全 文 ：长江大学学报 自然科学版 年 月 第 卷第
,
期 农学
一
种百合科植物叶表皮结构的比较
周存宇 , 聂 敏 , 杨朝东 长江大学园艺园林学院 , 湖北荆州
摘要 〕 以百合科的吉样草 、 万年青 户 、 麦冬 户
和置草 种植物为研究对象 , 利用光学显微技术进行 叶表皮特征的观察 , 测
量并统计表皮细胞长宽 、 气孔大小 、 气孔密度等参数 , 初步分析 了 种植物叶表皮解剖结构的相关性和
差异性 。结果表明 种植物叶表皮细胞具有长 、 短细胞之分 , 细胞形状多数为长矩形 、 椭圆形或近圆
形 , 均无副卫细胞 种植物的叶表皮细胞大小 、 形状 、 气孔密度 、 气孔与周围表皮细胞相对位置 , 以及
气孔器在上下表皮的分布等特征均存在一定差异 。
关键词 〕 百合科 叶表皮 比较
中图分类号 〕 斗 文献标识码 文章编号 一 一 一
百合科 的许多植物具有很高的观赏价值和药用价值 , 为经济价值极高的单子叶植物大
科之一 。此前 , 已有很多学者对百合科植物进行了多方面的研究 `」, 但对该科植物叶片比较解剖的研
究相对较少 〔`〕。本研究利用显微解剖及显微摄影技术对百合科中 个不同属植物的叶片表皮特征进行了
研究 , 期望能对百合科植物的分类及种间亲缘关系的鉴定提供一定的依据 。
材料与方法
材料
供试植物材料来源于长江大学植物园 , 分别为万年青 。爪。 、吉样草 。 , 。 。。
、麦冬 和营草 。
方法
参照小麦叶表皮的制片方法制片困 , 采用体视显微镜 , 、 光学显微镜
, 、数码相机 , 观察并摄影 , 测量及统计指标包括长 、 短表皮细
胞的长和宽 , 气孔的长和宽 , 气孔密度 , 每种植物做 次重复 。采用 软件对数据进行处理与
分析 。
结果与分析
吉祥草的上 、下表皮细胞各一层 , 上表皮细胞近长方形 。下表皮细胞近方形 , 比上表皮细胞略大 。
气孔器类型为平列式 , 没有副卫细胞 图 。
麦冬叶片上 、下表皮均有发达的角质层和丰富的蜡质 ,且蜡质主要分布于下表皮气孔带处 。气孔器没
有副卫细胞 ,在叶脉间形成纵向气孔带 ,以带状形式分布于下表皮 ,其在上表皮很少见 图 。
万年青叶片表皮细胞排列较为紧密 , 气孔均不具副卫细胞 。保卫细胞的细胞核清晰可见 , 气孔主要
分布于下表皮 , 且靠近主叶脉 处较多 , 上表皮少见 , 气孔器分布类型为平列式 图 。
营草上下表皮细胞区别较为明显 , 上表皮细胞近一长方形 , 排列较为紧密 下表皮细胞近椭圆形 , 且
收稿日期 〕 一 一
基金项目 湖北省教育厅教研项目 长江大学校级教研项目 。
〔作者简介 〕周存宇 一 , 男 , 湖北荆州人 , 博士 , 副教授 , 从事植物学和生态学研究 。
第 卷 第 期 农学 周存宇等 种百合科植物叶表皮结构的比较
图 吉祥草上 、 下表皮
图 麦冬上 、 下表皮
图 万年青上 、 下表皮
图 曹草上 、 下表皮
长江大学学报 自然科学版 年 月
气孔周围的细胞壁局部外突导致气孔相对下陷 。气孔的轮廓不清晰 。气孔均没有副卫细胞 图版 。
观察结果表明 种植物叶片近轴面和远轴面表皮细胞均由长细胞和短细胞 类细胞构成 。短细胞
形态变化不大 , 大多为方形或近圆形 长细胞形态存在一定变化 , 麦冬长细胞形态变化不明显 , 均为长
矩形 , 其他植物的长细胞形态变化较大 , 有矩形 、 梭形 、 多边形之分 。麦冬上下表皮细胞形态变化较
大 , 上表皮细胞类型主要为长细胞 , 排列规则 、下表皮细胞类型为长 、短细胞 , 排列不规则 。供试的
种植物叶上表皮细胞排列紧密 , 形状有菱形 、 长矩形 、六边形及椭圆形等 表 。通过显微测量并统
计分析 , 发现 种植物叶表皮细胞大小也存在一定的差异 , 上表皮长细胞长度变化较小 , 平均值在
