中国西南地区独活属植物叶表皮微形态特征及其系统学意义

利用光学显微镜和扫描电镜对中国西南地区独活属16种1变种植物(分隶于中国独活属的全部4个组)的叶表皮微形态进行了观察,测量并统计气孔器大小、密度和气孔指数,并用统计学方法对远轴面气孔器长轴进行显著差异性分析.结果显示:无规则型气孔器普遍存在于所有研究类群的叶远轴面及个别类群叶近轴面,气孔器的分布和密度具有种间特异性.表皮毛普遍存在于远轴面及大部分类群近轴面,长短和覆盖密度因种而异.近轴面表皮细胞为多边形或者不规则形,垂周壁平直、浅波状或波状;远轴面表皮细胞形态多不规则形,表皮细胞垂周壁浅波状或波状.在扫描电镜下,叶表皮气孔器外拱盖内缘为近平滑、浅波状或波状;角质膜条纹状,有的附有颗粒状、鳞片状蜡质等结构.气孔器外拱盖形态以及蜡质类型是稳定的鉴别特征.研究表明独活属植物叶表皮特征存在较大的种间差异,对独活属的系统分类及进化研究具有重要意义,文中对叶表皮特征在独活属植物分类处理中的应用及系统进化问题等进行了讨论,并建立了以叶表皮微形态特征为依据的分类检索表.     

中国罗汉松属叶角质层微形态结构及其分类意义

利用扫描电镜对罗汉松属8种2变种植物叶角质层内外表面进行了细致观察。发现罗汉松属植物叶角质层结构具有许多相似特征,表皮细胞较为规则,长方形或多边形,边缘波状弯曲;气孔器排列成带状,长轴均与叶脉一致,气孔器具较为明显的气孔塞和伏罗林环,气孔器保卫细胞极延伸明显,通常具有2~4个副卫细胞、不具极副卫细胞。但罗汉松属叶角质层结构也具有明显的种间差异,镰叶罗汉松和洛杉矶罗汉松同其它种类差异最大,这两种植物叶两面均具气孔器,角质层内表面垂周壁直,角质层凸缘不明显;贺氏罗汉松最为显著的特征是近轴面和远轴面表皮细胞的垂周壁角质层厚且凸缘均极其发达;小叶罗汉松近轴面表皮细胞排列较为规则,多数为方形,长轴与叶脉垂直,垂周壁之间的角质层突起较为显著,延伸到皮下层;兰屿罗汉松近轴面表皮细胞排列较不规则,多边形,细胞的角端比较钝,没有棱角;大理罗汉松气孔带间隔较小,有时两条气孔带挤在一起,使副卫细胞紧连,近轴面表皮细胞较短,方形或长方形,垂周壁之间的角质层较不发达;海南罗汉松角质层气孔带间隔较宽,气孔器形状为阔椭圆形,近轴面表皮细胞均为细长方形;变种短叶罗汉松和狭叶罗汉松与罗汉松也具有明显差异,短叶罗汉松近轴面表皮细胞排列不规则,垂周壁深波状弯曲,凸缘极为明显,但原种罗汉松近轴面表皮细胞排列较为规则,垂周壁浅波状弯曲,凸缘不明显,而狭叶罗汉松近轴面表皮细胞方形或长方形,比罗汉松的表皮细胞短,垂周壁直或略弯曲,角质层极厚。这些角质层微形态特征差异可以作为罗汉松属内种类分类鉴定的依据。     

番荔枝科10种植物叶表皮结构的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,对番荔枝科10种植物的叶表皮结构进行了观察,结果如下：表皮细胞近等径多角形或不规则形,垂周壁直,弧形,浅波状,波状或深波状,瓜馥木和香港瓜馥木叶片远轴面表皮细胞平周壁形成乳突,有的植物表皮细胞内具棱晶或晶簇,气孔器全部为平列型,具2－6个副卫细胞,除鹰爪花近轴面,远轴面均具气孔器外,其它9种植物的气孔器仅分布在远轴面,有的植物还具有双气孔器或败育的气孔器类型。除圆滑番荔枝外,其它9种的表皮均具表皮毛,表皮毛有单细胞毛,单列多细胞毛,2列多细胞毛,棍棒状毛和星状毛等类型,研究结果表明,10种植物的表皮细胞形状,垂周壁的式样,平周壁是否乳突,表皮细胞内晶体的有无及其类型,近轴面是否具气孔器,表皮毛的类型等方面存在着种间差异,这些特征可以作为种间甚至属间分类和系统关系探讨的依据。     

