小麦叶片气孔保卫细胞大小的测定及其在农业上的应用

叶片气孔在水分生理方面的研究报道较多,但对构成气孔的两个保卫细胞研究的甚少。本文就小麦叶片气孔保卫细胞大小的测定方法及其应用的初步研究结果介绍如下,供参考。 (一)小麦叶片气孔保卫细胞的观察剪取小麦叶片,用纸包好携回室内。将叶片放在载玻片中央,叶片下表皮向上,左手食指压住叶片一端,右手握解剖刀,先沾一下水,轻刮叶片,一直刮去下表皮和叶肉,仅留下一层像葱皮一样薄的无色的上表皮为止。然后放在普通光学显微镜下,观测气孔保卫细胞。保卫细胞长度可采用目镜刻度换算法(目镜测微尺是具有刻     

几种无机元素及植物生长调节剂对小麦叶片气孔分化及密度的影响

气孔是植物用以调节自身和外界环境关系的重要机构,其在叶片上的分布以及发育状况是影响植物水分代谢、光合作用以及生长的一个重要因素。叶片气孔的多少、大小及分布除因品种特性而异外,受环境变化影响很大。Jost等在小麦品种试验中观测到,旗叶的气孔总数,因年份而异,春季多雨的年份,气孔最少,吉田智彦以水     

小麦植株叶片不同部位保卫细胞长度观察

保卫细胞长度不仅是植物水分生理研究的对象,而且是鉴定植株染色体倍性的一个指标。因此,我们对小麦10个品种(系、组合)100个植株顶部展开叶片的基部、中部和尖部的3000个保卫细胞长度的观察与统计(表1),结果表明:     

用气孔长度鉴定小麦花粉植株倍性的研究

本文根据对小麦花粉植株叶片气孔保卫细胞长度的测量及其变异性分析,得到以下结果:一、小麦花粉单倍体(1n)与二倍体(2n)之间虽形态十分相似,但其气孔长度差异显著;二、来自杂交一代的不同花粉植株,性状分离很大,但其单倍体之间或二倍体之间,气孔长度差异不显著。因此,用测量气孔长度鉴定小麦花粉植株倍性是可行的,且方法简便、快速。     

西藏东达山3种嵩草属植物气孔特征沿海拔的变化

嵩草属(Kobresia)植物是藏东南高山草甸的优势种和建群种,对该区畜牧业发展和维持生态系统平衡起着重要作用。选择西藏左贡县东达山为研究地点,从林线开始,海拔每升高约100m设置1个样带直至高山草甸分布边缘,共8个样带,调查各样带中物种的组成及盖度,并依据相对盖度和相对频度计算3种嵩草植物矮生嵩草(K.humilis)、线叶嵩草(K.capillifolia)和大花嵩草(K.macrantha)在群落中的重要值,同时取样观察它们叶片远、近轴面表皮细胞形态,测量气孔长度及保卫细胞宽度,计算气孔密度,探讨嵩草属植物对海拔梯度的适应性。结果表明:(1)3种嵩草属植物叶表皮细胞均呈波浪状,气孔器仅分布于远轴面,近轴面无气孔器分布。(2)3种嵩草属植物气孔密度沿海拔梯度的变化均呈单峰曲线分布格局,且在海拔4 537m样带处达到最大值,并表现为矮生嵩草(777.6个/mm2)线叶嵩草(476.4个/mm2)大花嵩草(414.3个/mm2)。(3)随海拔的增加,矮生嵩草和线叶嵩草气孔长度显著增大(P0.05),而保卫细胞宽度显著减小;但大花嵩草气孔长度随海拔的升高而显著减小,保卫细胞宽度基本保持不变。(4)矮生嵩草和线叶嵩草气孔密度、长度和保卫细胞宽度与海拔梯度均显著相关,气孔特征对海拔梯度变化的敏感程度高,与其在群落中重要值高的分布特征一致;而大花嵩草仅气孔密度和长度与海拔梯度显著相关,气孔特征对海拔梯度变化的敏感性低,与其在群落中重要值低的分布特征一致;嵩草属植物气孔密度、长度和保护细胞宽度与海拔梯度之间的相关性,反映出它们在海拔梯度上对生境的适应程度。可见,3种嵩草属植物气孔特征对海拔梯度上生境变化的适应性不同,从而影响它们在群落中的分布范围和物种优势度,其中矮生嵩草和线叶嵩草对环境变化敏感,而大花嵩草对环境变化相对不敏感;保卫细胞宽度与气孔长度同样对植物适应环境变化起重要作用。     

