橄榄品种叶下表皮微形态研究
2015-10-30杨培奎
杨培奎
(韩山师范学院 生命科学与食品科技学院,广东 潮州 521041)
橄榄(Canarium album.L),又名青果、谏果,为橄榄科(Burseraceae)橄榄属(Canarium)常绿乔木.其果实尚呈青绿色时即可供鲜食,营养丰富,同时亦可入药.在我国,橄榄是著名的亚热带特产果树,主要种植于广东和福建.当前对于橄榄的研究主要集中在果实成分的分析及其在医药保健方面的应用[1-3]、橄榄品种资源的遗传多样性等方面[4-5].
近年来,AFLP[4]、ISSR[5]、RAPD[6]、ITS[7]和SSR[8]等分子标记技术大量的用于橄榄种质资源的研究,并取得较为理想的效果,但对橄榄的形态学或者生物学的研究比较少.目前,橄榄形态学或者生物学的研究报道主要包括叶片结构解剖[9-10]和导管解剖[11]等内容,而对橄榄叶片下表皮微形态的研究还鲜有报道.
近年来,许多研究人员将应用扫描电镜或光学显微镜观察植物果实表皮、花粉表面和叶片表皮获得的微形态学特征,用于不同类群的分类学和系统发育的研究之中.也有研究人员对植物种下种质资源的叶表皮性状进行研究,利用叶下表皮特征反映种质资源间的相互关系[12-15].本文利用扫描电镜对16份橄榄品种的叶下表皮微形态进行观察和比较分析,以期了解和认识橄榄品种之间的相互关系.
1 材料和方法
供试材料取自广东潮州市果树研究所的橄榄种质苗圃,共16个品种(表1).采样时,选取成熟叶片经清洗、晾干后,硅胶保存.
取经硅胶干燥的橄榄成熟叶片,用95%酒精擦拭叶片去除灰尘,在靠近叶片中段主叶脉部剪取4×4 mm2小方块,用双面胶固定在样品台上,真空喷金镀膜,于JSM-6360LA型扫描电镜下观察、照相.在扫描电镜下随机观察3个视野,统计单位面积内气孔器密度.在3个视野中随机选取20个毛刺和气孔器进行测量.
表1 供试橄榄种质材料
2 结果和分析
扫描电镜下不同橄榄品种叶片下表皮的微形态特征及比较如表2和图版所示.不同橄榄品种叶片下表皮微形态具体描述如下:
2.1 果树所1 号 气孔较少分散分布,气孔大小较为一致,椭圆形,约546个/mm2,大小为11.86×7.86 μm.细脉上分布有毛刺,长度平均为27.58 μm.叶片表面有呈条状突起并且分散分布(见表2和图版I,1).
2.2 果树所4 号 气孔较多分布均匀,气孔大小较为一致,约609个/mm2,大小为12.15×7.74 μm.毛刺大多分布于细脉上,长度平均为26.46 μm.叶片表面有呈条状突起并且分散分布,叶片表面有丝状物分布(见2和图版I,2).
2.3 马岗3号 气孔较多分布均匀,气孔大小较为一致,约789个/mm2,大小为12.23×8.08 μm.毛刺大多分布于细脉上,长度平均为26.81 μm.叶片表面有呈条状突起并且分散分布,叶片表面有少量丝状物分布(见2和图版I,3).
2.4 黄都 气孔较少分散分布,气孔大小较为一致,约533个/mm2,大小为11.97×7.18 μm.细脉上分布有毛刺,长度平均为33.87 μm.叶片表面有呈条状突起并且分散分布(见2和图版I,4).
2.5 青皮 气孔较少分散分布,气孔大小较为一致,约699个/mm2,大小为12.49×6.6 μm.细脉上分布有毛刺,长度平均为32.18 μm.叶片表面有呈条状突起并且分散分布(见2和图版I,5).
2.6 鸡心 气孔分布较均匀,气孔大小较为一致,约1 014个/mm2,大小为13.6×7.45 μm.毛刺较少,长度平均为28.89 μm.叶片表面有呈条状突起并且分散分布(见2和图版I,6).
