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景天属(Sedum)8种植物茎的解剖学研究



全 文 :文章编号:1001-2443(2001)03-0239-04
景天属(Sedum )8种植物茎的解剖学研究
郑 艳 ,  巩 吉力 ,  刘登义 ,  江 勇* ,  许艳梅*
(安徽师范大学 生命科学学院 ,安徽 芜湖 241000)
摘要:利用光学显微镜 ,首次观察并报道了安徽产景天属(Sedum )8种植物茎的解剖结构;结果表
明 ,景天属植物茎由表皮(一层)、皮层(数层)、维管柱(木质部 、韧皮部 、髓)三部分构成 ,并明确提出
了肉质植物茎的解剖学处理方法.
关键词:景天属;茎结构;解剖学
中图分类号:Q944.55    文献标识码:A
  景天属(Sedum )是景天科(Crassulaceae)的一
个重要类群 ,全球约有 470种 ,我国约有 120 种以
上[ 1] ;安徽省有 20 种以上[ 2] .景天属不少种类 ,如
珠芽景天(Sedum bulbi ferum Makino)、佛甲草
(Sedum linare Thunb)、 凹 叶 景 天 (Sedum
emarginatum Migo)、垂盆草(Sedum sarmentosum
Bunge)等[ 3-5] ,可供药用及观赏用。迄今为止 , 未
见任何有关该属植物茎研究的系统报道.本文在较
为翔实的材料的基础上 ,首次报道了安徽产景天属
8种植物茎的解剖结构 ,旨在为探讨景天属的系统
演化及其栽培管理积累解剖学资料.
1 材料与方法
  试验材料全为野外采集的新鲜材料 ,其名称及
来源见表 1 ,所有凭证标本均存放安徽师大植物教
研室.
表 1 材料名称 、来源
Table 1 Material and Origin
种名
Species
采集地点
Localit y
生态环境
Habitat
海拔高度
Alt.(m)
凭证标本
Voucher
火焰草 S edum stellar ii fol ium 青阳九华山 山坡石缝 1200 Z.Y:920028 , 920029 , 98001
珠芽景天 S .bulbi ferum 石台沈村 阴湿草丛 400 Z.Y:920033 , 920055 , 99001
江南景天 S .kiangnanense 南陵 山坡岩石 600 师大:920032 , 97004
凹叶景天 S .emarginatum 石台土坛村 山坡岩石缝 1200 Z.Y:92008 , 92009, 99005
费菜 S.aizoon 滁县琅琊山 向阳坡石 1000 Z.Y:920038 , 920039 , 99002
藓状景天 S .polyt richoides 青阳九华山 山坡岩石 1000 Z.Y:920058 , 920059 , 99008
安徽景天 S .anhuiense 滁县大柳 河滩 350 Z.Y:920041 , 920042 , 99004
垂盆草 S .sarmen tosum 石台同心村 山脚下沟边 400 Z.Y:920056 , 920057 , 99003
  取植株近基部茎(鲜茎)经 FAA 固定后 , 移至
70%、80%、95%、100%酒精各与正丁醇混合液中梯
度脱水 ,每级 2小时 ,最后在纯正丁醇中再脱水 2小
时 ,投入石蜡中透蜡(在 60℃恒温箱中进行),包埋;
AO-切片机切成 15-18um 的薄带 ,经苯胺番红-固
绿双重染色 ,二甲苯透明 ,中性树胶封片;01ympus
显微镜观察 、摄影 、描述.
2 观察结果
2.1 火焰草(Sedum stel larii folium)
  火焰草的茎由表皮 、皮层 、初生维管柱等三部分
组成;组织细胞内含异物质而被染成深红色 、深兰色
等不同颜色.其中表皮由一层近圆形 、长方形或近方
形的细胞组成 ,无角质层覆盖 ,附有表皮毛(单个细
胞或多个单列长形细胞),叶绿体未见;皮层由大而
薄的薄壁细胞组成 ,细胞体积从表皮至髓部依次增
大 ,细胞薄壁 ,内含较多叶绿体 ,细胞间隙小 ,横切面
上皮层薄壁细胞几乎全呈圆形;内皮层未见;初生维
管柱包括初生维管束(7个)、髓等 ,初生维管束为明
显的外韧维管束 ,包括韧皮部(量少)、2-3层维管
  收稿日期:2001-02-15
  基金项目:安徽省优秀青年教师基金(2000JQW104);安徽师范大学专项基金(100288)
  作者简介:郑艳(1967-),女 ,副教授 ,硕士.
