29种中国野豌豆属植物叶表皮微形态特征及其系统学意义

应用光学显微镜和扫描电子显微镜对29种野豌豆属植物叶表皮微形态特征进行了观察。结果显示:叶表皮细胞形状有无规则形和多边形2种,垂周壁式样有深波状、浅波状和平直-弓形;表皮角质层纹饰微形态多样,大多数植物叶片表面不具有腺毛或仅中脉有,少数植物叶片表面具腺毛;部分叶表皮上有柔毛,少数植物无毛。气孔器存在于上表皮、下表皮、或上下表皮均有,形状为椭圆形、卵圆形,均为无规则型。野豌豆属植物叶表皮的这些微形态特征,在属内组间没有明确的规律性,但可为探讨该属种间的分类学及亲缘关系提供依据。     

百部科植物叶表皮特征及其分类学意义

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,对百部科4属30种植物的叶表皮微形态特征进行了观察研究。结果显示,叶表皮细胞形状仅有无规则形和多边形2种,垂周壁式样有深波状、浅波状和平直-弓形3种;表皮角质层纹饰微形态多样化,绝大多数物种的叶片表面不具有毛被,仅少数植物叶片表面具单细胞毛;气孔器主要分布在下表皮,仅Stemona prostrata I.R.H.Telford、S.cochinchinensis Gagnep、S.rupestris Inthachub、S.pierrei Gagnep和S.involuta Inthachub 5个种上下表皮均有气孔器;气孔形状均为椭圆形,而气孔器类型均为无规则型。百部科叶表皮微形态特征在属间有一定差异,但在属内各种间没有明确规律,表明该类群应该是一个自然的单系类群。由于百部科植物采样困难,在缺乏系统进化树数据的情况下,这些微形态特征可为探讨百部科不同种类的分类学、生物地理及其生态适应性提供部分新证据。     

中国蔷薇属植物叶表皮微形态特征及其系统学意义

应用光学显微镜和电子显微镜,对30种中国蔷薇属植物叶表皮的微形态特征进行了观察。结果表明:叶表皮细胞一般为多边形或不规则形,垂周壁平直、平直弓状、波状、浅波状和深波状式样;该属植物的叶表皮细胞大小种间差异较大,总体来看上表皮几乎全为多边形细胞,且上表皮细胞比下表皮细胞略大;在扫描电镜下观察,大部分细胞的平周壁下陷,仅部分细胞的平周壁突起;叶表皮角质层纹饰多样、即使同一个种的上下表皮细胞角质层纹饰微形态特征也有差异;大多植物叶片表面具柔毛,均为单毛,有长柔毛和短柔毛,大部分种类的柔毛基部无特化,其基部由普通的表皮细胞围绕着,少部分种类的柔毛基部由几个特化的辐射状细胞围绕着,少数植物无毛;有些植物叶表面或叶脉上还分布有腺毛;除了单叶蔷薇亚属的小蘗叶蔷薇1个种的上下表皮均分布有气孔器外,其余蔷薇亚属的29种植物的气孔器均分布在下表皮,形状为椭圆形、宽椭圆形和长椭圆形三种,气孔器类型有无规则型、不规则四细胞型、对位四细胞型、环列型和辐射型;气孔器外拱盖内缘近平滑或呈深浅不同的波状、气孔器外拱盖纹饰光滑或粗糙,大多植物气孔器的保卫细胞两级T型加厚;另外,只有小蘗叶蔷薇的气孔器具双层外拱盖且仅上表皮被毛等特征也说明了其在演化上的特殊地位,蔷薇属植物叶表皮的这些微形态特征,在属内各组间无明确的规律性,但可为探讨该属种间的分类学及亲缘关系提供依据。     

18种(1变型)鼠尾草属植物叶表皮及表皮毛微形态特征研究

鼠尾草属是唇形科中最大的属,全球有近1 000种。我国是鼠尾草属东亚分布中心,有84种,分布于全国各地,尤以西南地区最多。鼠尾草属植物具有很高的经济价值和观赏价值,但由于鼠尾草属植物分布广、种类多、形态变异大,给该属鉴定和分类学研究带来了很大的困难。此外,在采集和调查过程中发现弧隔鼠尾草亚属和荔枝草亚属的很多种类在营养生长期仅通过叶片很难鉴定。表皮毛是植物叶片上最常见的附属物,其分布特性和形态特征常作为植物鉴定和分类学研究的重要手段。该文利用光学显微镜和环境扫描电镜对18种和1变型共19份鼠尾草属植物的叶片类型、表皮细胞形状、垂周壁样式、气孔器类型和表皮毛等叶表皮微形态特征进行了观察和比较研究,为鼠尾草属的分类界定研究提供证据。结果表明:这19份鼠尾草属植物叶表皮和表皮毛形态特征在电子显微镜下表现出明显的多样性,叶表皮细胞形状为不规则形或多边形,垂周壁多数为浅波状或波状,少数为平直或弓形。气孔器为无规则型和不等细胞型,其中无规则型最为常见。样品叶表皮毛分为4个类型,盾状腺毛、头状腺毛、短非腺毛和长非腺毛。该属植物叶表皮的这些微形态特征,可为本属鉴定和分类学研究提供理论依据。     

