新疆10种沙生植物旱生结构的解剖学研究

新疆１０种沙生植物的形态解剖研究表明,它们为适应沙生环境形态结构发生变化。叶器官的形态呈三种类型：叶片退化成膜质或鳞片状,而由同化枝执行光合功能;叶片上下都具栅栏组织,表皮角质膜厚,表皮毛发达,气孔下陷,输导组织和机械组织都发达;叶片肉质化,叶肉组织不分化,贮水组织发达而输导组织不发达。轴器官中厚壁组织发达,围绕维管组织,维管组织内部也有发达的厚壁组织。根中普遍具有周皮,一些植物存在异常的维管组织,部分植物还具有粘液细胞或结晶。沙生植物形成各种旱生结构,以不同的方式适应沙生环境。     

七种阔叶常绿植物叶片的生态解剖学研究

对 7种常绿阔叶植物叶片的解剖学特征的观察结果表明 ,它们的叶片在结构上均表现出典型的旱生特点 :异面叶 ,上表皮细胞较厚且排列紧密 ,具发达的角质膜 ,无气孔器分布 ,下表皮细胞较小 ,气孔器密度较大 ;栅栏组织细胞层数较多 ,排列紧密 ,海绵组织细胞排列极其疏松 ,并形成通气组织 ;中脉及其输导组织和机械组织发达。越冬叶和越夏叶在解剖结构上存在一定的差异 :前者在角质膜 ,叶片厚度和栅栏组织厚度等方面比后者厚 ,而在气孔密度和输导组织方面则比后者略有减少或不发达。这些差异 (发育可塑性 )是常绿阔叶植物适应冬、夏季截然不同的两种生境 (生境的时间异质性 )的表现形式     

五种C4荒漠植物光合器官中含晶细胞的比较分析

为了探讨荒漠植物适应干旱环境的机理,选择光合器官发生很大变化的5种C4荒漠植物进行了解剖结构的对比研究。结果表明,这5种植物中含晶细胞的数量、大小、形态和分布位置等存在差异。白梭梭（Haloxylon persicum）和梭梭（H.ammodendron）的同化枝普遍具有含晶细胞;沙拐枣（Calligonum mongolicum）的含晶细胞很少,一般只分布在贮水组织或靠近栅栏组织处;木本猪毛菜（Salsola arbuscula）的含晶细胞也不多,主要分布在栅栏组织和表皮细胞之间;猪毛菜（S.collina）的含晶细胞更少,仅在贮水组织中偶尔可见晶簇。比较梭梭、白梭梭和沙拐枣同化枝不同部位的解剖结构发现,梭梭同化枝基部含晶细胞最多,中部次之,顶部最少;白梭梭同化枝项部的含晶细胞数量较多,中部及基部较少;沙拐枣同化枝顶部与基部的粘液细胞较多,中部较少,基部几乎没有栅栏组织,而其维管组织较为发达。综合晶体的酸碱溶解性及硝酸银组化分析结果,并参照能谱仪的分析结果得知,梭梭、白梭梭、沙拐枣和木本猪毛菜的叶片或同化枝中所含晶体的主要成分为草酸钙。通过比较解剖结构发现,梭梭和白梭梭的同化枝中含晶细胞最多,其它3种植物的同化器官中含晶细胞较少,而沙拐枣同化枝中有粘液细胞存在。     

五种C4荒漠植物光合器官中含晶细胞的比较分析

 为了探讨荒漠植物适应干旱环境的机理, 选择光合器官发生很大变化的5种C₄荒漠植物进行了解剖结构的对比研究。结果表明, 这5种 植物中含晶细胞的数量、大小、形态和分布位置等存在差异。白梭梭(Haloxylon persicum)和梭梭(H. ammodendron)的同化枝普遍具有含晶细 胞; 沙拐枣(Calligonum mongolicum)的含晶细胞很少, 一般只分布在贮水组织或靠近栅栏组织处; 木本猪毛菜(Salsola arbuscula)的含晶细 胞也不多, 主要分布在栅栏组织和表皮细胞之间; 猪毛菜(S. collina)的含晶细胞更少, 仅在贮水组织中偶尔可见晶簇。比较梭梭、白梭梭和 沙拐枣同化枝不同部位的解剖结构发现, 梭梭同化枝基部含晶细胞最多, 中部次之, 顶部最少; 白梭梭同化枝顶部的含晶细胞数量较多, 中部 及基部较少; 沙拐枣同化枝顶部与基部的粘液细胞较多, 中部较少, 基部几乎没有栅栏组织, 而其维管组织较为发达。综合晶体的酸碱溶解性 及硝酸银组化分析结果, 并参照能谱仪的分析结果得知, 梭梭、白梭梭、沙拐枣和木本猪毛菜的叶片或同化枝中所含晶体的主要成分为草酸钙 。通过比较解剖结构发现, 梭梭和白梭梭的同化枝中含晶细胞最多, 其它3种植物的同化器官中含晶细胞较少, 而沙拐枣同化枝中有粘液细胞存 在。     