  *安徽师范大学 2001届毕业生.
第 24卷 3期
200 1年 9月    安 徽师 范大 学 学报(自然科学版)Journal of Anhui Normal University(Natural S cience) Vol.24 No.3Sep .2 0 0 1
DOI :10.14182/j.cnki.1001-2443.2001.03.011
束形成层 、木质部(量多);韧皮部主要包括韧皮纤
维 ,木质部主要由导管构成;木质部之间有间隔 ,平
均值为 7.375um;木质部与韧皮部之比为 5.95 ,皮
层占茎横切面的 55.3%,髓占茎横切面的 24%,且
组成髓部的薄壁组织细胞多为规则六边形.见图版
1(1-3).
  其它所测景天属植物茎 ,基本结构同火焰草 ,但
均无表皮毛 ,其它不同之处如下所述.
2.2 珠芽景天(S .bulbi ferum)
  异细胞数量较多 , 木质部与韧皮部之比为
7.308 ,皮层占茎横切面的 76.9%,髓占茎横切面的
12.1%,木质部间隙为 5.08um.见图版 1A(4).
2.3 江南景天(S .kiangnanense)
  木质部与火焰草的不同 ,较散开 ,导管腔径较
大 ,整个木质部几乎连成一圈.木质部与韧皮部之比
为 4.452;皮层占茎横切面的 72.8%,髓占 25.6%;
木质部间隔为 0.938um.见图版 1(5-7).
2.4 凹叶景天(S .emarginatum )
  髓部较特别 ,由薄壁细胞组成一个近“X”结构 ,
木质部 、韧皮部相对集中于“)”或“9”相对的一面.木
质部与韧皮部之比为 9.667;皮层占茎横切面的
63.1%,髓占 17.04%.见图版 1(8-9).
2.5 费菜(S .aizoon )
  木质部与韧皮部之比为 3.932 ,木质部间隔
14.5-1.275um ,皮层占茎横切面的 44.35%,髓占
33.3%.见图版 2(1-4).
2.6 藓状景天(S .polytrichoides)
  木质部间隔为 6.875um ,木质部与韧皮部之比
为 3.542 ,皮层占茎横切面的 56%,髓占 14.6%.见
图版 2(5-6).
2.7 安徽景天(S .anhuiense)
  木质部间隔为 6.875um ,木质部与韧皮部之比
为5.625 ,皮层占茎横切面的 56%,髓占 7.3%.见
图版 2(8-9).
2.8 垂盆草(S .sarmentosum)
  木质部间隔为 3.06um ,木质部与韧皮部之比为
9.28 ,皮层占茎横切面的 62.5%,髓占 17.3%.见图
版 2(7 , 10 ,11).
3 结论与讨论
3.1 所测试的8种植物茎的基本结构由外向内依次
为:表皮(一层)、皮层(数层)、初生维管柱(韧皮部 、
木质部 、髓)[ 7 ,8] ,韧皮部位于木质部外方;异细胞相
对比较丰富 ,从表皮到髓腔均有分布.作为具有分泌
功能的异细胞 ,体积通常比起其周围的组织细胞大.
利用番红-固绿染色 ,这些异细胞被染成浅灰绿色
至深绿色不等 ,而且还能观察到异细胞壁破裂或溶
解 ,所以 ,我们认为这些异细胞为粘液细胞(腔).
3.2 所测8种材料中 ,只有火焰草具单个或多个单
列细胞的表皮毛.按照传统的观点 ,表皮毛是植物种
的一个特征 ,在区分种时较为重要.安徽产约 30种
野生景天科植物中[ 9] , 仅大叶火焰草(Sedum
drymarioides)与火焰草(S .stel larii folium )植株被
腺毛 ,而此两种植物水分含量相对较少 ,其野生生态
环境又均为背阳的溪沟旁石缝中 ,这与“表皮毛是因
水分不足而形成”的观点相吻合[ 10] .