茄科天仙子族的叶表皮特征及其系统学意义

在光学显微镜和扫描电镜下,观察了茄科天仙子族７属２１种及其邻近类群２属３种共２４种植物的叶表皮特征。结果表明：气孔器在各种植物的上、下表皮均有分布,多为无规则型,也有不等细胞型;叶表皮细胞形状有不同规则形、十字形、近长圆形和不规则多边形,垂周壁较平直、浅波状、波状或深波状。在扫描电镜下可见：叶表皮气孔器外拱盖内缘近平滑、浅波状或波状;角质膜多为具条纹,也有同时具条纹和颗粒或鳞片,偶尔仅具颗粒和鳞片     

中国梅花草属植物的叶表皮特征及其系统学意义

利用光学显微镜和扫描电镜对梅花草属Parnassia 30种植物的叶表皮进行了观察。结果表明:气孔器普遍存在于叶的下表皮,少数种的上表皮也有分布,均为无规则型。叶表皮细胞形状为多边形或不规则形;垂周壁式样可区分为近平直、浅波状和波状。在扫描电镜下,叶表皮气孔器外拱盖内缘为近平滑、浅波状或波状;一些种的保卫细胞两端有加厚;角质膜条纹状,有的条纹隆起,有的条纹上附有颗粒或小孔穴。气孔器类型及下表皮细胞形状的一致性表明梅花草属是一个自然分类群;sect. Saxifragastrum叶表皮特征具有多样性显示该组可能是一个复合群;突隔梅花草P. delavayi属于subsect. Xiphosandra,其气孔下陷,与其细胞学特征相似,支持独立为一组;此外,气孔器的分布、保卫细胞两端加厚、气孔器外拱盖内缘形态以及角质膜等特征对该属部分种的区分有一定的参考价值。     

东亚帚菊木族及其相关类群的叶表皮形态比较

在光学显微镜和扫描电镜下,对东亚地区帚菊木族及其南美相关类群共12属31个种的叶表皮进行了观察.研究发现气孔器普遍存在于叶的下表皮,少数种的上表皮也有分布,气孔器主要为星型和无规则型两种类型.叶表皮细胞为多边形和不规则形,垂周壁平直弓形、浅波状或波浪状.气孔器表面观为椭圆形和近圆形,气孔外拱盖内缘近平滑至浅波状,其中 Macroclinidium 较为特殊,具有双层气孔外拱盖.叶表面通常光滑无蜡质或角质,部分种叶表面具薄片状或层状蜡质.研究表明,叶表皮特征在种间一致性较高,但在属间,特别是属群和亚族间存在一定差异.     

中国伞形科矮泽芹属植物叶表皮形态特征的研究

利用光学显微镜、扫描电镜对伞形科矮泽芹属8种植物叶表皮形态进行观察与研究。结果表明:(1)矮泽芹属8种植物上下表皮细胞均为不规则形或规则多边形,垂周壁为近平直状或波状,上表皮细胞长宽比在1.3~2.4之间,下表皮细胞长宽比在1.5~2.5之间;在近轴面,有细叶矮泽芹、聂拉木矮泽芹和绿花矮泽芹3种植物没有气孔器的存在,其余物种气孔密度在20~74个/mm2之间,气孔指数为6.0%~17.7%;在远轴面,所有物种都具有丰富的气孔器,气孔密度为100~183个/mm2,气孔指数为16.1%~23.6%。(2)聚类分析结果显示,矮泽芹、大苞矮泽芹、粗棱矮泽芹为类群Ⅰ,鹤庆矮泽芹为类群Ⅱ,聂拉木矮泽芹、细叶矮泽芹、绿花矮泽芹为类群Ⅲ,松潘矮泽芹则单独聚为类群Ⅳ;聚类分析结果大体上支持形态学分类的结果。(3)叶表皮形态特征对于区分矮泽芹属不同物种具有十分重要的分类学价值。     

