全 文 ：第 17 卷第 1 期 南京师大学报 (自然科学版 ) V
o l
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1 7 又 0 .1
JO U A R N LO A F N N J以G O N RMA LU N V IE S RY T ( N I atu r alSc i o e e e)
引进日本席草品种的比较解剖与质量分析 `
常福辰 施国新 杨启银 陈维培
的典 本史筱退 T叶引进 日东庸草品种 .网山 三号 .和 “ 伊索拉 来 ” (` 、 于 屯再 )地上茎的比较解例与质 t今析研
充结 泉 。 根拐比校解刊 , 二者布其有欠全发达的纤维 . 有狡 泉成未的 , 也 有分布于 维苦未中的 。 组 成较大纤维 未
的纤维细班创相互垃烧 成未 。 有限维于术成 内 、 中 、 外三 层排 ,l 在塞本组织细 胞中 。仅 在茎长 、 粗 、 藕 色、 气孔数 、
荞* 组织序度及 鉴卷砚邵 立往大小千方面存在一 定的里异 . 茎杆 中的大全机械组织使支撑能 力增加 . 发达 的
气腔和倪布为植物提供 了良好的通气条件 , 并加强 了茎的弹性 和衬压 力 。 并认 为荃尖那分枯梢的产生与该处缺
乏粉导纽织有关 , 且常因开花而 使茎杆 成为无效草 。
主一询 灯芯苹朴 ,植物纤维 . 比较解创 , 质贡分析 .
分类号 5 56 4
O 引言
席草 uJ n c “ 5 .e fj 认s u s L . v a r . J ec iP i e n s 刀c h e n . 属灯心草料 , ( J u n e a e e a e )多年生宿根性沼
生植物 , 原产我国 , 栽培历 史悠久 。 席草地上茎主要用于制作草编工业品 。 〔3 · ` 〕随着出口 量的逐
年增加 ,席草及其制品已成为我国部分地区的主要经济收入 。 目前我国已引进 日本席草品种
“ 冈山三号 ” 和 “ 伊索拉米 ” 。 我们对其形 态和解剖结构作了比较研究 , 并对茎秆质量进行了分
析 , 以期为推广优良席草品种及高质丰产提供理论依据 。
1 材料和方法
研究用的“ 伊索拉米 ”和 “ 冈山三号 ” 席草材料取 自南京共浦草席有限公司种植大田和苗
床 , 部分植株植于我校栽培池进行对比观察 。 自四月上旬至六月下旬 ,采取二种席草的幼嫩茎 、
着花茎和成熟茎 ; 分别用蚁醛一冰醋酸一 乙醇 ( 50 % )固定液固定 。 成熟茎分成茎基 、 ( 由鞘状叶
包裹 ) 、茎中 (茎最粗处 ) 、 和茎尖 (距茎顶端 3一 cs m 处 )分段固定 ;部分较老材料在固定前浸入
10 % 甘 油溶液 并加温作软化处 理 . 固定后 石蜡包埋 , 制成厚度为 8一 12 拼m 的切 片 。 采用
S h ar m a n 〔`幻和苏木精染色 。 表皮平皮切片固定后用龙胆紫染色 。 部分成熟茎经 J e f ar y 离析液
加温离析处理后进行镜检 , 并测出纤维细胞的长度和宽度 ; 离析材料用中性红染色 。
观察结果
二种席草地上茎的外部形态比较
编织所用的是地上茎 。它 自基部向顶共有六 个节间 , 除第六节间因有居间分生组织的作用
少月.2
省教 委自然科学 基金资助项 目 .
