青藏高原草地双子叶植物叶片的气孔特征研究

利用光学显微镜对青藏高原29种草地双子叶植物叶片的气孔形态与数量特征进行观察及差异显著性分析,为揭示青藏高原草地双子叶植物对高原环境的适应机制及探索气孔作为辅助分类的依据奠定理论基础。结果表明:(1)青藏高原草地双子叶植物大多数种类在叶片上、下表皮均分布有气孔,气孔随机排列,气孔器多为无规则型。(2)气孔长度(SL)较小,上、下表皮的气孔平均长度分别为26.20μm与25.56μm,且气孔密度(SD)与气孔指数(SI)相对较大。(3)不同科、属、种间叶片上、下表皮的SL、SD、SI差异均极显著。(4)叶片上、下表皮的6个气孔数量特征之间具有显著相关关系。(5)上表皮的SL、SD与不同科、属、种间显著相关,下表皮除SI与物种间相关不显著外,其他指标与科、属、种间显著相关。研究认为,青藏高原草地双子叶植物独特的气孔形态与数量特征是对高寒极端环境长期适应的结果,且气孔数量特征对植物辅助分类具有重要价值。     

青藏高原和内蒙古高原典型草地植物叶片肾型和哑铃型气孔器气孔特征及其与环境的关系

该研究利用植物制片技术,以中国青藏高原和内蒙古高原典型草地常见种或优势种植物的叶片为研究对象,通过比较分析叶片哑铃型气孔器和肾型气孔器的特征及其与环境因子的关系,揭示植物叶片两类气孔器对环境因子的响应策略。结果表明:(1)叶片哑铃型气孔器气孔指标的变异系数小于肾型气孔器。(2)叶片哑铃型气孔器气孔指标与环境气候指标的关系弱于肾型气孔器。(3)叶片哑铃型气孔器气孔特征与环境关系在叶片上下表面之间存在显著差异,而肾型气孔器气孔特征与环境因子的关系在叶片上下表面之间无显著差异。(4)叶片哑铃型气孔器的气孔特征与降水关系密切,而肾型气孔器气孔特征与温度关系密切。(5)同一种气孔器的气孔特征在两个地区(青藏高原和内蒙古高原)间存在显著差异。研究认为,肾型气孔器和哑铃型气孔器的气孔特征及其与环境之间的关系存在差异,在分析气孔特征时有必要将肾形与哑铃形保卫细胞形成的气孔器加以区分,该研究结果有助于进一步理解中国草地植物叶气孔特征对气候变化的响应与适应策略。     

一种用于DAPI染色的方法Steedman＇s wax包埋切片法

以植物的胚珠和子房为实验材料,介绍一种用Steedrnan‘s wax包埋对组织切片中的细胞核进行DAPI染色的方法。Steedrnan‘s wax作为一种低熔点多酯蜡,具有与石蜡相似的性质,切片方法同常规石蜡切片,适合于切成厚度大于5μm的连续切片。Steedrnan‘s wax包埋的切片能成功地进行DAPI染色。与用压片法和Technovit 7100或GMA包埋切片法进行的DAPI染色相比,用Steedrnan‘s wax包埋切片法进行的DAPI染色具有廉价、操作简便、可进行连续切片、图象清晰等优点,特别在植物细胞程序化死亡(PCD)的研究中及细胞核DNA含量测定方面,有着较大的应用价值和潜能。     

一种用于DAPI染色的方法--Steedman''s wax包埋切片法

以植物的胚珠和子房为实验材料,介绍一种用Steedman's wax 包埋对组织切片中的细胞核进行DAPI染色的方法.Steedman's wax 作为一种低熔点多酯蜡,具有与石蜡相似的性质,切片方法同常规石蜡切片,适合于切成厚度大于5 μm的连续切片.Steedman's wax包埋的切片能成功地进行DAPI染色.与用压片法和Technovit 7100或GMA包埋切片法进行的DAPI染色相比,用Steedman's wax 包埋切片法进行的DAPI染色具有廉价、操作简便、可进行连续切片、图象清晰等优点,特别在植物细胞程序化死亡(PCD)的研究中及细胞核DNA含量测定方面,有着较大的应用价值和潜能.     

银杏精细胞结构及受精作用的细胞学研究

采用常规石蜡制片技术和环氧树脂半薄切片技术,对银杏的精细胞结构及受精过程进行了研究。结果表明,临近受精前,精原细胞分裂形成两个半球形的精细胞,每个精细胞内含液泡状结构、生毛体和纤维性颗粒体各一个。两精细胞的液泡状结构其位置可同时或分别位于近极面和远极面,这种位置的变动可能是鞭毛摆动导致精细胞的旋转所引起,这说明银杏的精细胞在花粉管内也许即可以旋转运动。在银杏受精前后,珠孔端颈卵器室附近的珠心组织表现出向上隆起、出现受精滴、皱褶等规律性变化,这些现象是判断银杏受精时期的良好形态特征。在银杏受精时带有鞭毛的完整精细胞进入颈卵器,随后鞭毛带及精细胞质遗留于颈卵器口下方、卵细胞上面,仅精核进入卵细胞。进入卵细胞的精核直径约30μm,小于成熟精细胞的精核直径（约40μm）。这些对探讨银杏的系统地位及裸子植物的生殖演化具有一定意义。     

银杏和苏铁类植物的生殖特征比较

银杏和苏铁类植物是现存种子植物中仅有的2个具多鞭毛游动精子的类群。自1896年Hirase和Ikeno分别发现银杏和苏铁类植物的游动精子以来,研究人员对它们的生活史、胚胎发育、系统演化等已进行了大量研究。本文综述了近年来银杏和苏铁类植物在生殖生物学方面的研究进展,比较了它们生殖特征的异同,并对它们间的亲缘关系进行了初步探讨。通过对一些演化上有重大意义的特征的比较,显示在雄配子体发育及种子发育方面苏铁类植物较银杏保留了更为原始的特征,而在雌配子体发育方面则较银杏更为特化;银杏和苏铁类植物均具有许多特有的结构特征,表明两者在进化过程中是平行发展的,在种系发生上不相关。     

青藏高原草地植物叶解剖特征

运用常规石蜡制片技术对我国青藏高原66种草地植物优势种的叶解剖特征进行研究,并分析了叶解剖特征与海拔、生长季降水及生长季均温之间的关系.结果表明:青藏高原草地植物叶片具有很多适应高寒环境的结构特征,如表皮层厚且表皮细胞大小差异显著,表皮毛等表皮附属物发达,异细胞丰富,通气组织普遍发达等;叶片各组成部分厚度的变异程度不同,其中海绵组织厚度变异最大,其次为上角质层、下表皮层、下角质层、上表皮层、栅栏组织,叶片厚度的变异最小;青藏高原草地植物叶片各组成部分的厚度存在协同进化,上下角质层厚度呈强烈正相关,海绵组织厚度与叶片厚度相关性最强;青藏高原草地植物叶片各组成部分的厚度与海拔、生长季降水、生长季均温3个重要环境变量呈较弱的相关性,总体表现为随海拔升高叶片各组成部分的厚度减小,而随生长季降水和生长季均温的增加叶片厚度增加.     

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。