石蒜属植物叶微形态特征研究

借助显微和扫描电镜技术对石蒜属植物叶表皮微形态特征进行了研究。利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了石蒜属植物的叶表皮,统计并测量了气孔类型、气孔大小、气孔密度及气孔指数等,描述了气孔及气孔外拱盖的有关特征。结果表明：石蒜属植物叶表皮气孔器为无规则型,近轴面表皮细胞形状、气孔器类型、垂周壁式样、气孔大小及气孔外拱盖内缘种间无差异或极小,表明石蒜属植物为一自然分类群。而远轴面表皮细胞形状、气孔密度、气孔指数、气孔是否下陷、气孔外拱盖是否有蜡质纹饰等种间差异较大。根据远轴面叶表皮细胞形状及叶气孔特征,研究表明：换锦花、长筒石蒜和安徽石蒜,夏水仙、乳白石蒜与红蓝石蒜,石蒜与中国石蒜具有较近的亲缘关系。因此,叶微形态特征对探讨石蒜属植物种间亲缘关系具有一定的意义。     

安徽黄精属(Polygonatum)植物叶表皮研究

利用光学显微镜及扫描电子显微镜观察了安徽省黄精属９种植物的叶表皮;统计并测量了气孔类型、气孔大小、气孔密度及气孔指数等;描述了表皮角质膜、蜡质纹饰、气孔的形状及气孔外拱盖等有关特征。结果表明：黄精属植物叶表皮气孔器类型属只有２个保卫细胞而无任何副卫细胞的单子叶植物气孔器类型。气孔的某些特征,如气孔器类型、气孔器分布特征、表皮细胞形状及垂周壁式样、角质层及蜡质纹饰等在种间差异不大,可作种间区别的次级特征用。     

落羽杉属(杉科)叶表皮结构及气孔参数

落羽杉属Taxodium Rich.现生3种植物——落羽杉T. distichum (L.) Rich.、池杉T. ascendens Brongn.和墨西哥落羽杉T. mucronatum Tenore.的条形叶为双面气孔型或单面气孔型。叶片远轴面气孔分布于中脉两侧,每侧各有4-8列气孔。叶片中部气孔数量稳定,顶部和基部气孔数量比中部略少。近轴面气孔在中脉两侧各有1-4行,有时仅少数几个气孔或没有气孔分布。非气孔分布区内,表皮细胞长方形,细胞壁直或稍微呈波状,细胞长轴与叶片长轴一致。气孔分布区内的表皮细胞有时为多边形。气孔器椭圆形,长轴与叶片长轴垂直或成一定的角度。保卫细胞壁加厚明显,极端联合形成极层结构。落羽杉属3种现生植物的气孔密度和气孔指数差异显著,不同采集地的落羽杉气孔密度和气孔指数差异不显著。这3种植物的气孔指数的变异系数均小于气孔密度的变异系数,用气孔指数指示大气CO2浓度比用气孔密度可靠。     

秦巴山区及毗邻地区野生百合的形态多样性研究

通过对采集于秦巴山区及其毗邻地区的野生百合形态的详细观察,表明不同种类的野生百合在鳞茎、茎干、叶片及花等器官上具有形态多样性。野百合和宜昌百合同种内不同生态型也存在形态多样性。在宜昌百合上首次发现了黄色花的生态类型。此区域内野生百合丰富的形态多样性,为进一步开发利用这些种质资源奠定了基础。     