气孔器绘图中的气孔位置和细胞壁连接

植物器官表面上的气孔器,是植物体进行内外水分和气体交换的门户,并且结构和分布特征具有一定的类群特点。在植物形态学、分类学和生理学等学科中,气孔器的形态结构特征常受到关注。气孔器由1个气孔及其周围的2个保卫细胞组成,有的植物类群在保卫细胞外围还具2或几个副卫细胞。气孔的开闭活     

植物体表面的通道

植物在生长发育的过程中，要不断与外界进行气体和水分的交换。而植物体各器官表面的气孔是这一交换的主要通道，气孔是如何起调控作用的呢？ 首先，让我们先看一看气孔的结构，气孔的结构因植物种类而异，双子叶植物表皮的气孔是由两个半月形的保卫细胞围合而成，保卫细胞内含有叶绿体，它的细胞壁在靠近气孔器的一面较厚，其它面较薄。而单子叶植物上的气孔的保卫细胞为哑铃形，两端膨大、壁较薄，中部的细胞壁较厚，保卫细胞两边还有一对副卫细胞。不论是哪一类植物上的气孔，当保卫细胞从邻近表皮细胞吸水而膨胀，气孔就张开；而当保卫…     

七种热带雨林树苗叶片气孔特征及其可塑性对不同光照强度的响应

对生长在荫棚3种不同光照条件下和全自然光下的热带雨林4个冠层种(望天树、绒毛番龙眼、团花、红厚壳)和3个中层种(玉蕊、藤黄、滇南风吹楠)树苗叶片气孔特征以及它们的可塑性进行了研究、结果表明,这些植物的气孔全部着生在远轴面．7种植物中,玉蕊和绒毛番龙眼的气孔密度较大,滇南红厚壳和团花的保卫细胞最长．随光强的增大,气孔密度和气孔指数增大,单位叶气孔数在低光强下较大．除团花外,其它植物叶片气孔导度在50％光强处最大,而光强对保卫细胞的长度影响不显著．相关分析表明,气孔密度与植物单位叶的面积呈负相关。而与气孔导度的相关性不显著、尽管两种不同生活型植物气孔指数和单位叶气孔数在不同光强下的可塑性差异较小,但冠层树种气孔密度和气孔导度的可塑性显著高于中层树种．     

保卫细胞是鉴定小麦耐旱性基因型的一个指标

通过对小麦耐旱基因型和不耐旱基因型在灌溉与否的情况下,旗叶尖部保卫细胞长度的观察,结果表明,耐旱基因型在有灌溉的条件下保卫细胞表现较短,在无灌溉的条件下表现较长,而不耐旱基因型则表现了相反的结果。因此认为,气孔保卫细胞是鉴定小麦耐旱基因型的一个指标。     

小麦植株叶片不同部位保卫细胞长度观察

保卫细胞长度不仅是植细水分生理研究的对象,而且是鉴定植株染色体倍性的一个指标。因此,我们对小麦10个品种(系、组合)100个植株顶部展开叶片的基部、中部和尖部的3000个保卫细胞长度的观察与统计(表1),结果表明:     

冷型小麦旗叶的形态解剖学研究

利用扫描电镜对冷型小麦及对照品种旗叶的比较观察表明,冷型小麦叶表具有蜡质,气孔微凹陷分布于表皮细胞间,叶上表皮中分布有泡状细胞等形态特征,是其适于北方非灌区种植的结构基础,与对照泪科相比,冷型小麦叶表的蜡质较薄,泡状细胞的数目较少,体积也较小,这正是其利于水分散失,蒸腾从导致冠层温度较低的结构基础。     

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。     

一种小麦叶片气孔保卫细胞观察样品的制备方法

以小麦(Triticum aestivum)花粉植株的叶片为材料, 利用整体透明技术制备小麦叶片气孔保卫细胞的观察样品, 比较了4种透明剂的样品制备效果。结果表明, 利用整体透明技术制备小麦叶片气孔保卫细胞观察样品, 无需经过叶片撕取和刮制步骤, 样品制备方法简便且高效; 用甘油溶液、饱和水合三氯乙醛及水合三氯乙醛与甘油的混合液3种透明剂处理小麦叶片后, 在普通显微镜下均可观察到清晰的气孔保卫细胞。     

