红花锦鸡儿茎的解剖学研究

刘浩地+卢曦+张友民

摘 要：运用常规石蜡制片技术，对红花锦鸡儿茎进行了形态解剖学研究。结果表明：红花锦鸡儿茎木材为环孔材，环髓带明显。晶簇的数量多且分布范围较大，主要集中在韧皮薄壁组织细胞、髓薄壁组织细胞、木栓层当中，这从解剖学角度解释了其抗性强的原因。

关键词：红花锦鸡儿；茎；解剖结构

中图分类号：S-3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170532005

1 红花锦鸡儿特性

红花锦鸡儿为（Caragana rosea ）豆科（Leguminosae）锦鸡儿属植物[1]。植物耐寒、耐旱、繁殖力强、生态适应性强，这些特点使得它能够适应森林、草原、荒漠不同的生长环境。红花锦鸡儿解剖结构是其具备这种生态适应性的内在原因。本实验将以红花锦鸡儿为研究对象，系统分析其次生茎解剖结构，研究茎解剖学结构同生境之间的内在联系，希望能对植物引种、选择以及现实应用提供参考，也为进一步研究提供理论基础和实验依据。

我国学者对锦鸡二属进行了一定的研究，刘家琼等人对柠条叶解剖学特征进行了描述，张振万、杨淑性等人对比分析了陕西地区的锦鸡儿属品种[2～4]。曹宛虹等学者对在我国西北地区生的的沙生锦鸡儿属植物的次生木质部解剖结构进行了共性、差异性的研究，发现了它们的导管直径普遍较小、分布频率高、纤维壁厚，这些解剖学特点都表明了锦鸡儿植物具有很强的抗旱性[5]。常朝阳对我国5种锦鸡儿属植物的幼茎和8种该属植物的叶片进行解剖学研究，证实了锦鸡儿属植物解剖学结构和生态适应性存在紧密联系[6]。燕玲、杨九艳等学者对锦鸡儿属植物和生态适应性关系均进行了研究[7-9]。目前我国基本都是关于系统分类和生物学特性方面的研究，关于生态适应性和解剖结构方面的研究不多，尤其是红花锦鸡儿茎解剖结构的研究更少，关于次生茎结构与生境关系的针对性研究几乎空白。

2 材料与方法

供试材料于2016年7月采自吉林农大植物园内，选取长势良好，高度适中的锦鸡儿属为样本。将不同部位样本切至1～2cm长度，样本数量分别取3个。FAA固定液固定，常规石蜡法切片，切片厚度为12μm，采用番红-固绿复染，中性树胶封片，Olympus IX51显微镜观察记录。

3 结果与分析

红花锦鸡儿的茎横切面由内到外依次分髓、初生木质部、次生木质部、维管形成层、次生韧皮部和周皮组成（图1，2）。

红花锦鸡儿茎的次生木质部为环孔材，通过横切面图可以看出其生长年轮明显。在结构上主要由导管、管胞、木射线、木纤维及木薄壁组织细胞等组成（图1）。

导管：红花锦鸡儿茎的导管为网纹导管，螺纹导管较少，穿孔主要为单穿孔板。单管孔多为不规则的多边形，复管孔为椭圆形居多。红花锦鸡儿茎的导管直径在24.5～39.8μm之间，导管壁厚在2.9～6.8μm之间，导管分子长在392.3～667.5μm之间，1mm2的管孔数目大概是350个左右。

管胞：以环管管胞和维管管胞为主，在组织中穿插着纤维管胞。环管管胞的长度在199.1～330.7μm之间，直径在10.8～16.9μm之間，壁厚为1.7～2.6μm之间。维管管胞长220.9～355.7μm之间，直径在13.1～17.8μm之间，壁厚在1.9～3.1μm之间（图1，3）。

木射线：红花锦鸡儿茎的木射线属于异型（图3，4）。射线以多列射线为主，单列射线少。多列射线的列高一般在4～16个细胞之间，列宽在2～5个细胞。单列射线，一般列高在6～19个细胞之间。通过对茎径切面可以观察到木射线由直立细胞和横卧细胞组成（图4）。

木纤维：红花锦鸡儿茎的木纤维在整个组织细胞中分布较多。

木薄壁组织：红花锦鸡儿茎的木薄壁组织中离管型木薄壁组织多，傍管型木壁组织少（图1）。

次生韧皮部：茎的次生韧皮部主要由筛管、韧皮薄壁细胞、韧皮射线组成。筛管分子细胞的直径范围是23.7～40.2μm，韧皮薄壁组织细胞中分布许多晶簇（图2）。

周皮：红花锦鸡儿茎的周皮组织由木栓层、木栓形成层和栓内层构成。木栓形成层的细胞近似长方形。红花锦鸡儿茎的木栓形成层细胞1层；栓内层1层，位于木栓形成层内方，由薄壁组织细胞组成；木栓层多层，位于外侧，壁较厚，含有大量晶簇。

4 讨论

红花锦鸡儿属于环孔材树种，在其茎的整个组织细胞中，木纤维所占的比例较高。相对于傍管型木壁组织，离管型木壁组织在红花锦鸡儿茎的木薄壁组织中分布居多，其有大量的后含物聚集在这些组织当中，使得其具有抗寒抗旱的特点，能够很好地适应各种极端环境[10]。此外，在对红花锦鸡儿茎的解剖研究中还发现晶簇的数量多且分布范围较大，主要集中在韧薄壁组织细胞、髓薄壁组织细胞、木栓层当中，这从解剖学角度解释了其抗性强的原因[11]。

参考文献

[1]刘瑛心. 中国植物志（第42卷，第1分册）[M].北京：科学出版社，1993：13-67.

[2]刘家琼. 柠条和花棒叶的解剖学特征[J]. 西北植物学报， 1982（2）：54-57，93.

[3]张振万，杨淑性.陕西锦鸡儿属（Caragana Fabr.）植物的研究[J]. 西北农林科技大学学报自然科学版， 1982（2）：54-64.

[4]张振万， 杨淑性. 陕西锦鸡儿属（Caragana Fabr.）植物[J]. 西北植物学报， 1983 （1）：24-34.

[5]曹宛虹， 张新英. 锦鸡儿属6种沙生植物次生木质部解剖[J]. Journal of Integrative Plant Biology， 1991（3）：181-187.

[6]常朝阳.中国锦鸡儿属植物分类研究[D]. 东北林业大学， 2008.

[7]常朝阳，张明理.锦鸡儿属植物幼茎及叶的解剖结构及其生态适应性[J].植物研究，1997，17（1）：65-71.

[8]燕玲，李红.13种锦难儿属植物叶的解剖生态学研究[J]. 干旱区资源与环境， 2002， 16（1）：100-106.

[9]杨九艳.鄂尔多斯高原锦鸡儿属（Caragana Fabr.）植物的生态适应性研究[D]. 内蒙古大学， 2006.

[10]李晶.内蒙古高原三种锦鸡儿植物（Caragana）输水结构与抗旱性的相关研究[D]. 南开大学， 2008.

[11]张芝萍， 李得禄， 杜娟，等. 干旱荒漠区18种锦鸡儿属植物物候特征研究[J]. 中国农学通报， 2016， 32（22）：26-31.