中国29种和泰国1种卷柏科植物的叶形态学研究及其分类学意义

利用光学显微镜和体视显微镜对卷柏科Selaginellaceae中国产29种和泰国产1种植物的叶形态进行了宏观和微观观察。结果表明卷柏科植物在叶形态学方面表现出较高的一致性。(1)叶多为二形, 罕为一形, 无叶柄, 叶二形者侧叶多大于中叶, 外展或斜上, 中叶贴生于腹面茎上, 交互覆瓦状排成4列, 叶一形者则在茎上作螺旋状排列。(2)侧叶与中叶上表皮细胞形态相似, 近等径方形或长方形, 垂周壁平直、弓形或波状; 侧叶与中叶下表皮细胞形态也相似, 长方形或长条形, 垂周壁波状。(3)气孔类型为无规则型或放射型, 气孔多分布于中叶上表皮和侧叶下表皮中脉处。研究发现, 叶外形、叶表皮细胞形态及气孔分布特征等为中国卷柏科植物种间分类提供了重要的参考依据。 研究的有关种类可以依据下面这些特征进行分类: (1)叶为一形叶或二形; (2)叶在枝上着生为螺旋状或成对交互排列; (3)叶表皮细胞垂周壁为平直、弓形、深波状或浅波状; (4)叶上、下表皮细胞同形或异形; (5)气孔为无规则型或放射型; 以及(6)气孔在中叶和侧叶的上、下表皮上的分布等特征。     

安徽产大戟属植物叶表皮微形态

利用光镜和扫描电镜对安徽7种大戟属(Euphorbia)植物叶表皮进行了观察。发现该属7种植物叶表皮细胞为不规则形或多边形,垂周壁一般为平直、浅波状、深波状;气孔器通常为无规则型,有的种类叶表皮具单细胞毛或多细胞毛,表皮毛在电镜下具瘤状突起的纹饰。在扫描电镜下,角质层纹饰多具鳞片或颗粒等特征,种间有细微差别。结果表明该7种植物叶表皮微形态有明显差别,这些表皮特征有助于识别一些在外部形态较相近的种类。     

变豆菜属11种植物的叶表皮微形态特征研究

为探讨叶表皮微形态特征在变豆菜属植物中的系统及分类学意义,我们利用扫描电镜对变豆菜属11个种(13个居群)的叶表皮微形态特征进行了研究。结果表明,11种变豆菜属植物叶表皮微形态特征较稳定,上表皮细胞轮廓大多不清晰,初级蜡质纹饰均存在条状纹饰,表皮上均粘附着颗粒物;下表皮均存在气孔,气孔周围存在均匀分布的纹饰,气孔外拱盖表面大多有颗粒状纹饰,并且其二级纹饰类型、气孔周围纹饰、气孔外拱盖内缘纹饰等叶表皮微形态特征上存在一定差异。上述研究结果可为探讨变豆菜属类群界定及种间关系提供重要依据。     

中国水韭属植物的孢子形态特征

利用扫描电镜观察了中国现存5种水韭属Isētes植物孢子的表面纹饰,并统计分析了孢子的大小(n=30).结果显示:高寒水韭上hypsophila大孢子表面光滑无突起纹饰,平均极面直径358 μm,小孢子具脑回状纹饰,平均长度22μm;云贵水韭Lyunguiensis大孢子表面具脊条-网络状纹饰,纹饰突起较低,近极面较稀疏且不连成完全的网络,平均极面直径390 μm,小孢子具疣状小颗粒至近于光滑的表面纹饰,平均长度22μm;台湾水韭L taiwanensis大孢子表面具瘤状突起,平均极面直径312μm,小孢子表面具刺棘状突起,平均长度24μm;中华水韭I sinensis大孢子表面具脊条状突起,平均极面直径409 μm,小孢子表面具刺棘状突起,平均长度28 μm;东方水韭I orientalis大孢子表面具脊条-网络状纹饰,纹饰突起较高,近极面的网络较完整,平均极面直径420 μm,小孢子表面具矮刺状-瘤状突起,平均长度34 μm.比较类群间的孢子形态特征与染色体数目表明:5个类群的孢子表面纹饰区别明显,同时,孢子的大小可反映类群的倍性,孢子较小的高寒水韭、云贵水韭和台湾水韭是二倍体(2n=22),孢子较大的中华水韭(2n=44)和东方水韭(2n=66)为多倍体.孢子的形态特征在中国水韭属植物物种的鉴定与分类中具有重要意义.     

