君子兰的形态解剖观察

郑佳玲 刘丽萍

摘要：利用花卉形态解剖技术、花粉制片观察技术、叶的徒手制片技术等方法对君子兰进行形态解剖观察，并结合真实观测的君子兰花及叶的组成结构数据、花粉制片观察结果明确君子兰花卉的各部位名称、各部位结构，了解君子兰的特性，为君子兰的种质研究提供一定的科学依据。

关键词：君子兰;形态;解剖

中图分类号： S682.13                                  文獻标识码：  A                 DOI编号：   10.14025/j.cnki.jlny.2019.06.015

目前，我国许多高校及研究院所根据持续深入的实验研究和工作积累发现：君子兰适宜生活在排水良好，腐殖质丰富的土壤中。君子兰为单子叶植物，平行叶脉。叶为等面叶，上下外表皮细胞均被有厚角质层，叶基部有假鳞茎，气孔器的保卫细胞为肾形，具有发达的储水组织，叶肉细胞同型，无栅栏组织和海绵组织的分化，平行脉序，维管束具有维管束鞘。君子兰有5个系统，分别是大花系、垂花系、曲花系、斑叶系、黄花系。君子兰为伞形花序顶生，每个花序有小花7～30朵，小花有柄，在花顶端呈伞形排列，花漏斗状，直立，可全年开花，以春夏季为主。目前我国大多数的君子兰品种都是大花君子兰，花色以红色和桔色为主，大花君子兰的形态及解剖结构具有耐阴、耐干旱和C3植物特性。君子兰花粉粒呈两侧对称，极面观为长球形或椭圆形，赤道面观为近似半圆形;君子兰的不定根为肉质，具有发达的复表皮，复表皮最内层细胞具有分生组织细胞，向外分裂形成新的细胞。君子兰还有一定的药理作用，比如抗心律失常、保护肝肾组织、抑制肿瘤细胞的入侵和转移等。当然，作为盆栽观赏植物，君子兰对室内装修常见污染气体甲醛、二甲苯及总挥发性有机物的吸收能力也非常强，是净化空气既有效又美观的方法。

君子兰属石蒜科君子兰属，多年生草本植物，又称大花君子兰、大叶石蒜、剑叶石蒜等，是重要室内盆栽花卉，君子兰生长要求土壤肥沃疏松、排水良好且微酸性，空气湿润，温度温暖，最适温度为15℃～25℃[1]。它原产南非共和国，目前，分布于中国、日本、南非、丹麦、德国、法国、意大利、波兰、捷克、美国、英国、瑞士、韩国、朝鲜、荷兰、俄罗斯、比利时、澳大利亚、新西兰等国家[2]。君子兰在世界各地广泛栽培，新品种层出不穷。君子兰属约有7个种，常见盆栽种为大花君子兰，是世界性名贵花卉。人们对君子兰的研究和栽培已经有近200年的历史，我国自1945年以来，君子兰进入寻常百姓之家[3]。尤其是大花君子兰，虽然它所要求的环境较独特，但人们还是会普遍养植，不仅在于它的观赏价值高，还因为它有一定的药理作用及环保作用[4]。其叶片和根系中提取的生物碱对脊髓灰质炎病毒、小痘病毒、SRAS相关冠状病毒等均有抑制作用。对君子兰的药效主要是其体内生物碱的作用[5]。但总体来看，君子兰各方面的研究还不够系统和深入，我国对君子兰的研究主要集中在新品种培育和栽培管理等方面，而对君子兰解剖及基础生物学方面的研究几乎是空白。

本次实验将结合真实观测的君子兰花及叶的组成结构的数据、花粉制片观察以及徒手切片技术明确君子兰花卉的各部位名称、各部位结构，以便研究花卉的生殖特性。

1 材料与方法

1.1实验材料

本次实验的材料为君子兰，主要对君子兰的根、茎、叶、花以及花粉的形态进行观测及解剖的研究。

1.2方法

1.2.1 花的解剖方法利用人工方法 对君子兰花的外部形态（花瓣、花萼、花托、花柱等）进行解剖测量和观察，通过多组实验求平均值。

1.2.2花粉制片方法 取样，选花药散粉时期进行制片，经浓度为0.1%的固绿染色，普通光学显微镜观察。君子兰花粉呈单粒存在，为椭圆形细胞，被染成淡绿色。

1.2.3 叶片徒手切片方法 徒手切片法是手持双面刀片将新鲜的或固定的实验材料切成薄片的制作方法。徒手切片前应准备一个盛有清水的培养皿。切片时用左手的拇指与食指、中指夹住君子兰叶片，大拇指应低于食指2～3mm，以免被刀片割破。叶片要伸出食指外约2～3mm，左手拿叶片要松紧适度，右手平稳地拿住刀片并与材料成垂直。然后，在材料的切面上均匀地滴上清水，以保持材料湿润。将刀口向内对着材料，并使刀片与叶片切口基本上保持平行，再用右手的臂力（不要用手的腕力）自左前方向右后方均匀地拉切。徒手切片法虽然对于体积过小、太软、太硬的材料则难于切片，而且不能制成连续切片。但不需要复杂的设备，方法简便，制片迅速，而且能观察到植物组织的自然色泽和活体结构，有利于研究植物解剖结构，同时，具有利于临时观察、能更快地得到实验结果。

