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红树属植物叶片的解剖学研究



全 文 :红树属植物叶片的解剖学研究
张秀枝 ,吴 钿
(广东海洋大学 农学院 , 广东 湛江 524088)
摘 要:研究了红树科(Rhizophoraceae)红树属(Rhizophora)植物的红海榄(Rhizophorastylosa)和红树(R.apicu-
lataBlume)的叶片解剖结构 ,分析了二者叶片在结构上的差异以及其功能 ,并研究了不同地理环境因素对其自
身的生长和发育的影响。结果表明:两种植物叶片的结构与一般的被子植物叶片的结构有较大的差异 , 表皮结构
都是复表层 ,角质层均比一般植物叶片的角质层厚 ,叶片中单宁的含量高;主脉维管束形状 ,分泌腔数量 ,表皮下
薄壁细胞之间也存在差异。
关键词:红树科;叶片;解剖结构
中图分类号:Q948.8  文献标识码:A  文章编号:1008-4916(2008)01-0121-03
TheanatomyresearchofRhizophoraceaeleafblade
ZHANGXiu-zhi, WUTian
(AgriculturalInstitute, GuangdongOceanUniversity, Zhanjiang524088, China)
Abstract:ThedissectionstructureofRhizophorastylosaandR.apiculataBlume sleafbladewerestudied.Thestruc-
turedifferencesbetweenthetwoleafbladeandtheirfunctionswereanalyzed, Andithasstudiedthatthegeographicalen-
vironmentfactortoitsowngrowthandthegrowthinfluence.Theresultindicatedthattwoleavesblade sstructureandthe
commonangiospermleafblade sstructurehasobviousdiference.Theepidermisstructureistheduplicatesurfacelayer,
andthecuticleisthickerthanthecommonplantleafblade scuticle, Intheleafbladethetannincontentishigh, Under
theepidermistheparenchymacellalsohasdiference.
Keywords:Rhizophoraceae;leafblade;dissectionstructure
  随着科技的进步与发展 ,人类为了更好地保护自
己的生存环境和深入了解自然 ,对红树林的研究正在
进一步地深入。现代科学家对红树林的研究主要集
中在红树林的生态系统和生态环境功能的方面 。在
科学研究和教育方面 ,红树林是一个独特的资源 ,它
有着较高的资源存在价值 、选择价值和非消耗性利用
价值等间接价值和直接价值[ 1-4] 。
本文对红树科 (Rhizophoraceae)红树属(Rhizo-
phora)的红海榄(Rhizophorastylosa)和红树(R.apicu-
lataBlume)进行比较解剖学研究 ,分析二者的叶片在
结构上的差异以及功能 ,并研究了地理环境因素对两
种红树植物的生长和发育所造成的影响。为今后在
红树的保护 、引种和迁移等方面的研究工作提供有关
的解剖学资料[ 5-8] 。
1 实验部分
1.1 材料与方法
红海榄取自于广东省湛江市的特呈岛 ,而红树则
取自于海南省东寨港红树林自然保护区内。采用常
规石蜡切片法 ,用 FAA液固定 ,选取叶中部且垂直于
中脉的部分进行切片 ,切片厚 12 μm左右 ,番红 -固
绿染色 ,中性树胶封片。
1.2 用普通光学显微镜观察材料的结构
材料制成石蜡制片后 ,放在普通光学显微镜下进
行观察 ,并对材料的结构进行比较 ,与此同时做好文
字记录。
1.3 拍摄红树切片显微结构
选取有代表的切片在 CarlZeiss光学显微镜配合
收稿日期:2007-11-06
作者简介:张秀枝(1956-), 女 ,广东高州人 , 助理实验师 ,主要从事植物组织制片与组织培养工作.
