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。     

中国看麦娘属植物叶表皮微形态研究

看麦娘属是禾本科早熟禾亚科的重要类群,中国分布有8种。该研究采用光学显微镜和电子扫描电镜,对中国看麦娘属7种植物的叶下表皮(含叶鞘下表皮)微形态特征进行观察并探讨其分类学意义。结果表明：(1)看麦娘属叶鞘下表皮长细胞的形状呈长筒状或短筒状,深波状弯曲的细胞壁,脉间短细胞密布,单生或对生,形状多为新月形或椭圆形,脉区硅细胞为椭圆形,平行形或低圆屋顶形的气孔器,看麦娘属叶鞘下表皮特征高度一致,分类价值不大。(2)看麦娘属植物叶下表皮和叶鞘下表皮的显微结构存在很大不同,看麦娘属植物叶下表皮长细胞多为长筒状或短筒状或长菱形,平周壁平直或不明显弯曲,脉间区短细胞分布或无,脉区刺毛密布,脉间区有或无刺细胞的分布,平行形的气孔器,脉区分布的硅细胞多为长方形边缘呈波状弯曲。看麦娘属植物叶下表皮的不同主要体现在脉间区长细胞的形状及平周壁的弯曲与否,脉间区短细胞出现或无,脉间区刺细胞的分布数量以及气孔器的列数。7种植物的叶表皮微形态的分类检索表据此列出。依据叶表皮微形态划分的组与根据外部特征划分的组并不完全一致。但是,由于该文仅研究了7种,叶表皮微形态对于看麦娘属的分类意义还需要更深入的研究。     

两种忍冬属植物叶表皮扫描电镜观察及其生态适应性的研究

利用扫描电镜观察2种忍冬属植物的叶表皮形态特征,观察指标包括气孔器、表皮毛、表皮细胞等。扫描电镜观察结果表明:气孔仅分布在下表皮,气孔器散生并为无规则型;下表皮密被表皮毛(包括腺状毛和非腺毛);上表皮细胞的垂周壁呈沟槽状下陷;同时在下表皮还分布有瘤状的草酸钙簇晶。为进一步研究这2种忍冬属植物叶的形态解剖特征,通过光学显微镜观察发现,叶均为异面叶,栅栏组织发达,细胞长柱形;海绵组织细胞类圆形,排列紧密;叶脉机械组织发达。以上这些构造特征,都有利于减少植物体水分的散失,以适应我国西南岩溶区干旱环境特征。通过进一步分析电镜观察结果,发现在忍冬叶的上表皮中脉处有呈线状分布的腺状表皮毛,而华南忍冬叶的上表皮则无表皮毛分布,这一微形态特征可以作为二者种间特异性差别,从而为二者的合理区分提供一定的依据。     

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。     

国产赖草属3组植物叶表皮解剖特征及其系统关系

采用徒手刮削法对国产赖草属中多穗组、少穗组和单穗组主要代表种的叶表皮微形态特征进行了观察。结果显示：(1)赖草属3组植物的叶表皮皆由长细胞、气孔器细胞、短细胞和刺毛组成,表现为典型的狐茅型;同时,3组植物在长细胞的长度与宽窄,气孔器的大小与分布及副卫细胞的形状,短细胞的丰缺与着生形式,刺毛的数量、体积与类型等性状上存在明显差异。(2)根据3组植物叶表皮性状的演化趋势,对各组的演化关系和系统位置分析表明,多穗组最原始,少穗组较进化,单穗组最高级;多穗组可能直接派生了较进化的少穗组,并在少穗组的基础上进而产生了最高级的单穗组。多穗组、少穗组和单穗组的这一系统关系与利用外部形态特征所获得的演化趋势基本一致。     

不同生境狭叶锦鸡儿对干旱胁迫的生态适应机理研究

在鄂尔多斯高原从东到西分布的典型草原、荒漠草原和草原化荒漠植被地带上选取样点,对各地带的狭叶锦鸡儿种群的形态、结构和生理特性进行了研究,以探讨不同生境狭叶锦鸡儿对干旱胁迫的生态适应性.结果表明:(1)狭叶锦鸡儿的气孔陷于表皮细胞之下,随环境干旱程度的增加狭叶锦鸡儿的气孔密度增大,气孔指数上升,表皮毛密度增加;角质层厚度增加,栅栏组织细胞密度增加,叶肉组织出现了环栅型→全栅型的变化趋势.(2)8项生理指标综合分析的隶属度值显示,随环境干旱程度的增加狭叶锦鸡儿种群的耐旱性显著增强.在漫长的生态适应过程中,狭叶锦鸡儿形成了与环境相适应的形态、结构特性、生理生化特性机制,这是其适应性强,能够广泛分布的内在保证.     