华北地区繁缕属（Stellaria L.）植物叶表皮微形态特征研究

采用光学显微镜,对华北地区分布的繁缕属植物16种2变种,其它4属4种植物的叶表皮微形态进行了观察。结果表明：繁缕属植物叶片的下表皮均存在气孔器,而上表皮仅少数种类缺乏气孔器。气孔器类型比较多样,有不等细胞型、无规则型、无规则四细胞型;表皮细胞主要为不规则型,垂周壁从平直、弓形、浅波状、波状、到深波状;上表皮气孔指数在5.23~31.65之间;下表皮气孔指数在10.02~29.44。叶表皮被毛或无,毛被分为星状毛、腺柔毛、柔毛、绢毛。该研究说明叶表皮的微形态特征在种间差异明显,可以为分种及属间亲缘关系的探讨提供依据,但是对组的划分存在一定的局限性。     

新疆14种青兰属植物叶表皮微形态结构研究

应用光学显微镜和扫描电镜,对新疆14种青兰属(DracocephalumL.)植物叶片的微形态特征进行观察,结果表明:该属植物只有宽齿青兰(Dracocephalum paulsenii Briq.)叶的下表皮细胞为多边形,其余种植物叶的上、下表皮均为不规则形;垂周壁式样有深波状、波状、浅波状、平直-弓形;气孔器均为横列型;气孔形状有椭圆形、长椭圆形、宽椭圆形、近圆形;表皮毛的类型为小刺毛、短柔毛、长柔毛、头状腺毛和盾状腺毛。在不同种间甚至是同种植物叶的上、下表皮上,气孔器的大小、气孔密度、气孔指数、气孔外拱盖内缘、表皮毛、角质层纹饰等的微形态特征都存在很大的差异,可为探讨本属种间的分类、亲缘关系和演化趋势提供理论依据。     

国产柿属(Diospyros)的叶表皮形态研究及其分类学意义

为了解柿属(Diospyros)植物的叶表皮特征,在光学显微镜下观察了46种2变种植物的叶表皮微形态特征,并进行了主成分分析。结果表明,柿属植物的叶表皮微形态可分为2组：A组的表皮细胞为不规则形,垂周壁浅波状或深波状;B组的表皮细胞为多边形,垂周壁平直或弓形。气孔全部位于下表皮,以无规则型为主,但同时有辐射型、环列型和十字型气孔存在。大多数种具有表皮毛,表皮毛有非腺毛和头状腺毛的区别。柿属植物的叶表皮微形态特征类型多样,能够为部分类群的分类提供较好的形态学证据。     

黑龙江悬钩子属植物叶表皮形态结构的研究

利用扫描电子显微镜对黑龙江悬钩子属植物的叶表皮形态结构进行比较研究。结果显示:(1)悬钩子属植物叶的上表皮细胞呈多边形,垂周壁平直,或无规则形,垂周壁浅波纹;下表皮细胞无规则形,垂周壁浅波纹或深波纹。(2)表皮毛类型有单细胞直立不分支、卷曲不分支,头状腺毛和盾状腺毛四种类型。(3)气孔器均分布于下表皮,且气孔器类型为无规则形;气孔外拱盖单层、内缘平滑或不规则波状。研究表明,黑龙江悬钩子属植物的叶表皮微形态学特征表现出一定差异性,对种间的划分和鉴定具有一定的分类学意义。     

21种中国荚蒾属植物叶表皮微形态特征研究北大核心CSCD

为解决荚蒾属植物分类学问题并探究叶片解剖结构在分类学中的价值，该研究利用光学显微镜和扫描电子显微镜对21种中国荚蒾属植物的叶表皮细胞、气孔大小、气孔器类型和角质层纹饰等叶表皮微形态特征进行了观察和比较，为荚蒾属种间分类关系提供证据。结果显示，叶表皮细胞有无规则形和多边形2种，垂周壁式样有平直、浅波状、波状与深波状4种式样，其中下表皮细胞形状均为不规则形，且垂周壁式样较上表皮更稳定。气孔均分布在下表皮，形状为近圆形、椭圆形2种；气孔器类型包括不等型、平列型和无规则型3种；气孔器外拱盖内缘有近平滑、浅波状、波状3种；气孔器外围角质层纹饰有脊状隆起、条状隆起2种。研究表明，荚蒾属植物叶表皮细胞和气孔器特征在种间差异明显，可作为种间鉴定及分类的重要依据，具有重要的分类学意义。     

