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委陵菜属四种植物茎叶解剖结构的比较研究



全 文 :委陵菜属四种植物茎叶解剖结构的比较研究
韦梅琴 ,李军乔
(青海大学农牧学院 ,青海西宁 810003)
摘 要:利用解剖学方法对委陵菜属四种植物的茎叶解剖特征进行了比较和分析 ,结果表明:四种植物茎的结构具有相似性 ,
只是多茎委陵菜茎具有复表皮现象;从叶的结构看,二裂叶委陵菜属于等面叶 ,叶肉组织全部分化为栅栏组织 ,而其余三种叶
均为背腹叶:综合四种植物茎叶解剖特征 ,四种委陵菜都具有旱生植物特征 ,但其抗旱性的发达程度不尽相同 ,其中以二裂叶
委陵菜的抗旱特征最显著 ,其次为西山委陵菜 ,多茎委陵菜 ,鹅绒委陵菜较弱。
关键词:委陵菜属;茎;叶;解剖结构;比较
中图分类号:Q949.751.8    文献标识码:A    文章编号:1001-7542(2003)03-0048-03
蔷薇科委陵菜属植物约 200多种 ,大多数分布于北半球温带 、寒带及高山地区 。我国有 80余种 ,全
国各地均有 ,但主产东北 、西北和西南;青海有 25种和 16变种[ 1 , 2] ,该属植物大部分为多年生草本 ,具有
较好的抗旱 、抗寒性能 ,茎直立 、上升或匍匐。有些种类根富含淀粉 ,可供食用和酿酒[ 1] ,可以用作草坪
或荒坡绿化的材料 ,并可药用 。本文仅对其中四种植物的茎叶作解剖学特征的观察与研究 ,以期探讨解
剖学特点并为引种栽培提供理论依据。
1 材料与方法
供试材料于 1998年 6月采自青海大学校园附近 ,选取生长良好的植株 ,所用植物是:鹅绒委陵菜
(Potentilla anserina L.)、二裂叶委陵菜(Potentilla bifurca L ,)、西山委陵菜(Potentilla sishanensis Bunge)、多
茎委陵菜(Potentilla multicaulis Bunge),隶属于蔷薇科委陵菜属。取这 4种植物的中上部茎 、叶 ,FAA固
定液固定 ,常规酒精系列脱水 ,二甲苯透明 ,石蜡包埋 ,切片厚度为 10μm ,番红—固绿对染 ,中性树胶封
片 ,在光学显微镜下观察 ,测微 ,并拍照 ,所得数据为 10个视野的平均值。
2 观察结果
2.1 四种委陵菜属植物茎的内部结构
在横切面上鹅绒委陵菜的茎由表皮 、皮层 、维管束 、髓和髓射线所构成 。表皮细胞—层 ,排列整齐致
密:皮层由 11-14层的细胞组成 ,靠近表皮的 1-2层细胞角隅部分加厚 ,为厚角组织 ,再往里的细胞具
胞间隙 ,为皮层薄壁细胞;髓射线细胞单列 ,维管束多枚 、紧密呈环状排列(图 1);髓由薄壁细胞构成。
其余三种委陵菜茎的基本结构与鹅绒委陵菜茎相似。种间差异表现在各部分组成分子的数量 、大小等
方面(图 2—4)(表1)。
2.2 四种委陵菜属植物叶的内部结构
从鹅绒委陵菜叶的横切面下可见:其结构包括表皮 、叶肉 、中脉三部分(图 5)。表皮细胞单层 ,长圆
形 、排列紧密 ,其上具角质层 ,上表皮细胞体积较下表皮细胞体积大 ,上表皮细胞大小(长×宽)为 22.7
×13.05μm ,下表皮细胞为 8.9×8.5μm;叶肉组织分化为栅栏组织与海绵组织 ,为背腹型叶 ,栅栏组织由
2层柱状细胞构成 ,排列紧密 ,胞间隙为 0.45μm , 海绵组织由 2 -3 层不规则细胞组成 ,其胞间隙为
0.89μm.中脉维管束单个 ,在中脉处叶厚 262.55μm ,其余叶厚为 138.66μm ,另外三种委陵菜叶的基本结
收稿日期:2003-02-25
作者简介:韦梅琴(1963-),女(汉族),江苏扬州人 ,青海大学农牧学院农学系实验师。
2003年
第 3期          
青海师范大学学报(自然科学版)
Journal of Qinghai Normal University(Natural Science)         
2003
No.3
DOI :10.16229/j.cnki.issn1001-7542.2003.03.017
构与鹅绒委陵菜叶相似。种间差异表现为叶肉组织分化的程度及细胞间隙的大小等方面(图 6 ,7 , 8)
(表 2)。
3 讨论
3.1 所研究的四种委陵菜均属于多年生植物 ,其植株矮小 ,茎叶离地面很近 ,有些种如鹅绒委陵菜具有
匍匐茎 ,这类植物的茎紧贴地面并沿着地面蔓延 ,这种形态有利于植物体从地面获得较多的热量 ,从而
使植株处于比较优越的微环境中 ,利于增温保温 ,减少蒸发 ,多贮水分[ 3] ,这是植物适应高山寒冷 、干旱
而发育进化形成的一种生活型 。
图 1 鹅绒委陵菜茎(×200) 图 2 二裂叶委陵菜茎(×200)
图 3 西山委陵菜茎(×200) 图 4 多茎委陵菜茎(×200)
表 1 四种委陵菜茎组织结构的比较
组织结构 鹅绒委陵菜 二裂叶委陵莱 西山委陵菜 多茎委陵菜
表皮 细胞层数 1 1 1 2
   厚角组织层数 1~ 2 2~ 3 2~ 3 3~ 5
皮层 薄壁组织层数 10~ 12 8~ 9 9~ 12 2~ 4
   皮层厚度μm 357.07 284.3 411.85 20 9.82
维管束 厚度(μm) 305.8 268.56 261.66 291.18
髓   厚度(μm) 782.61 858.6 1008.82 1566.4
维管组织/皮层和髓(%) 26.8 23.5 18.4 16.4
表 2 四种委陵菜叶的组织结构比较
项目 鹅绒委陵菜 二裂叶委陵菜 西山委陵菜 多茎委陵菜
叶片分化类型 背腹型叶 等面叶 背腹型叶 背腹型叶
中脉厚(μn) 262.55 253.21 203.14 205.15
叶片厚(μm) 138.66 287.8 163.98 150.92
栅栏组织层数 2 4.5 2 2
棚栏组织厚度(μm) 58.89 226.73 72.45 50.2
枷栏组织胞间隙(μm) 2.45 22.43 8.31 19.05
海绵组织厚度(μm) 30.26 / 38.8 24.7
海绵组织胞间隙(μm) 0.89 / 18.02 20.83
栅栏组织/海绵组织 1.95 / 1.87 2.03
