全 文 ：第 4卷
第 2期
哈尔滨师范大学自然科学学报 Vol , 4 N 2 19 8 8
N A T U RA L S C IK N C E S JO U R N A L O F H A RB I N N O R M A L U N I V E R S IT Y
黑龙江桔梗科导管分子的比校解剖学
李瑞军 刘鸣远
要
本文时黑 龙江 桔梗科 6 属 1 2种植物 营养器官的导管分子进行初步分析 , 结
果发现所有植物根中的导管分子都是单穿孔板类型 , 但 茎中不 仅有单穿孔板类
型 , 而 且还普遍具 有梯状 穿孔板类型和过渡类 型 。 担是 , 由于类群 的不同 , 梯状
穿孔 板须率及其横隔数也不 同 , 桔梗茎中梯状穿孔板类型出现 的频率 高且横 隔
多。 而 沙参属中梯 ;伏穿孔板交型 出现 的须率极低且横隔数 少。
关键词 : 桔梗科 号管分子 比较解剖学 。
一般认为桔梗科是比较进化的被子植物科 , 但具有一些原始性状 。 这些原始性状不
仅表现在染色体 , 花粉形态学等方面 , 而且在导管分子土 也有明显的表现 , 如梯状穿孔
板导管分子不同程度地出现 在所研究的 6属 12种植物茎中 , 而单穿孔板类型普遍 存 在根
和茎中 。 通过导管分子的比较解剖 , 表明了桔梗科进化的一方面和古老性的另一方面 。
材料和方法 : 实验选用的材料均是野外采集的多年生植株 , F A A 固定 。 石 蜡 切片
8 一 1 2拼m , 番红一一固绿对染或番红单染 。 离析液采用冰醋酸一一过氧化氢 离 析液 。
香红染色 , 光学树胶封片 。 或番红单染 , 甘油胶临时封片 。 导管分子的长度 、 宽度和倾斜
度一般测量 10 个 , 求平均数和标准差 。
结果与讨论 :
( 一 ) 根中导管分子的比较解剖 :
1
、 导管分子的长度和宽度 (微米 ) :
桔梗科植物根中导管分子的长度在种间差别很大。 半边莲亚科山梗菜的导管分子最
长 , 二卜均长度是 3 20 . 1 0xI 。 , 桔梗亚科紫斑风铃草的导管分子次之 , 平均 长 度 是 2 5 4 . 10
拼仇 , 因此应该注意到半边莲亚利·的 山梗菜导管分子平均 民度明显大于桔 便 亚 科 。 由于
导管分子的 一长度易受许多因索的影响 , 诸如植物的年龄 、 多倍性和生境 , 所以推测山梗
菜根中导管分子平均 长度比桔梗业科的显著长 , 可能是其潮湿的生境所致 。
导管分子平均宽度在种间差别明显 , 其中党参的导管分子平均宽度最大是 6 6 . 7 3“ 。 ,
石沙参的导管分子平均宽度最小是 1 8 . 7 2脚“ 。
2
、 穿孔板 : 在所研究的 6属 n 冲植物灼根导管分子均是单穿孔板类型 , 这 点反映
了桔梗科导管分子的高度进化 。
3
、 导竹分子端壁的倾斜度 : 在所观察 f}`J l l 种「:1l , 一份管分子端壁有着不同程度的倾
斜 。 山梗菜的倾斜度锻大是 89 “ , 轮叶党参的烦斜度竣小是 8 6 “ , 表明倾斜度在种间或亚
科间没有明显差别 。
第 4卷
第 2期
哈尔滨师范大学自然科学学报 V o l, 4 N o 2 19 8 8
N A T U RA L S C IK N C E S JO U R N A L O F H A RB I N N O R M A L U N I V E R S IT Y
黑龙江桔梗科导管分子的比校解剖学
李瑞军 刘鸣远
要
本文时黑 龙江 桔梗科 6 属 1 2种植物 营养器官的导管分子进行初步分析 , 结
果发现所有植物根中的导管分子都是单穿孔板类型 , 但 茎中不 仅有单穿孔板类
型 , 而 且还普遍具 有梯状 穿孔板类型和过渡类 型 。 担是 , 由于类群 的不同 , 梯状
穿孔 板须率及其横隔数也不 同 , 桔梗茎中梯状穿孔板类型出现 的频率 高且横 隔
多。 而 沙参属中梯 ;伏穿孔板交型 出现 的须率极低且横隔数 少。
关键词 : 桔梗科 号管分子 比较解剖学 。
一般认为桔梗科是比较进化的被子植物科 , 但具有一些原始性状 。 这些原始性状不
仅表现在染色体 , 花粉形态学等方面 , 而且在导管分子土 也有明显的表现 , 如梯状穿孔
板导管分子不同程度地出现 在所研究的 6属 12种植物茎中 , 而单穿孔板类型普遍 存 在根
和茎中 。 通过导管分子的比较解剖 , 表明了桔梗科进化的一方面和古老性的另一方面 。