12种茶藨子属植物叶表皮微形态特征及其分类学意义

利用扫描电镜技术观察了茶藨子属7个亚属12种植物的叶表皮微形态。结果显示：叶表皮细胞分为多边形和不规则形两种类型;垂周壁式样为平直—弓形、浅波形、深波形;叶表皮角质层多为光滑或较光滑,少有脊状纹饰或乳突状凸起;表皮毛分为单毛和腺毛;黑果茶藨子、水葡萄、臭茶藨子的叶表面均分布不同密度的盾状腺毛,支持将臭茶藨子系划分为臭茶藨子亚属;气孔器均为无规则型,形状为圆形或椭圆形,多数种类的气孔仅分布在下表皮。茶藨子属植物叶表皮微形态特征可为属内亚属划分及种间分类提供一定的依据。     

新疆委陵菜属不同花柱组植物叶表皮微形态结构的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,观察了新疆委陵菜属5组不同花柱组10种4变种植物叶表皮的微形态特征,测量统计叶表皮毛的类型、表皮细胞的形状及大小、气孔器的分布及类型、气孔的形状、大小、密度及指数、气孔外拱盖形态及其纹饰等指标。结果显示:新疆委陵菜属10种4变种植物叶的下表皮均有气孔器的分布,形状为长椭圆形、椭圆形、宽椭圆形和近圆形;气孔器的类型多为无规则四细胞型、无规则型、围绕型和辐射型;表皮毛的类型为针状毛、带状柔毛和腺毛;表皮细胞的形状分为不规则形和多边形2种类型。研究表明,新疆委陵菜属植物表皮毛特征、叶片表皮细胞的形状、垂周壁式样、气孔器的形状类型、气孔密度指数及外围蜡质纹饰等存在差异,对属以下等级的划分有重要价值,可作为物种分类及鉴别的依据,同时也为本属一些分类群间的系统关系的探讨提供佐证。     

委陵菜属锥状花柱组植物叶表皮微形态特征的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,观察了新疆委陵菜属（Potentilla L.）锥状花柱组（Sect.Conostylae(Wolf)Yü et Li）15种委陵菜植物叶表皮的微形态特征。对其叶表皮毛的类型、表皮细胞的形状及大小、气孔器的分布、气孔器类型、气孔形状、气孔大小、气孔密度、气孔指数、气孔外拱盖形态及其纹饰等指标进行分析：有几种植物叶的上表皮无气孔,而下表皮均有气孔器的分布,形状为长椭圆形、椭圆形、宽椭圆形和近圆形;气孔器的类型多为短平列四细胞型、无规则四细胞型、无规则型、围绕型和辐射型;表皮毛的类型为针状毛、带状柔毛和腺毛;表皮细胞分为不规则形和多边形;表皮毛特征、叶片表皮细胞的形状、垂周壁式样、气孔器的形状类型、气孔密度指数及蜡质纹饰等存在差异,可作为亚属间及种间分类的依据。     

中国柴胡属植物叶表皮特征及系统学意义

利用光学显微镜和扫描电镜对我国柴胡属（Bupleurum L．）13种（含1变种）植物的叶表皮进行了观察,首次报道了它们的微形态特征。结果表明：除了大叶柴胡（B．longiradiatum Turczaninow）气孔器仅存在于下表皮,其余12种柴胡的上、下表皮都存在气孔器,气孔器类型包括不规则型和不等型两种。叶表皮细胞形状为多边形或不规则型,垂周壁式样可区分为平直一弓形、浅波状。保卫细胞壁加厚明显,极端联合形成极层结构。在扫描电镜下,气孔器内陷于表皮细胞间。角质膜条纹状,有的条纹隆起,有的条纹上附有蜡质胶状分泌物和鳞片。光镜和电镜下叶表皮柴胡属微形态表现出相当高的多态性;而在特定的分类群中,又表现为高度的一致性,为种间分类提供了新的证据。     

