全 文 ：第 39卷第 4期 吉　林　林　业　科　技 Vol.39　No.4
2010年 7月 JOURNALOFJILINFORESTRYSCIENCEANDTECHNOLOGY July, 2010
文章编号:1005-7129(2010)04-0001-04　　中图分类号:Q944.56 　　文献标识码:A
蔷薇属 3种植物叶片的比较解剖结构
及其与抗旱性的关系
彭　威 1, 2 ,张友民＊
(1.吉林农业大学园艺学院 , 吉林 长春　130118;2.长春大学 ,吉林 长春　130021)
摘要::通过石蜡切片 、电镜扫描等方法对 3种蔷薇属植物玫瑰 、黄刺玫 、月季的叶片进行形态解剖并加
以研究。结果表明:三种蔷薇属植物叶的解剖构造属中生型植物的特征 , 具有一定的抗旱性 , 其抗旱性
从强到弱排列顺序依次为:黄刺玫 >玫瑰 >月季。
关键词:蔷薇属;叶;解剖结构;抗旱性
Thecomparativeanatomicalstructureofleavesin
threediferentspeciesofRosaL.andtheirrelationwith
thedrought-resistantability
PENGWei1, 2 , ZHANGYou-min＊
(1.FacultyofHorticulture, JilinAgriculturalUniversity, Changchun130118, China;2.ChangchunUniversity
Changchun130118, China)
Abstract:Thispaperwasconcentratedontheanatomicalstructuresanddiferencesofleavesofthreediferent
speciesofRosaL.(RosarugosaThunb.R.xanthinaLindl.andR.chinensisJacp.)byusingthemethodsof
paraffinsectionandscanningelectronmicroscope(SEM).Wefoundthattheanatomicalstructuresofthesethree
speciesleavesexhibitedthecharacteristicsofmesophyte.theorderofdrought-resistantofthebladesin3 Rosa
L.was:R.xanthina>R.rugosa>R.chinensis.
Keywords:RosaL.;leaf;anatomicalstructure;drought-resistantability
收稿日期:2010-05-25
作者简介:彭威(1981-), 男 , 吉林长春人 , 硕士 ,主要
从事园林植物学研究 .
＊通讯作者:张友民(1963 -), 男 , 吉林长春人 , 教授 ,
博士 , 主要从事生态及植物学研究 .
　　蔷薇属 (RosaL.)为蔷薇科植物 。本属
150余种 ,分布北温带及北亚热带 ,中国约 100
种 ,南北各地均产 [ 1] 。其中东北地区产 14种 、7
变种 、7变型 [ 2] 。目前对蔷薇属植物资源的研
究多集中在化学 (药用)成分 、生理指标 、栽培
繁殖 、园林应用等方面。但通过对蔷薇属植物
解剖结构来研究与之抗性关系的报道比较少
见 ,仅吕劲松等从光合生理和生态特性角度对
不同土壤水分下的黄刺玫的耐旱性进行了研
究 [ 3] ,以及王启民对 l2种不同抗寒性的蔷薇属
植物的一系列生理生化以及组织解剖指标进行
了研究[ 4] 。
本研究通过对玫瑰(RosarugosaThunb.)、
黄刺玫(R.xanthinaLindl.)、月季(R.chinensis
Jacp.)3种蔷薇属植物的叶片进行形态解剖来
研究它们的抗旱性 ,可为吉林省蔷薇属植物的
—1—
DOI :10.16115/j.cnki.issn.1005-7129.2010.04.009
资源保护 、引种选育 、园林应用提供科学依据。
1研究材料来源与方法
研究材料中玫瑰取自长春大学西校区院
内 ,黄刺玫取自吉林农业大学标本园内 ,月季取
自长春市花卉生产基地 。 2009年 5月下旬选
择树冠中部向阳面复叶最顶端成熟的小叶 ,于
主脉 1/4处取长 1.2 cm、宽 1.0 cm的样品 ,采
用 FAA固定液进行固定 。常规石蜡法切片 ,切
片厚度 8 ～ 10 m。采用番红—固绿法染色 ,
MoticBA400型显微镜观察记录。利用 EikoIB
