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蔷薇属月季、玫瑰叶的比较解剖学研究



全 文 :蔷薇属月季、玫瑰叶的比较解剖学研究
杨 杰,孟德玉,孔圆圆
(临沂大学生命科学学院,山东 临沂276005)
摘要:通过石蜡切片方法对蔷薇属植物月季、玫瑰的叶片进行了形态解剖及研究。结果表明:2种蔷薇
属植物叶的解剖构造具有较大的差异,属中生型植物的特征,具有一定的抗旱性,玫瑰的抗旱性优于月
季。
关键词:月季;玫瑰;比较解剖学;构造差异
中图分类号:S58      文献标识码:A  文章编号:1674-9944(2011)09-0068-03
1 引言
月季(Rosa chinensis Jacq)为蔷薇科蔷薇属植
物,又名胜春、月月红、斗雪红、长春花,是中国十大
名花之一,被誉为“花中皇后”,具有极高的观赏价值
和商业价值[1~3]。玫瑰(Rosa rugosa Thunb)为蔷
薇科蔷薇属植物,又名徘徊花、刺玫花,每年可多次
开花,也是我国十大名花之一,其花色鲜艳,芳香浓
郁,具有治病、美容、保健、观赏等多种用途[4~5]。关
于玫瑰和月季的研究报道绝大部分集中在组织培
养、养植栽培、遗传转化等方面[6~8],很少见对两者
叶解剖学形态特征方面的详细报道。弄清两者叶的
解剖学形态特征对其生理生态的合理解释具有重要
意义,并能为蔷薇属属下分类提供基础理论依据。
2 材料和方法
实验所采用的月季和玫瑰叶片均取自临沂大学
校园。药品选用冰醋酸,无水乙醇,甲醛,甘油,95%
乙醇,二甲苯,番红,固绿,石蜡,蒸馏水,中性树胶,
鸡蛋,甘油,蛋白-甘油粘片剂(鸡蛋清:甘油=1∶
1)。仪器选用烧杯、玻璃棒、电炉、漏斗、恒温干燥
箱、水浴锅、托盘、酒精灯、切片机、毛笔、解剖针、镊
子、载玻片、盖玻片、滤纸、牛皮纸、显微镜、显微照相
系统、DT2000通用图象分析系统等。
选择生长发育良好的叶片,于主脉1/3处取长
0.8cm,宽0.5cm的样品,放入已配制好的FAA固
定液中固定48h。取固定好的材料进行梯度脱水,
透明后进行浸蜡,采用材料竖式包埋[9],用轮转式切
片机切片厚度8μm
[10],番红-固绿对染法染色,中
性树胶封片。在显微镜下利用显微镜成像系统对叶
片结构进行照相,再用DT2000通用图像分析系统
对叶片的各结构进行测量,获得叶片结构特征数据。
3 观察结果分析
3.1 叶片总体特征
光学显微镜下观察,月季、玫瑰叶片结构包括表
收稿日期:2011-09-04
作者简介:杨 杰(1989—),男,山东临沂人,临沂大学生命科学学院大学生。
通讯作者:孟德玉(1978—),女,山东临沂人,硕士,讲师,主要从事植物系统与进化研究
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶

  (3)各树种高生长量。黄槿大部分树干干枯,仅
从树干中下部抽出新芽,平均新芽长15cm;南洋杉
生长状况中等,高生长平均30cm;天竺桂和台湾栾
树大部分树干干枯,有保存的基本上为树干基部抽
出新芽,平均芽长10cm;刺桐树生长状况良好,高生
长平均60cm。
5个树种的4个小区重复间没有明显差异,但
各树种的总体平均数有极显著性差异。刺桐的成活
率和保存率最高,刺桐、南洋杉和黄槿的成活率和保
存率与天竺桂、台湾栾树的成活率和保存率相比有
极显著差异,刺桐的成活率和保存率与南洋杉、黄槿
的成活率和保存率相比有显著差异。刺桐的生长量
最大,刺桐、南洋杉的生长量与黄槿、天竺桂和台湾
栾树的生长量相比有极显著差异;刺桐的生长量与
南洋杉的生长量相比有显著差异。
4 结语
在闽东南沿海风口内侧沙质土壤地带栽植刺桐
的成活率、保存率最佳,说明刺桐的抗风害、抗飞沙