2.7 三棱Ⅰ 气孔较多分布较均匀,气孔大小较为一致,约882个/mm2,大小为15.48×10.42 μm.毛刺较多且分散分布,长度平均为29.8 μm.叶片表面有呈条状突起并且分散分布,叶片表面丝状物较多(见2和图版I,7).
2.8 甜种 气孔较少分散均匀,气孔大小较为一致,约638个/mm2,大小为12.04×7.45 μm.毛刺较少分散分布,长度平均为25.01 μm.叶片表面有呈条状突起并且分散分布(见2和图版I,8).
2.9 小黄仔 气孔均匀分布,气孔大小较为一致,约858个/mm2,大小为11.17×7.19 μm.毛刺较多且分散分布,长度平均为37.18 μm.叶片表面有较多的条状突起物分散分布,叶片表面分布有丝状物(见2和图版I,9).
2.10 细粒 气孔较少分散分布,气孔大小较为一致,约902个/mm2,大小为13.58×7.35 μm.毛刺较少且多分布于细脉上,长度平均为34.16 μm.叶片表面有条状突起物(见2和图版I,10).
2.11 普宁甜种榄 气孔较少分散分布,气孔大小较为一致,约664个/mm2,大小为13.14×7.51 μm.毛刺较多分散分布,平均长度为31.78 μm.叶片表面有条状突起物(见2和图版I,11).
2.12 铁节榄 气孔均匀分布,气孔大小较为一致,约723个/mm2,大小为13.26×7.91 μm.毛刺较多且分散分布,平均长度为33.67 μm.叶片表面有较多的条状突起物分散分布,叶片表面分布有丝状物(见2和图版I,12).
2.13 盐埕赤榄 气孔较多且均匀分布,气孔大小较为一致,约997个/mm2,大小为12.69×8.75 μm.毛刺较少且分散分布,平均长度为30.52 μm.叶片表面有较多的条状突起物分散分布,叶片表面分布有少量丝状物(见2和图版I,13).
2.14 麒麟纳种 气孔较多且均匀分布,气孔大小较为一致,约862个/mm2,大小为12.47×8.67 μm.毛刺较多且分散分布,平均长度为38.51 μm.叶片表面有较多的条状突起物并呈聚集状态,叶片表面分布有少量丝状物(见2和图版I,14).
2.15 车酸1号 气孔均匀分布,气孔大小较为一致,约705个/mm2,大小为15×8.52 μm.毛刺较少且多分布于细脉上,平均长度为28.51 μm.叶片表面有较多的条状突起物,叶片表面分布有少量丝状物(见2和图版I,15).
2.16 东联香榄 气孔均匀分布,气孔大小较为一致,约827个/mm2,大小为12.51×7.78 μm.毛刺分散分布,平均长度为32.1 μm.叶片表面有较多的条状突起物,叶片表面分布有少量丝状物(见2和图版I,16).
由结果可知,16份橄榄叶片下表面均有条状突起物.除果树所1号、黄都、青皮、甜种、鸡心、普宁甜种和细粒等品种之外,其它品种叶片下表面均存在丝状物.本研究中16份橄榄叶片表面毛刺的长度为26.73~38.55 μm,气孔器密度为533~1 014个/mm2,气孔器长宽比为1.44~1.73(见表2).这说明构成核心种质的16份橄榄材料的叶片下表面气孔器和毛刺存在一定的差异性可以为不同品种鉴定提供一定参考依据.
