香梨杂交后代与其亲本叶片组织解剖结构比较

2022-03-01穆凯代斯罕伊萨克

现代园艺 2022年3期

穆凯代斯罕·伊萨克，张琦*

（塔里木大学，新疆阿拉尔 843300）

梨属（Pyrus L.）属于蔷薇科（Rosaceae）梨亚科（Pornoideae）。中国是世界梨的主要生产国，栽培历史悠久，是新疆当地特色水果之一。

叶形态是植物分类的重要指标。叶片形态多变，表现在其大小、形状、叶缘、叶尖、叶基和叶脉等。叶片形态作为植物对生境的一种适应策略，不同的叶形态直接影响着植物的生理生化过程，叶形态的变异亦能有效地反映生境的变化[1-3]。植物叶片越厚，储水力越强，栅栏组织厚度、栅栏组织与叶片厚度的比值越大，植物利用光能的效率越高[4-5]。发达的栅栏组织可以增加光合作用[6]，不同梨品种叶片解剖结构对杂交后代的亲本有显著性差异。为了在微观解剖方面摸清香梨杂交后代与亲本叶片组织解剖结构的相关性，本研究从解剖学角度探究了不同梨品种叶片的组织解剖结构的差异性，从而为梨品种叶片栽培生理特性提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验梨叶片采自第二师农科所梨资源圃，6个杂交后代为香梨芽变、香梨♀×苹果梨、香梨♀×早酥梨、香梨♀×鸭梨、香梨♀×鸭梨、香梨♀×苹果梨，每个品种取5片成熟叶，每片叶取叶片中间部分，用FAA固定液固定。通过制作石蜡切片[7]，观察叶片组织结构，测定叶片表皮细胞大小、栅栏组织、海绵组织的厚度和细胞大小，分析杂交后代与亲本之间的关系。

1.2 叶片组织结构观察

通过石蜡切片进行叶片组织显微结构观察,用DP74型号显微镜分别测量叶厚、上下表皮细胞厚度、栅栏组织、海绵组织厚度等指标并拍照。每个品种选效果好的切片，于10倍、20倍、40倍视野进行测定。

1.3 数据处理

试验数据采用Excel2010软件和DPS数据处理系统进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 梨叶片组织结构

由图1可见，不同梨品种叶片表皮细胞一层排列紧密，上表皮细胞较大，矩圆形；下表皮细胞较均匀，呈长方形，上表皮细胞明显大于下表皮细胞。叶片的栅栏组织细胞均为长柱型，排列整齐而紧密。海绵组织位于栅栏组织与下表皮之间，形状不规则，排列疏松，多空隙。

图1 梨叶片组织解剖结构图

2.2 不同梨品种叶片、栅栏组织、海绵组织厚度的比较

由表1可知，叶片厚度最大的是‘早酥梨’，最小的是‘香梨’，不同品种梨叶片平均厚度为247.61μm。栅栏组织厚度最大的是‘早酥梨’，最小的是‘香梨’，栅栏组织平均厚度为109.42μm。海绵组织厚度最大的是‘早酥梨’，最小的是‘香梨’，海绵组织平均厚度为104.67μm。叶片厚度新梨7号、早酥梨、鸭梨之间差异不显著，新梨2号、新梨6号、84-1-1、苹果梨之间差异不显著，新梨10号和新梨11号之前呈极显著差异。栅栏组织厚度新梨2号、新梨6号、新梨7号、新梨11号、鸭梨之间差异不显著，新梨7号与新梨10号、84-1-1、香梨、早酥梨、苹果梨之间呈显著差异。海绵组织厚度新梨2号、新梨6号、新梨7号、新梨11号、早酥梨、鸭梨之间差异不显著，新梨10号、84-1-1、香梨、苹果梨之间差异不显著。

表1 不同梨品种叶片、栅栏组织、海绵组织厚度的比较

叶片厚度杂交后代新梨11号与亲本香梨、鸭梨三者之间呈极显著差异；新梨7号与早酥梨无显著差异，与香梨呈显著差异；新梨2号与香梨呈极显著差异；新梨6号与苹果梨无显著差异，与香梨呈极显著差异；新梨10号与香梨无显著差异，与鸭梨呈极显著差异；84-1-1与苹果梨差异不显著，与香梨呈显著差异。栅栏组织厚度杂交后代新梨11号与鸭梨无显著差异，与香梨呈显著性差异；新梨7号与早酥梨、香梨呈极显著差异；新梨2号与香梨呈显著差异；新梨6号与香梨、苹果梨之间呈显著性差异；新梨10号与香梨差异不显著，与鸭梨呈显著性差异；84-1-1与苹果梨、香梨之间呈显著性差异。海绵组织厚度杂交后代新梨11号与鸭梨差异不显著，与香梨呈显著性差异。因此，不同梨品种各个厚度之间存在显著性差异，杂交后代与亲本之间也存在着明显的差异，新梨7号各个组织厚度明显高于其他品种，亲本之间香梨的各个组织厚度明显低于其他品种。