-5型离子溅射仪镀金 , JEOLJXA-840型扫
描电镜扫描 ,观察并拍照。
2结果与分析
2.1总叶柄的解剖特征
玫瑰 、黄刺玫及月季的总叶柄基部横切面
均呈半月形 ,近轴面微凹。由表皮 、维管束和基
本组织构成 。 3种植物均为三叶迹(图版 Ⅰ -
1, 2, 3)。
①表皮 。 3种植物的表皮均由一层长方形
或近圆形的细胞组成 ,排列紧密 ,玫瑰总叶柄表
皮角质层厚度约为 1.4 ～ 4.5 μm,黄刺玫约为
1.2 ～ 4.1μm,月季约为 1.5 ～ 5.2 μm。
②基本组织 。 3种植物近表皮内的基本组
织均为 2 ～ 4层厚角组织细胞 ,排列紧密 ,内方
多层排列较紧密的薄壁组织细胞 。
③维管束。 3种植物的维管束均为扇形 ,
近轴面为木质部 ,导管呈径向排列 ,导管 、管胞
横切面呈多边形。韧皮部在远轴面 ,含筛管 、伴
胞和韧皮薄壁细胞 。
3种植物总叶柄中韧皮部与薄壁细胞中均
含有晶簇 ,其中黄刺玫含量较大。
2.2叶片的解剖特征
玫瑰 、黄刺玫及月季叶片均由表皮 、叶肉 、
叶脉构成 ,为异面型叶。
2.2.1表皮
3种植物的叶片上 、下表皮均各由一层细
胞组成 ,排列紧密 ,外被角质层。气孔都仅存于
下表皮 ,复体类型为无规则型 ,无副卫细胞 ,围
绕气孔的细胞数目不定 ,且与普通表皮细胞一
样。玫瑰上表皮细胞多为长方形和多边形(见
图版 Ⅰ -4),下表皮细胞横切面形状与上表皮
类似 ,纵切面细胞向外突起 ,略小 ,有大量的表
皮毛 、腺毛 ,气孔密集 ,下陷 ,多分布于表皮细胞
基部(见图版Ⅰ -7 , Ⅱ -1)。黄刺玫上表皮细
胞多长方形和多边形(见图版 Ⅰ -5),下表皮
细胞与上表皮形状类似 ,气孔较小 ,密集(见图
版Ⅰ -8 , Ⅱ -2)。月季上表皮细胞多为长方
形和多边形(见图版 Ⅰ -6),下表皮细胞多为
浅波形 ,较大 ,气孔较密(图版 Ⅰ -9, Ⅱ -3)。
图版Ⅰ
1.玫瑰总叶柄横切(×70);2.黄刺玫总叶柄横切(×70);3.月季总叶柄横切(×700);4.玫瑰叶上表皮 (×
270);5.黄刺玫叶上表皮(×270);6.月季叶上表皮 (×270);7.玫瑰叶下表皮(×270);8.黄刺玫叶下表皮(×
270);9.月季叶下表皮 (×270)
—2—
表 1 玫瑰 、黄刺玫与月季叶解剖结构比较
特征 玫瑰 黄刺玫 月季
叶片厚度 /μm 112.3 ～ 296.4(240.4) 166.6～ 350.6(258.6) 176.7 ～ 376.1(276.4)
上表皮细胞长 /μm 32.00 ～ 79.2 43.6 ～ 75.2 51.5 ～ 118.4
上表皮细胞宽 /μm 20.2 ～ 43.6 19.8 ～ 39.6 33.7 ～ 67.3
上表皮细胞厚 /μm 13.9 ～ 50.5 11.9 ～ 53.9 14.6 ～ 72.1
下表皮细胞长 /μm 29.7 ～ 77.4 31.7 ～ 71.3 55.4 ～ 142.6
下表皮细胞宽 /μm 19.4 ～ 44.2 18.8 ～ 51.5 27.7 ～ 76.1
下表皮细胞厚 /μm 13.7 ～ 38.9 10.4 ～ 50.4 13.9 ～ 46.7
上表皮角质层厚度 /μm 1.4 ～ 4.5(2.9) 1.2 ～ 4.1(2.7) 1.5 ～ 5.2(3.3)
栅栏组织厚度 /μm 44.7 ～ 120.4(82.6) 94.4 ～ 166.7(130.6) 62.1 ～ 100.4(81.3)
海绵组织厚度 /μm 37.2 ～ 77.2(57.2) 47.5 ～ 71.4(59.5) 83.1 ～ 146.5(114.8)
组织结构紧密度(CTR)/% 34.4 50.5 29.4
栅栏组织厚度 /海栏组织厚度 1.4:1.0 1.8:1.0 0.7:1.0
单位面积气孔数 672 254 303
气孔张口大小 /μm 长 14.6 ～ 32.7 长 15.1 ～ 35.6 长 25.3 ～ 42.5宽 2.9 ～ 4.8 宽 3.1 ～ 4.6 宽 3.2 ～ 7.5
气孔指数(SI) 0.236 0.192 0.211
叶片维管束导管直径 /μm 4.8 ～ 20.2 3.4 ～ 16.2 6.4 ～ 35.2
　　注:组织结构紧密度=栅栏组织厚度 /叶片厚度 ×100%。
图版Ⅱ
1.玫瑰气孔电镜扫描(×410);2.黄刺玫气孔电镜扫描 (×410);3.月季气孔电镜扫描(×410);4.玫瑰叶横