及抗旱性最强,宜大力推广。南洋杉和黄槿次之,天
竺桂和台湾栾树最差。栽植一年后从新梢生长量来
看,也是刺桐生长量最大,南洋杉次之。
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2011年9月           Journal of Green Science and Technology            第9期
皮、叶肉和叶脉3部分,为异面型叶。叶肉分为栅栏
组织与海绵组织,叶片中央叶脉组织中有一维管束,
外围有3~5层排列紧密的细胞分布,即维管束鞘,
除了具有输导功能外,同时对植物体还起着支持作
用[11]。
3.1.1 表皮
两种植物叶片的上、下表皮细胞均为单层细胞
组成,排列紧密,外面覆盖一层角质层,气孔只存在
于下表皮,气孔类型为无规则型,周围表皮细胞数目
不定。月季的上表皮细胞厚度为4.27~5.84μm,
平均厚度为5.28μm;玫瑰的上表皮细胞厚度为
11.14~14.26μm,平均厚度为12.16μm(表1)。两
者上表皮细胞厚度在数值上有明显差异,方差分析
表明两者均差异显著,玫瑰的上表皮细胞厚于月季
上表皮细胞。月季上表皮角质层厚度为2.22~
2.84μm,平均厚度为2.58μm;玫瑰上表皮的角质层
厚度为1.12~2.48μm,平均厚度为1.44μm。两者
上表皮角质层厚度在数值上有明显差异,方差分析
表明两者角质层厚度差异显著,月季的上表皮细胞
角质层厚度厚于玫瑰上表皮细胞角质层。
3.1.2 叶肉
两者叶肉薄壁组织细胞分化为栅栏薄壁组织和
海绵薄壁组织(图1,图2,图3,图4),月季的叶片厚
度为148.63~162.09μm,平均厚度为154.90μm;
玫瑰的叶片厚度为102.95~113.09μm,平均厚度
为108.92μm(表1),方差分析表明两者叶片厚度差
异显著,月季叶片厚于玫瑰叶片。
  图1.月季叶横切(40×),示栅栏组织、海绵组织;图2.玫瑰叶横切(40×),示栅栏组织、海绵组织;图3.月季叶横切(400×),示栅栏组
织;图4.玫瑰叶横切(400×),示栅栏组织;图5.月季叶脉横切(100×),示主脉维管束;图6.玫瑰叶脉横切(100×),示主脉维管束;图7.月季
叶脉横切(100×),示主脉;图8.玫瑰叶脉横切(100×),示主脉;图9.月季叶脉横切(100×),示晶簇;图10.玫瑰叶脉横切(100×),示晶簇
  月季的栅栏组织细胞一般为1~2层,细胞排列
紧密,厚 度 为 43.70~54.92μm,平 均 厚 度 为
49.28μm,海绵组织细胞形状不规则,排列疏松,细
胞间隙极发达,厚度为55.22~70.2μm,平均厚度
61.79μm,占叶片厚度的40%,栅栏薄壁组织与海
绵薄壁组织的比约等于0.8∶1。玫瑰的栅栏组织细
胞一般为1~2层,多为不规则多边形,细胞排列紧
密,厚度为23.1~31.32μm,平均厚度为27.60μm。
海绵组织细胞形状较月季海绵组织细胞规则,排列
相对紧密,厚度为 23.77~30.42μm,平均厚度
28.22μm,占叶片厚度的25.9%,栅栏薄壁组织与
海绵薄壁组织的比约等于1∶1。
月季与玫瑰叶肉的近维管束处均分布着薄壁组
织,其中含有不定量的晶簇,以玫瑰的较明显(图
4)。
3.1.3 主脉
主脉的上、下表皮细胞比叶片其它部位的表皮
细胞要小,主脉表皮的上下方均分布厚角组织。主
脉维管束呈半圆形,木质部位于近轴面,由导管、管
胞和薄壁组织细胞构成,韧皮部由筛管、伴胞、韧皮
薄壁组织细胞组成(图5,图6)。月季主脉直径为
471.17~508.71μm,平均直径为487.44μm;玫瑰主
脉 直 径 为 289.46~297.31μm,平 均 直 径 为