收稿 日期 : 一9 9 3一 n Z一 2 4 。
作者单位 : 南京师范大学生物系 , 21 0 0 9 7 ,南京市 。
一 5 7 一
南京师大学报 ( 自然科学版 )第 一 7卷第 l期 ( 19 94 年 )
能伸长并形成地上茎主要部分外 ,其余各节均密集于与根状茎交接处 ,不伸长出土 。 每一节上
着生有一张退化的鞘状叶 , 长 3一 sc m , 棕色 ,包裹着地上茎基部 。 (图 3) 地上茎圆柱状 ,直立 、
不分枝 ,粗度上下大略相同 ,但在近梢约 s c m 处渐细 。 二种成熟草茎的外形比较见表 1 。
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2 二种席草成熟地上茎的解剖结构比较
茎的横切面分为表皮 、 基本组织 、维管束和髓四部分 。
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1 表皮 由一层细胞组成 ,细胞的表面观呈长方形 ,垂周壁波形 , 细胞间紧密嵌 合 (图 1 、
图 2 ) 。 表皮细胞的横切面略成方形 。 表皮层外具 明显的角质层 ,角质层延伸至表皮细胞的径向
壁之间 (图 1 6 ) 。 气孔多数 ,沿茎的长轴成纵行排列 . 每一气孔器由二个保卫细胞和二个副卫细
胞组成 ,具孔下室 (图 8 、 1 0 ) 。 二种席草单位面积气孔数的比较 见表 l 。 茎基部的表皮无明显角
质层 , 气孔呈关闭状态 (图 18 ) 。
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2 基本组织 表皮以内 4一 5 层薄壁细胞排列 比较紧密 , 横切面呈椭圆形或长椭圆形 , 细
胞 内富含叶绿体 , 是植株进行光合作用的主要场所一(图 8 、 图 9 、 图 10 、 图 1 1 、 图 16 ) 。 位于这一
组织内方的数层薄壁细胞排列疏松 ,形状不等 ,胞间隙大 ;细胞内一般不含叶绿体 。
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1 纤维束 表皮以下有纤维束与薄壁细胞间隔排列 ,这部分纤维束是由纵向排列的纤
维细胞聚集而成 , 在茎的横切面上明显可见 。 组成每一束的纤维细胞数目不等 ,大的束纤维细
胞数可达 4 。一 50 条 ,小的则仅有 3一 4 条 。 纤维束多与外层维管束相对并列 ,位于外层维管束
的外方 ,形成宽窄不等的楔形棱条 , 伸向茎的基本组织 , 其中一些大的纤维束还 向内延伸与外
层维管束鞘的远轴面相连接 (图 8 至图 1 1 、 图 16 至图 18 ) 。 在茎的生长过程中 ,纤维束的数量
有增加 , 但在进入有效草充实期后 (六月上旬 ) , 束数一般不再变化 。 同一品种中 ,纤维束数与茎
的粗度成正比 。 成熟茎中纤维束数在二品种间的对比见表 1 。 经离析处理后可见纤维细胞以左
旋或右旋的方式互相缠绕成束 (图 2 1 ) 。 纤维细胞的长短不一 , 但细胞壁都强烈加厚 ,仅留下较
小的细胞腔 ,这在成熟茎中更为明显 (图 20 ) 。 不同品种席草的纤维长 、 宽度的比较见表 1 。
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2 空腔 在基本组织中有多个大型的空腔 , 一般位于中层维管束二侧或内层维管束外
上方 (图 8 、 图 9 、 图 1 6) 。 空腔为破生型 ,在幼茎基部不见空腔 (图 4 、 图 5 ) , 而在生长过程中因一
些薄壁细胞破损后形成 。 有的空腔边缘留有破损的残余细胞 , (图 1 6 、图 1 7 ) 。 二种席草茎中大
型空腔数量的比较见表 1 。
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3 维管束 在成熟茎 中部的横切面上可见到维管束成外 、 中 、 内三层排列于基本组织中 。
维管束结构属单子叶植物型分散排列 , 外层的维管束数量较多 ,但面积小 ; 中层的比外层的略
粗大 , 常分布于外层的二个维管束之间 , 但束数较少 ; 内层的束数最少 , 面积最大 , 向内突入髓
部 (图 7 至图 1 1 ) 。 三层维管束数量之比由外向内约为 4 : 2 : 1 。
茎基部的维管束分布与茎中部的相似 ,而近梢部的维管束在横切面上仅成二行排列 ,数量
明显减少 (图 1 0 、 图 1 1 ) 。 二种席草茎中维管束数的比较见表 l 。
维管束为外韧型 ,在横切面上呈椭圆形 。 束的外方由一圈大型薄壁细胞所包围 ,细胞内无
叶绿体或淀粉粒 , 以内是 1一 2 层纤维细胞组成的维管束鞘 。 在韧皮部上方 (远轴端 )和木质部
下方 (近轴端 )纤维细 胞可达 3一 5层 , 形成帽状 (图 1 6 、 图 1 8 ) 。 外层一些维管束的纤维常与向
内延伸的纤维束相连 。 在横切面上木质部呈 V 形 , 位于维管束内侧 ; V 形基部是原生木质部 ,
含 2一 3 个环纹 、 螺纹导管和少量木薄壁细胞 ,在发育后期有时导管破损形成气腔 ; V 形二臂各