切(×270);5.黄刺玫叶横切(×270);6.月季叶横切(×270);7.玫瑰叶脉横切(×70);8.黄刺玫叶脉横切(×
270);9.月季叶脉横切(×70)。
2.2.2叶肉
3种植物叶肉薄壁组织细胞分化为栅栏薄
壁组织和海绵薄壁组织 (见图版 Ⅱ -4, 5, 6)。
玫瑰的栅栏薄壁组织 1 ～ 2层 ,细胞排列较紧
密 ,厚为 44.7 ～ 120.4 μm,组织结构紧密度
(CTR)为 34.4%,海绵薄壁组织厚为 37.2 ～
77.2 μm,占叶片厚度的 23.8%。栅栏薄壁组
织与海绵薄壁组织的比为 1.4:1.0。黄刺玫的
栅栏薄壁组织 1 ～ 2层 ,细胞排列紧密 , 厚为
94.4 ～ 166.7 μm, CTR为 50.5%,海绵薄壁组
—3—
织厚为 47.5 ～ 71.4μm,占叶片厚度的 23.0%,
比例为 1.8:1.0。月季的栅栏薄壁组织 1 ～ 2
层 ,细胞排列紧密 ,厚为 62.1 ～ 100.4 μm, CTR
为 29.4%,海绵薄壁组织疏松 ,细胞间隙最为
发达 , 厚为 83.1 ～ 146.5 μm, 占叶片厚度的
41.5%,比例为 0.7:1.0。
3种植物叶肉近维管束处均有薄壁组织分
布 ,其中含有不定量的晶簇 ,黄刺玫 、玫瑰含量
较大。
2.2.3叶脉
主脉上表皮细胞和下表皮细胞比叶片其它
部位的表皮细胞小 ,在主脉的上下方近表皮处
均分布厚角组织。主脉的维管束呈半圆型 ,木
质部位于近轴面 ,由导管 、管胞和薄壁组织细胞
构成 ,导管及管胞多呈近圆形;韧皮部由筛管 、
伴胞和韧皮薄壁细胞组成(见图版 Ⅱ -7, 8,
9)。其中月季主脉最为发达 ,玫瑰次之 。玫瑰
导管直径 4.8 ～ 20.2 μm,筛管直径为 2.6 ～
12.3μm;黄刺玫导管直径为 3.4 ～ 16.2μm,筛
管直径为 2.2 ～ 6.8μm;月季导管直径为 6.4 ～
35.2μm,筛管直径为 2.4 ～ 14.6μm。
3种植物的韧皮薄壁组织细胞均有晶簇分
布 。
2.3 3种植物叶片解剖构造与抗旱性的关系
3种植物皆为异面型叶 ,气孔复体类型属
无规则型 ,均分布于下表皮;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。中生植物抗旱性结构的形成和发展与它
们所生长的环境有着密切的关系。随着生长环
境的不同和各生态因子的变化 ,植物在其生存
过程中就会发生一些形态结构上的变化 ,其中
以叶的变化最为快速明显 。向适应抗旱性方向
发展的变化趋势主要为减少水分的丧失 ,控制
蒸腾。
Daubenmire(1947)认为 ,栅栏薄壁组织发
达是生长在不良水分平衡条件下的植物的一个
特征。赵翠仙等认为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[ 5] 。张振师等也通过解剖研究证明了栅
栏薄壁组织紧密度及厚度与抗旱性有最密切的
关系 [ 6] 。通过表 1分析表明 ,黄刺玫比玫瑰和
月季更加耐旱 ,表现为黄刺玫栅栏薄壁组织与
海绵薄壁组织的比例(1.8)和 CTR值大于其它
两种植物 ,栅栏薄壁组织发达 ,海绵薄壁组织细
胞间隙小 ,叶片的光合作用更强 ,阻止光线的直
接照射 ,而达到降低蒸腾的作用 。月季在三种
植物中叶片面积最大 ,气孔开度最大 ,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 ,为三种植物中耐旱能力最差。
另外 ,黄刺玫叶片面积最小 ,单位面积气孔
数少 ,气孔开度小 ,维管束中导管直径小 ,同样
可以起到降低蒸腾的作用。
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 [ 7 ～ 8 ] 。三种植物的叶片和叶柄中均含
有较多的簇状 、块状结晶体 ,其中黄刺玫 、玫瑰
含量稍多 ,亦可表明在抗性方面优于月季。晶
簇在植物分类学地位上属较为原始的特征[ 9] ,
说明了三种植物保留了较原始的结构特征。
3结论
通过对 3种蔷薇属植物玫瑰 、黄刺玫 、月季
的叶片进行形态解剖构造及特征的研究 ,证明
3种植物皆为异面型叶 ,气孔复体类型属无规
则型 ,均分布于下表皮;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 ,
具有一定的抗旱性 ,其抗旱性从强到弱排列顺
序依次为:黄刺玫 >玫瑰 >月季。
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