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。     

禾本科广义拂子茅属的叶表皮形态研究

禾本科广义拂子茅属Calamagrostis Adans. s.l.是广布于全球温带和热带亚热带高山的一个大属, 常分为拂子茅属Calamagrostis Adans. s.s.和野青茅属Deyeuxia Beauv.。对国产5种拂子茅属和26种、1变种野青茅属植物在光镜下进行了叶表皮特征的观察。发现广义拂子茅属植物的叶表皮特征为典型的狐茅型, 很多结构在种间有丰富的变异式样, 如脉间长细胞形状、大小和细胞壁的厚度与弯曲程度, 短细胞形状和分布式样, 硅质体形状和分布式样, 气孔形状和分布式样, 以及刺毛形态和分布式样等。在国产种类中首次发现微乳突结构, 在很多种类中发现刺毛硅质化现象。用UPGMA对15个叶表皮性状进行分析, 结果分为两大支: 具加厚的长细胞、密集分布的短细胞和(或)刺毛以及刺毛硅质化的种类聚为一支; 具薄壁的长细胞、较稀疏的短细胞和(或)刺毛以及刺毛不发生硅质化的种类聚为另一支。这种分异与广义拂子茅属的属下系统相关性不大, 但与种的海拔分布有关。前一支的种类大多生长于高海拔(2600 m以上)地区, 而后一支的种类则大多生长在低海拔(2600 m以下)地区。     

外来植物紫茎泽兰18个种群的茎叶形态结构比较研究

利用石蜡切片法结合光学显微镜观察了紫茎泽兰18个种群的茎叶形态结构。结果表明：各种群间茎和叶的形态结构均表现出一定的变化,其中茎的维管束束数、叶表皮的部分特征变化较明显。应用SPSS统计软件对叶表皮的特征分析后,发现种群间的气孔器密度、气孔器指数、气孔器长度、气孔器宽度、上下表皮细胞数目均随地理条件的变化而表现出明显差异。相关分析表明气孔器密度、气孔器指数与海拔高度呈正相关。但紫茎泽兰各种群间的叶表皮细胞形状无明显变化,均为无规则型,垂周壁式样均为浅波状深波状;气孔器类型均为无规则型。     

中国兜兰属23种植物叶表皮微形态特征初步研究

利用光学显微镜对兜兰属（Paphiopedilum）23种植物叶片进行观察,并对其中14种叶表皮微形态性状测量数值进行主成分分析和聚类分析。结果显示：23种植物叶表皮均有较厚角质层,上表皮细胞多为多边形和卵圆形,无气孔分布,部分种叶上表皮细胞有表皮毛,表皮细胞表面会形成乳突状突起,并且一个细胞只形成一个乳突,多数种的叶表面会呈现明显或不明显的龟背隆起,细胞大小及细胞密度在不同种之间存在极大差异;气孔器广泛分布于下表皮,由保卫细胞构成,排列无规则,外壁呈不同程度加厚。主成分分析表明,特征值大于1的主成分共有4个,基于4个主成分进行聚类,结果可将兜兰属分为两大类,即宽瓣亚属（Brachypetalum）和兜兰亚属（Paphiopedilum）,小萼亚属（Parvisepalum）被聚类于宽瓣亚属中。本研究表明兜兰属种间部分叶表皮形态特征具有一定的稳定性,叶片表皮细胞的形状与垂周壁式样变异不大;受环境气候的影响,气孔器大小及气孔密度在不同种间的分布不同,表现出种间多样性,因此这部分叶表皮微形态特征可作为其分类的参考依据。     

中国卫矛属植物叶表皮微形态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中国卫矛属(Euonymus L.)24种以及沟瓣属（Glyptopetalum Thw.）3种植物的叶表皮微形态特征进行了观察研究,测量并统计了气孔器长宽比、密度和气孔指数。结果显示,两属植物叶表皮微形态特征基本一致：叶上、下表皮细胞形状多为多边形,垂周壁平直-弓形;气孔器通常仅分布在叶下表皮;均具有无规则型气孔器,部分种还具环列型气孔器。扫描电镜下角质膜纹饰、表皮细胞界限及气孔特征在一些种间存在差异,可以作为区分部分近缘种类的参考依据。     