蒙古黄芪营养器官的解剖结构研究

通过对蒙古黄芪营养器官解剖结构研究表明,根为典型的双子叶植物根的结构,初生结构由表皮、皮层和维管柱组成,初生木质部和初生韧皮部在分化过程中呈外始式,初生木质部四原型,皮层内具凯氏带;茎由表皮、皮层和维管柱组成,维管束为外韧无限维管束;叶为异面叶,由表皮、叶内和叶脉组成,栅栏组织排列紧密且整齐,细胞呈长柱形,海绵组织排列疏松且不整齐,细胞呈海绵状,有大量气隙,叶脉维管束发达,为外韧无限维管束,叶上下表皮均具有气孔.     

白木香叶解剖结构的研究

用石蜡切片法制片,光学显微镜观察,研究白木香叶的解剖结构。结果表明,白木香叶为典型的异面叶,但同时还表现出许多旱生形态。表皮由一层排列紧密形状不规则的表皮细胞组成,细胞外壁角质膜较厚。上表皮角质膜一般较下表皮角质膜厚1μm,下表皮上零星分布着单细胞表皮毛。气孔仅分布在下表皮上,微下陷,气孔类型为无规则型。叶肉组织发达,其间分布着较多的长方晶体,其细胞长轴与表皮垂直。栅栏组织由1—2层排列整齐的圆柱形细胞组成。栅栏组织的外层细胞转化为异细胞,海绵组织内具有一层由异细胞组成的下皮层;横切面上栅栏组织厚度与海绵组织厚度之比为1：3。主脉发达,有异细胞组成的维管束鞘,具双生韧皮部。叶内具有发达的木质部外纤维。这些特征与旱生环境相适应。     

银杏叶发育过程的解剖结构观察

利用半薄切片、扫描电镜和透射电镜技术,对不同发育时期的银杏叶片解剖结构变化进行连续观察.结果显示:(1)展叶期叶片无栅栏组织和海绵组织分化,细胞排列紧密;展叶后叶肉分化为栅栏组织1~2层,细胞呈长椭球形,海绵组织发达,细胞呈横向排列的椭球形,并形成通气系统;衰老期部分海绵组织细胞变小,并纵向排列,通气系统发达.(2)除叶基和叶缘外,成熟叶片的维管束直径基本相同,维管束鞘发达.(3)早期叶片上表皮有较多气孔分布,展叶后气孔密度迅速降低;下表皮气孔数量较多,但气孔密度随叶片的成熟逐渐下降.(4)叶绿体类囊体在展叶期结构简单,常含1~2个较大淀粉粒;生长期类囊体结构逐渐完善,淀粉粒较少,无嗜锇滴;衰老期类囊体瓦解,嗜锇滴大量累积.     

河南猕猴桃属叶的解剖学研究

本文对河南猕猴桃属Actinidia 14种及变种进行了叶的解剖学观察,结果发现: (1)、果枝叶柄的中心维管束沿着由弧形到圆形,再到圆形具髓内维管束的方向演化;(2)、叶柄近轴皮层中的2个小维管束的发生和连接方式与侧脉相同,为侧脉的一部分;(3)、本属植物叶片横切面的构造可分为三种类型:栅栏组织与海绵组织分化不明显的高山阴生型,栅栏组织与海绵组织同样发达的中生型,以及栅栏组织特别发达、海绵组织退化的阳生型。引种驯化时要考虑种间这种不同的生态习性。中华猕猴桃(A.chinensis planch.)果枝叶与营养枝叶差异明显,前者叶的同化组织和输导组织都较后者发达,生产上可作为参考;(4)、脉间区由网眼缺乏一个或几个边缘、脉梢分离末端较多的不完全发育的类型,经过一个中间类型,向网眼大小、形状均匀一致的发育完全的类型过渡;(5)、中间的亲缘关系和毛基部细胞的形状、列数、排列等有密切的关系。亲缘关系较近的种类,其表皮毛也具有相似或相等的基细胞形状、列数等。     