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第 18卷 第 1期 信阳农业高等专科学校学报 Vol.18 No.1
2008年  3月 JournalofXinyangAgriculturalColege Mar.2008
DOI :10.16593/j.cnki.41-1433/s.2008.01.002
电脑软件 ,选择适当的倍数进行拍照并测量叶片内部
结构的数据 。
2 结果与分析
红树属中的红海榄 、红树叶片横切面均可分为表
皮 、叶肉和叶脉三个基本部分[ 9] 。
2.1 表皮结构
2.1.1 红海榄的表皮结构特征 红海榄的上表皮 //
图 1 ,由 2 ~ 3层细胞组成 ,最里层的表皮细胞体积较
大 ,内含单宁量比较丰富;下表皮 //图 2的细胞比上
表皮的细胞略薄 ,含单宁量也少 。上表皮比下表皮的
单宁量多 、要厚些 。
红海榄的角质层比较明显 ,厚度较接近。红海榄
表皮细胞上的气孔分布量少 ,体积小而不易观察 ,上
表皮气孔的数量比下表皮的要少。
2.1.2 红树的表皮结构特征 红树的上表皮细胞 //
图 3分为三层 ,表层的细胞呈正方形 ,排列紧密 ,可以
观察到外层细胞的细胞核 ,上表皮绝大部分细胞含有
单宁。下表皮细胞 //图 4分为两层 ,含有单宁。上表
皮比下表皮厚一倍多 。
  红树的角质层比较薄而透明 ,在表皮细胞上分布
均匀 ,上表皮的角质层略厚于下表皮的角质层 。红树
的表皮细胞上的气孔数量多 ,分布的密度高 ,主要集
中在下表皮细胞 ,上表皮细胞有少量的气孔。二种植
物叶表皮结构的差异 //表 1。
表 1 二种植物叶表皮结构的差异比较
红海榄 红树
上表皮 /下表皮的厚度(μm) 85.49/39.70 74.48 /34.65
上角质层 /下角质层厚度(μm) 7.37/5.20 13.59 /10.42
上表皮细胞 /下表皮细胞层数 2~ 3/1 ~ 2 4 /3
气孔数量相比 少 多
表皮细胞形状 近长方形 正方形 、椭圆形
单宁的含量 多 多
2.2 叶肉结构
叶肉由表皮内的薄壁组织组成[ 10] 。在双子叶植
物中叶肉可分为栅栏组织和海绵组织。栅栏薄壁组
织细胞的栅栏状排列样式有利于光能的吸收 ,以进行
光合作用。栅栏薄壁组织的发育程度和细胞的层数
主要决定于光照强度的强弱 ,细胞层数与在正常的光
照条件下成正比例 。栅栏薄壁组织的主要机能是气
体交换和蒸腾作用 [ 11] 。一些植物中的叶片可分为背
腹叶和等面叶 [ 12] 。
2.2.1 红海榄的叶肉结构特征 红海榄的栅栏组织
位于叶片切面的中部 ,细胞比较细小 ,呈长条状 ,只占
叶片厚度的六分之一 ,栅栏组织的厚度不均匀 ,细胞
之间有少量的空隙 ,颜色较深 ,含单宁物质比较多;而
海绵组织位于下表皮的内侧 ,细胞体积较小 ,含单宁
较多 ,占叶片厚度的五分之一 。而在主脉两侧旁的海
绵组织的细胞间隙非常大 ,并有规则排列成网状结
构 //图 5。在靠近下表皮处的位置可以观察到一些
清晰的而且比较大的分泌腔 //图 6,直径为 82.00μm
左右 ,呈圆形 ,颜色较深 ,而且数量比红树的多 。
2.2.2 红树的叶肉结构特征 从红树叶片的内部结
构中 //图 7,在上表皮与栅栏组织之间也有一些颜色
比较透明的细胞 。从切片上来看 ,这些细胞是互相嵌
合在一起 ,在观察时看到有些细胞与细胞之间没有明
显的分隔 ,也有部分的细胞伸进栅栏组织中。这些细
胞占叶片厚度的五分之二。目前认为这种细胞也是
一种具有贮存水分的薄壁细胞。红树的栅栏组织位
于叶片的中间部位 ,连接着上述的薄壁细胞 ,排列较
为紧密 ,细胞呈细长条状 ,约占叶片厚度的五分之一 ,
厚度不均匀 ,含有较多的单宁 。红树的海绵组织细胞
体积较小 ,相互间有连接 ,排列较疏松 ,大部分细胞含
