盐胁迫下木榄幼苗叶片的解剖学变化

对梯度盐度下木榄(Bruguiera gymnorrhiza)幼苗叶解剖特征进行观察,并分析木榄适应盐胁迫的形态学变化特点以及盐胁迫对植物生长的影响.在0‰～50‰盐度范围内,木榄胚轴均能正常萌发,但幼苗高度、鲜重以及叶面积与培养盐度之间存在着明显的负相关.随着盐度的增加,木榄叶的上(下)角质层和上(下)表皮层增厚,单宁细胞密度增大,上(下)内皮层变薄,叶肉细胞的胞间隙缩小;栅栏组织厚度因细胞的长度和宽度减小而变薄,而海绵组织厚度与培养盐度之问无明显的相关性,栅栏组织/海绵组织的比率下降.扫描电镜下栅栏组织细胞中的叶绿体数量和形态未见明显的变化,但叶绿体在细胞中的位置发生了改变.因此,盐胁迫下叶片栅栏组织厚度的下降、海绵组织中胞间隙的减少以及叶肉细胞中叶绿体的分布变化可能是导致植株光合效率下降和幼苗生长受阻的重要原因.     

赤皮青冈幼苗叶片解剖结构对干旱胁迫的响应

以浙江庆元、湖南洞口和湖南靖州3个种源的赤皮青冈1年生幼苗为材料,采用盆栽称量法控制土壤水分含量,设置土壤相对含水量分别为75%～80%(对照)、55%～60%(轻度干旱胁迫)、45%～50%(中度干旱胁迫)和30%～35%(重度干旱胁迫),研究不同程度干旱胁迫对赤皮青冈幼苗叶片解剖结构和蒸腾作用的影响.结果表明: 干旱胁迫下,3个种源赤皮青冈幼苗叶片的总厚度、上下表皮厚度和栅栏组织厚度均显著降低.栅栏组织厚度与海绵组织厚度比(栅海比)、气孔长度和宽度随干旱程度的增强而显著减小,而气孔密度随干旱胁迫程度的增强而显著增加.干旱处理对叶片主脉厚度无显著影响,木质部厚度的变化因种源而异.叶片结构的变化引起生理功能改变,随着胁迫程度的加强,赤皮青冈幼苗的蒸腾速率显著降低.对照和各干旱处理湖南洞口种源幼苗叶片的下表皮厚度、栅海比、气孔密度显著大于其他2个种源,蒸腾速率显著小于其他2个种源,表明湖南洞口赤皮青冈对干旱胁迫的适应性较强.     

干旱胁迫下AMF对云南蓝果树叶片解剖结构的影响

苯菌灵为杀真菌剂,在土壤含水量为32.32％、29.63％、25.86％、19.39％、12.93％和6.46％的条件下,分别添加苯菌灵和不添加苯菌灵,形成“低AMF”和“高AMF”处理。该研究以云南蓝果树幼苗叶片为材料,利用盆栽试验研究了干旱胁迫下丛枝菌根真菌( AMF)对云南蓝果树幼苗叶片解剖结构及抗旱性的影响。结果表明：添加苯菌灵处理显著降低了不同水分处理条件下AMF侵染率,随着干旱胁迫程度加剧,云南蓝果树幼苗根部的AMF侵染率显著降低。轻度胁迫条件下(土壤含水量为29.63％),叶片解剖结构参数未发生显著变化;土壤含水量低于25.86％,云南蓝果树幼苗表现出较高的抗旱性,苯菌灵处理可以显著影响叶片角质层厚度、栅栏组织厚度和上表皮厚度等7个叶片结构指标,证明了高AMF可以增强代表云南蓝果树幼苗叶片抗旱性的结构性状。土壤含水量为25.86％、19.39％和12.93％时苯菌灵处理的效果较土壤含水量为6.46％时更显著,这是因为6.46％的土壤含水量严重抑制AMF的侵染,说明AMF侵染程度会影响云南蓝果树幼苗的抗旱性。进一步用隶属函数值法对10个叶片性状进行综合评价,发现高AMF处理可增强云南蓝果树幼苗的抗旱性。该研究结果为AMF在濒危物种云南蓝果树保护过程中的合理利用提供了理论依据。     

