泡状细胞

禾本科植物和其他单子叶植物(除沼生目外的所有单子叶植物)叶的上表皮上,分布有一些特殊的大型细胞,这些细胞的壁比较薄,有大的液泡,叫做泡状细胞。 泡状细胞,从字义来看是“形状似水泡的细胞”,细胞体积大,细胞壁薄,具有大的中央液泡,是具有薄的增大的径向壁的表皮细胞。泡状细胞的固体内含物很少,它们主要是含水的细胞,具有少量叶绿体或不含叶绿体,在这些细胞内单宁和结晶体也很少。它们的径向壁是薄的,但是外切向壁可能与附近的表皮细胞壁一样厚或者甚至于更厚。细胞壁是纤维素和果胶质的,外壁角质化并有一层角质层。有些植物的泡状细胞的外壁可积有硅质。     

玉米叶表皮短细胞发育过程的形态特征及栓质细胞作用研究

采用大田试验,直接撕表皮或对叶片进行固定处理,结合单染、复染、荧光染色等多种细胞学显色方法,利用光学显微镜、荧光显微镜和扫描电子显微镜系统观察玉米叶表皮短细胞的发生时期、发育过程、分布规律以及形态结构特征,研究K⁺和H₂O₂在栓质细胞中的分布变化与表皮其它细胞中K⁺和H₂O₂的分布及气孔器开关的关系,为进一步挖掘短细胞的新功能提供细胞学依据。结果表明：（1）短细胞是同步发生在玉米多叶位新表皮组织形成过程中,所有植株从第7新生叶,大部分第6叶,极少数第5叶的基部同时开始发生短细胞,之后新生的高位叶也均发生短细胞,并随着叶位的升高叶片各部位短细胞密度均增大,所有植株的1~4叶（因不再生长）均无短细胞出现。（2）初期发育的叶表皮细胞进行不对称分裂,生成相互交替的长、短细胞,有的短表皮细胞横（垂直叶脉）分裂,形成栓质细胞和硅质细胞对;栓质细胞基部与叶肉细胞相邻,硅质细胞嵌在栓质细胞和表皮细胞间偏上。（3）有短细胞发生的叶片,宏观背面发亮且覆有蜡质层,微观表皮细胞的着色特性发生了变化;栓质细胞为面包形柱状细胞,硅质细胞为哑铃形扁细胞。（4）气孔器张开时,栓质细胞中没有K⁺和H₂O₂的积累;气孔器关闭时,栓质细胞中积累了大量的K⁺和H₂O₂,且栓质细胞中K⁺和H₂O₂的积累始终与副卫细胞中K⁺和H₂O₂的积累变化一致,而硅质细胞和长细胞没有K⁺和H₂O₂的积累。该研究确定了玉米叶表皮短细胞发生的时期;展示了其发育过程的形态学变化特征;发现栓质细胞中K⁺和H₂O₂的积累随气孔器开关呈周期性变化,且与副卫细胞中K⁺和H₂O₂的积累变化保持一致。     

卵叶远志营养器官的结构及远志皂苷的组织化学定位和含量测定

应用植物解剖学、组织化学定位和高效液相色谱法,研究了卵叶远志各营养器官的结构、远志皂苷积累分布状态及含量变化。结果表明．卵叶远志的根包括周皮和次生维管组织两部分．周皮发达,次生韧皮部较厚,韧皮薄壁细胞为其主要成分。次生木质部中导管和纤维发达,导管分布密度较大。茎包括表皮、皮层、维管柱三部分,在皮层与韧皮部之间具有一圈排列紧密的厚壁细胞．推测这圈厚壁细胞具有质外体屏障作用．可保护茎组织免受干旱的伤害。叶为异面叶。根茎的结构表现为旱生特点。组织化学显示远志皂苷在根中分布在次生韧皮部和栓内层：在茎中分布在表皮、皮层和次生韧皮部细胞中：在叶中则分布在叶肉组织和表皮中。根的次生韧皮部为皂苷积累储存的主要场所。高效液相测定结果显示营养器官中都有远志皂苷元的积累．根中的含量高．茎叶中含量较低．说明卵叶远志地上部分也有药用价值。根据不同发育时期根和茎叶中皂苷元的动态变化趋势．建议在5月份（花果期）进行卵叶远志的采收。     