青藏高原草地主要单子叶植物的叶表面特征

采用光学显微镜对青藏高原草地主要单子叶植物的叶表面特征进行观测,并运用one-way ANOVA、Pearson相关及线性回归分析,研究了气孔数量指标的物种间差异性以及气孔数量特征与海拔、生长季均温及生长季降水之间的关系。结果表明:(1)青藏高原草地主要单子叶植物长期受高原气候环境的筛选,形成了一些特有的叶表面共性特征,(a)叶表面细胞有长细胞与短细胞两种类型。长细胞呈规则长方形,排列紧密,纵向相接成行;短细胞呈长方形、方形、近圆形或马鞍形,随机散生、单生或孪生,短细胞形态与分布方式因植物种类而异。(b)气孔多分布于叶片下表面,属于单面分布型气孔。气孔选择性地分布在下表面,可在不影响CO_2同化率的情况下,一定程度上起到限制水分蒸发,避免造成生理干旱的作用。(c)不同物种气孔器形态、保卫细胞及副卫细胞形态表现出较为明显的多态性。保卫细胞近方形、半月形或哑铃形;副卫细胞呈低圆顶形、圆顶形或高圆顶形;气孔器为椭圆形、宽椭圆形或近圆形。(d)气孔器类型均是平列型(paracytic type),由两个副卫细胞与保卫细胞共同构成;副卫细胞与保卫细胞平行,并完全包围保卫细胞。气孔器等间距或不等间距呈直线排列形成"气孔带"。(2)青藏高原草地单子叶植物叶表面的气孔密度(SD)较大,平均为(194.07±4.74)个/mm~2,气孔长度(SL)较小(34.50±0.28)μm,气孔指数(SI)为(18.13±0.31)%,其中SD的变异系数(CV)最大(53.02%),SI的变异系数次之(37.23%),SL的变异系数最小(17.94%)。不同物种间叶表面的SL、SD与SI差异极显著(P0.01)。(3)青藏高原草地单子叶植物叶表面气孔数量特征与环境生态因子显著相关。海拔与叶表面气孔特征呈显著正相关(P0.01),生长季均温与SL之间呈弱正相关(P0.05),与SD、SI之间呈显著负相关(P0.01),生长季降水与SL之间呈显著负相关(P0.01)。具体表现为随海拔升高SL、SD与SI增加,随生长季均温降低SL减小、SD与SI显著增大,而随着生长季降水减少SL变大、SD与SI显著降低。(4)海拔、生长季均温与生长季降水对SL、SD与SI的回归方程分别为Y=0.005X_1+0.878X_2-0.021X_3+12.278、Y=0.046X_1-11.688X_2+0.466X_3-46.391与Y=0.003X_1-0.363X_2+0.009X_3+7.394,回归方程统计检验显著(P0.01);环境生态因子对SD的决定系数最大(R=0.690),SL次之(R=0.557),而对SI的贡献率(R=0.342)相对最小。     

冬小麦品种(系)旗叶叶脉性状及其与气孔性状间的关联性

植物叶脉结构决定着叶水分运输能力,而气孔特性则与水分散失有关,研究二者间的关联性对认识与植物水分利用有关的生理功能间关系及其调控有重要理论价值。本研究以冬小麦为例,系统研究了15个小麦品种(系)旗叶的叶脉性状及其与气孔性状间的关联性。结果表明:在小麦3种类型叶脉中,小纵向脉的密度占叶脉密度的65.8%;小纵向脉间距与大纵向脉间距及横向脉间距均呈显著正相关,大、小纵向脉密度与其间距呈极显著负相关;供试小麦品种(系)叶片上、下表面的气孔大小相差不大,但上表面气孔密度显著高于下表面,上、下表面的气孔长、气孔宽与气孔密度存在显著正相关,但气孔长与气孔密度之间存在显著负相关;3种类型叶脉中,大纵向脉与气孔特征间并无显著相关关系,而小纵向脉、横向脉和气孔特征间存在一定的相关性,小麦品种(系)叶脉密度与下表面气孔密度和总气孔密度呈显著正相关,但与上表面气孔长呈显著负相关,从而揭示了小麦品种(系)水分供给和需求存在协调性的结构基础。     

