地钱气孔的运动

地钱(Marchantia polymorpha L.)是地钱科(Marchantineae)的代表植物,是具叶状体的苔类植物中形态构造最复杂、进化较高等的种类。在大多数教科书以及苔藓植物文献中,常把地钱气孔描述为不能启闭的死气孔,无调节气体进出的功能。在教学过程中,我们注意到Walker(1939)描述了地钱科的托背苔属(Preissin)气孔的运动。Harold C.Bold(1976)也在《植物和真菌的形态学》一书中提出:地钱气     

新疆四种补血草属植物叶片的解剖学研究

利用叶片离析法和石蜡切片法研究了补血草属4种植物叶片的形态结构。结果表明:(1)4种植物的叶片有许多共同的结构适应特征,表皮细胞排列紧密,表面有厚的角质层;气孔类型均为不等型,气孔位置为平置或略微下陷;上下表皮还具有多细胞构成的盐腺;栅栏组织发达,多为等面叶;存在粘液细胞和单宁细胞;机械组织和维管组织都不发达等。(2)不同种间有不同的结构适应特征,如表皮细胞的形状、大小、垂周壁饰样,气孔密度,盐腺密度,叶片厚度和栅栏组织厚度等。通过叶的结构特征反映出盐生植物与旱生植物的不同。     

苔藓NAC基因家族的生物信息学分析

NAC (NAM, ATAF, CUC)转录因子家族仅存在于陆生植物中,在植物发育、响应胁迫以及生物合成过程中发挥重要作用。许多NAC家族成员的功能已被确定(主要在模式植物中),但在苔藓等早期陆生植物中NAC家族的进化过程尚不清楚。本研究从藓类的小立碗藓(Physcomitrella patens)和泥炭藓(Sphagnum fallax)、苔类的地钱(Marchantia polymorpha)和角苔类的角苔(Anthoceros angustus)中,共鉴定出97个NAC基因,并对其进行NAC转录因子家族进化分析。藓类有大约40个NAC基因,地钱和角苔中只有大约10个NAC基因。在苔藓植物中,NAC基因家族可分为5个亚家族。基因结构和保守结构域分析表明,在同一个亚家族中,大多数NAC基因具有相似的基因结构和编码相似的蛋白基序。共线性分析表明NAC-Ⅱ基因位于藓类植物保守共线性区,并随着藓类植物的整个基因重复事件而扩张。上述研究结果表明NAC基因的扩张不仅发生在维管植物中,也发生在苔藓植物中,这对NAC基因家族的功能扩展是至关重要的。进一步研究结果显示,NAC基因家族的扩增时间与藓类...     

暗罗属植物叶的比较解剖学研究

利用扫描电镜技术、叶片叶片离析方法和石蜡切片法对暗罗属12种植物叶和形态结构进行了比较研究。结果表明,叶表皮细胞形状、气孔器形态、表皮毛类型、表皮细胞中晶体类型、叶肉中油细胞分布位置、栅栏组织和海绵组织厚度的比值,以及主脉维管组织的结构特征等具有明显的种间差异。可以利用这些叶的解剖特征将暗罗属植物相互区别开来。     

中国瓜馥木属植物叶片结构的解剖观察

采用叶片表皮离析法、扫描电镜和石蜡制片法,研究了中国分布的番荔枝科瓜馥木属19种植物叶片的形态结构。结果表明:瓜馥木属叶片形态和结构具有较多的相似性,如叶片表皮均具有2-多个细胞的单列丝状毛,表皮细胞内具有一个晶簇,气孔器均为平列型,只分布在叶片的远轴面,远轴面的表皮细胞平周壁形成一个乳突,叶片主脉的维管组织除具有正常的维管组织外,还具有一个小的副维管束等,这些特征有助于区分番荔枝科植物的属间关系,支持瓜馥木属是一个很自然的类群。但叶片表皮毛的形态及分布,表皮细胞的形状、叶肉中栅栏组织和海绵组织的结构、远轴面的乳突大小以及叶主脉维管组织的细微结构则具有种间差异。尤其有助于区分小萼瓜馥木和黑风藤、广西瓜馥木和独山瓜馥木、上思瓜馥木和东方瓜馥木等形态相似、难以区分的植物种类。该研究结果为该属的系统研究和种间正确区分提供了重要资料。     

新疆10种沙生植物旱生结构的解剖学研究

新疆１０种沙生植物的形态解剖研究表明,它们为适应沙生环境形态结构发生变化。叶器官的形态呈三种类型：叶片退化成膜质或鳞片状,而由同化枝执行光合功能;叶片上下都具栅栏组织,表皮角质膜厚,表皮毛发达,气孔下陷,输导组织和机械组织都发达;叶片肉质化,叶肉组织不分化,贮水组织发达而输导组织不发达。轴器官中厚壁组织发达,围绕维管组织,维管组织内部也有发达的厚壁组织。根中普遍具有周皮,一些植物存在异常的维管组织,部分植物还具有粘液细胞或结晶。沙生植物形成各种旱生结构,以不同的方式适应沙生环境。     

