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圆齿野鸦椿营养器官的解剖学观察

2013-04-29覃嘉佳胡滨周卫信

天津农业科学 2013年5期
关键词:叶肉维管束木质部

覃嘉佳 胡滨 周卫信

摘 要:圆齿野鸦椿(Euscaphis konishii Hayata)为省沽油科野鸦椿属常绿小乔木,对圆齿野鸦椿根、茎、叶等营养器官的显微结构进行了解剖学观察,结果表明,圆齿野鸦椿的根为三原型;茎由表皮、皮层、维管柱组成,表皮的厚角组织细胞3~4层,这对扦插生根有一定影响;叶柄组织类似茎的初生结构;叶脉两面突起、韧皮扇形。

关键词:圆齿野鸦椿;根;茎;叶;解剖

中图分类号:S792.99 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.003

圆齿野鸦椿(Euscaphis konishii Hayata)为省沽油科野鸦椿属常绿小乔木,树高可达6 m,枝无毛,暗红色。花期4~5月,果熟期9~10月[1-2]。种子油可制肥皂;树皮可制栲胶[3];根、果性温,味微苦。祛风除湿,止血止痛,发表散寒。根治产褥热,跌打损伤。果治睾丸肿痛,子宫脱垂[4]。

圆齿野鸦椿具有观花、观叶和赏果的效果,观赏价值高。挂果时间长,从9月下旬外果皮变红到翌年3月果实脱落,观果时间长达半年,红色艳丽的蓇貗果给秋冬季节增添了许多喜庆色彩,使人陶醉。野鸭椿作为观赏树种,应用范围广,可群植、丛植于草坪,也可用于庭园、公园等地布景[5]。基于圆齿野鸦椿的广泛应用,对其根、茎、叶进行的解剖学观察可为栽培生产和培育优良品种提供解剖学依据。

1 材料和方法

1.1 材 料

试验材料的茎、叶、叶柄采自赣州九连山2年生圆齿野鸦椿苗木上的1年生枝条;根采集于1年生圆齿野鸦椿实生苗;选择生长健壮、无病虫害、无机械损伤的植株进行采集,采集时间为2006年9月26日,采集后立即用FAA固定。

1.2 试验仪器及试剂

试验用仪器主要有Motic BA400摄影显微镜、解剖镜、切片机、烘箱、恒温箱、水浴锅、普通光学显微镜、电炉、染色篮、酒精灯、小蜡台、包埋盒及生物样品制备的有关仪器设备。所用试剂主要有纯二甲苯、铁矾苏木精、无水乙醇、石蜡、甲醛[6]。配制方法如下。

洗液:重铬酸钾(20 g)+蒸馏水(100 mL)+浓硫酸(100 mL)[7]。

FAA固定液:70%乙醇(90 mL)+冰醋酸(5 mL)+福尔马林(5 mL)。

染色剂:铁矾苏木精。

展片剂:3%~4%甲醛溶液。

粘片剂:明胶(粉末1 g)+蒸馏水(100 mL)+石炭酸(2 g)+甘油(15 mL)。

封藏剂:加拿大树胶溶于二甲苯中[8]。

1.3 试验方法

采用石蜡切片法[9]进行,其步骤如下。

(1)染色:将试验材料从FAA固定液中取出,用铁矾苏木精染色6 d后放入70%酒精中待用[10]。

(2)脱水:将试验材料从固定液中取出,放入30%乙醇中浸泡2 h,50%乙醇中浸泡2 h,70%乙醇中浸泡2 h,95%乙醇中浸泡2 h,100%乙醇中浸泡2 h(中间换1次)。

(3)透明:從100%乙醇中取出试验材料,放入1/2(100%酒精+二甲苯)中浸泡2 h,再放入 100%二甲苯中2 h(中间换1次)[11]。

(4)透蜡:试验材料透明后放入二甲苯和已溶的石蜡各半的溶液中38 ℃恒温透蜡36 h,58~60 ℃恒温熔蜡1 h,将试验材料取出后放入已熔好的纯蜡中,换纯蜡3次,1 h换一次,最后一次包埋。

(5)包埋、削片:将试验材料切成厚度为14 μm的切片,在解剖镜下镜检后,放入甲醛中展片、上片,再在38 ℃恒温箱中烘干存放2 d。

(6)封片:将石蜡切片放入纯二甲苯中20 min进行脱蜡,再用加拿大中性树胶封片。

(7)拍照:Motic BA400摄影显微镜观察并拍照[12]。

2 结果与分析

2.1 圆齿野鸦椿根的解剖学观察

根可分为4部分:表皮、皮层、中柱和髓(图1-1)。表皮为一层排列紧密的薄壁细胞,有较厚的角质层,厚约2.1~3.4 μm(图1-2),皮层由多层薄壁细胞组成,细胞大型,排列疏松,约占整个根部的80%(图1-1),内皮层排列不规则(图1-3),以内为中柱,中柱分化为中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和髓,韧皮部与木质部相间排列,初生木质部为三原型(图1-4)。