24种鳞毛蕨科植物叶表皮形态特征的研究

该研究利用光学显微镜对鳞毛蕨科24种植物的叶表皮形态特征进行观察。结果表明:(1)24种鳞毛蕨科植物的上表皮细胞形状为长条形或不规则形,垂周壁为深波状或浅波状,下表皮细胞均为无规则形,垂周壁均为深波状;上表皮细胞长宽比在1.5~5.7之间,下表皮细胞长宽比在2.2~3.9之间。(2)在24种鳞毛蕨科植物中共观察到8种气孔器类型,分别为不等细胞型、无规则四细胞型、极细胞型、腋下细胞型、横列型、无规则型、聚腋下细胞型和聚合极细胞型,每种植物具有2~8种气孔器类型,气孔均为下生型,多为椭圆形;气孔的长宽比在1.2~1.8之间,气孔密度在17.4~86.0个/mm~2之间,气孔指数为8.60%~37.4%。(3)通过对24种鳞毛蕨科植物的观察可将其上表皮细胞形状、垂周壁形状、上表皮细胞长宽比、主要气孔器类型及衍生类型等作为叶表皮形态特征的分类依据。(4)根据叶表皮形态特征可将24种鳞毛蕨科植物分为2类:即耳蕨类和鳞毛蕨类。该研究在一定程度上支持秦仁昌分类系统对鳞毛蕨科的划分,为鳞毛蕨科植物的系统分类及演化研究提供基础资料。     

22种禾本科植物叶片泡状细胞形态特征的初步研究

用徒手切片法和常规石蜡制片法观察了22种禾本科植物叶片的泡状细胞.结果表明:22种植物的泡状细胞可分为4种类型:水滴型、类圆型、石榴子型、鸡蛋型;每个泡状细胞组一般含3～7个泡状细胞;金狗尾近无泡状细胞,早熟禾仅具2个泡状细胞组,其他20种植物均具多个泡状细胞组;9种植物的泡状细胞组呈扇形排列,开度为直角或锐角,12种植物的泡状细胞组呈弧形排列,开度为钝角;13种植物主脉两侧无泡状细胞,9种植物主脉两侧具泡状细胞.禾本科植物叶片泡状细胞在形态、数目、分布位置等方面存在差异,可以为禾本科植物的分类提供依据.     

番荔枝科植物叶的比较解剖学

利用扫描电镜、叶表皮离析法和石蜡切片法研究了番荔枝科93种2变种植物叶片的形态结构.结果表明番荔枝科植物叶片形态结构具有较大相似性,如叶表面均具有表皮毛,表皮细胞具有晶体,气孔器为平列型,具2～6个副卫细胞,仅分布在远轴面,普遍具有败育气孔器,叶肉组织中普遍含有油细胞等,但表皮毛的类型,表皮细胞的形状,表皮细胞内晶体的类型和形态,叶肉组织的结构具有明显的属间和种间差异.     

栓质细胞和硅质细胞的制片

在常见禾本科作物中,高粱、玉米成熟的中上位叶片是制片的好材料,此时的细胞分化已完成,栓质细胞和硅质细胞较多,表皮坚韧,便于制取和观察,具体做法如下: 1.取材固定剪取叶片中段,在水中浸湿,然后放在载玻片上用单面刀片刮除上侧表皮及叶肉、叶脉等组织(注意不要刮破下面保留的表皮),将材料固定于FAA液中保存备用,或将材料先固定,制片时再刮除也可。 2.水洗将材料放入水中浸泡清洗几遍,除去固定液。     