制做叶片气孔开闭演示器

九年义务教育人教版初级中学教科书《生物》第一册在讲解叶片的结构时指出 :1对保卫细胞之间的孔隙 ,叫做气孔。气孔是叶片与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的开闭 ,由保卫细胞控制着。我在教学中 ,为了形象地讲解气孔开闭这一现象 ,设计制做了一个叶片气孔开闭演示器 (见下图 )。1　制作方法1 .1　材料 :长 30 0 mm、宽 2 0 0mm、厚 1 0 mm的木板 1块 ,条形气球 2个 (市场上所售的长形气球充气时 ,一般不能均匀膨胀 ,用安全套效果较好 ) ,外径 6mm的 U型三通管 1个 ,外径 6mm的乳胶管 4 0 0 mm,血压计上的充气球 1个。1 .2　制做 :将两…     

气孔之美

气孔是植物体与外界交换气体的主要门户,由植物表皮上的两个特化细胞——保卫细胞及其围成的开孔构成。在很多维管植物的地上器官中都存在着气孔,其中,叶片上的气孔最多。不同的植物,气孔的形态也不同,我们用肉眼是不能看到的。但在放大成千上万倍的电镜下,呈现在我们面前的气孔,完全是大自然精心雕琢的杰作。     

苔藓植物的茎、叶称为拟茎、拟叶更合适

目前的中学生物学课本和师范学校生物学教材中 ,有关苔鲜植物门的主要特征叙述中讲到“苔藓植物一般具有茎和叶。”我们认为这种说法欠妥 ,容易和维管植物真正含意上的茎、叶概念混淆 ,若把苔藓植物的茎、叶称为拟茎、拟叶更为恰当。苔藓植物的营养体 (配子体 ) ,大多数种类在外形上有类似茎、叶的分化 ,但不为真正的茎叶。茎虽然可分成表皮、皮层和中轴三部分 ,但无明显的组织分化和分工 ,少数结构复杂的类型如提灯藓属、金发藓属中轴部分出现了输导束和所谓导水细胞 ,“类韧皮细胞”,但还是没有出现类似于维管植物中普遍存在的木质部 (导…     

九种维管植物水力性状的演化趋势

维管植物从蕨类植物、裸子植物到被子植物的演化过程中, 生理结构和功能都被认为更趋向于适应干旱的环境。但是关于3类植物是否提升了水分传导和水分利用效率的研究目前多基于叶脉和气孔的形态结构推断, 而对水分传导速率的直接测量则集中于被子植物内部。因此, 同时测定3类植物叶片和枝条尺度的水力性状, 可以研究维管植物水力性状的演化趋势和协同演化关系。该研究测定了中国科学院华南植物园内的蕨类植物(芒萁(Dicranopteris pedata)、华南毛蕨(Cyclosorus parasiticus)、乌毛蕨(Blechnum orientale)), 裸子植物(罗汉松(Podocarpus macrophyllus)、竹柏(Podocarpus nagi)、落羽杉(Taxodium distichum))和被子植物(海南木莲(Manglietia fordiana var. hainanensis)、东京油楠(Sindora tonkinensis)、羊蹄甲(Bauhinia purpurea))共9种植物的水力结构与功能的相关性状。发现9种植物从原始到更演化物种的枝条比导水率(K_S)、叶片比导水率(K_L)和叶片水力导度(K_leaf)依次升高; 叶片蒸腾速率(E)和潜在水分利用效率(WUE_i)升高趋势不显著; 气孔面积指数(SPI)和木材密度(WD)在3个类群间无明显变化趋势。水力功能性状在枝条(K_S)和叶片(K_L、K_leaf和E)尺度显著相关, 但和两个结构性状并无显著相关性。对显著相关的性状进行系统发育独立差分析发现相关性依然存在, 表明枝条导水和叶片导水、叶片失水的协同性独立于系统发育而存在。该文以9种维管植物为例, 发现演化过程中水分传导相关的功能性状有显著提升, 且导水和失水的性状存在着协同演化关系。上述维管植物水力性状演化趋势的结论需要对更多物种、更精细的水力结构性状的进行测定验证。     