21种野生百合亲缘关系的ISSR分析

该研究选用7条ISSR标记引物对百合属21种野生百合的亲缘关系进行分析,使用POPGEN1.32和MEGA5.1数据处理软件分析数据。结果表明：7条引物扩增出149条条带,其中136条为多态性条带,多态性条带比率为91.06％,平均有效等位点数为1.7624,平均Nei’ s基因多样度为0.4214,平均Shanon信息指数0.6085。遗传距离变化范围为0.3075~0.8873,紫脊百合和尖被百合的遗传距离最大,均值为0.8873,表明21份材料中二者亲缘关系最远;紫脊百合和宜昌百合遗传距离最小,均值为0.3075,表明二者亲缘关系最近。聚类结果与形态学分类大致吻合,21个供试材料可被分成5个类群,大理百合、宝兴百合、卷丹百合、紫斑百合、乳头百合、川百合、兰州百合、山丹百合、绿花百合和毛百合为第Ⅰ类群;紫脊百合、宜昌百合、岷江百合、通江百合和淡黄花百合为第Ⅱ类群;野百合和百合为第Ⅲ类群;青岛百合为第Ⅳ类群;第Ⅴ类群包括玫红百合、有斑百合和尖被百合。毛百合与卷瓣组百合亲缘关系较近,钟花组百合与卷瓣组百合存在基因交流,说明不能仅仅依靠形态学对野生百合进行分类。聚类分析结果中野百合与百合单独聚为一类,这说明是否具叶柄对野生百合的分类是一个重要的形态学特性。 ISSR分子标记适合用于百合属植物的亲缘关系分析。     

叶子花表皮特征的研究及意义

对叶子花（Bougainvillea spectabilis）正常叶和变态叶上气孔密度、气孔指数和保卫细胞大小进行了研究。结果表明：正常叶上表皮的表皮细胞为多边形,垂周壁平直;下表皮的表皮细胞为不规则型,垂周壁浅波状;气孔类型为不规则型。变态叶上表皮没有发现气孔,变态叶下表皮的表皮细胞垂周壁则由浅波形逐渐变为深波形,气孔类型为不规则型和轮列型。随着变态叶的发育,变态叶下表皮的气孔密度降低,气孔指数升高;变态叶保卫细胞的长增大,宽减小。变态叶的平均气孔密度和平均气孔指数明显低于正常叶。正常叶和变态叶的保卫细胞均呈肾形。     

Guard cells on adaxial and abaxial epidermes of <Emphasis Type="Italic">Erythrina corallodendron</Emphasis> sepals

This study investigated guard cells on the adaxial and the abaxial epidermes during Erythrina corallodendron sepal development. On the adaxial epidermis, the morphology of guard cells was highly variable and changes in aperture induced by abscisic acid (ABA) were observed in 9.1 % stomata, while on the abaxial epidermis 86.7 % stomata responded to ABA. On the adaxial epidermis, stomata did not close even when guard cell pressure potential was reduced to zero by plasmolysis, even if fluorescein diacetate revealed that guard cells were alive. It was concluded that guard cells on the adaxial and the abaxial epidermes of sepals sensed environmental conditions differently, maybe due to different guard cell wall elasticity.     

中国早熟禾属植物部分种叶下表皮微形态的研究

通过光学显微镜及扫描电子显微镜对中国早熟禾属20种、6亚种及2变种植物的叶下表皮微形态特征进行了观察, 以明确叶表皮微形态特征在早熟禾属植物中的分类学意义。结果显示：(1)早熟禾属植物的叶下表皮长细胞多为长筒状或纺锤形,少数短筒状,细胞壁波状弯曲或近平直;脉间具有短细胞或缺如;气孔器多数常见,副卫细胞平行形至低圆屋顶形;脉上具有刺细胞或缺如,脉间刺细胞多为缺如;脉上硅细胞单生或对生,椭圆形、肾形、新月形、近方形、长方形边缘波状弯曲或结节形;部分早熟禾属植物叶下表皮存在冠细胞。(2)早熟禾属植物叶下表皮微形态特征在长细胞的形状及其细胞壁的弯曲与否、短细胞的有无及其形状、气孔器的分布与副卫细胞的形状、刺细胞的分布、脉上硅细胞的形状、冠细胞的有无这些方面存在着一定的差异,可为该属植物种间分类提供参考依据。叶表皮微形态证据支持高原早熟禾、细叶早熟禾作为草地早熟禾亚种的处理意见。     