植物叶片形态解剖结构对环境变化的响应与适应

叶片是植物进化过程中对环境变化比较敏感且可塑性较大的器官,环境变化常导致叶的长、宽及厚度,叶表面气孔、表皮细胞及附属物,叶肉栅栏组织、海绵组织、胞间隙、厚角组织和叶脉等形态解剖结构的响应与适应。本文综述了陆生植物叶片上述形态解剖结构对水分、温度、光照、CO2浓度和UV-B辐射等环境因子变化以及多因子复合作用的响应与适应,分析了该领域的研究特点及其存在的问题,指出了未来研究的重点和方向。     

云南秋海棠属植物叶片横切面比较解剖研究

报道30种主产于云南的秋海棠属植物叶片的横切面解剖构造特征。采用常规石蜡切片法切片观察,结果表明:云南秋海棠属植物叶片薄、横切面均为异面叶、呈典型的阴叶结构,叶肉组织虽有栅栏组织和海绵组织的分化,但栅栏组织不发达,占叶肉组织的比例较小。表皮多为单表皮,极稀复表皮,表皮毛均由多细胞组成。气孔集中于下表皮,孔下室或下陷气孔特大、通气组织极发达;角质层形状多样,呈均匀增厚、瘤状和片状突起;叶绿体椭球形、数多、个体大,主要分布于叶肉组织,集中于栅栏组织。解剖构造特征在各分类组内呈现不完全一致性,而在相同茎的形态类型中有些较一致的特征,在不同种间解剖特征各有差别;根状茎和直立茎类型种类的横切面组织结构表现为表皮细胞壁外的角质层薄、栅栏组织与叶肉组织厚度比例较小等弱光照、湿生等适应性较弱的特征。球茎类型的种类表现为角质层较厚、栅栏叶肉组织厚度比例较大等适应略为干燥和较强光照的特征。     

不同牡丹叶片解剖结构及其环境适应性

【目的】探究生长在不同生境中的牡丹对平原地区环境的形态学适应特征,为牡丹的保育措施研究及筛选优异的种质资源提供参考。【方法】以原生境不同的中原牡丹（‘凤丹’、‘洛阳红’）和野生牡丹（紫牡丹、狭叶牡丹、大花黄牡丹、西藏黄牡丹、滇牡丹、卵叶牡丹）为试验材料,采用石蜡切片技术观察叶片解剖结构并测定和分析相关指标。【结果】（1）中原牡丹与野生牡丹的叶片上、下表皮细胞形状不规则,气孔均匀分布于下表皮,叶表皮形态表现出不同程度的差异性。（2）中原牡丹和野生牡丹的叶片均为异面叶,不同牡丹叶片解剖结构与光合色素含量存在显著差异。大花黄牡丹有湿生植物特征,如叶片与角质层相对较薄、栅栏组织不发达、细胞间隙较大且气孔密度最大;滇牡丹的叶片、栅栏组织和海绵组织的厚度最大,对高温偏干旱的平原生境表现出较强的适应性。（3）叶片厚度与上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度之间存在极显著的正相关关系;气孔长轴、气孔指数与栅栏组织厚度、叶片厚度等性状之间存在极显著的正相关关系。【结论】野生牡丹中除大花黄牡丹外其他种质均对高温干旱的平原生境有较好的适应性,大花黄牡丹的湿生结构与光合色素含量指标可作为不能在平原地区栽培的主要原因。     

镉胁迫对西瓜幼苗生长及其叶片解剖结构和生理特性的影响

该研究以‘北抗1号’西瓜幼苗为试验材料,采用实验室盆栽方法,考察在不同浓度镉胁迫(0、60、120、180和240 mg/L)处理下西瓜幼苗的生长及其叶片生理特性和解剖结构的变化特征,初步探讨西瓜耐受镉胁迫的生理机制。结果显示：(1)在镉胁迫条件下,西瓜幼苗的生长受到抑制,随着镉胁迫浓度的增加,西瓜幼苗的叶片形态黄化现象逐渐加重,根系形态逐渐纤弱,株高、茎粗、茎节数和叶片数均呈现下降趋势。(2)镉胁迫下,西瓜幼苗叶片主脉中细胞受损,主脉直径显著减小,叶肉组织疏密度显著降低。(3)随着镉胁迫浓度的升高,西瓜幼苗的含水量、净光合速率、SOD活性等显著降低,丙二醛和游离脯氨酸含量显著升高,POD活性和可溶性蛋白含量先升高后降低,生理特性受到显著影响。研究发现,‘北抗1号’西瓜幼苗对镉有一定的适应性,在低浓度(60 mg/L)镉胁迫处理下,西瓜幼苗的形态特征、生理特性变化不显著,但在高浓度(180 mg/L)镉胁迫下,幼苗的生长受到严重抑制,渗透调节系统以及生物膜保护系统严重受损。     