外来植物黄顶菊营养器官解剖特征及其生态适应性

采用扫描电镜和光学显微镜对外来植物黄顶菊营养器官的解剖结构研究。结果表明：黄顶菊叶片表皮具较厚的角质层、下陷气孔,叶片为等面叶、全栅型,叶肉细胞环绕维管束鞘细胞紧密排列,是典型C₄植物的Kranz花环结构;茎中厚角组织和维管组织发达,根中还存在通气组织;根、茎、叶中均存在分泌结构。综合光照、温度、土壤pH、有机质、含盐量及伴生种等生态因子分析表明,黄顶菊喜光、喜高温,耐受干旱、盐碱及贫瘠土壤,可与一些耐干旱耐盐碱较强的植物共生。黄顶菊营养器官特别是叶片的解剖特征体现的生态适应性可能与其耐受恶劣生境的能力之间存在一定的相关性,可能是导致黄顶菊具有较强入侵性的原因之一。     

青藏高原2种柳属植物叶片解剖结构和光合特征的比较

对青藏高原不同海拔生境条件下2种柳属植物墨竹柳(Salix maizhokunggarensis)和左旋柳(Salix paraplesia var.subintegra)叶片结构和光合特征进行了比较研究,以探讨植物对高原环境变化的适应性.结果表明:随着海拔的升高,2种柳的叶片解剖结构和光合特征呈规律性变化,主要表现为除气孔面积趋于变小外,叶片的厚度、栅栏细胞的层数、上下表皮的角质层厚度、第一层栅栏组织细胞密度、气孔密度及叶片主脉厚度等指标均呈增加趋势;但海拔的变化对2种柳树叶片结构中的叶片类型、表皮细胞的形状和排列、栅栏细胞的形状、栅栏组织的发达程度、胞间隙以及主脉维管组织的发达程度的影响不明显;随海拔升高,2种柳树的Pn、Gs和Ci值均显著降低,而Ls值显著升高.通过叶片结构和光合数据分析,研究认为2种柳树叶片适应高原环境变化的策略相似,且均以结构变化和牺牲碳同化能力为代价来适应高原环境.     

Changes in hydraulic traits of nine vascular plants from different evolutionary lineages

维管植物从蕨类植物、裸子植物到被子植物的演化过程中, 生理结构和功能都被认为更趋向于适应干旱的环境。但是关于3类植物是否提升了水分传导和水分利用效率的研究目前多基于叶脉和气孔的形态结构推断, 而对水分传导速率的直接测量则集中于被子植物内部。因此, 同时测定3类植物叶片和枝条尺度的水力性状, 可以研究维管植物水力性状的演化趋势和协同演化关系。该研究测定了中国科学院华南植物园内的蕨类植物(芒萁(Dicranopteris pedata)、华南毛蕨(Cyclosorus parasiticus)、乌毛蕨(Blechnum orientale)), 裸子植物(罗汉松(Podocarpus macrophyllus)、竹柏(Podocarpus nagi)、落羽杉(Taxodium distichum))和被子植物(海南木莲(Manglietia fordiana var. hainanensis)、东京油楠(Sindora tonkinensis)、羊蹄甲(Bauhinia purpurea))共9种植物的水力结构与功能的相关性状。发现9种植物从原始到更演化物种的枝条比导水率(K_S)、叶片比导水率(K_L)和叶片水力导度(K_leaf)依次升高; 叶片蒸腾速率(E)和潜在水分利用效率(WUE_i)升高趋势不显著; 气孔面积指数(SPI)和木材密度(WD)在3个类群间无明显变化趋势。水力功能性状在枝条(K_S)和叶片(K_L、K_leaf和E)尺度显著相关, 但和两个结构性状并无显著相关性。对显著相关的性状进行系统发育独立差分析发现相关性依然存在, 表明枝条导水和叶片导水、叶片失水的协同性独立于系统发育而存在。该文以9种维管植物为例, 发现演化过程中水分传导相关的功能性状有显著提升, 且导水和失水的性状存在着协同演化关系。上述维管植物水力性状演化趋势的结论需要对更多物种、更精细的水力结构性状的进行测定验证。     

外源ABA、NO和H2O2对葱莲花瓣及叶片表皮气孔开闭的影响

以葱莲(Zephyranthes candida)为材料,研究不同浓度外源脱落酸、硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)及过氧化氢对花瓣和叶片表皮气孔开闭的影响,以期为三者在切花保鲜中的应用提供新的依据。实验结果表明,10~1000 μmol/L脱落酸和硝普钠均能不同程度地引起花瓣和叶片表皮气孔关闭,且花瓣气孔较叶片气孔有更高的敏感性。过氧化氢对叶片表皮气孔开闭的影响大于对花瓣气孔的影响,花瓣表皮的气孔孔径仅在1000 μmol/L处理时变化显著。这说明在外源信号物质延缓切花衰老的过程中,花瓣表皮气孔的运动也可能起到了一定的作用。适当外源信号物质处理能诱导花瓣表皮气孔关闭,从而使花瓣的蒸腾作用减小,维持植物体内水势,延缓切花衰老。     

