陳 娜,王 婧 (亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院藥學(xué)院,安徽亳州236800)
植物葉片氣孔是與葉的功能有密切聯(lián)系的一種結(jié)構(gòu),既是與外界進(jìn)行氣體交換的門戶,又是水氣蒸騰的通道,控制著蒸騰和光合2個(gè)基本生命過程[1]。氣孔的開閉、分布以及氣孔的發(fā)育過程對(duì)于研究植物對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)過程至關(guān)重要[2]。氣孔作為試管苗移栽后水分散失的主要門戶,直接參與試管苗移栽后的水分代謝。因此,對(duì)于移栽困難的試管苗,氣孔的觀察是一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容。
白及 Bletilla striata(Thunb.)Reichb.f.系蘭科植物白及屬多年生草本植物,又名白芨,別名地螺絲、白雞兒、刀口藥、連及草等[3]。白及有著極高的藥用價(jià)值,但自然狀況下繁殖率低、繁殖慢、組培瓶苗移栽成活率低制約著白及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。植物氣孔觀察一般采用透明膠帶粘取法、撕取法、印跡法及刮片法等[4-7]。不同的植物種類不同的發(fā)育時(shí)期由于葉片脆性和柔軟度不同適用的研究方法有很大的差別。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn),該試驗(yàn)采用刮片法、整體透明法對(duì)白及葉片氣孔進(jìn)行研究,最終得出白及葉片氣孔的觀察方法。
1.1 試驗(yàn)材料 采用移栽90 d之后的白及苗和其試管苗,取新鮮葉片(基部第一片葉)。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 刮片法。將葉片平放,選好取樣部位,采用刀片將上表皮和葉肉組織刮去,選擇較好的下表皮,剪下制片;在數(shù)碼顯微鏡下,觀察拍照。所用試驗(yàn)器材有鋒利的雙面刀、鑷子等。
1.2.2 整體透明法。
1.2.2.1 固定。將白及生長(zhǎng)環(huán)境下的葉片用剪刀剪成1 cm左右的小段,用乙醇乙酸混合液(6份乙醇+1份冰醋酸)固定24 h,以使葉片樣品停止分裂并保持活體狀態(tài)。
1.2.2.2 脫水。去掉乙醇乙酸混合液,先用70%乙醇室溫浸泡30 min,再用無水乙醇浸泡2次,每次30 min。
1.2.2.3 透明。對(duì)固定和脫水后的白及葉片樣品用三氯乙醛和甘油混合液(8 g水合三氯乙醛溶于1 ml甘油和2 ml蒸餾水)處理 4 h[8]。
1.2.3 觀察、拍照。用熒光顯微鏡(Leica DM2500)對(duì)處理后的白及葉片樣品進(jìn)行觀察并拍照。首先將處理過的葉片樣品置于載玻片上,用手術(shù)刀將葉片切成約0.5 cm大小,之后在樣品上滴一滴透明液并蓋上蓋玻片。
白及試管苗葉片柔軟、含水量高,筆者無法采用刮片法觀察到白及試管苗葉片的氣孔,但利用刮片法觀察到移栽苗的氣孔,白及葉片表面皺縮,刮片時(shí)不易展平,難以將葉肉和表皮完全分離,氣孔的觀察效果不理想(圖1)。
采用整體透明法固定處理后,肉眼可見白及葉片完全褪色,變成黃白色且變脆,經(jīng)進(jìn)一步脫水處理后,葉片顏色不變,但硬度變軟;經(jīng)透明及處理后,葉片變成淺黃色,但結(jié)構(gòu)保持完整。經(jīng)制片后,在顯微鏡下可觀察到清晰的氣孔。
白及葉片氣孔的分布在上下表皮的分布是不均勻的,通過觀察2種不同生境下白及苗的葉片,發(fā)現(xiàn)白及苗葉片下表皮氣孔較多,上表皮氣孔較少(圖2)。試管苗葉片上表皮中有少量氣孔存在,而移栽90 d的白及苗葉片的上表皮中很少能觀察到氣孔的存在。試管苗下表皮氣孔分布稠密,多呈打開狀態(tài);而移栽90 d的苗下表皮氣孔分布稀疏,呈閉合狀。二者的氣孔大小存在明顯差異,試管苗的葉片氣孔大于移栽后的葉片氣孔;試管苗葉片氣孔保衛(wèi)細(xì)胞的內(nèi)含物較多,而移栽苗葉片氣孔保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)幾乎無內(nèi)含物(圖3)。
在白及葉片發(fā)育的過程中,不同的生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)氣孔的密度和發(fā)育狀況有很大的影響,探討白及移栽苗和試管苗氣孔的分布特征,對(duì)提高試管苗移栽成活率尤為重要。通過該研究,確定了適宜白及葉片氣孔觀察的方法——整體透明法。葉片氣孔的大小和分布能反映植物生理生態(tài)學(xué)特性。試管苗的氣孔分布稠密且呈打開狀態(tài),與試管苗培養(yǎng)過程中的光照、水分和空氣的相對(duì)濕度密切相關(guān)。光照促進(jìn)糖、蘋果酸的形成和K+、Cl-的積累[9],利于氣孔的開放。與移栽后的苗相比,試管苗葉片的含水量較高,氣孔開放。試管中的空氣濕度遠(yuǎn)高于自然環(huán)境下的空氣濕度,試管苗氣孔開放,而移栽后的苗葉片氣孔數(shù)目減少、大多閉合且?guī)缀鯚o內(nèi)含物,是其對(duì)環(huán)境適應(yīng)的表現(xiàn)。不同生境下白及葉片氣孔的特性不同,造成葉片不同程度的失水,可能是造成白及試管苗移栽成活率低的主要原因,因此在這方面還有待于進(jìn)行更全面深入的研究。
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