夹竹桃科植物叶表皮特征及其系统学研究

以萝藦科植物匙羹藤为对照,在扫描电镜下观察了传统上分属于夹竹桃科3亚科植物的叶下表皮特征。结果表明:(1)所观察的夹竹桃科25种植物叶下表皮特征具有一定程度的多样性,如少数物种具有表皮毛;部分角质层表面有丝状蜡质;叶下表皮纹饰有条纹状、脊状皱褶增厚、块状突起、花蕊形和较平滑等类型;气孔大小差异较大,气孔外拱盖和内缘形状分浅波状和较平滑2种类型,气孔保卫细胞极区有T型加厚和无T型加厚两种类型,气孔外拱盖与表皮细胞间分凹陷和连续两种类型等,这些叶表皮特征对夹竹桃科植物属内和属间类型的分类以及对疑难类群的划分具有重要的参考价值。(2)夹竹桃科25种植物的绝大部分种的叶表皮气孔类型、气孔外拱盖及其内缘形态基本一致,但叶表皮纹饰、气孔外缘角质层特征呈现出较高的多样性,在属内各种和属间有较大的差异。(3)萝藦科植物匙羹藤与夹竹桃科植物盆架树在气孔形状,叶片气孔外缘角质层特征、气孔外拱盖等叶表皮特征具有高度的相似性,推测这两种植物的亲缘关系可能较近,而且萝藦科与夹竹桃科中一些植物的系统位置需进一步的研究。(4)本研究结果支持仔榄树属应从山橙族中分离出来独立成族,海杧果属应从萝芙木族中独立出来的观点;但不支持新的分类方法中将糖胶树和盆架树同归属于鸡骨常山属的观点。     

中国四种卷柏科植物孢子的形态观察

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对睫毛卷柏(Selaginella ciliaris(Retz.)Spring)、甘肃卷柏(S.kansuensis Ching)、墨脱卷柏(S.mutensis Ching)、毛枝卷柏(S.trichoclada Alston)等4种中国产卷柏科(Selaginellaceae)植物的大、小孢子进行了详细的观察.结果表明,4种卷柏的大、小孢子在表面纹饰方面存在明显的差异,而在每一种内,孢子形态是基本稳定的.因此,孢子形态特征可以作为区分种的重要依据.4种卷柏的大、小孢子的孢壁多为混合纹饰类型,且近极面纹饰比远极面的细密.     

中国五种仙茅科植物叶形态及其分类学意义

为澄清仙茅科属间界限不清的分类学问题,该文以中国仙茅科3属5种植物为研究对象,利用显微镜、扫描电镜和石蜡切片技术,观察了其叶形态、叶表皮显微特征和叶解剖特征。结果表明:(1)叶形态有小型平整叶、中型波状叶、大型折扇状叶三种。(2)叶表皮毛状体结构为单细胞单列,可分为长柔毛、糙伏毛和星状柔毛三类。(3)叶表皮细胞有六边形和五边形,气孔为平列型和椭圆形,气孔大小和气扎密度呈反比。(4)叶表皮蜡质纹饰有光滑、颗粒、屑状和壳状四类。(5)叶中脉横切面分为平整型和龙骨型,维管束有圆形和椭圆形,叶表皮厚度与表皮细胞具有正相关性。对5种植物的叶形态和叶解剖特征比较分析认为,一些特征组合有助于理解仙茅科属间的亲缘关系和物种鉴定,支持大叶仙茅属独立于仙茅属。     

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。     

西藏产四种卷柏科植物的孢子形态观察

利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了西藏产4种卷柏科(Selaginellaceae)植物波密卷柏(Selaginella bomiensis Ching et S.K.Wu)、宽叶卷柏(S. megaphylla Baker)、墨脱卷柏(S. mutensis Ching)和钱形卷柏(S. nummularifolia Ching)的大、小孢子形态。扫描电镜观察结果显示：这4种卷柏科植物的孢子具有复杂的外部纹饰特征,且种间有很大的差异,可作为种间鉴别的重要分类依据。4种卷柏的孢子形态均为首次报道,为卷柏科系统演化及形态学研究提供有价值的基础资料。     