云南秋海棠属植物叶片横切面比较解剖研究

报道30种主产于云南的秋海棠属植物叶片的横切面解剖构造特征。采用常规石蜡切片法切片观察,结果表明:云南秋海棠属植物叶片薄、横切面均为异面叶、呈典型的阴叶结构,叶肉组织虽有栅栏组织和海绵组织的分化,但栅栏组织不发达,占叶肉组织的比例较小。表皮多为单表皮,极稀复表皮,表皮毛均由多细胞组成。气孔集中于下表皮,孔下室或下陷气孔特大、通气组织极发达;角质层形状多样,呈均匀增厚、瘤状和片状突起;叶绿体椭球形、数多、个体大,主要分布于叶肉组织,集中于栅栏组织。解剖构造特征在各分类组内呈现不完全一致性,而在相同茎的形态类型中有些较一致的特征,在不同种间解剖特征各有差别;根状茎和直立茎类型种类的横切面组织结构表现为表皮细胞壁外的角质层薄、栅栏组织与叶肉组织厚度比例较小等弱光照、湿生等适应性较弱的特征。球茎类型的种类表现为角质层较厚、栅栏叶肉组织厚度比例较大等适应略为干燥和较强光照的特征。     

不同梭梭种群同化枝的解剖结构特征及其与生态因子的关系分析

该研究于中国西北干旱区按自然降水梯度从东向西选择6个梭梭种群,取其当年生同化枝作为试验材料,采用石蜡切片法,应用光学显微技术测定同化枝9项解剖结构指标,分析不同生境下梭梭同化枝解剖结构的变异特点以及与生态因子的关系,为干旱区生态环境保护和梭梭资源的保护与利用提供理论依据。结果表明:(1)干旱荒漠环境的梭梭同化枝解剖结构具有连续的栅栏组织、花环结构、含晶细胞和贮水组织等结构特征,但其表皮细胞、角质层厚度、气孔位置和气下室与旱生植物结构有差异,主要表现为表皮细胞和角质层较薄,气孔半下陷且气下室不发达。(2)梭梭同化枝各种群间的9项解剖结构指标都存在显著差异,其中变异系数较大的是维管束个数/直径和角质层厚度,变异系数分别为22.78%和15.20%;相关分析表明:同化枝直径、栅栏细胞切向长、贮水组织厚度和维管柱直径均与经度、纬度、海拔、一月均温、七月均温、年均温、年降水量和年相对湿度等8个生态因子有不同程度的相关性,其中与经度、海拔、七月均温和年平均相对湿度显著相关。(3)6个梭梭种群通过聚类分析可分为两大类,分析结果与所观察到的生境类型、地理分布的划分基本一致;随着自然降水量自东向西减少,梭梭的抗旱性相应逐渐增强。     

荒漠植物梭梭和沙拐枣的花环结构及C4光合特征

 为了探讨梭梭（Haloxylon ammodendron）和沙拐枣（Calligonum mongolicum）适应高温强光荒漠环境的光合作用机构及特征,通过对其同化枝的解剖结构观察,δ13C值分析,以及气体交换测定表明：二者均具有花环结构(Kranz anatomy),肉细胞（Mesophyll cell）呈栅栏状,其内侧是维管束鞘细胞（Bundle sheath cell）,小维管束与维管束鞘细胞相接。在栅栏组织和贮水组织中,梭梭具有形状巨大的含晶细胞;沙拐枣具有大量的粘液细胞。梭梭和沙拐枣同化枝的δ13C值分别为-14.3‰和-14.8‰,在不同生长季节和土壤水分条件下,二者的δ13C值变化在-14‰到-16‰之间。梭梭和沙拐枣的CO2补偿点分别为2 μmol•mol－1和4 μmol•mol－1,光饱和点分别为1 660和1 756 μmol•m－2•s－1,表观光合量子效率分别为0.044和0.057 mol CO2•mol－1 photons。这表明,广泛分布于我国荒漠地区的木本植物梭梭和沙拐枣为C4植物,其光合途径不随生长季节和水分条件的变化而改变。     