有一后生的大型孔纹导管 。 韧皮部位于外侧 , 由筛管和伴胞组成 (图 16 至图 18 ) 。 由茎尖纵切
面可见茎内维管束并未到达茎的最前端 ,而代之以疏松排列的大型薄壁组织细胞 (图 19 ) 。
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常福辰等 : 引进 日本席草品种的比较解剖与质盆分析
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4做 健部位于茎的中央 , 在茎中占有较大的部分 。 二种席草在横切面上髓的宽度差异
较小 (见表 l ) 。 由于内层的大型维管束向茎中央部分突进 ,使髓和基本组织之间的接触面呈现
波状起伏 (图 6 至图 1 1 ) 。 组成健部的薄壁组织细 胞呈星芒状 。 在生长初期 ,这些星芒状细胞的
竹短而粗 , 所以细胞间隙较小 (图 4 、图 5 、 图 12 ) ; 在生 长过程中 , 它们的臂状突出延伸 ,每一细
胞以其 5一 6 个长臂与相邻细胞的长臂相连接 ,形成三角形的胞间隙 ,成为茎秆中发达的通气
组织 (图 13 ) 。 由茎的纵切面未见髓部有分层现象 (图 14 、 图 巧 ) 。
2
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3 席草着花茎的解剖结构
五月 ,席草进入花期 ,部分植株可见到开花现象 。 开花植株茎秆停止伸长 。 聚伞花序侧出 ,
着生位置是假侧生 ; “ ’ , .3 在着花茎的纵切面上可见花序顶生 , 开花前 , 为总苞片包围 ,在其间
具有较大的空隙 (图 22) 。 由于总苞片与茎尖相贯连 而犹如茎的延伸 。 开花时 , 花茎轴伸长使得
整个花序由一侧穿出总苞片而形成假侧生 。
表 1 地上茎的外形及解剖结构比较
品 种 冈山三号 伊索拉米
补兰 、 茎 羞 茎 中 茎 尖 茎 基 茎 中 茎 尖
纤维束数 2 4一 2 6 3 1一 3 3 2 3一 2 5 2 5一 2 7 3 2一 2 4 2 6一 28
空腔数 1 7一 19 3 8一 4 1 9一 1 1 1 6一 1 8 3 6一 3 9 7一 9
羞 本 组 织 厚 度 4 4 5一 4 5 5 3 4 6一3 6 4 1 6 2一 1 6 7 4 3 0一 4 4 2 3 10 we 3 1 9 14 5一 1 5 0
( 产m )
维管束教 5 6一 5 9 5 7一 6 0 3 3一 3 5 5 4一 5 6 58一 6 1 3 2一 3 5
住直径 ( 拌m ) 9 8 0一 1 0 2 0 1 1 8 0一 12 10 8 6 7一 9 2 0 8 6 7一 8 9 0 1 15 0一 12 0 0 8 5 5一 8 9 5
纤维长度 ( 产m ) 3 1 2一 16 9 0 3 0 8一 16 4 0
纤 维宽度 ( 拌m ) 5 . 5一 14 . 5 5 。 12一 1 4 。 3 6
气孔教 (个 /m m Z ) 1 8 1一 25 3 2 1 7一 2 8 4
表皮细胞长宽比 3 . 5 一 l一 8 . 5 : l 3 . 2 , l一 8 : 1
角质层厚度 ( 户m ) 5一 6 5一 6
茎长度 ( e m ) 1 20一 15 0 1 10一 1 4 0
茎中部径粗 ( m m ) 1 . 8一 2 1 . 6 5一 1 。 8 5、 沪
色泽 深绿 中绿
表面光洁度 良 良
3 讨论
席草的应用价值主要取决于地上茎的长度 、 坚韧性和弹性 二` · ` , 。
冈山三号和伊索拉米茎秆长度比我国的传统席草品种要长 。 二3 ,地上茎除距离梢约 cs m 处
渐细外 ,粗细比较均匀 ,色泽青绿 。
二种席草都具有排列致密的表皮层 ,外面覆有较厚的角质层 . 茎的横切面呈圆形或椭圆形
(图 3 至图 1 1 ) , 无棱或沟 ,表面光洁度强 。
茎 内所含纤维数量很多 , 纤维的存在形式有二种 : 一是形成纤维束 ,一是形成维管束鞘 、 束
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南京师大学 报 (自然科学版 )第 1 7卷第i 期 (1 , 。 4年 )
帽及分布于维管束内 。 〔 2… lo) 维管束中的导管也具有相 当的支撑作用 . 外围的纤维束与茎内三
层维管束以间隔排列的形式贯穿于基本组织中 ,这种排列方式和众多的数量使得茎秆具有很
强的坚韧性 。 二种席草维管束与纤维束的排列方式一致 , 数量差异不大 。 伊索拉米的茎秆 比冈
山三 号的略细 , 但坚韧性略强于冈山三号 。
茎内一些纤维细胞以左旋或右旋的方式缠绕成束 ,我们认为这是使茎秆机械拮抗能力增
强的重要因素 。 〔幻此种情况在其它植物中未见有报导 。
根据观察 ,成熟茎中纤维的数量和质量在六月下旬达到最高值 , 可作为收割席草的形态指
标 。
席草发达的髓部是由星芒状薄壁细胞组成的“ 海绵充体 ” , C。 而没成为一些水生植物常有