中国滇芎属花粉形态及叶表皮微形态特征的研究

利用扫描电镜对伞形科滇芎属7个种的花粉与叶表皮形态进行了观察与研究,其中3种滇芎属植物的花粉形态为首次报道,7种叶表皮微形态为首次报道,为滇芎属的种间关系与属下系统发育研究提供参考资料。结果表明:(1)滇芎属7种植物花粉形态分为菱形、椭圆形、近矩形等3种,极面观的形状则有三角形、三角圆形以及钝三角形;花粉极轴与赤道轴的比值P/E为1.22～2.07,体积大小指数为16.59～19.26;萌发孔位置为角萌发孔,赤道面纹饰皆为脑状纹饰。(2)滇芎属7种植物叶表皮细胞轮廓均不清晰,只有木里滇芎的叶表皮细胞为规则的多边形,角质膜具不规则的条纹纹饰;滇芎、丽江滇芎、紫脉滇芎、波棱滇芎的气孔只分布于远轴面;气孔的形态为椭圆形或卵圆形,气孔器长为14.90～25.40μm,宽为9.76～17.49μm;依据叶表皮的微形态特征,可以将滇芎属的各个物种区分开来。(3)波棱滇芎和小滇芎为两个独立的物种,亲缘关系最近。(4)花粉形态和叶表皮微形态对解决滇芎属的种间分类问题具有重要参考价值。     

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。     

Leaf epidermal micromorphology of Cercis (Fabaceae: Caesalpinioideae)

The micromorphology of leaf epidermal cells and stomata of all eight species and one form (11 samples) of Cercis were observed by scanning electron microscopy and light microscopy. Both the adaxial and abaxial epidermal cells are polygonal or irregular in shape; the anticlinal walls are straight and arched or undulate. Two types of stomata, which occur only on the abaxial surface of the leaves, are found in the genus. The atypical paracytic type is present in only one species, Cercis chingii, and the anomocytic type is present in all other species. Interspecific differences are minor in the genus with regard to leaf epidermal characters, except for C. chingii, which is characterized by atypical paracytic‐type stomata, a two‐lipped outer stomatal rim, the highest stomatal density and undulate and densely pitted anticlinal walls in the adaxial epidermis. © 2008 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society, 2008, 158 , 539–547.     

罗汉松雌雄株叶形态结构的比较研究

该研究以雌雄异株植物罗汉松(Podocarpus macrophyllus)成熟叶为研究材料,采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察比较罗汉松雌、雄植株叶在形态、显微结构和超显微结构的差异,以明确罗汉松雌、雄株在进化过程中叶对环境功能的适应性。结果显示:(1)罗汉松雌株的叶片大于雄株,且两者的叶长、叶宽和叶柄长差异极显著,而叶柄厚、叶面积、叶体积、叶质量、比叶重(SLW)、面积与体积之比(A/V)等性状无显著差异。(2)雌株叶片的气孔相对较大,密度较高,且雌株气孔宽度极显著大于雄株;雌株叶片的上表皮长细胞宽度和下表皮短细胞宽度均显著大于雄株,但雌株叶片的上表皮长细胞和短细胞的长度则显著小于雄株。(3)罗汉松雌株叶片的栅栏组织厚度、海绵组织厚度、传输组织长度和宽度、上下角质层厚度、维管束厚度、叶片紧密度(CTR)及疏松度(SR)均极显著大于雄株,而雌株的下表皮厚度极显著小于雄株,但雌雄株叶片的上表皮细胞厚度和栅海比差异不显著;雌株叶片的栅栏组织细胞、叶绿体和线粒体均较雄株的长而细,且雌株的线粒体宽度极显著小于雄株。(4)罗汉松雌株叶片上表皮蜡质饰纹、下表皮角质层纹饰、气孔外拱盖纹饰及内缘类型等4个微形态特征与雄株差异明显。(5)叶表皮蜡质层能谱分析表明,罗汉松雌株叶片含有9种元素,而雄株叶片仅有8种(缺少K元素);且雌株的Si元素含量高于雄株,而雄株的C、O、Na、Mg、Al、Ca和Au元素含量均高于雌株。研究表明,罗汉松雌、雄植株之间存在明显的第二性征,雌株叶片结构有助于提高光合等性能以满足生殖需求;罗汉松雌、雄株叶形态结构的差异是其长期进化形成的有利于物种繁衍的适应策略。     