不同年代梭梭同化枝解剖结构特征及其对土壤条件的响应

叶片是植物与外界环境进行能量、水气交换的主要器官,对环境变化较敏感且可塑性较大。该研究以民勤不同年代梭梭同化枝为研究对象,采用石蜡切片法,分析不同年代梭梭同化枝解剖结构变异特点及其与土壤条件的关系,旨在探讨梭梭同化枝在干旱环境的生态适应机制。结果表明:(1)除角质层和导管孔径,不同年代梭梭同化枝解剖结构指标差异显著(P<0.05),变异系数变化范围为5.19%~21.53%。(2)随着生长年限的增加,梭梭同化枝直径变小,其他解剖结构指标占半径比例呈先增加后降低趋势。(3)土壤养分含量随年代的增加表现为不断降低的趋势,土壤含水率则因地点不同表现出较大差异。(4)角质层、栅栏组织与速效磷含量呈显著负相关(P<0.05);维管柱直径与电导率呈显著负相关(P<0.05)。研究认为,梭梭同化枝解剖结构与土壤条件存在密切关系,通过改变叶片结构更好地适应干旱荒漠环境,以期为该区梭梭资源的保护与利用提供理论依据。     

Anatomy, chloroplast structure and compartmentation of enzymes relative to photosynthetic mechanisms in leaves and cotyledons of species in the tribe Salsoleae (Chenopodiaceae)

Certain members of the family Chenopodiaceae are the dominant species of the deserts of Central Asia; many of them are succulent halophytes which exhibit C4-type CO2 fixation of the NAD- or NADP-ME (malic enzyme) subgroup. In four C4 species of the tribe Salsoleae, the Salsoloid-type Kranz anatomy in leaves or stems was studied in relation to the diversity in anatomy which was found in cotyledons. Halocharis gossypina, has C4 NAD-ME Salsoloid-type photosynthesis in leaves and C3 photosynthesis in dorsoventral non-Kranz cotyledons; Salsola laricina has C4 NAD-ME Salsoloid-type leaves and C4 NAD-ME Atriplicoid-type cotyledons; Haloxylon persicum, has C4 NADP-ME Salsoloid-type green stems and C3 isopalisade non-Kranz cotyledons; and S. richteri has C4 NADP-ME Salsoloid-type leaves and cotyledons. Immunolocalization studies on Rubisco showed strong labelling in bundle sheath cells of leaves and cotyledons of organs having Kranz anatomy. The C4 pathway enzyme phosphoenolpyruvate carboxylase was localized in mesophyll cells, while the malic enzymes were localized in bundle sheath cells of Kranz-type tissue. Immunolocalization by electron microscopy showed NAD-ME is in mitochondria while NADP-ME is in chloroplasts of bundle sheath cells in the respective C4 types. In some C4 organs, it was apparent that subepidermal cells and water storage cells also contain some chloroplasts which have Rubisco, store starch, and thus perform C3 photosynthesis. In non-Kranz cotyledons of Halocharis gossypina and Haloxylon persicum, Rubisco was found in chloroplasts of both palisade and spongy mesophyll cells with the heaviest labelling in the layers of palisade cells, whereas C4 pathway proteins were low or undetectable. The pattern of starch accumulation correlated with the localization of Rubisco, being highest in the bundle sheath cells and lowest in the mesophyll cells of organs having Kranz anatomy. In NAD-ME-type Kranz organs (leaves and cotyledons of S. laricina and leaves of H. gossypina the granal index (length of appressed membranes as a percentage of total length of all membranes) of bundle sheath chloroplasts is 1.5 to 2.5 times higher than that of mesophyll chloroplasts. In contrast, in the NADP-ME-type Kranz organs (S. richteri leaves and cotyledons and H. persicum stems) the granal index of mesophyll chloroplasts is 1.5 to 2.2 times that of the bundle sheath chloroplasts. The mechanism of photosynthesis in these species is discussed in relation to structural differences.     