2.3 不同梨品种叶片上表皮细胞长宽的比较

由表2可知，上表皮细胞长度最大的是‘新梨11号’，最小的是‘香梨’，不同梨品种上表皮平均长度为23.84μm。上表皮细胞宽度最大的是‘早酥梨’，最小的是‘香梨’，上表皮细胞平均宽度为16.98μm。上表皮细胞长度新梨2号、新梨6号、新梨7号、新梨10号、早酥梨、鸭梨之间差异不显著，新梨11号、苹果梨与84-1-1、香梨之间呈显著性差异。上表皮细胞宽度新梨11号、早酥梨、苹果梨之间差异不显著，新梨2号、新梨6号、新梨7号、新梨10号、84-1-1、鸭梨之间差异不显著，早酥梨与香梨呈极显著差异。

表2 不同梨品种叶片上表皮细胞长宽的比较

上表皮细胞长度杂交后代新梨11号与亲本香梨、鸭梨之间呈显著性差异；新梨7号与早酥梨无显著差异，与香梨呈显著性差异；新梨2号与香梨之间呈显著性差异；新梨6号与苹果梨差异不显著，与香梨呈显著性差异；新梨10号与鸭梨之间差异不显著，与香梨呈显著性差异。84-1-1与香梨、苹果梨之间呈显著性差异。上表皮细胞宽度杂交后代新梨11号与亲本香梨、鸭梨之间呈显著性差异；新梨7号与香梨、早酥梨之间呈显著性差异；新梨2号与香梨之间差异不显著；新梨6号与香梨、苹果梨之间呈显著性差异；新梨10号与鸭梨之间差异不显著，与香梨呈显著性差异；84-1-1与香梨、苹果梨之间呈显著性差异。

因此，不同梨品种叶片上表皮细胞长度和宽度存在着显著性差异，香梨各个上表皮细胞长宽明显低于其他品种。

2.4 不同梨品种叶片下表皮细胞长宽的比较

由表3可知，下表皮细胞长度最大的是‘新梨11号’，最小的是‘香梨’，下表皮细胞平均长度为16.26μm。下表皮细胞宽度最大的是‘早酥梨’，最小的是‘香梨’，下表皮细胞平均宽度为11.40μm。下表皮细胞长度新梨2号、新梨10号、84-1-1、早酥梨、鸭梨之间差异不显著，新梨6号、新梨7号、新梨11号、苹果梨之间差异不显著，新梨11号与香梨之间呈极显著差异。

表3 不同梨品种叶片下表皮细胞长宽的比较

下表皮细胞宽度新梨6号、新梨11号、早酥梨、苹果梨之间呈差异不显著，新梨10号与鸭梨之间无显著差异，新梨7号与84-1-1之间呈差异不显著，新梨2号与香梨之间无显著差异。下表皮细胞长度杂交后代新梨11号与亲本香梨、鸭梨之间存在着显著性差异。新梨7号与早酥梨之间差异不显著，与香梨之间呈显著性差异。新梨2号与香梨之间呈显著性差异。新梨6号与苹果梨之间差异不显著，与香梨之间呈显著性差异。新梨10号与鸭梨之间差异不显著，与香梨之间呈显著性差异。84-1-1与香梨、苹果梨之间呈极显著性差异。下表皮细胞宽度杂交后代新梨11号与亲本香梨、鸭梨之间存在着显著性差异，香梨与鸭梨之间无显著差异。新梨7号与香梨、早酥梨之间呈显著性差异。新梨2号与香梨之间无显著差异。新梨6号与苹果梨之间无显著差异，与香梨之间呈显著性差异。新梨10号与香梨、鸭梨之间差异不显著。84-1-1与香梨、苹果梨之间呈显著性差异。

3 讨论

近年来，许多学者对叶片形态及解剖结构进行了研究。王宝华等[8-10]研究认为，海绵组织厚度与叶片厚度呈显著正相关，栅栏组织厚度、叶片厚度与海绵组织厚度、叶片厚度分别反映了叶片组织的紧密度和疏松度两方面的特征。新梨7号、早酥梨、鸭梨3个品种的叶片厚度最显著，新梨7号、新梨11号等2个品种的栅栏组织厚度最显著，早酥梨、鸭梨、新梨2号、新梨7号等4个品种的海绵组织厚度最显著。苹果梨、新梨6号两种品种的上表皮细胞长度最显著，早酥梨、新梨11号、苹果梨等3个上表皮细胞宽度最显著，新梨11号、苹果梨等2种品种的下表皮细胞长度最显著，早酥梨、新梨11号等价目品种的下表皮细胞宽度最显著。

研究结果表明，不同梨品种叶片的厚度、栅栏组织、海绵组织、上下表皮细胞大小存在显著性差异,发达的栅栏组织可增加光合作用，积累同化产物。因此，杂交后代与亲本有着密切的关系，亲本香梨各个指标低于其他的品种，从而影响了不同品种的叶片解剖结构的差异。