3.3 在我们的野外调查中 ,发现居民区与厂矿排水
沟附近的景天科植物长势良好 ,而茎解剖结构显示
其内部薄壁组织细胞特别发达;如果大量的薄壁组
织细胞能够富集污染物质 ,这无疑为景天科植物的
开发利用提供了新的研究方向.关于这一点 ,我们将
利用重金属的污染实验 ,对景天科植物进行进一步
的探讨研究.
3.4 在本试验中 ,所观测 8种植物的皮层 、髓相对
发达 ,均由大的薄壁组织细胞构成 ,而维管组织所占
比例相对较小 ,这可能与景天属多为脊土 、阴湿生的
肉质植物有关.一般认为水生植物输导系统的特点
是韧皮部发达 ,木质部退化 ,韧皮部在横切面上所占
面积强于木质部;而我们所观测的 8种植物中 ,它们
的木质部远比韧皮部发达.根据 Soltis DE等的实验
结果及他们对 rbcL 基因片段进行的分析[ 11] ,虎耳
草目的景天科(Crassulaceae)与水生的川苔草科
(Podostemaceae)可能是亲缘关系很近的姐妹群
(S ister -group ).因此 ,从景天属植物生境及结构
特点出发 ,综观上述我们似可以认为该属植物茎是
从水生到陆生植物茎的过渡类型.
  致谢 本文受益于中国科学院北京植物研究所
林金星研究员 、胡玉熹研究员 、西北植物研究所傅坤
俊研究员 ,在此致以衷心的感谢 !
参考文献:
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图版 1:火焰草 [ 其中 1.×100茎构造 , 2.×400茎表皮 , 3.×200茎内部构造] ;4.珠芽景天[ 其中 4.×200 茎内部构造] ;5-7:江南景天
[其中 5.×200皮层;6.×400茎皮层-维管束-髓;7.×200皮层 、髓] ;8-9:凹叶景天[ 其中 8.×200皮层 , 9.×100茎部]
Plate I:Fig.1-3.Sedum stellar ii fol ium(Fig.l.stem st ructure , ×100;Fig2.stem epidermis , ×400;Fig.3 the inner st ructure of stem , ×200);Fig
4.S.bu lbi ferum(the inner stucture of stem , ×200);Fig5-7.S.kiangnanense(Fig5.cortex , ×200;Fig 6.cortex-vascular bundles-pith×400;
Fig 7.cortex-pith , ×200);Fig8-9.S.emarginatum (Fig8.cortex , ×200 , Fig9.stem , ×100)
24124卷第 3期       郑 艳 ,巩 吉力 ,刘登义 , 等: 景天属(Sedum)8 种植物茎的解剖学研究
图版 2:1-4:费菜[ 其中:1.×200茎 , 2.×200茎内部 , 3.×100皮层 , 4.×200茎内部] ;5-6:藓状景天[ 其中 5.×40茎构造;6×200 皮
层-髓] ;8-9:安徽景天[ 8.×40茎 , 9.×200皮层-髓] ;7 , 10 , 11:垂盆草[ 其中 7.×40茎构造 , 10.×200皮层-皮层;11.×200皮层-髓] .
Plate Ⅱ:Fig1-4.S.aizoon(Fig1.stem×200 , Fig2.the inner st ructure of stem , ×200;Fig3.cortex , ×100;Fig4.the inner structure of stem ,
×200);Fig5-6.S.polyt richoides(Fig5.×40 stem st ructure;Fig6.×200 cortex-pith);Fig8-9:S .anhuiense(Fig8.stem , ×40 , Fig9.cortex
-pith , ×200);Fig7 , 10 , 11.S.sarmen tosum(Fig7.×40 stem st ructure;Fig10.epidermis-cortex , ×200;Fig11.cortex-pi th , ×200).
ANATOMICAL STUDIESON STEMOF SEDUM FROM ANHUI PROVINCE
ZHENG Yan ,  GONG Jie ,  LIU Deng-yi ,  JIANG Yong ,  XU Yan-mei
(College of Life Science , Anhui Normal University ,Wuhu 241000 , China)
Abstract:This paper deals with anatomical studies of the stem structure of Sedum under light microscope in 8
species from Anhui Province.The results show that the stem structures are consisted of epidermis , co rtex and pri-
mary vascular tissue.
Key words:Sedum ;stem structure;anatomy
242 安 徽 师 范 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2001 年