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。     

水分胁迫对小麦叶片光合作用的影响及其与抗旱性的关系

在水分胁迫初期,两个小麦品种叶片光合速率,气孔导度和细胞间隙CO_2浓度降低,气孔限制值增加,光合速率的降低主要是气孔因素的限制。中度到严重水分胁迫使叶片光合速率、气孔导度和气孔限制值降低,细胞间隙CO_2浓度明显增加,且叶圆片放氧能力,叶绿体Hill反应、叶绿素荧光强度和表观量子产额降低,此时光合速率的降低主要是叶肉细胞光合活性的下降引起的。抗旱性弱的郑引一号叶肉细胞光合活性比抗旱性强的丰抗13更容易受到水分胁迫的影响。     

盾叶薯蓣四倍体与二倍体叶表皮及气孔器显微结构的比较

对盾叶薯蓣四倍体和二倍体阴叶和阳叶表皮及气孔器的显微形态结构进行了比较。结果显示:叶片表皮细胞及气孔器的形态结构因染色体倍性及光照的不同而存在明显差异。表皮细胞有规则多边形与不规则细胞壁内褶2种类型;气孔器为典型的双子叶植物无规则型气孔器,仅分布在下表皮。四倍体表皮细胞密度、气孔器密度及气孔指数平均值分别为476.28±6.87个.mm-2、78.22±3.1个.mm-2、14.11,较二倍体的分别小4.60%、17.95%和11.98%。前者气孔器长、宽及保卫细胞宽度平均值分别为32.78±2.09μm、26.07±1.55μm、9.63±1.14μm,较后者的分别大10.73%、3.90%和18.01%,差异极显著。前者阴叶的较其阳叶的分别大5.77%、6.00%、8.72%;后者的则分别大1.72%、1.74%、2.41%。前者叶片保卫细胞中的叶绿体数目为23.93±3.19个,较后者的多74.00%。表皮细胞及气孔器密度、气孔指数,气孔器大小,保卫细胞叶绿体数目、尤其是保卫细胞宽度,可作为倍性鉴定的参考依据。四倍体高产有其良好的叶片结构基础。     

15种独蒜兰属植物叶表皮微形态特征及分类学意义研究

为解决兰科(Orchidaceae)独蒜兰属(Pleione D. Don)植物分类学问题并探索叶片超微结构在分类学中的意义,该研究利用扫描电子显微镜,对独蒜兰属15种植物成熟叶片的细胞界限、角质层纹理、气孔器分布等15个叶表皮超微特征进行观测分析,以明确它们的分类学意义。结果表明：(1)细胞界限、表皮细胞蜡质量、角质层纹理、气孔器分布、气孔器周围蜡质、气孔器外拱盖内缘、角化现象、气孔器相对高度、表皮细胞长度、表皮细胞面积、保卫细胞长度和保卫细胞面积这9个指标对于该属分类具有重要价值和意义。(2)利用上述特征可以对春花独蒜兰组(S. Humiles)、独蒜兰组(S. Pleione)和独蒜兰复合体(P. bulbocodioides complex)的组内区分进一步细化。(3)聚类分析将15种独蒜兰属植物聚类为4个分支,与传统分类学和分子系统学分类结果基本一致。研究认为,大理独蒜兰(P. × taliensis P. J. Cribb & Butterfield)与云南独蒜兰［P. yunnanensis (Rolfe) Rolfe］、黄花独蒜兰(P. forrestii Schltr.)在多个叶片微观特征方面表现出高度的一致性,大理独蒜兰的亲本有待于进一步研究确认。     

盾叶秋海棠叶表皮气孔簇的发育及分布格局

气孔是植物控制气体交换和调节水分散失的门户。大部分高等植物气孔的分布格局是相邻气孔之间被一至多个表皮细胞所间隔。而在有限分布的几个科属的植物种中发现气孔成簇分布的现象 ,即由 2至多个紧密相邻的气孔器组成相对独立的单元 ,称为气孔簇 (stomatalcluster)。以中国原产的盾叶秋海棠 (BegoniapeltatifoliaLi)为研究对象 ,探讨了叶表皮气孔簇的发育机制及其分布格局。结果表明 :气孔发育初期 ,气孔拟分生组织的成簇 (相邻紧密 )排列可能是气孔簇形成的主要机制 ;气孔副卫细胞恢复分裂形成的卫星拟分生组织也对气孔簇的形成起一定的作用。把气孔簇和单个气孔视为一个气孔单元发现 ,盾叶秋海棠气孔单元密度 (单位面积中气孔单元数 )和气孔单元大小 (气孔单元所包含气孔数 )在叶片上呈有规律的分布 :前者由叶片中部向叶尖、叶缘逐圈增多 ,而后者逐圈减少。对这种分布格局的成因进行了讨论