田旋花营养器官及不定芽发生的解剖学研究

对田旋花营养器官的解剖学研究结果表明,叶为两面叶,栅栏组织和海绵组织发达。主脉为周韧型维管束,在其主脉的远轴面,紧领下表皮的为1－2层同化组织细胞。地上茎表皮内具由2层细胞组成的同化组织,维管组织呈连续的环状排列,木质部内外侧都为韧皮部。地下根状茎的结构类似地上茎的结构,维的维管组织发达,在次生生长中,中央初生木质部导管周围薄壁细胞分化产生大量薄壁细胞和韧皮部分子。根状芭茎上的不定芽及不定根由维管形成层活动产生,根上的不定芽也是由根的维管形成层产生。     

Studies on Chromosome Numbers and Anatomy of Young Branches of Calligonum of Xinjiang in Relation to the Evolution of Some Species of the Genus

There are more than 20 species of Calligonum in China, of which 17 are known from Xinjiang. They are divided into four sections. This paper aims to study the evolutionary relations of some species of Calligonum in Xinjiang. The chromosome numbers of 13 species and the anatomic structures of young branch of 8 species have been examined. Among 13 species, the, basic chromosome number x=9.9 species are diploids. 4 species are tetraploids. The evolutionary relations of these plants are arranged as follows: Section Calligonum (Fisch. et Mey.) Borszcz. 1. C. junceum (Fisch. et Mey.) Litv. Section Pterococcus (Pall.) Borszcz. 2. C. leucocladum (Schrenk) Bge. 3. C. aphyllum (Pall.) Gürke. 4. C. rubicundum Bge. Section Calligonum ,. 5. C. cordatum Eug. Kor. 6. C. densum Borszcz. 7. C. klementzii A. Los. Section Medusa Sosk et Alexandra 8. C. mongolicum Turcz. 9. C. pumilum A. Los. 10. C. ebi-nuricum Ivanova 11. C. arborescens Litv. 12. C. caput-medusae Schrenk 13.C. roborovskii A. Los.     

八种苏铁植物叶轴的比较解剖研究

对苏铁科和泽米铁科8种苏铁植物,即台湾苏铁(Cycas taiwaniana)、海南苏铁(C·hainanensis)、元江苏铁(C·parvulus)、单羽苏铁(C·simplicipinna)、滇南苏铁(C·diannanensis)、越南篦齿苏铁(C·elon-gata)、长刺大泽米铁(Macrozamia longispina)、双子铁(Dioon edule)的叶轴横切面结构进行了比较研究,以期为苏铁植物的系统演化和分类进一步提供解剖学依据,并探讨其解剖结构与生态的适应机制。结果表明,较原始的苏铁科和较进化的泽米铁科叶轴的横切面结构无论在表皮、机械组织、基本组织和维管组织,还是在后含物方面都存在着明显的不同;泽米铁科的大泽米铁属与双子铁属差异也较大;苏铁科科内的6个种则相似性稍大,表明它们是亲缘关系较密切的类群,但每个种都有各自的结构特点。越南篦齿苏铁的维管束排列方式和数目的增加方式与泽米铁科两个种的相似,因此推断它处于较进化的地位。研究还发现苏铁科种类的叶轴的近轴面均像叶片那样具有栅栏组织状同化组织存在。苏铁类植物叶轴具有旱生植物的解剖结构特征:角质层较厚、表皮细胞壁厚、机械组织发达、晶体较多、分泌道和维管束数目较多等结构特征。这些对研究苏铁纲各科及种类之间的进化与亲缘关系提供了佐证,同时揭示了苏铁纲这类古老的植物类群其多个属的种类能够经历如此漫长的地质年代而幸存下来,是由于其在长期演化过程中均形成了这些独特的结构特征,因而具备了相对应的生理功能,能够在恶劣的自然环境下,具备耐干旱、贫瘠、高温及耐盐碱等逆境的结果。     

不同光环境下枫香幼苗的叶片解剖结构

落叶阔叶树种枫香是常绿阔叶林的优势种之一。对比研究了重庆丰都世坪林场不同光环境下枫香幼苗叶片的解剖特征,结果表明:1)旷地枫香叶片的厚度大,气孔个体较大且排列紧密,栅栏组织发达,具有明显的旱生叶特征;而林下的枫香叶片明显变薄,气孔小且排列稀疏,海绵组织发达,具有一定的阴生叶特征;2)不同光环境下,气孔密度、栅栏组织的厚度和层数、栅栏细胞长度以及栅栏组织与海绵组织厚度比(P/S)等具有较高的可塑性,表明这些因素对于枫香适应不同光环境具有较大的作用;3)从叶片解剖特征与功能的统一来看,阳性树种枫香幼苗更适合生长在旷地等高光生境中,而不易生长在郁闭的林下;4)落叶阔叶树种在中亚热带常绿阔叶林群落恢复与演替中具有重要作用。