材料和方法 : 实验选用的材料均是野外采集的多年生植株 , F A A 固定 。 石 蜡 切片
8 一 1 2拼m , 番红一一固绿对染或番红单染 。 离析液采用冰醋酸一一过氧化氢 离 析液 。
香红染色 , 光学树胶封片 。 或番红单染 , 甘油胶临时封片 。 导管分子的长度 、 宽度和倾斜
度一般测量 10 个 , 求平均数和标准差 。
结果与讨论 :
( 一 ) 根中导管分子的比较解剖 :
1
、 导管分子的长度和宽度 (微米 ) :
桔梗科植物根中导管分子的长度在种间差别很大。 半边莲亚科山梗菜的导管分子最
长 , 二卜均长度是 3 20 . 1 0xI 。 , 桔梗亚科紫斑风铃草的导管分子次之 , 平均 长 度 是 2 5 4 . 10
拼仇 , 因此应该注意到半边莲亚利·的 山梗菜导管分子平均 民度明显大于桔 便 亚 科 。 由于
导管分子的 一长度易受许多因索的影响 , 诸如植物的年龄 、 多倍性和生境 , 所以推测山梗
菜根中导管分子平均 长度比桔梗业科的显著长 , 可能是其潮湿的生境所致 。
导管分子平均宽度在种间差别明显 , 其中党参的导管分子平均宽度最大是 6 6 . 7 3“ 。 ,
石沙参的导管分子平均宽度最小是 1 8 . 7 2脚“ 。
2
、 穿孔板 : 在所研究的 6属 n 冲植物灼根导管分子均是单穿孔板类型 , 这 点反映
了桔梗科导管分子的高度进化 。
3
、 导竹分子端壁的倾斜度 : 在所观察 f}`J l l 种「:1l , 一份管分子端壁有着不同程度的倾
斜 。 山梗菜的倾斜度锻大是 89 “ , 轮叶党参的烦斜度竣小是 8 6 “ , 表明倾斜度在种间或亚
科间没有明显差别 。
哈尔滨师范大学自然科学学报 1 9 8 8年
板类型为主 , 而且梯状穿孔板的横隔数不定 , 变化范围很大 , 有时达 15 条之多 , 有时仅
为 1 条 。 而桔梗亚科其它 4 属则以单穿孔板类型为主 , 而且 涕状穿孔板的横隔数也明显
下降。 总之 , 在桔梗亚科植物茎中 , 穿孔板类型为变化与植物所处的系统地位有着某种
关系 。 梯状穿孔板类型从桔梗属 、 党参属 、 牧根草属到沙参属表现出明显的下降趋势 ,
与来自其它方面资料诸如 : 染色体核型 、 花粉形态学等相符 , 都闭明了在桔梗亚科中 ,
桔梗属较原始而沙参属较特化 , 是从风铃草属分化来的 。
半边莲亚科的山梗菜茎中导管分子以梯状穿孔板类型为主 , 兼有少量单穿孔板类型
和过渡类型 , 而且梯状穿孔板的横隔数最多的是 20 余条 。 从穿孔板类型 , 出现的频率和横
隔数反映了山梗菜是较原始的种类 。
3
、 导管分子端壁的倾斜度 : 在所观察的 1 种植物导管分子端壁的倾斜度在种间明
显不同 , 一般倾斜度在 3 0 ” 以上 , 只有山梗菜的端壁倾斜度小于 3 0 “ , 倾斜度最大的是长
白沙参为 60 “ 。
4
、 导管分子上纹孔排列方式 : 在所观察的种中 , 纹孔排列方式为梯状 , 梯状 至过
渡和对列 、 互列 的类型 , 其中以对列方式为主 。 桔梗和山梗菜的纹孔排列方式主要是对
列的 , 常有梯状的 , 其余种的纹孔方式不同程度地出现互列类型 。
(三 ) 桔梗科植物根中导管分子与茎中导管分子的比较及演化上的关系 : 在所观察
的 6属 12 种植物根和茎中的导管分子发现很中的导管分子都是单穿孔板类型 , 而 茎 中的
导管分子有不同类型的穿孔板 , 如单穿孔板 、 梯状穿孔板和过渡类型 。 一般认为单穿孔
板类型最进化 , 梯状穿孔板最原始 , 而人们也认为与茎相比根在进化过程中比较保守 ,
但从本实验的结果来着根部的某些性状还是相 当进化的 。
在M . 了 . D ha lg 二。 的 《犷人。 M o 。 。 c ot 刃e d o 解 月 c o n P ar 盯￡即 : ut d y 》 书 中 认 为 当
导管分子同时存在于茎 、 叶和根中时 , 根部导管分子一般要比茎和叶中的进化 。 而有关
双子叶植物的营养器官中导管分子的演化程度未见到详细报导 。 但能接触到的一些资料
如龙胆科根中导管分子不仅有单穿孔板类型 , 而且也有梯状穿孔板类型 , 萝孽科和五加科
的人参也是根中导管分子没有明显比茎和叶巾的导管分子特化的迹象 。
导管在整个植物体内不是同时出现的 , 百 a m : 认为在单子叶植物至少 先 在 根 部出
现 , 而后由下而上相继出现在植物体的地上部。 在原始的泽泻科内 , 仅在根 内 出 现导