的分层的隔膜 , 二, ’ ` “ ,因而具有 良好的弹性 。 基本组织 、维管束及髓部均有大量空腔 ,使得植物体
能很好地适应湿生环境 ,并具有 良好的透气性和弹压性 。
席草基部维管束排列方式与茎中部相同 ,维管束数与茎中部的相似 ; 但基本组织厚度明显
超过茎的中部 ; 髓的直径小于茎的中部 ,且髓腔组织较充实 ;基本组织中空腔数量大为减少 。这
些结构使席草具有较强的抗倒伏性 。但 由于席草茎秆基部接近居间分生组织 ,其间甚少有纤维
细胞的分化 . 而且表皮上的角质层薄 , 保护能力差 ,故该段茎秆应用价值有所降低 。 收割时 , 可
采用高割留茬法 , 留下这一部分 (约 2一 3 )。 m 。 这样可不沾泥 , 又促进新芽萌发 。
席草梢部的粗度 、 纤维束数和维管束数都显著降低 , 因而应用价值较低 , 但二种席草尖梢
部分都较短 (约 sc m ) 。
席草的枯梢现象十分普遍 , 往往在新芽长约 sc m 时就有发生 , 这与茎梢部维管束的缺失
及薄壁细咆排列疏松有密切的关系 。
单位面积开花植株的多少是衡量席草品种优劣的一项指标 。 由于花序的产生 . 茎秆过早停
止伸长 。 由着花茎的纵剖面可见 (图 2 2 ) ,维管束在这一部位的走向发生过一些改变 ,茎与总苞
片连接处内方出现较大的空隙 ,形成无效草 。 二种席草单位面积开花数少于国内品种 。 二, · 6 ,
从以上质量分析看 , 这二种席草都属优质品种 , 茎秆可用于编织一类阔型高级纺织品如
“ 榻榻米 ” 、 提花席等外销产品 。 适合于我国主要席草产地的推广种植 。
承蒙南京共浦草席有限公司生产部经理卞国平提供研 究材料 ; 高明平 、 魏景光参加制片等
工作 . 谨表谢意 。
4 图版说明
e c 表皮 细胞 ; f s 纤 维束 ; gt 荃本组织 日c 空腔 印 h 初生韧皮部 ; tP 蕊 ; : t 气孔 器 ; v b 维管束 ; xy 初生木质
部 ;
图版 I
图 1 、 图 2 茎的表面观 , 示表皮细胞 、气孔器 ( 义 5 0) ;
图 3 茎基横切面 . 示茎结 构和鞘状叶 ( 义 12) ;
图 4 冈山三号茎基下部横切面 ,示结构 ( x 3 3 ) ;
图 5 伊索拉 米茎 基下部横切面 ,示结构 ( x 3 3) ;
图 6 冈山三号 鉴基 上部横 切面 .示结构 ( 又 33 ) ;
图 7 伊索 位米 鉴基上 部横 切面 , 示结构 ( x 3 3) ;
图 8 冈 山三 号茎中切面 , 示结构 ( 又 33 ) ;
图 9 伊索拉米茎中横切面 , 示结构 ( x 3 3) ;
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常福辰等 :引进 日本席草品种的比较解剖与质量分析
田 1 0冈山三号茎尖横切面 , 示结构 ( K 3 3) ;
田 1 1 伊索拉米茎尖徽切面 ,示结构 ( x 3 3) ,
. 砚 ,
田 12 茎羞徽切面 ,示垦芒状薄璧细胞 ( x 5 0) .
圈 1 3 茎中徽切面 , 示星芒状薄璧细胞 ( x 6 6) ;
圈 1 4 茎中纵切 , 示位 ( X 66) ;
田 15 茎中纵切 ,示位锣 3 3) ,
圈 i队圈 17 茎中徽切 ,示结构 ( x 5 0) .
圈 1 8 茎荃徽切 ,示结构 ( 义 50 ) ,
田 1 9 茎梢纵 切 ,示结构 ( 义 3 3) ;
圈 20 离析纤维义 3 3 ) .
圈 2 1 纤维束 ( x s o ) .
翻 2 2 , 花茎纵切 ,示结构 ( x 3 3) 。
图版 I
一 6 1 一
第 一7 卷第 l期 (19 0 4年 )
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常福 辰等 : 引进 日本席草品种的比较解剖与质 t 分析
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D is a p P e a r a n e e o f t h e e o n d u e t i n g t i s s u e i n
t h e a p i e a l t i p o f t h e s t e m m a k e s t h e w i t h e r i n g o f i t s a p i e a l p o r t i o n
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B l o o m i n g o f t h e p l a n t
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.
K e y w o r d s J u n e a e e g e ; P la n t F ib e r s ; C o m p a r i s o n a n a t o m y ; Q u a l i t y a n a l y s i s
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