15种铁角蕨科植物叶表皮形态特征的研究

利用光学显微镜对铁角蕨科15种植物的叶表皮形态特征进行观察。研究结果表明：（1）15种铁角蕨科植物的叶上、下表皮细胞形状为不规则型,垂周壁为深波状、波状或浅波状;上表皮细胞长宽比1.3~2.6,下表皮细胞长宽比1.3~4.1;（2）在15种铁角蕨科植物中共观察到7种气孔器类型,分别为腋下细胞型、不等细胞型、无规则四细胞型、无规则型、极细胞型、聚合极细胞型和聚腋下细胞型,每种植物具有2~5种气孔器类型,气孔均为下生型,多为椭圆形;气孔的长宽比1.12~2.81,气孔密度16.4~105.1个·mm^-2,气孔指数为5.7%~21.1%;（3）铁角蕨科植物叶表皮形态特征中的上表皮细胞形状、垂周壁形状、上表皮细胞长宽比、主要气孔器类型及衍生类型等具有一定的属内稳定性,可作为铁角蕨科属间分类的依据之一;（4）该研究在一定程度上支持秦仁昌和吴兆洪对铁角蕨科的划分以及铁角蕨属内分组和组内分系,并为铁角蕨科植物的分类鉴定及系统演化研究提供基础资料。     

中国木兰科植物的叶结构及其油细胞的比较解剖学研究

利用组织透明法、石蜡切片法及薄切片法对木兰科10属82种1亚种植物叶片的结构和油细胞的 分布密度、结构及其在叶肉中的分布进行了比较研究。鹅掌楸亚科和木兰亚科在叶结构上的主要区别是：鹅掌楸亚科两种植物叶的部分下表皮细胞乳突状,且整个细胞外壁只形成一个乳突,而在木兰亚科植物中有单列多细胞或单细胞的表皮毛,却未发现乳突;鹅掌楸亚科植物叶主脉维管组织环分隔呈束状,且其外包被的纤维也排列成束状,而木兰亚科的80种1亚种植物中,叶主脉维管组织连成轮状,其外面也由一圈连续的纤维环所包围。从而支持木兰科中木兰亚科和鹅掌楸亚科两个亚科的划分。并且,从叶主脉的演化趋势来看,鹅掌楸亚科较木兰亚科进化。另外,木莲属植物叶片的结构与木兰属具有明显差异,因而进一步证明木莲属是不同于木兰属的一个独立的属。油细胞是木兰科植物叶片解剖的显著特征,在叶肉中的分布可划分为3种类型：(A)主要分布于栅栏组织;(B)主要分布于海绵组织;(c)均匀散布于整个叶肉中。油细胞的大小及其在叶中的分布与叶厚、栅栏组织层数、栅栏组织与海绵组织厚度间的比值以及下皮层的有无、表皮毛的类型、叶脉的结构等特征相结合,可作为属、甚至种的鉴别特征。     

肥叶碱蓬叶和茎的解剖结构研究

应用光学显微镜对生长在宁夏中卫盐碱荒漠的肥叶碱蓬的茎和叶解剖结构进行了观察和研究,结果表明:该植物表现出许多适应干旱和盐碱土环境的特点,其基本特征为:叶为肉棒状的等面叶,茎叶表皮细胞具有较厚的角质层,个别表皮细胞形成乳凸状的泌盐细胞。栅栏组织为环栅形,叶内有大的贮水细胞,在贮水细胞之间散布有晶体细胞。叶脉维管束不发达。茎有少量的次生生长,它的结构中髓部发达,并有贮水功能,茎发育后期产生异常结构等。同时肥叶碱蓬的茎和叶结构还有三点特殊之处:(1)叶表皮下有一层排列相当疏松的薄壁细胞;(2)栅栏组织里侧是一层贮藏细胞,在贮藏细胞中细胞核和液泡分布于外侧,内含物沉积于内侧。(3)叶脉维管束导管末端不深入到栅栏组织中。上述结构和特征反映出肥叶碱蓬对干旱、盐碱土生境适应的多样性,也为旱生和盐生植物的生理学研究提供新的实验证据。     

