耐盐树莓突变体叶片的解剖结构变化

张般般++杨静慧++刘艳军++李珍++张超++李冰

摘 要：为了扩大树莓的栽植范围，使其适应盐碱地区种植，本研究以凯欧树莓植株和其耐盐突变体为材料，通过解剖镜和体式显微镜观察，比较了两者的解剖结构差异。结果表明，耐盐突变体的海绵组织厚度、栅栏组织厚度、角质层厚度均大于凯欧对照株。耐盐突变体的气孔密度小于凯欧对照株，气孔大小大于凯欧对照株。耐盐突变体的下表皮毛也较凯欧对照株浓密。总之，耐盐突变体更具有旱生植物的叶片结构特征。

关键词：树莓；解剖结构；叶片；突变体

中图分类号：S663.2 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.12.015

Changes of Anatomical Structure of Salt Tolerant Mutant of Raspberry Leaves

ZHANG Banban1，YANG Jinghui1， LIU Yanjun1， LI Zhen1， ZHANG Chao1， LI Bing2

（College of Horticulture and Landscape， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China）

Abstract： In order to expand the scope of raspberry planting and make it adapt saline areas planted， taking Kaiou raspberry plants and salt tolerance mutants as the material， the anatomical differences between the two were compared by observation of dissecting microscope and stereo microscope. The results showed that spongy tissue thickness， palisade tissue thickness， cuticle thickness of sait tolerant mutant were greater than Kaiou control strain. The stomatal density of the salt tolerant mutant was less than Kaiou Control plant， but stomatal size was greater .The following table fur of the salt tolerant mutant was thicker than that of Kaiou Control plant. In a word， salt tolerant mutant leaf owned more structural characteristics of xeric plants.

Key words： raspberry； anatomical structure； leaf； mutant

树莓被誉为“21世纪功能性保健浆果”，果实中特有的树莓花青素物质具有提高视力、抗衰老和防癌等功效[1]。除了果实具有保健效果外，树莓苗木还适应能力强，耐瘠薄，有防风固沙的功能，在我国生态环境发展中起到了很大作用[2]。目前，随着国内外树莓产业的兴起，人们对树莓价值的认识不断提高[3]，其种植面积不断扩大，加工产品日益丰富，如树莓果酱、果酒[4]、果汁。树莓中的树莓籽油还被开发应用于牙膏、洗发水、口红等化妆品中[5]。当前我国大宗水果相对过剩、小浆果相对稀缺，以树莓为核心的小浆果产业必将成为水果行业的新宠[6]。

近年来，我国树莓的研究大多集中在引种栽培试验上，如郭长杰等[7]进行了树莓新品种在阜新地区的引种研究，张群英等[8]进行了野生树莓的引种研究，赵素菊[9]总结了树莓高产的栽培及管理技术。而关于树莓耐盐方面的研究非常少，岳丽娜[10]通过农杆菌介导法向黑树莓转入耐盐基因以获得耐盐树莓植株。但关于树莓耐盐突变体的研究目前还属于空白。

为扩大树莓的栽植范围，使其适应盐碱地区种植，满足盐碱地区对树莓的市场需求，本研究选择了适应性较强的树莓品种凯欧作为试验材料，通过盐诱变得到耐盐突变体，初步探讨了两者的解剖学特性，可为相关研究及实现凯欧耐盐突变体的推广种植提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

材料为树莓（Rubus corchorifolius Linn. f.）品种凯欧及其耐盐突变体。凯欧由中国农科院郑州果树研究所提供。凯欧耐盐突变体由天津农学院园林植物试验室诱导培育而成。

树莓苗木扦插繁殖的一年生苗于2012年11月份栽植于西青杨柳青，每处理1株，9次重复，栽植株行距1.5 m×2.5 m。土壤含盐量为0.25%，pH值为8.5。苗木栽植前对土壤进行深翻1 m，施牛粪74.6 m3·hm-2。采用篱壁式整枝，修剪。冬季下架，进行埋土防寒。

1.2 试验方法

采用随机取样方法于2015年6月取植株中下部枝条和枝条中部的成熟叶片进行测定。观测凯欧及其突变体的叶片横切面解剖结构、叶下表皮气孔密度、气孔大小，表皮毛数量。

叶片结构观察：从样株中随机选取枝条中部无病虫害的成熟叶片10片，用徒手切片法横切叶片中部无主脉部分制成临时装片，在显微镜下观察，每个叶片随机观察3个视野。

气孔观测：从样株中随机选取枝条中部无病虫害的成熟叶片10片，徒手撕取下表皮，制成临时装片，在显微镜下观察。每个叶片随机观察3个视野。

表皮毛观测：从样株中随机选取枝条中部无病虫害的成熟叶片10片，在体视显微镜下观察。每个叶片随机观察3个视野。

本试验使用Leica DM2000显微镜对叶片结构与气孔进行观测；使用Canon体视显微镜对表皮毛进行观测；用CAD软件进行细胞和组织结构大小的测定，用EXCEL和SPSS进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 凯欧对照株与耐盐突变体叶片横切面叶肉组织比较