一 件 之间 , 宽度变化较大 , 平均值在 一 拌 之间 。但下表皮长细胞长度变化较大 ,
平均值在 一 拼 之间 , 上下表皮短细胞长度变化较小 , 平均值在 一 ·拼 之间 。除聋
草外 , 其余 种植物叶片上表皮均有较少的气孔分布 气孔多分布于下表皮 , 保卫细胞长轴和表皮细胞
长轴均与叶脉平行 。气孔大小差异相对较小 , 长度平均值在 ” ·一 拼 之间 , 宽度平均值在 一
拜 之间 , 长宽比为 一 之间 , 气孔从大到小的顺序依次为万年青 、 吉祥草 、 麦冬 、营草 。
总体而言 , 种植物叶片下表皮气孔密度都比上表皮的大 , 下表皮气孔密度的变化范围为 一
个 , 表 。 种植物叶片下表皮气孔密度从大到小依次为 营草 、吉祥草 、麦冬 、万年青 。
表 种植物叶表皮细胞形状比较
植物名称 长细胞
上表皮
短细胞 保卫细胞
下表皮
短细胞 保卫细胞
吉祥草
麦 冬
万年青
营 草
肾型
肾型
肾型
肾型
长细胞
肾型
肾型
肾型
肾型
注 不规则矩形 规则矩形 川 多边形 菱形或近圆形 , 长椭圆形 。
表 种植物叶表皮细胞显微结构比较
植物 长细胞 短细胞长 拜 宽 ” 长 卜 宽 林
气 孔
长 拌 宽 拜 密度 个
吉祥草 士士
麦 冬
万年青
营 草
上表皮
下表皮
上表皮
下表皮
上表皮
下表皮
上表皮
下表皮
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讨论与结论
叶是高等植物的营养器官 , 不仅具有重要的生理作用 , 而且具有很大的分类价值 , 尤其是叶表皮特
征在分类学上具有重要的应用意义 。本研究以吉祥草 、麦冬 、万年青 、首草为材料 , 取其叶片上 、 下
表皮进行解剖观察 , 通过统计分析得出了叶片表皮细胞形状 、 大小和气孔分布的一般规律 , 并且就百合
科植物叶片表皮的获取方法进行了初步的探讨
在叶表皮的制片过程中 , 根据材料的特征 , 采用了直接撕取表皮法 、次氯酸钠离析法 、纤维素
果胶酶解法 种方法来制片川 , 结果表明 纤维素果胶酶解法能制取完整的表皮 , 并清晰显示叶表皮微
形态特征 用次氯酸钠离析法不能清晰地显示表皮特征 直接撕取表皮法制片较困难 , 而且效果也不理
想 。
通过对 种百合科植物叶片进行微形态结构观察 , 结果表明 由于它们属于同一科植物 , 且生
第 卷 第 期 农学 周存宇等 种百合科植物叶表皮结构的比较
态类型也基本相同 , 均属耐荫植物 , 所以其外部特征和内部结构均有相同之处 , 如叶形披针形 , 均为等
面叶 , 叶端渐尖 , 向下渐狭成柄 , 主脉较粗 。营草叶片表皮比较特殊 , 与其他 种植物叶表皮差异较为
明显 。首草的表皮细胞形状为长椭圆形 , 而其他 种植物的基本为长方形或不规则多边形 。
种植物叶片上气孔分布具有相似的规律 , 即在下表皮远轴处分布较多 , 近轴处很少或没有 。
吉祥草 、 麦冬 、万年青的气孔器具有相似的特征 , 如气孔都不下陷 , 气孔大小和密度相近 。营草叶片上
表皮没有气孔分布 , 下表皮上所有气孔都下陷 , 且气孔较小 , 气孔密度大 , 与其他 种植物存在较大差
异 。产生这种差异的原因可能如下 , 一方面 , 在分类上营草与其他 种植物在亲缘关系上比较远 , 无论
在叶片形态 , 还是花的结构上都与其他 种植物差距较大 另一方面 , 营草虽可耐受一定的阴蔽 , 但
其习性是喜光的 , 本研究所选材料也是种植在光照条件好的空旷地带 , 而空气湿度则较林下低 , 这样其
叶片结构呈现出一些旱生的特点 , 如气孔全部分布于下表皮 、气孔小而密度大 、 气孔下陷等 。
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