管 。 在高度特化的禾本科内 , 导管才出现在植物的全体 。 而就双子叶植物而言 , 在原始的
科如木兰科 , 毛住科植物体各部都已有导管出现 , 而且相当特化 , 这可能因为双子叶植
物比单子叶植物原始 , 导管出现的较早 , 所以很难从现有双子叶植物推断导管首先出现
在植物体哪一部价 。
( 四 ) 小结 : 右写竹分子的解剖方面 , 桔梗科 6属植物表现出一些 共 同 的 原 始特
征 : 都有梯状穿孔板类型的导管分子 , 端壁倾斜 , 导管分子一般较长 。 但同时也有一些
进化特征 : 就整科来看仍以单穿孔板类型的为主 。
桔梗科包括 60 余属 2 0 0种 , 是桔梗 目中最原始和分布最广泛的一个科 。 同时根据草
本类型和木木类型的致量关系 , 桔梗科一般来说属于优势草本型 。 桔 梗科 共 有 6 个亚
科 , 在我国分布三个亚科 , 而本实验涉及桔梗亚科和半边莲亚科 。 C or qn “ f: t认 为 半边
莲亚科在桔梗科中比较进化 , 可能因为分布在热带的半边莲亚科多数为木本类型 。 而分
第 2 期 黑龙江桔梗科导管分子的比较解剖学 1 0 1
之
时
布在我国的都是草本类群 , 可以认为是半边莲亚科中的原始种类 , 但仍具有某些进化的
外 部形态特征如两侧对称花 , 2 心皮等 。
导管分子的解剖除了一些原始性状外 , 也表现 出一些进化性状 , 根中导管分子都是
单穿孔板类型 , 茎中导管分子也是以单穿孔板类型为主 , 并且 导管分子的演化趋势与其
它方而存在一定的相关性 , 如以梯状穿孔类型为主的类群 , 其花粉形态特征 , 染色体和
雌芯心皮数都 比较原始 。 同时 也存在着与外部形态演化并不完全一致的现象 , 如半边莲
属 , 其花是两侧对称的 , 2 心皮 , 但导管分子以梯状穿孔板类型为主 , 而且 隔 数 特别
多 , 说明外部形态和内部结构并非是同步进化的 。 从导管分子的结构来否 , 桔梗科内半
边莲属 、 桔梗属录原妊. , 党参属 、 牧根草属和风铃草属比前两属进化 , 而沙参属最为进
化 。 这仅仅是分布在黑龙江省桔梗科各属的演化关 系 , 至于达种从导管分子得到的演化
关系是否在更大的分布范围内有效尚待研究 。
根据苏联学者的一些工作 , 也证实了梯状穿孔板导管分子在桔梗科中的存在是相当
普遍的 , 从而说明了桔梗科是个古老的类群 。
参 考 文 献
1
、 刘德仪等 , 1 9 8 7 : 中国木兰属含笑属导管分子的比较解剖 。植物学报 : 1 : 2 一28
2
、
D a h l g e ” R 2 0 5 2 ; T 入。 五f o 月 o e o 才夕 l、 d o ” : A C o m P a r a i ` , 。 S t u d夕 A e a j e忧玄c P r e : : , L o ” d o a
3
、
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, 月 . 1 9 8 2 ; 一才n I o r e g , · a t￡o ,: S户, s r e 用 o f C l a : : 了f f c a l f o o o f 卢’ 10 乙。 e r i玲9 P la ” r s
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a l a r i f o r m p e r f o r a t i o n p l a t e s a n d 土r a n s i t 一。 ; z a l p e r f o r a t i o n p l a t e s . W i t h d i f f e -
f e l t
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t a x a , r a t e o f s e a l a r i f o r rn P e r f o r a t i o n P l a t e a n d n u m b e r s o f i t s b a r
v a r i a b l e
.
K e y w o r d s ; C a zn p a n u l a e e a e V e s s e l e l e : n e n t C o m p a r a t i v e a n a t o m y