由图1可以看出，凯欧对照株横切面的栅栏组织厚度为13.24 μm，耐盐突变体横切面的栅栏组织厚度为14.56 μm，两者栅栏组织厚度相近，无显著差异。凯欧对照株横切面的海绵组织厚度为20.98 μm，耐盐突变体横切面的海绵组织厚度为27.60 μm，比对照株加厚6.62 μm（31.6%）。由计算可得，凯欧对照株栅栏组织和海绵组织的比值为0.63，耐盐突变体栅栏组织和海绵组织的比值为0.53，下降了18.9%，这与武春霞等[11]的结论一致。

2.2 凯欧对照株与耐盐突变体叶片横切面角质层厚度比较

由图2可以看出，耐盐突变体角质层厚度大于凯欧对照株，厚度为1.69 μm，凯欧对照株角质层厚度为1.40 μm，耐盐突变体角质层比凯欧对照株角质层加厚0.29 μm（20.7%）。

角质层是植物地上器官表面的一层脂肪性物质。其功能主要起保护作用，在水分匮乏的条件下，植物可以通过增加角质层的厚度来减少水分的蒸发[12]，适应缺水环境。因此，耐盐突变体在干旱或水分缺乏的环境下适应能力更强。

2.3 凯欧对照株与耐盐突变体叶片下表皮气孔特性比较

从表1可以看出，凯欧对照株与耐盐突变体的气孔密度差异不显著，凯欧对照株气孔密度为584.40个·mm-2，耐盐突变体气孔密度小于凯欧对照株为578.13个·mm-2。

两种树莓叶片的气孔均是由2个肾形的保卫细胞组成的普通型气孔，保卫细胞的大小反应了气孔的大小。由表1可知，耐盐突变体的保卫细胞的长度长于凯欧对照株，为22.92 μm，凯欧对照株的保卫细胞的长度为19.45 μm。两种树莓叶片气孔保卫细胞的宽度与长度的变化趋势相同，耐盐突变体的保卫细胞的宽度宽于凯欧对照株，为6.49 μm，凯欧对照株的保卫细胞的宽度为5.60 μm。总体来说，耐盐突变体的气孔密度小于凯欧对照株，气孔大小大于凯欧对照株。

2.4 凯欧对照株与耐盐突变体叶片表皮毛比较

图3显示，在相同倍数下观测，凯欧对照株下表皮有少量的、粗壮的表皮毛，耐盐突变体下表皮毛与对照株相比较细、较密集。表皮毛与表皮上的气孔、角质层、蜡质等互相配合，共同完成保护植物水分、防止水分散失的功能。

3 结论与讨论

有研究表明，叶片的解剖结构与其抗旱、耐盐碱性具有一定的相关性，如杨海燕、孙明[13]比较了3份典型菊属野生种耐盐性及其解剖结构，王桂芹、段亚军[14]研究了向日葵不同品种耐盐碱性与解剖结构之间的关系。本试验的研究发现，耐盐突变体的海绵组织、栅栏组织、角质层均比凯欧对照株的厚。但也有研究报道，海绵组织增厚会导致细胞间间隙增大[15]，不利于保水，但由于其表皮层的角质层变厚，提高了耐旱性、耐盐性。

本研究还发现耐盐突变体的气孔密度小于凯欧对照株，气孔大小大于凯欧对照株。气孔是蒸腾过程中水蒸气从体内排到体外的主要出口，也是光合作用和呼吸作用与外界气体交换的通道，从而影响着蒸腾、光合、呼吸等作用过程[16]。有研究表明，气孔器越大，气孔的开张度也就越大，通过气孔蒸发的水分越多，不利于植物抗盐、抗旱，但气孔密度对植物适应胁迫环境的作用远远大于气孔器大小[17]。就气孔密度而言，许多研究发现气孔密度小的植物水分蒸发较少[18-20]，在干旱或盐渍化的土地上适应性更强；本研究发现耐盐突变体的下表皮毛也较于凯欧对照株浓密。总之，耐盐突变体具有更多的耐盐、耐旱的解剖结构特征，适应干旱或水分缺乏环境的能力就更强。

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