鄂尔多斯高原锦鸡儿属植物叶表皮特征及生态适应性

在光学显微镜和扫描电镜下,对鄂尔多斯高原上从东到西分布的8种锦鸡儿属(Caragana)植物的叶表皮特征进行了观察,发现该属植物的叶表皮细胞形状有多边形和不规则形两种类型;气孔轴式类型主要是不定式。旱中生的秦晋锦鸡儿(C. purdomii)的气孔密度及气孔指数最高,其它7种旱生种类(甘蒙锦鸡儿(C. opulens)、中间锦鸡儿(C. intermedia)、柠条锦鸡儿(C. korshinskii)、荒漠锦鸡儿(C. roborovskyi)、狭叶锦鸡儿(C. stenophylla)、藏锦鸡儿(C. tibetica)和短脚锦鸡儿(C. brachypoda))的偏低。在同种锦鸡儿中,中间锦鸡儿、狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔密度随环境干旱程度的增加而增加,柠条锦鸡儿的气孔密度则减少;狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔指数随环境干旱程度的增加表现为上升,中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿的气孔指数表现为下降。中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、藏锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的表皮均密被表皮毛,是对干旱环境的适应特征。旱生种类比中生种类的表皮特性具有更高的可塑性,在半荒漠地带能够成为建群种的狭叶锦鸡儿和藏锦鸡儿的可塑性指数最高。在扫描电镜下,气孔位置有两类:气孔与表皮细胞齐平、气孔陷于表皮细胞之下。表皮上有角质层和蜡质;表皮毛为单细胞非腺毛。     

Leaf Epidermal Microfeatures of 28 Salix Species under Scanning Electronic Microscope and Their Taxonomical Significances

In this paper, twenty eight species of the genus Salix, with similar phenotypic characters, were selected to study the leaf epidermal microfeatures under Scanning Electronic Microscope (SEM). Seven types of wax layer are totally detected in those species, including smooth layer, crust, fissured layer, non entire platelets, membraneous platelets, conicoids and scale like conicoids. Among those types, conicoids and scale like conicoids are exclusively found in Salix, while non entire platelets and membraneous platelets in Salix are depicted for the first time. The microfeatures of leaf hairs of Salix plants under SEM are less diversified than their macrofeatures, with detectable microfeature variations on hair length, density and degree of curve (straight, slightly curved and deeply curved). In conclusion, our results showed leaf epidermal microfeatures of wax layer types and stomatal apparatus are relatively unchangeable, which are valuable in the discrimination of similar Salix species. The Salix species from colder region and/or higher elevation usually bear diverse microfeatures, which might be adaptive evolution to colder environments.     

Quantitative assessment to the structural basis of water repellency in natural and technical surfaces

Many plant surfaces are water-repellent because of a complex 3-dimensional microstructure of the epidermal cells (papillae) and a superimposed layer of hydrophobic wax crystals. Due to its surface tension, water does not spread on such surfaces but forms spherical droplets that lie only on the tips of the microstructures. Studying six species with heavily microstructured surfaces by a new type of confocal light microscopy, the number, height, and average distance of papillae per unit area were measured. These measurements were combined with those of an atomic force microscope which was used to measure the exposed area of the fine-structure on individual papillae. According to calculations based upon these measurements, roughening results in a reduction of the contact area of more than 95% compared with the projected area of a water droplet. By applying water/methanol solutions of decreasing surface tension to a selection of 33 water-repellent species showing different types of surface structures, the critical value at which wetting occurs was determined. The results impressively demonstrated the importance of roughening on different length scales for water-repellency, since extremely papillose surfaces, having an additional wax layer, are able to resist up to 70% methanol. Surfaces that lack papillae or similar structures on the same length scale are much more easily wetted.     

28种柳属植物的叶表皮微形态特征及其分类学意义

对28种表型相似、种间界限模糊的柳属植物在扫描电子显微镜下的叶表皮微形态特征进行观察,结果表明:柳属中有7种角质层蜡质纹饰,分别是平滑蜡质层、壳状蜡质层、痂状蜡质层、片状晶体、膜片状晶体、锥形纤维体和鳞片状纤维体,其中锥形纤维体和鳞片状纤维体为柳属所特有,而片状晶体和膜片状晶体为首次在柳属植物中发现;扫描电子显微镜下柳属植物叶表皮毛被的微观形态特征并不似其宏观形态(疏毛、绢毛、绒毛等)那样具有显著差异,微观形态主要表现为毛被密度、长短和卷曲方式(分为直,微弯曲和深度卷曲三种)的不同.研究表明叶表皮蜡质纹饰类型、气孔器的形态等微形态特征较为稳定,对柳属植物中表型相似的种类有很好的鉴定价值,但对组、亚属水平的界定作用不大;分布于寒冷地区和高海拔地区的柳属植物的叶表皮微形态特征相对多样,这可能是植物对寒冷环境的适应进化.