181.32μm(表1)。两者主脉直径在数值上有明显
差异,方差分析表明两者主脉直径差异显著,月季主
脉直径大于玫瑰主脉直径(见图7,图8)。
维管束是叶片内输导组织,由木质部和韧皮部
构成,其中韧皮部在下,主要由筛胞组成;木质部在
上,主要由管胞组成,运送水分和矿物质[12]。月季
主脉维管束厚度为110.83~132.45μm,平均厚度
为122.23μm;玫瑰主脉维管束厚度为 88.35~
96.24μm,平均厚度为88.12μm(表1)。两者主脉
维管束厚度在数值上有明显差异,方差分析表明两
者主脉维管束厚度差异显著,月季维管束厚度厚于
玫瑰维管束(图9,图10)。
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杨杰等:蔷薇属月季、玫瑰叶的比较解剖学研究                    植物研究
                  表1叶片主要结构特征 μm
叶片厚度 主脉 主脉维管束 栅栏组织 海绵组织 上表皮细胞厚度 角质层厚度
月季 154.72  508.71  128.36  48.17  62.68  5.11  2.83
149.85  497.07  132.45  46.69  66.80  5.62  2.22
155.23  476.05  110.83  52.40  70.20  5.83  2.84
162.09  491.93  126.31  54.92  59.50  5.01  2.70
158.89  479.72  114.23  49.79  56.34  5.84  2.57
148.63  471.17  121.18  43.70  55.22  4.27  2.30
平均 154.90  487.44  122.23  49.28  61.79  5.28  2.58
玫瑰 108.62  176.57  89.16  26.20  28.39  12.69  1.29
105.13  176.81  93.17  23.10  27.36  11.23  1.12
113.09  175.91  88.35  26.78  23.77  11.35  2.48
102.95  189.63  96.24  31.32  30.42  12.27  1.46
111.43  179.73  88.93  30.19  30.02  14.26  1.14
112.31  189.29  80.97  28.03  29.35  11.14  1.16
平均 108.92 181.32 88.12 27.60 28.22 12.161.44
4 结语
通过对蔷薇属植物月季、玫瑰的叶片进行形态
解剖结构及特征的研究显示,两者解剖结构具有较
大的差异,并证明两种植物皆为异面型叶,两者叶片
角质层较厚,海绵薄壁组织排列疏松,属中生型植物
的结构特征。因生长环境的不同和各种生态因子的
变化,植物的叶会发生一些形态结构上的变化,其中
向抗旱性方向发展的变化趋势主要为减少水分丧
失,控制蒸腾作用。具有发达的栅栏薄壁组织及退
化的海绵薄壁组织结构是植物耐旱的一个特征,通
过解剖研究证明栅栏薄壁组织紧密度及厚度与抗旱
性有最密切的关系[13~14]。月季叶片面积大,栅栏薄
壁组织、海绵薄壁组织排列疏松,细胞间隙大,薄壁
组织发达,证明耐旱能力比玫瑰差。晶簇的存在与
植物体的抗逆性有很大的关系,能够提高植物抵御
盐碱、干旱、寒冷和病害的能力[15~16]。两种植物的
叶片中含有较多的晶簇,其中玫瑰含量明显多于月
季,同样表明在抗性方面比月季更有优势。
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