49第3期      韦梅琴 ,李军乔:委陵菜属四种植物茎叶解剖结构的比较研究      
图 5 鹅绒委陵菜叶(×400) 图 6 二裂叶委陵菜(×200)
图 7 西山委陵菜(×200) 图 8 多茎委陵菜(×400)
3.2 通过对四种委陵菜茎的比较解剖学研究发现:茎的横切面均由表皮 、皮层及维管组织构成 ,其组成
分子类似 ,表明这是一类亲缘关系相近的自然群。它们的显著特征都具有较发达的髓部及皮层厚角组
织 ,维管组织排列紧密成一圈似圆桶状;不同的是个别种如多茎委陵菜具有复表皮现象 ,并且维管组织
与基本组织(皮层和髓)的比率相对较小(见表 1),这是一种旱生结构[ 4] 。厚的基本组织有利于贮藏水
分与营养物质 ,这对于提高植物的抗寒性和抗旱性有积极意义。
3.3 叶的结构特征都具备叶的模式结构 ,二裂叶委陵菜的叶肉细胞全部分化为栅栏组织 ,细胞层数达
4-5层 ,为等面叶 ,其余三种植物叶虽为背腹型叶 ,栅栏组织均为两层 ,并且栅栏组织与海绵组织的比
值较高 ,这些特征一方面可以抵御强烈日光的照射 ,另一方面在增强光合效率防止蒸腾方面有重要意
义。李正理等[ 4]曾指出光合效率的提高可能也是一种抵抗干旱的非常重要的因素 ,同时这种结构能适
应高山强烈辐射 ,昼夜温差大 ,空气稀薄的生境。
对四种植物茎叶的形态与结构的比较观察发现 ,四种委陵菜的结构都具有抗旱特征 ,但从结构特征
来看 ,其抗旱性不尽相同 ,其中以二裂叶委陵菜抗旱性最强 ,其次为西山委陵菜和多茎委陵菜 ,鹅绒委陵
菜较弱。结合四种委陵菜的生境可见 ,植物的形态 、结构与其所处的环境是互相协调统一的。
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Study comparatively on the anatomical structure for
stem and leave of 4 dants in Potentilla
WEI Mei-qin ,LI Jun-qiao
(Department of Qinghai University Agriculture and Animal Husbandry College of Agronorny ,Xining 810003 ,China)
(下转第 54页)
50              青海师范大学学报(自然科学版)          2003年
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On the state of the resources and the ways to be
comprehensively exploited of Syringa in Qinghai
GUO Hui
(Editorial Department of Journal of Qinghai Normal University ,Xining 810008 ,China)
Abstract:In this paper , biological characteristic , be dispersed characteristic and the state of the resources of
Syringa in Qinghai are introduced.It s applied value of ecosystem s and environmental construction ,medicine , food
processing , industry , and agriculture is analyzed.Constructive suggestions about the ways to be comprehensively ex-
ploited are made from technological angles.
Key words:Qinghai;Syringa;resources;exploit.
(上接第 50页)
Abstract:Compared and analyzed the anatomical structures for stem and leave of 4 plants in Potentilla .The
results shows:stem structure of 4 species plants is similar , only Potentilla Multicaulis Bunge is compound epider-
mis;the leaf structure indicates , Potentilla bifarca L belongs to isobilateral leave , itsmesophyll differentiates com-
pletely palisade tissue , the others are bifacial.Synthesized the anatomical characteristic of stem and leave of these
plants , they have the characteristic of xerophil , but the anti-drought structure degree is different , in which the an-
ti-drought characteristic of Potentilla bifurca L is the most marked , next is Potentilla sishanensis Bunge and Po-
tentilla multicaulis Bunge , Potentilla anserina L is feeble oppositely.
Key Words:Potentilla;stem;leave;anatomical structures;study comparatively
54              青海师范大学学报(自然科学版)          2003年