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        椴樹屬12種植物葉表皮結(jié)構(gòu)解剖及其分類意義

        2016-10-17 06:56易紅仔王秋炎
        現(xiàn)代園藝 2016年17期

        易紅仔 王秋炎

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        摘 要:利用光學(xué)顯微鏡(LM)對椴樹科椴樹屬12種植物的葉片解剖結(jié)構(gòu)進行觀察。結(jié)果表明種間葉表皮細胞形狀、垂周壁式樣、葉片氣孔數(shù)量等解剖特征呈現(xiàn)出一定差異性,具有一定的分類學(xué)意義。南京椴(Tilia miqueliana)葉片的下表皮有毛基的存在,這一特征可以作為區(qū)分其他種的一個顯著特征。毛糯米椴(Tilia henryana)蒙椴(Tilia mongolica)南京椴葉表皮細胞形狀為多邊形,其對應(yīng)的垂周壁式樣均為平直或弓形,在一定程度上區(qū)別于其他種。

        關(guān)鍵詞:椴樹屬;葉表皮;分類意義

        椴樹屬(Tilia Linn.)是錦葵亞綱錦葵目椴樹科(Tiliaceae)的重要屬之一,該屬約有80種,中國有32種。主要分布在北溫帶,間斷分布于歐洲、亞洲、北美三個區(qū)域[1,2,5,6]。關(guān)于椴樹屬植物的分類研究中,在《河南植物志》、《歐洲植物志》、《北京植物志》中頗有爭論,對分類的記載分歧較大[2,3,5-7]。葉表皮特征在探討種或?qū)僦g的分類及系統(tǒng)發(fā)育是一個有重要意義的指標[3]。有相關(guān)學(xué)者對椴樹屬植物的紫椴(Tilia amurensis)和糠椴(Tilia mandshurica)的葉表皮形態(tài)學(xué)做了研究 [4,8,9] ,為椴樹屬植物的演化和分類提供更多的資料和依據(jù) 。 本文對椴樹屬12種植物的葉片表皮的形態(tài)特征和氣孔數(shù)量做了一定程度的觀察分析,探索椴樹屬植物學(xué)分類意義。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        椴樹科椴樹屬12種植物的葉片樣品采樣于北京植物園。樣品如下:變型大葉椴Tilia mandshurjca、法國椴Tilia nobilis、華東椴Tilia japonica、毛糯米椴Tilia henryana、毛柱椴Tilia euchlora、美洲椴Tilia americana、蒙椴Tilia mongolica、莫特基椴Tilia moltkei、南京椴Tilia miqueliana、葡萄葉椴Tilia platyphyllos var. vitifolia、茸毛椴Tilia tomentosa、心葉椴Tilia cordata。

        1.2 試驗方法

        徒手切片法:參照洪亞平等文獻中的方法,主要步驟為:將實驗材料切成正方形約0.5cm2,放在60℃的水浴鍋中煮約30 min,再經(jīng)過12~24h的次氯酸鈉(30%~40%)浸泡,然后浸在蒸餾水,再徒手撕取葉片的上下表皮,最后用0.5%固綠(用95%的酒精配制)染色,制成臨時裝片。制成的臨時裝片直接在OPTEC(DV320)研究用光學(xué)顯微鏡下觀察葉片的表皮形態(tài)特征并拍照[10]。本文描述葉表皮的主要術(shù)語采用 Wilkinson的概念,少數(shù)術(shù)語主要依據(jù)Dilcher的概念,對于葉片表皮的觀察主要集中在葉脈間 [11,12] 。選取30個視野進行氣孔數(shù)量特征的統(tǒng)計,不足30時,按實際數(shù)計算,使用測微尺計算出1mm2的氣孔數(shù)量。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 葉表皮細胞形狀

        在光學(xué)顯微鏡下觀察徒手切片處理的供試材料,詳細結(jié)果見表1。供試的12種椴樹屬的葉表皮,除華東椴、毛糯米椴、毛柱椴、心葉椴,絕大多數(shù)葉片均有表皮毛的分布(圖版:3、7、8、9);葉表皮細胞形狀可以分為多邊形和不規(guī)則形。上表皮均為多邊形(圖版I:1、4),下表皮有多邊形和不規(guī)則形2種類型(圖版I:3、7、9)。

        2.2 垂周壁式樣

        根據(jù)這些葉表皮細胞邊緣的缺刻程度將垂周壁式樣分為以下3種類型:平直或弓形、淺波狀、深波狀。上表皮細胞的垂周壁式樣均為平直或弓形(圖版I:4、5),下表皮細胞的垂周壁式樣為平直或弓形、波狀(圖版I:3、8、9)。詳細結(jié)果見表1。

        2.3 葉片的氣孔數(shù)量解剖特征

        通過選取30個視野進行統(tǒng)計,不足30個視野的按實有數(shù)進行計算每1mm2的氣孔數(shù)量。在所觀測的椴樹屬植物中,葉片氣孔密度在139~371個/mm2之間(圖2),葡萄葉椴的氣孔密度最大,為371個/mm2,蒙椴的氣孔密度最小,為139個/mm2。

        3 小結(jié)與討論

        本研究觀察到椴樹屬植物葉片表皮毛的形態(tài)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出一定的差異性。在觀測的植物葉片中,表皮毛多數(shù)分布在下表皮,只有變型大葉椴(圖版I:1、2)、葡萄葉椴(圖版I:9)上表皮和下表皮都有表皮毛的分布,這一點可以作為區(qū)分椴樹屬其他種的一個形態(tài)特征;葉片表皮毛有單毛、2~4叉毛、星狀毛3種不同的類型,有的種甚至同時存在3種不同類型的表皮毛,在供試材料中,觀測到南京椴葉片的下表皮有毛基的存在(圖版I:8),這一特征可以作為區(qū)分其他種的一個顯著特征。但是中國植物志編輯委員會(1989)在《中國植物志》四十九卷第一分冊中將椴樹屬分為毛椴組Sect.Endochrysea和椴組Sec.Tilia,毛糯米椴、蒙椴、華東椴、南京椴都屬于椴組。所以推測在椴組之間可以進行進一步的細分,具有和南京椴同一特征的可以歸為一個類別,這需要進一步的研究和論證。

        在光學(xué)顯微鏡下觀測,椴樹屬植物葉片上表皮的細胞形狀均為多邊形,垂周壁式樣為平直或弓形,表現(xiàn)出高度的一致性;多數(shù)種下表皮細胞為無規(guī)則形,對應(yīng)的垂周壁式樣為波狀或者淺波狀,只有毛糯米椴、蒙椴、南京椴為多邊形,其對應(yīng)的垂周壁式樣均為平直或弓形,這在一定程度上區(qū)別于其他種,這與中國植物志編輯委員會(1989)在《中國植物志》四十九卷第一分冊中椴樹屬中的分組觀點相吻合。

        (收稿:2016-05-22)

        參考文獻:

        [1]唐亞, 諸葛仁. 椴樹屬的地理分布 [J]. 植物分類學(xué)報, 1996,03:254-

        264.

        [2]諸葛仁,唐亞.椴樹屬形態(tài)演化與生物地理學(xué)[J].西南林學(xué)院學(xué)報,1995,04:1-14.

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