紫茎泽兰的CO2交换特性

紫茎泽兰是一种外来入侵有害植物,从CO2交换特性角度研究其入侵特性的报道较少。对其生殖器官(花和果)和营养器官(茎杆和根系和不同生长条件下的叶片)气体交换特性进行了测定,并与8种本地种和已报到的世界主要草本和木本植物的光合速率、呼吸速率进行了对比。在结果中观察到,不同叶片的净光合能力和呼吸速率差异较大,同一茎杆不同叶片、不同年龄株丛和同一株丛不同年龄分株上叶片、不同生境内嫩叶、成叶和老叶、不同长度节间上生长叶片以及基生叶和顶生叶光合能力都受到气孔限制和非气孔限制(羧化能力)的影响,但不同叶片所受的限制程度不同。综合来看,最大叶片净光合速率为17.6μmol·m-2s-1,分布最集中的区域为11~15μmol·m-2s-1,占所有观测值的50%,而叶片暗呼吸速率70%以上的观测结果在1~3μmol·m-2s-1之间,分布最集中的区域在1.5~2.0μmol·m-2s-1,占所有测定值的40%。生殖器官具有较高的代谢机能,其中幼嫩花蕾的呼吸速率高达37μmol·kg-1DWs-1,其呼吸速率平均比茎杆和根系高出4倍。而且,花蕾、成花和幼果都具有较高的光合能力(毛光合速率分别约为40,16μmol·kg-1DWs-1和11μmol·kg-1DWs-1,是对应呼吸速率的110%,68%和74%),对照同一时期(早春:旱季生殖生长季)的叶片光合能力仅为营养生长季节(夏季)的1/3,生殖器官这种光合作用是对叶片光合能力不足的一种补充。茎杆和根系呼吸速率与直径的关系相似,即直径越小,呼吸速率越高。直径小于0.5mm的根系和茎杆的呼吸速率都在11μmol·kg-1DWs-1以上。与其他植物比较,在温度和根系大小相当的情况下,紫茎泽兰与其它根系呼吸比较并没有明显区别。与已报道的草本植物和木本植物光合呼吸范围来看,紫茎泽兰叶片光合速率介于草本植物系统的中等偏下,位于木本植物系统的中等偏上,而其呼吸速率和草本植物相当但明显高于木本植物。与本地其他伴生植物比较,紫茎泽兰光合能力与本地常绿阔叶树种、落叶阔叶树种相当,而明显高于常绿针叶树种,但与同一时期的草本植物光合能力相当甚至偏低。其呼吸速率与本地草本和木本植物相差不明显。因此,不同生境下和不同生长状态的紫茎泽兰的光合和呼吸速率都具有较强的可塑性,这种可塑性可能有利于其定居不同的生境,即在适宜生境保持最高的光合能力和呼吸代谢水平,利于快速入侵,而在胁迫生境下以避免消亡为主,待机爆发。但是,仅通过比较紫茎泽兰与其它植物的叶片光合速率和呼吸速率不容易判断这一植物的强入侵能力。     

五叶木通营养器官解剖结构与三萜皂苷的积累关系

采用显微制片技术、组织化学定位和三萜皂苷定量分析方法,对五叶木通的营养器官分别进行了三萜皂苷的组织化学定位、含量和解剖结构特征研究。结果表明：三萜皂苷在五叶木通不同营养器官中的含量不同,含量测定与组织化学定位推测的结果吻合,叶＞根＞茎;三萜皂苷在同一营养器官的不同发育时期含量不同,总的规律是：老叶＞幼茎＞幼根＞幼叶﹥老根﹥老茎。三萜皂苷在不同器官中具有明确的积累位置：根中主要是次生韧皮部和周皮;皮层和次生韧皮部是茎中三萜皂苷积累部位;叶内则以栅栏组织为主。五叶木通根中初生木质部二原型,次生木质部内导管多为单管孔,少数为管孔链,纤维含量丰富。茎中韧皮纤维丰富,在幼茎中纤维成束状罩在初生韧皮部的外方,在次生韧皮部中纤维呈带状环绕在外方。叶为异面叶。     

木贼类营养器官凯氏带类型的新观察

该研究用石蜡切片法比较观察了5种木贼科植物营养器官的内皮层及凯氏带,首次报道了2层内皮层及其凯氏带的形态特征及分布规律,并讨论各种类型的凯氏带及其与厚壁组织的协作防御机制。结果表明:(1)5种木贼的地下茎和根都只有1条凯氏带,其中4种木贼的地上茎有2条凯氏带。(2)木贼类营养器官具有3种凯氏带类型,即2层公共内皮层上各具有1条凯氏带、1层散生内皮层上的1条凯氏带、1层公共内皮层上的1条凯氏带。(3)木贼类地下茎和根都有发达的厚壁组织或致密的表皮。(4)问荆地上茎外侧内皮层具有复合内皮细胞。研究认为,木贼类植物凯氏带数量不能作为分类的依据;地下茎和根虽然只有1条凯氏带,但地下部分都有发达的厚壁组织或(和)与其紧密相连的表皮,推测厚壁组织或(和)表皮可能具有与凯氏带相同的功能;3种类型凯氏带的防御能力由强到弱依次是:2层公共内皮层上的凯氏带 1层散生内皮层上的凯氏带 1层公共内皮层上的凯氏带。     

绞股蓝总皂甙含量与其营养器官和生长期相关性的研究

应用组织化学和植物化学方法,研究绞股蓝总皂甙含量与其营养器官和生长期的相关性。结果表明,不同营养器官中绞股蓝总皂甙含量叶最高,茎次之,根茎和根最低。绞股蓝地上部分总皂甙含量从营养生长→开花→结果不同生长期呈现由低→高→低的变化趋势,其中7、8、9月的开花期绞股蓝总皂甙含量达到顶峰,为药材最佳采收时间。研究还得出,绞股蓝叶的形态结构特征与其总皂甙含量相关,可作为选育绞股蓝优良品种的指标。     

蒙古黄芪营养器官结构与有效成分积累特征研究

应用植物解剖学、组织化学定位和紫外分光光度法,对蒙古黄芪各营养器官的结构特点及其皂苷、黄酮、多糖3种有效成分的积累特征和含量进行分析研究。结果表明:(1)蒙古黄芪的根由周皮和次生维管组织构成,其中次生韧皮部为根的主要部分,约占根横切面积70%,韧皮薄壁细胞为其主要组成部分;茎包括表皮、皮层和维管柱三部分,外韧维管束排列紧密,髓射线窄;叶为异面叶,包括表皮、叶肉和叶脉;营养器官具有抗旱特征。(2)组织化学显示,皂苷、黄酮、多糖3种有效成分主要贮藏在根的栓内层、次生韧皮部、维管射线、形成层细胞和茎的皮层、髓射线、韧皮薄壁细胞、形成层细胞以及叶的叶肉组织中。(3)紫外分光光度计定量分析结果显示:根、茎、叶中的皂苷含量分别为6.081、5.362、6.590mg/g,黄酮含量分别为1.981、2.662、1.359mg/g,多糖的含量分别为56.69、7.36、12.23mg/g。该研究植物化学分析结果与组织化学观察结果一致且相互印证,说明蒙古黄芪根、茎、叶中的有效成分含量均较高,其茎、叶也具有一定的药用价值,建议进行合理采收及开发利用。