1.2.4 叶片染色方法 用番红染液染色，将切片放入1%番红染液染色10min，后用无水乙醇洗去浮色;再用0.1%固绿染液染近20s[6]，用无水乙醇洗去浮色，封片观察。用苏木精染色，将材料放入1%苏木精染液染色5min，后用无水乙醇洗去浮色;再用0.1%固绿染液染色近20s，用无水乙醇洗去浮色，封片观察。

2 结果与分析

2.1君子兰花的形态观察

君子兰的花为伞状花序，每个花序有小花7朵，花顶端呈伞形排列，花呈漏斗状，花瓣有宽瓣，亦有细瓣，喇叭状，使君子兰看起来花团锦簇。再加上君子兰的花色以红色和桔色为主，外部为桔色，内芯为黄白色，看起来红红火火，并且每朵花有6片花瓣、6个雄蕊、1个雌蕊，花期长，而且每盆花有31朵花，所以观赏价值极高，受到大众喜爱。其花粉粒饱满，呈椭圆形，单粒，传粉简单。花桔红色无味。

2.2君子兰叶片的形态观察

君子兰叶片呈长茄形，表面有光泽，叶脉处较厚形成棱状纹，由叶根部向上生长后向下自然弯曲。成熟叶上表皮颜色深于下表皮，叶边缘圆滑无刺，质地硬。叶根部肉质较厚，维管束密集，水分较叶前端多。切口处汁液透明且有香气。叶脉由主脉、侧脉相互连接呈网格状，整齐分布于整片叶。主脉发达且数量维持在20根，边缘处叶脉间隔较窄，中间较宽。横切一段叶片，可见其叶脉排列整齐有规律，颜色较深。

2.3叶的徒手切片染色实验结果

2.3.1番红固绿染色观察 采用番红、固绿染色法，栅栏组织清晰可见，上、下表皮细胞排列整齐。上表皮细胞较紧密，染色较深，叶片无毛，光滑。维管束由木质部与韧皮部构成，紧密排列形状规则。可见螺纹导管。

2.3.2苏木精染色观察 采用苏木精染色法，染色时间加长。标本整体被苏木精染成紫红色，上下叶表皮栅栏组织清晰，上表皮细胞紧密，下表皮细胞较为疏松;下表皮厚于上表皮，且可以看见颜色较深的气孔。叶肉细胞的细胞核呈红色。

2.4君子兰根的形态观察

君子兰的根部为乳白色，有叉根而且每个叉根都比较粗壮，肉质纤维状，输送水分和无机盐的能力较强，所以不必对君子兰浇水过于频繁，避免烂根。

3 结论

通过对君子兰的形态和解剖学研究，君子兰为伞状花序，花粉粒为椭圆形。花朵繁多，观赏价值高。花的颜色为桔红色，花瓣的基底部为乳白色。花形为漏斗状。君子兰叶为等面叶，叶片上、下表皮细胞外壁均被有厚角质层，气孔器的保卫细胞为肾形，具有发达的储水组织;叶肉细胞同型，平行脉，维管束具有维管束鞘，上下表皮均有栅栏组织分布。光合作用輸送有机营养的能力强。这也验证了叶的生物学特征：叶片革质，质地硬度大的特点。叶的薄壁细胞分布广泛。因此，可适当减少花的浇灌次数，便于种植。同时也观察到了螺纹导管等细胞结构，疏导能力较强。表皮层角质层较发达。叶绿体细胞较小，大花君子兰的形态和解剖结构能够说明其具有耐阴、耐干旱等植物特性。花粉粒形态观察结果为椭圆形，有待进行深入的研究，观察君子兰花粉的减数分裂行为等。君子兰的根系比较发达有分枝，肉质纤维状，利于水分和无机盐的输送。本项研究为君子兰种质研究提供一定的科学参考依据。

参考文献

[1]郑玉红，贾春，顾永华，彭峰，马万荣，陈晓萱.君子兰及其研究进展[J].北方园艺，2012：10-15.

[2]郭秀珠，黄品湖，王月英，等.君子兰、虎尾兰对室内环境的改善及有害物质吸收试验[J].浙江亚热带作物通讯，2005（01）：9-12.

[3]中国植物志编委会.中国植物志[M].16卷1分册.北京：科学出版社，1985：3-4.

[4]刘德志.君子兰的管理要点[J].现代农业，2014：01.

[5]Mcnulty J NairJJ，BastidaJ，etal，Structure_activitystudeson the LY-corine pharmaco phore：Apotentin ducero fapoptosisin human leuke miacells[J].Phyttochemistry，2009，70（07）：913-919.

[6]姜闯，张青，孙书明，杨光，方伟，雷家军.君子兰属植物花粉形态观察[J].北方园艺，2013：09-30.

作者简介：郑佳玲，在读本科生，研究方向：生物技术。

通讯作者：刘丽萍，硕士，实验师，研究方向：植物生物学。