湖南安息香属植物的叶片比较解剖学研究

利用光学显微镜和扫描电镜对湖南产安息香属10种植物叶表皮微形态和解剖结构进行了观察和测量。结果表明:(1)表皮均由单层细胞构成,细胞形状为多边形和无规则形,垂周壁式样为平直、弓形、波状;(2)气孔器大小及密度在种间的差异明显;(3)气孔外拱盖内缘主要为波状和浅波状,气孔器外围角质纹饰以越南安息香的鸟巢状和栓叶安息香的碗状为显著区别特征;(4)老鸹铃、垂珠花和白花龙的气孔器保卫细胞两极有"T"形加厚;(5)栓叶安息香和大果安息香叶上表皮由大型细胞组成;(6)叶肉分化为栅栏组织和海绵组织,二者的厚度及比值在种间有明显的差异,其中越南安息香栅栏组织分化为2层;(7)大果安息香和芬芳安息香的主脉维管组织构成一圈封闭的环状结构,而其他种则为开放的半圆形结构;(8)叶片及主脉的厚度在种间差异明显。安息香属植物的表皮微形态及解剖结构特征比较稳定,可作为种间鉴定和分类的重要依据。     

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。     

Responses of four succession tree species in low subtropics to enhanced UV-B radiation in the field

The tested tree species included pioneer species Acacia mangium, early succession stage species Schima superba, mesophyte intermediate-succession species Machilus chinensis, and shade-tolerant plant or late-succession species Cryptocarya concinna which occur in the lower subtropical forest community. A comparison with the current ambient level of UV-B radiation (UV-B) showed the leaf net photosynthetic rate (P _N), transpiration rate (E), and stomatal conductance (g _s) of the four species ranged from significantly decreased to no significant change. Additionally, the thickness of palisade and mesophyll in leaves of four tree species were decreased sharply by enhanced UV-B. The thickness of spongy parenchyma in leaves was also decreased except for M. chinensis. UV-B increased the leaf width of A. mangium but its leaf length, leaf thickness, and dry mass per unit area were not affected. Significantly increased stomata width was observed in A. mangium leaf epidermis in response to UV-B. Significantly decreased stomata width and significantly increased stomata density of leaf abaxial epidermis in M. chinensis were also observed. The stomata density of abaxial epidermis of C. concinna was remarkably increased by enhanced UV-B. The height and branch biomass of A. mangium and the height of S. superba were reduced visibly by enhanced UV-B. The four plant species could be classified into three groups of UV-B sensitiveness by hierarchical cluster analysis. A. mangium was sensitive to enhanced UV-B, while C. concinna showed more tolerance.     

中国桑寄生科植物叶表皮微形态

通过扫描电镜对中国桑寄生科桑寄生亚科8属18种和槲寄生亚科1属2种植物成熟叶的上、下叶表皮内表面和下表皮外表面进行了研究。内面观发现桑寄生科植物叶上、下表皮形状为多边形,垂周壁式样平直或稍弓形,常具有角质增厚,平周壁常覆盖厚角质或颗粒状、丝状角质增厚;气孔存在于上下表皮,通常下表皮较多,气孔的形状,特别是保卫细胞的形态在亚科间、属间或种间都具有一定的差异,气孔器类型为平列型或单圈型。下表皮表面观察了的角质膜和蜡质纹饰、气孔的形状,外部气孔缘及外部气孔缘内缘的特征。这些特征在亚科或属级水平上较为稳定,有的也表现出种间差异,有一定的分类价值。从气孔形态和外部气孔周围角质膜来看,两亚科显示出明显的不同:桑寄生亚科上、下表皮均具有内部气孔缘,而槲寄生亚科没有此结构;桑寄生亚科外部气孔周围角质膜增厚成环状,其上具增厚的条纹,而槲寄生亚科外部气孔周围角质膜增厚成脊状,不具条纹。这些特征支持槲寄生亚科作为独立1个科来处理。     

14种木犀榄族植物叶表皮微形态的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对木犀榄族（Oleeae）5属14种植物的叶表皮微形态特征进行了观察,结果表明：（1）叶表皮细胞形状有无规则形和多边形两种;下表皮腺点的数目远远大于上表皮,流苏树上表皮细胞没有腺点;叶下表皮有气孔器,形状为圆形、椭圆形;气孔器均为不规则型;气孔器外围角质层有放射状、条状、环状、颗粒状等多种类型;（2）气孔器和叶表皮细胞许多特征具有明显的种间差异,可以作为种间鉴定的重要依据;（3）叶表皮微形态结构上的许多共同特征,表明木犀榄族植物是单独一自然类群。上述特征可为木犀榄族植物属及物种的划分与鉴定、系统演化关系的探讨等提供参考。