贺兰山15种旱生灌木叶表皮扫描电镜观察

对15种天然分布在宁夏贺兰山荒漠地区的旱生灌木叶表皮进行扫描电镜观察发现,这些植物叶的上、下表皮细胞角质膜加厚,且分布有大量的表皮毛,有单细胞毛和多细胞毛;气孔器被表皮毛覆盖,均为内陷气孔。这些形态结构是植物适应干旱环境的典型特征。     

中国兜兰属23种植物叶表皮微形态特征初步研究

利用光学显微镜对兜兰属(Paphiopedilum)23种植物叶片进行观察,并对其中14种叶表皮微形态性状测量数值进行主成分分析和聚类分析。结果显示:23种植物叶表皮均有较厚角质层,上表皮细胞多为多边形和卵圆形,无气孔分布,部分种叶上表皮细胞有表皮毛,表皮细胞表面会形成乳突状突起,并且一个细胞只形成一个乳突,多数种的叶表面会呈现明显或不明显的龟背隆起,细胞大小及细胞密度在不同种之间存在极大差异;气孔器广泛分布于下表皮,由保卫细胞构成,排列无规则,外壁呈不同程度加厚。主成分分析表明,特征值大于1的主成分共有4个,基于4个主成分进行聚类,结果可将兜兰属分为两大类,即宽瓣亚属(Brachypetalum)和兜兰亚属(Paphiopedilum),小萼亚属(Parvisepalum)被聚类于宽瓣亚属中。本研究表明兜兰属种间部分叶表皮形态特征具有一定的稳定性,叶片表皮细胞的形状与垂周壁式样变异不大;受环境气候的影响,气孔器大小及气孔密度在不同种间的分布不同,表现出种间多样性,因此这部分叶表皮微形态特征可作为其分类的参考依据。     

黄独(Dioscorea bulbifera L.)不同居群叶表皮微形态特征的比较观察

应用扫描电子显微镜(SEM)对15个黄独(Dioscorea bulbifera L.)居群(11个野生居群及4个栽培居群)植株的叶表皮微形态特征(包括气孔器、表皮毛和气孔周围表皮细胞的特征)进行了观察和测量,并据此编制了15个黄独居群的检索表.观察结果表明:15个黄独居群植株叶片在气孔器外拱盖内缘类型,气孔器旋转方向,气孔长轴长度及密度和深度,叶片表皮毛的有无及类型,叶肉腺毛的长、短轴长度及密度,气孔周围表皮细胞垂周壁和平周壁的形态以及平周壁表面颗粒形状等特征上均有明显差异.气孔器外拱盖内缘有光滑和浅波状2种类型;气孔器的旋转方向分为不定向旋转、左旋和右旋3种方式;气孔长轴长度和密度的变化幅度分别为18.59～31.93 μm和86～356 mm-2.叶片表皮毛均仅存在于下表皮,可分为乳突和多细胞头单细胞柄腺毛2种类型,乳突主要分布于主脉,腺毛主要分布于二级脉和叶肉;叶肉腺毛的长、短轴长度的变化幅度分别为25.00～55.00和24.86～44.29μm,大部分居群腺毛密度的变化幅度为6～29 mm-2.叶片气孔周围表皮细胞垂周壁的形状有平直、平直隆起、平直脊状隆起、弯曲、弯曲脊状隆起和弯曲拱状隆起6种类型;表皮细胞平周壁的表面纹饰有具瘤条纹和光滑条纹2种形态,其扩散方式也有2种形式:一种为不环绕气孔且四方扩散,另一种为环绕气孔2～3周后扩散但扩散方向不定;平周壁上的颗粒形状有簇晶状、屑状、密集粉状、粉状、粒状和片状6种类型.比较分析结果显示:黄独不同居群叶表皮微形态特征的多态性较为丰富,地理分布相近的居群微形态特征的相似性较高,这些特征与黄独的各种下分类群相对应.     

新疆12种黄芩属植物叶表皮微形态结构的研究

应用光学显微镜和扫描电镜技术对新疆12种黄芩属植物叶片上的微形态特征进行观察。结果表明:该属植物叶的上表皮细胞形状及垂周壁式样有多种形式;而下表皮细胞形状均为不规则形,垂周壁式样均为深波形,不具分类学意义,但叶片两面分布的气孔器,在不同种间气孔大小、气孔密度、气孔指数、气孔外拱盖内缘等方面都存在着显著差异;其表皮角质层纹饰和表皮毛的微形态也各有不同;大多数植物叶片表面具腺点,其大小、分布及疏密程度也有不同。植物叶表皮上的这些微形态特征,可为探讨本属种间的分类学及亲缘关系提供一定的佐证。     