表2 不同橄榄品种叶片下表皮微形态比较
3 讨论
通过对16份橄榄种质材料叶片下表面微形态的观察发现不同品种间存在一些相似的形态学特征如:表面均有条状突起物;气孔器形态多为椭圆形;叶片下表面均有毛刺并且较多的出现于叶脉上,表明它们可能是一个亲缘关系密切的自然群体.不同品种叶片微形态的差异主要表现在气孔器数量、大小以及毛刺的长度和是否具有表面丝状物等.气孔器不仅是植物与外界进行水气交换的重要通道,也是植物分类的重要解剖学性状依据.有研究认为,气孔器密度对品种分类具有重要价值[16-17],但也有的研究认为气孔器密度在品种间差别不明显,且易受环境影响[14].本研究所用品种来源地较为集中,气候也相近,且样品均来自种质苗圃,但不同品种之间气孔器密度差异较大.因此,本研究初步揭示气孔器密度可以作为不同橄榄品种分类的一个重要性状.同时,此次分析的样品中不同品种毛刺的长度、气孔器大小以及表面丝状物等均存在明显差异,因此可以将这些性质特征作为橄榄种质资源分析的参考依据.
[1]项昭保,徐一新,陈海生,等.橄榄中酚类化学成分研究[J].中成药,2009,31(6):917-918.
[2]袁剑刚,刘昕,汤展球.橄榄的抑菌效应及其药效成分的初步研究[J].食品科学,2001,22(3):82-84.
[3]林玉芳,谢倩,陈清西.橄榄多酚类化合物组分分析[J].热带作物学报,2014,35(3):460-465.
[4]周俊辉,王燕平,陈勤,等.用AFLP 分析广东省鲜食橄榄品种资源遗传多样性[J].广西植物,2014,34(1):4-9.
[5]杨培奎,庄东红,马瑞君,等.粤东地区橄榄种质资源遗传多样性的ISSR 分析[J].中国农学通报,2011,27(24):86-92.
[6]聂珍素.福建橄榄(Canarium album L.)资源的RAPD分析[D].福州:福建农林大学.2005.
[7]宋亚娜,陈瑞庆,周莉娟,等.福建橄榄18S-26S rRNA 及其ITS 片段的克隆与序列分析[J].亚热带植物科学,2007,36(4):5-9.
[8]ZHANG Xin,YE Wan Hui,CAO Hong Lin,et al.Isolati on and characterization of microsatellites in Chinese white olive(Canarium album)and cross-species amplification in Canarium pimela[J].Conservation Genetics,2009,10:1833-1835.
[9]韦晓霞,吴如健,胡菡青.橄榄种质资源叶片解剖结构的研究[J].福建农业学报,2006,21(4):370-374.
[10]陈丹生,庄东红,马瑞君,等.粤东地区不同橄榄品种叶片解剖结构比较[J].北方园艺,2012(13):24-26.
[11]唐为萍,陈树思,庄东红.粤东3个橄榄品种导管分子比较研究[J].中国南方果树,2010,39(1):29-32.
[12]陈曦,周忠泽,阮龙.不同烟草品种下表皮微形态学特征的研究[J].西北植物学报,2003,23(3):374-381.
[13]王绍辉,张福墁.黄瓜叶表面特性与生态适应性[J].生态学报,2003,23(1):199-204.
[14]高德民,樊守金.姜品种叶片形态学研究[J].热带亚热带植物学报,2007,15(4):324-332.
[15]贾成森,徐增莱,程树兵,等.山药不同种质资源的叶下表皮微形态研究[J].广西植物,2009,29(5):607-613.
[16]刘丽霞,程红卫,陈温福.水稻叶片气孔分布与气孔密度的研究[J].沈阳农业大学学报,2000,31(4):313-317.
[17]杨传友,史金玉,杜欣阁,等.苹果叶片气孔的研究[J].山东农业大学学报,1998,29(1):8-14.
图版Ⅰ
图版Ⅰ 橄榄叶片下表皮微形态扫描电镜结构
图版Ⅰ说明:
扫描电镜下,橄榄叶片下表皮微形态特征,比例尺=100 μm.
1.果树所1 号;2.果树所4 号;3.马岗3 号;4.黄都;5.青皮;6.鸡心;7.三棱Ⅰ;8.甜种;9.小黄仔;10.细粒;11.普宁甜种;12.铁节榄;13.盐埕赤榄;14.麒麟纳种;15.车酸1号;16.东联香榄.