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。     

云南大围山四种苔藓植物内生真菌多样性

摘要:【目的】通过对云南大围山四种常见苔藓植物提灯藓(Mnium sp.)、地钱(Marchantia polymorpha)、金发藓(Polytrichum commune)和塔藓(Hylocomium splendens)内生真菌多样性的研究,丰富不同环境苔藓植物内生真菌多样性特征及其群落结构特点,为内生真菌在水生植物向陆生过渡过程中可能的生态学功能研究打 下基础。【方法】采用可培养方法分离内生真菌,结合形态学特征和分子生物学数据对所分离的菌株进行鉴定,研究其多样性。【结果】从4种植物的630个组织块中共分离得到内生真菌900株,内生真菌的分离频率和定殖率分别在1.17－1.77和96.88%－100%之间,与其他非极端环境苔藓植物内生真菌的分离频率和定殖率相近,却普遍高于已报道的极端环境苔藓植物内生真菌的分离频率和定殖率。经鉴定,这些内生真菌分属于57个分类单元,其中炭角菌属(Xylaria)、炭疽菌属(Colletotrichum)、青霉属( Penicillium)和木霉属(Trichoderma)是大围山四种苔藓植物的优势内生真菌属,但各植物的优势种各不相同,部分内生真菌显示出一定的宿主或组织专一性。四种苔藓植物内生真菌的多样性指数和相似性系数分别在1.80－3.22和0.409－0.613之间,也普遍高于已报道的极端环境苔藓植物内生真菌的多样性指数和相似性系数。【结论】 我们的研究表明,大围山苔藓植物内生真菌的多样性及丰度与相似环境中苔藓植物和维管植物的相似,但却普遍高于极端环境苔藓植物的内生真菌。因此,除宿主植物外,环境条件也是影响植物内生真菌多样性和丰度的一个重要因素。     

矮嵩草草甸主要植物气孔分布及开闭规律与蒸腾强度的关系

本文研究了高寒矮嵩草草甸6种植物叶片气孔的分布、密度和开闭日变化规律与蒸腾强度的关系。结果表明：多数植物上下表皮均有气孔分布,而矮嵩草的气孔集中分布在下表皮,羊茅的气孔集中分布在上表皮。同一植物类群中,叶片气孔密度大者,植物蒸腾强度也相对较高。气孔日变化是在日出后,随气温和大气湿度的变化而变化,在9时和午后3时气孔几乎全部张开,然后逐渐关闭。植物蒸腾强度随气孔开闭而发生变化,矮嵩草的蒸腾强度在11时左右达到峰值;垂穗披碱草和美丽风毛菊是在午后1时达到峰值,植物没有“午睡” 现象。     

气孔器绘图中的气孔位置和细胞壁连接

植物器官表面上的气孔器,是植物体进行内外水分和气体交换的门户,并且结构和分布特征具有一定的类群特点。在植物形态学、分类学和生理学等学科中,气孔器的形态结构特征常受到关注。气孔器由1个气孔及其周围的2个保卫细胞组成,有的植物类群在保卫细胞外围还具2或几个副卫细胞。气孔的开闭活     

中国苔藓植物多样性研究进展

苔藓植物是生物多样性的重要组成部分, 包括角苔植物、苔类植物和藓类植物三大类群, 其物种数量仅次于被子植物, 是高等植物的第二大类群。我国是世界苔藓植物多样性最丰富的国家。自2017年以来, 我国苔藓学者在世界范围发现了10个新属, 40个新种, 建立了新的地钱纲分类系统; 更新了我国苔藓植物物种名录, 完成了数本分类学专著, 并在苔藓系统发育基因组、苔藓植物多样性与环境关系、苔藓植物多样性保护等领域取得了可喜的进展。对未来的研究, 我们提出5点建议: (1)加强对重要生态系统、国家公园和关键类群的物种多样性调查; (2)加快基于基因组的苔藓植物多样性研究; (3)加强苔藓植物保护研究; (4)加强西北地区苔藓植物多样性研究人才的培养; (5)进一步加强国际合作, 努力构建“一带一路”国家苔藓植物多样性平台。     

泉水藓姿

苔藓植物(Bryophytes)是一类体形较小的多细胞绿色植物,无维管组织,也无真正的根、茎、叶,不开花结果,而是通过孢子来繁殖.生活史中,配子体(苔藓的绿色植物体)占有绝对优势,孢子体依附于配子体. 苔藓植物种类丰富,全世界有两万多种,分布于除海洋之外的各种生态系统.它们被分成苔类植物(Liverworts)、角苔类...