中间锦鸡儿叶表皮微形态的经度格局及其影响因素

环境因子是影响植物种内变异的主要因素,而叶片是植物体最易受环境影响的器官。为了探究中间锦鸡儿植物叶表皮微形态是否具有经度变异及其影响因素,该研究在内蒙古高原调查了8个中间锦鸡儿种群叶片的气孔密度、气孔指数、表皮毛密度、气孔器长、气孔器宽,并利用回归分析探究其变异程度以及影响因子。结果表明：(1)锦鸡儿上下表皮均被有单细胞非腺毛,角质层粗糙,气孔下陷,为抗旱特征;中间锦鸡儿上表皮气孔密度、气孔指数、表皮毛密度、气孔器长和气孔器宽的均值分别为302.81个/mm²、9.94、204.81个/mm²、11.78 μm和5.95 μm,而叶片下表皮分别为272.83个/mm²、10.43、187.45 个/mm²、12.49 μm和6.18 μm。(2)中间锦鸡儿叶片的气孔密度与气孔指数随经度的增加而增加,而表皮毛密度随经度的增加却减小。(3)叶片上下表皮的可塑性指数排序均为：表皮毛密度>气孔密度>气孔指数>气孔器宽>气孔器长;中间锦鸡儿的叶表皮主要通过调节表皮毛密度及气孔密度来响应环境的变化,环境因子中日照时数、有效积温、相对湿度、土壤全碳、全磷、全氮含量显著影响叶片表皮的微形态特征。     

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。     

中国干旱半干旱区荒漠植物叶片(或同化枝)表皮微形态特征

为了探讨荒漠植物叶片表皮微形态结构对长期荒漠环境的适应特征及其分类学意义, 应用扫描电镜对中国干旱半干旱荒漠区28科74属117种200多个自然居群的植物叶片(或同化枝)表皮微形态进行了研究。荒漠植物叶(或同化枝)表皮的基本特征是: 表皮附属物相当丰富, 包括大量的表皮绒毛、角质膜蜡质片层或晶体颗粒、表面瘤状或疣状突起以及相对下陷且密度较低的气孔器。对表皮微形态结构及附属物组成进行对比分析, 将荒漠植物粗分为11种基本类型, 包括表皮完全被形态各异的蜡质层或表皮毛覆盖、不同形态类型的表皮毛和蜡质层结合、蜡质层与不同分布类型的气孔器或表皮毛结合, 以及各种突起的表皮细胞与蜡质层的结合等。根据抗逆所依赖的表皮及其附属物微形态结构, 将荒漠植物适应环境胁迫的叶片表皮微形态分为6种主要类型, 它们分别依赖于表皮毛、角质层蜡质、表皮凹凸结构、表面突起、混生的附属物以及上下表皮异化特征。荒漠植物叶表皮微形态结构的适应特征是通过表皮附属物(绒毛和角质膜蜡质层)与表皮结构(凹凸、乳突和气孔器)的相互协调作用, 共同抵御强光、降低叶片的蒸腾来提高植物对干旱等不利环境的抗性。该研究在一定程度上阐明了荒漠植物对逆境的适应机理及其演化趋势, 并为优良固沙植物的筛选提供了理论依据。     

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。     

厚壁毛竹与毛竹叶表皮微形态特征比较研究

利用扫描电镜技术,对厚壁毛竹(Phyllostachys edulis‘Pachyloen’)与毛竹(Phyllostachys edulis)营养叶的表皮微形态进行对比研究,结果表明两竹种叶表皮微形结构组成基本相似,均以下表皮结构较为丰富,分布有乳突,微毛,刺毛,硅细胞,气孔器等结构。两竹种叶表皮主要区别在于厚壁毛竹的气孔轴向长度大于毛竹,而气孔密度要低于毛竹,但差异不显著。而两竹种叶的乳突密度相差不大,在不同年龄的竹叶间也无明显变化规律。同一竹种不同竹龄间竹叶表皮气孔密度和气孔轴向长度却有着显著的差异。1年生厚壁毛竹的气孔密度显著高于2年生竹和5年生竹,气孔轴向长度呈现出"V"字形变化规律。毛竹的气孔密度也出现类似的变化规律,但5年生竹叶的气孔密度最大,气孔轴向长度则表现出随秆龄增大而逐渐增长的趋势,这与竹材物质形成积累规律相一致。通过对比研究厚壁毛竹和毛竹叶表皮形态结构特征,两竹种叶表皮微形态特征相似与两竹种系统分类上的地位相近是一致的,同时对厚壁毛竹厚壁性状形成的结构基础进行探讨,为进一步揭示厚壁形成的机理提供了理论依据。