2.2 圆齿野鸦椿茎的解剖学观察

在圆齿野鸦椿茎的横切面上最外一层是由排列紧密的扁平体细胞构成的表皮细胞层,表皮上无表皮毛之类的附属结构(图1-5,1-6),分布有叶绿体;从表皮内是皮层,紧接表皮的3~4层为厚角组织细胞,皮层约占茎部的20%,皮层以内为维管柱,由韧皮部、维管形成层、木质部、髓及髓射线组成,髓占中柱构成的大部分,约为75%(图1-6);韧皮部细胞与皮层细胞之间,以及与形成层细胞的界限不明显,只能从木质部的小型厚壁细胞与皮层的大型薄壁细胞的交界处判断他们所处的部位(图1-7);与皮层薄壁细胞毗邻的直径较小的为韧皮部,其次是维管形成层,接着是木质部;在维管间,由薄壁细胞组成呈放射状排列的为髓射线,在双子叶植物中,圆齿野鸦椿髓射线占的比例较大(图1-8)。在圆齿野鸦椿茎的纵切面上,可以看到明显的纵向分布的螺纹导管等(图2-1)。

2.3 圆齿野鸦椿叶柄的解剖学观察

圆齿野鸦椿叶柄的组织类似茎的初生结构,由表皮层、皮层和维管组织组成(图2-2)。表皮层只有一层细胞(图2-3),皮层薄壁细胞含有大量的晶簇及方晶(图2-4)。维管束为外韧维管束,其数目在叶柄横切面不同的位置上有差异,在棱角处分布比较多的是大些的维管束(图2-2,3,5,6)。

2.4 圆齿野鸦椿叶的解剖学观察

圆齿野鸦椿叶由表皮、叶肉和叶脉3部分构成(图3-1)。表皮是覆盖在叶片外表的组织,分上表皮和下表皮[13],由一层细胞组成(图3-2),不含叶绿体,细胞排列紧密,无细胞间隙(图3-3),在横切面上则成长方形,细胞外壁形成角质层(图3-4)。上表皮在大的叶脉处突起(图3-1),大多细胞呈规则长条形,细胞较大,下表皮大多细胞呈椭圆形,细胞较小;表皮细胞排列紧密,无腺毛分布,气孔多分布于下表皮,气孔的类型为无规则型(图3-3)。

叶肉是叶片进行光合作用的主要部分,由同化薄壁组织组成。圆齿野鸦椿叶肉分化为栅栏组织和海绵组织[14-15],为异面叶(图3-4)。栅栏组织为靠近上表皮的叶肉细胞,细胞成圆柱形,大多数为5层细胞,细胞内含有大量的叶绿体,栅栏组织约占叶肉体积的37%(图3-4)。在栅栏组织下面是海绵组织,细胞形状不规则,内含叶绿体较少,细胞排列疏松,细胞之间有较大的胞间隙与气孔构成叶内的通气系统,有利于气体交换,没气孔处的细胞大约为7层,海绵组织约占叶肉体积的63%(图3-4)。

圆齿野鸦椿的叶脉分布在叶中,大的叶脉主要由维管束构成,周围分布有基本薄壁组织,其上、下表皮内有数层厚角组织(图3-5)。主脉较粗大,在叶的正面与背面都有突起,而叶背上隆起面积较大(图3-1),构成中还有厚壁组织的维管束鞘,维管束包括木质部、韧皮部和形成层3部分,呈扇形(图3-6)。

3 结论与讨论

圆齿野鸦椿营养器官的解剖学研究表明,根为三原型;茎由表皮、皮层、维管柱组成,表皮的厚角组织细胞3~4层,这对扦插的生根有一定的影响,相比其他双子叶植物,其髓射线占的比例较大,茎纵切可见螺纹导管;叶为异面叶;叶柄组织类似茎的初生结构,维管束为外韧维管束,其数目在叶柄横切面不同的位置上有差异,在棱角处分布比较多的是大些的维管束;叶脉两面突起、韧皮扇形。

扦插生根解剖学的研究,插条内无潜伏根原基,圆齿野鸦椿属于诱生根原基生根型,根原基产生于愈伤组织,属于难生根树种。

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