Leaf epidermal morphology of Zanthoxylum s.l. (Rutaceae) from China

Leaf epidermis characters in 40 of ca. 250 species of Zanthoxylum (Rutaceae) were investigated using light microscopy (LM) and scanning electron microscopy (SEM). The stomata are anomocytic and exist only on the abaxial epidermis except in Z. nitidum, which also has stomata on the adaxial surface. The epidermal cells are usually polygonal or irregular in shape, with anticlinal walls straight, arched, repand, or sinuous. Under the SEM, the inner margin of the outer stomatal rim is nearly smooth, sinuolate or erose, and the cuticular membrane of the leaf epidermis is smooth, striate, or sometimes striate to wrinkled. These data of leaf epidermis of Zanthoxylum demonstrated that there exist many common characters between subgen. Fagara and subgen. Zanthoxylum, sug-gesting a close relationship between the two subgenera. The utility of some characters in identifying some species of Zanthoxylum was also discussed.     

A systematic investigation of leaf epidermis in <Emphasis Type="Italic">Camellia</Emphasis> using light microscopy

The characters of mature leaf epidermis of 58 species and 3 varieties belonging to 19 sections, representing all the 4 subgenera: Protocamellia, Camellia, Thea and Metacamellia were investigated under light microscope. The main conclusions are as follows: 1) The shape of the epidermal cells is elliptical, polygonal or irregular and the anticlinal walls are arched, straight or sinuolate, sinuous to sinuate. 2) The stomatal apparatus, consisting of a stoma (a pore plus a pair of guard cells) and 3–4 subsidiary cells, restricted to the abaxial surface of the leaves, were assigned to anisocytic, anisotricytic, isotricytic or tetracytic type. 3) Special structures in leaf epidermis, such as stomatal clusters, aborted stomata, secretory cells, cuticular intrusions and their taxonomic implications were also elucidated.     

Leaf epidermal characters related with plant's passive resistance to pathogens vary among accessions of wild beans Phaseolus vulgaris var. aborigineus (Leguminosae–Phaseoleae)

We report here whether accessions of Phaseolus vulgaris var. aborigineus, collected from the southernmost part of the Andean domestication center of common bean, presented differences among leaf epidermal characters. Epidermal microcharacters such as deposition of wax crystalloids, cuticle thickness, trichome types, size and density, stomata types and size, stomatal density and index were examined on the surface of 66 leaves of 11 accessions of P. vulgaris var. aborigineus by means of light and scanning electron microscopy. Unlike the leaves of cultivated beans, those of P. vulgaris var. aborigineus were hypostomatous. Among epidermal characters only the stomatal density, stomatal index, and the number of trichomes on the abaxial leaf epidermis were different between bean accessions. The stomatal density and index of the accessions were inversely related to the altitude of the area of the wild bean collection. This is the first report describing the presence of diversity among epidermal characters (e.g. hypostomatous leaves) in P. vulgaris var. aborigineus that might contribute to plant resistance to pathogens.     

6种松科植物叶表皮的扫描电镜观察

应用扫描电子显微镜,观察了松科(Pinaceae)3个属6种植物叶表皮特征。金钱松气孔带位下表面,气孔区与非气孔区表皮细胞形态差异很大,气孔细缝状;雪松针叶四面都具气孔线,气孔下陷,孔口光滑,针叶表面具较厚的角质层,表皮细胞形状观察不清;五针松针叶仅两腹面有气孔线,气孔有隆起的圆环围绕,表面角质层呈条纹状排列,形成一种沟槽;黑松、湿地松、马尾松针叶腹背面都有气孔线,气孔呈蜂窝状排列成行,气孔下陷,孔口角质化强烈。结果表明松科3个属植物叶表皮的形态结构及气孔器差异显著,一定程度上证实了3属是自然的分类群。     

中国石灰岩专性凤仙花叶表皮特征及其分类学意义

通过光学显微镜和扫描电镜技术对中国产的8种凤仙花科植物叶表皮微形态特征进行了实验研究,其中6种产于石灰岩地区,另外2种作为对照.结果表明,中国石灰岩地区的6种凤仙花的叶表皮微形态上、下表皮差异明显,上表皮细胞为不规则形和多边形,一般不具气孔器;下表皮细胞均为不规则形,均具气孔器,气孔器多为不等型.上、下表皮细胞形状、垂...