有单宁 ,海绵组织占叶片厚度的四分之一 。在主脉两
侧旁的海绵组织的细胞间隙较大 ,并有规则地排列成
网状 ,所占的空间较大。二种植物叶肉结构的差异 //
表 2。
表 2 二种植物叶肉结构的差异比较
红海榄 红树
栅栏组织厚度(μm) 124.97 126.41
海绵组织厚度(μm) 232.57 220.12
分泌腔数量的比较 多 ,明显 少 ,不明显
上表皮与栅栏组织之间
含薄壁细胞的情况
有 ,占叶片
厚度的 1/3
有 ,占叶片
厚度的 2 /5
间隙的大小比较 最小 小
栅栏组织与海绵组织的分布 背腹叶 背腹叶
2.3 叶脉结构
2.3.1 红海榄的叶脉结构特征 从红海榄的横切面
观察 //图 8,可以发现红海榄的主脉维管束呈梅花
状 ,并由十个小的维管束组合而成 。从形态上来说 ,
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第 18卷 第 1期 信阳农业高等专科学校学报 2008年 3月
这十个小维管束属于外韧维管束 ,并组成了红海榄的
主脉维管束 。在主脉维管束的中部也有少量的基本
组织细胞。从侧脉的切面来看 ,红海榄的网状脉序也
是比较发达的。
2.3.2 红树的叶脉结构特征
图 9 红树的叶脉结构
从红树的横切面观察 //图 9 ,红树的主脉维管束
的形态与红海榄的主脉维管束的形态相似 ,都是呈梅
花状 ,并由四个主要的部分组成主脉的维管束 。二种
植物叶脉结构的差异 //表 3。
表 3 叶脉结构的差异比较
红海榄 红树
主脉维管束的形状 呈梅花状的维管束 呈梅花状的维管束
侧脉的数量比较 多 少
厚壁组织 较厚 薄 ,不明显
薄壁组织 多而厚 多而厚
厚角组织 相对体积大 ,排列紧密 相对体积大 ,排列紧密
木质部的导管数量 相对比较多 最多
3 讨论
3.1 单宁在红树体内的作用
单宁是液泡内分泌的代谢最终产物 ,是一种可以
抗虫的油质物质 。在红海榄和红树中 ,单宁的含量都
非常高 ,特别是在叶的表皮细胞上。这说明了这二种
红树植物的叶片的抗虫性都是极强的 。
3.2 红海榄和红树叶肉中的薄壁细胞
从观察中发现 ,红海榄和红树的叶片中 ,位于上
表皮与栅栏组织之间有几层体积大和排列紧密的细
胞 。这种细胞的形态不一 ,并含有少量的单宁 。目前
本研究认为这些细胞是一种存在于栅栏组织和上表
皮之间的薄壁细胞 ,具有贮存营养物质和水分的作
用。具体功能和作用 ,还需要进一步的研究。
4 结论
从实验的观察中发现 ,红海榄和红树两种植物叶
片的结构跟一般的被子植物叶片的结构有较大的差
异。如红海榄和红树的表皮结构都是复表层 ,它们的
上表皮均比下表皮的厚度要厚很多 ,角质层均比一般
植物叶片的角质层厚;主脉周围的厚角组织和薄壁组
织都比较发达等 ,这些都说明了两种红树的叶片对环
境的适应性 。而红海榄和红树的两种植物叶片结构
也存在差异 。虽然红海榄与红树的生长地方不同 ,但
两种植物之间的结构比较相似 ,说明了红树属植物之
间的结构受地域差异的影响比较小 。红树植物是一
种盐生植物 ,在观察中 ,发现红海榄叶片结构中存在
一种具有泌盐功能的分泌腔 ,在红树中没有发现 ,但
红树也有抗盐的特性 ,这些都是盐度对叶片的形成的
效应 。上述的结构也表明这两种红树植物具有抗虫
和适合旱生环境的特点。生长在湛江东海岛上的红
海榄和生长在海南东寨港上的红树 ,叶片的上表皮的
下方都具有薄壁细胞 ,而这些薄壁细胞的具体作用 ,
还需进一步的深入研究。
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(编辑:夏新奎)
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张秀枝 ,等:红树属植物叶片的解剖学研究