9种榆科植物叶表皮结构特征研究

利用叶表皮离析法观察了榆科6属9种植物叶片的表皮结构。结果表明,榆科植物叶片气孔器仅分布在远轴面,不规则型,不具副卫细胞;叶片毛状体主要有腺毛和非腺毛两种类型,腺毛由基细胞、柄细胞和膨大的顶细胞构成,非腺毛均由单细胞发育而来,基部具或不具钟乳体,多数非腺毛顶部发育成长锥状,少数非腺毛顶部极短呈喙状。根据气孔器的类型和分布位置,尤其是表皮毛的基本结构和发育类型等特征,不支持将广义榆科分为两个独立科的观点。但榆科这9种植物叶表皮特征具有属间或种间差异,有一定的分类学价值。     

陕西分布10种大戟属植物茎叶形态结构比较

利用石蜡切片法、叶表皮装片法对陕西分布10种大戟属植物茎叶的形态结构进行了比较观察。结果表明:(1)10种植物叶的上下表皮细胞形态、气孔分布及大小等指标存在明显差异,茎的结构在各种之间也存在一定差异。(2)用Statistica 6.0分析软件对所测的性状特征值进行了主成分分析和聚类分析,结果发现,在10种植物中,甘遂与其他种的亲缘关系最远,南大戟与华北大戟的亲缘关系较近,斑地锦与地锦草亲缘关系最近。该研究结果为大戟属植物的分类研究奠定了理论依据。     

16种高山植物叶片内的异细胞及其生态学意义

报道了１６种高山植物叶片内异细胞的分布和特征,其中８种植物叶肉的栅栏组织靠近上表皮的一层或两层细胞为民细胞,有些种的海绵组织中含有异细胞;有此种的上表皮中含有异细胞。另外绝大多数的植物的维管组织之中有异细胞存在。     

小麦旗叶保卫细胞长度的分布

植物叶表皮的气孔是蒸发植物体内水分的主通道,而小麦叶片气孔则是由两个哑铃状的保卫细胞组成,这种保卫细胞的长度分布具有一定的稳定性和规律性。为了摸清保卫细胞长度在小麦旗叶上的分布规律,以便进一步研究小麦旗叶的水分生理,1989年我们采用叶片保卫细胞长度观测法,对14个小麦基因型4200个旗叶保卫细胞进行了长度测量,现将测量结果报告如下:     

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。     

中国无患子科的叶表皮特征及其系统学意义

在光学显微镜和扫描电镜下,对狭义无患子科25属33种植物以及七叶树科2种植物和槭树科2属4种植物的叶表皮特征进行了观察,发现这三科植物叶表皮细胞形状为多边形或无规则形,垂周壁一般为平直、弓形或浅波状.气孔器主要有6种类型,通常仅分布在下表皮(倒地铃Cardiospermum halicacabum和伞花木Eurycorymbus cavaleriei偶尔可在上表皮观察到),除无规则型(如波叶异木患Allophylus caudatu、掌叶木Handeliodendron bodinieri、茶条木Ddavaya toxocarpa等16种)最为常见外,辐射型(细子龙Amesiodendronchinense、七叶树Aesculus chinensis、金钱槭Dipteronia sinensis等11种)和环列型(如龙眼Dimocarpus longan、荔枝Litchi chinensis、韶子Nephelium chryseum等6种)也较为普遍,短平列型(赛木患 Aphania oligophylla、绒毛番龙眼Pometia tometttosa、干果木Xerospemuan bonii、假山萝Harpullia cupaniodes)和十字型(广西檀栗Pavieasia kwangsiensis)仅在少数几属中出现,不等细胞型仅出现在倒地铃Cardioslx,mmm halicacabum中.在扫描电镜下,角质层多具有条纹、鳞片或颗粒等特征;三科植物的气孔外拱盖内缘大多为浅波状.本文试图通过对三科的叶表皮特征,尤其是气孔器类型等形态特征的观察,寻求有意义的叶表皮性状,为进一步探讨无患子科尤其是掌叶木属、茶条木属与七叶树科乃至与槭树科亲缘关系提供资料.研究结果从叶表皮特征的角度说明了这三个科在系统上的密切联系.     

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。     

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。     

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。     

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。