干旱胁迫下杉木叶片吸水及水分逆向运移特征

全球气候变化下降水格局时空分布不均导致亚热带地区季风气候周期性干旱日益严重,而叶片吸水对缓解植物干旱胁迫具有重要的生态和水文效应。本研究以盆栽杉木(Cunninghamia lanceolata)作为对象,利用重水(δD)喷施模拟降水,设置4个土壤水分(自然充沛、自然适宜、轻度干旱和中度干旱,分别对应实际土壤含水量(SWC)21%～26%、16%～21%、12%～16%和8%～12%)和4个叶面湿润时长(10、30、40和60 min),对杉木叶片吸水及逆向运移重水的利用比例进行连续监测。结果表明：当土壤受到干旱胁迫(SWC 8%～16%),叶片持续喷湿时间≥30 min时,叶片会发生吸水,且叶片吸收的水分可沿叶-枝-根的水势梯度逆向运移到木质部和根附近土壤中,改善植物水分状况;叶片对逆向运移重水的利用比例随降水结束后时间的增加而逐渐减小,在降水结束1 h后达到最大值,为10.82%;枝条和根对逆向运移重水的利用比例随降水结束后时间的增加先升高后缓慢减小,其分别在降水结束2 h和2～4 h后利用比例达到最大,为8.36%和0.65%,说明杉木各个部位对逆向运移重水的利用比例不同,响应时...     

盐胁迫下海马齿叶片结构变化

用石蜡切片法制片、光学显微镜观察了海马齿植物营养器官--叶片的盐适应结构变化,以明确盐生植物对盐渍生境适应的叶片结构变化特征,为盐生植物的耐盐机理研究提供依据.结果表明:(1)海马齿植物叶片表现出许多适应干旱和盐渍环境的特点,其基本特征为:叶片肉质化,为典型的等面叶;栅栏组织发达,且含有大量叶绿体;叶表皮气孔微下陷,叶表皮细胞外壁的角质层较薄,表皮细胞大小不等,外切向壁外凸,参差不齐,有些表皮细胞特化为泡状细胞,其数量与盐胁迫的浓度呈正相关.(2)叶的海绵组织中含有大量的薄壁细胞,幼叶海绵组织的薄壁细胞在0.5%～2.5% NaCl胁迫下均变大,且数量也增加;而老叶海绵组织的薄壁细胞只有在低浓度(0.5% NaCl)的盐胁迫下变大,而在高浓度下其薄壁细胞反而变小或成不规则形状.(3)盐晶广泛分布在海马齿的叶肉组织细胞内,且其数量随着盐胁迫浓度增加而增加.     

地枫皮营养器官解剖结构特征及其叶片结构的生态适应性

为了明确地枫皮的结构特征及其在石灰岩山顶和山腰疏林间两种环境下生长的叶片解剖结构的差异,本研究采用石蜡切片和半薄切片对地枫皮营养器官进行解剖观察并评价了叶片结构对不同生态环境的响应。结果表明:地枫皮根中次生维管组织发达,木射线和韧皮射线明显。老茎的次生构造中,皮层贮藏物质丰富,内有大的石细胞群,韧皮射线和木射线明显;而髓细胞内含有大量晶簇和少量单晶。在叶片横切面观上,叶为异面叶,表皮细胞一层,上表皮无气孔分布,主脉中薄壁细胞中分散有石细胞。叶片解剖结构显示,随海拔高度上升,地枫皮趋向于旱生植物的特点,其主要表现在叶片表皮细胞外壁角质层加厚,栅海比增加、海绵组织排列由紧密变疏松。另外,根皮、茎皮和叶肉中都分布有大量油细胞。     

紫穗槐幼苗根系生理特性和解剖结构对PEG-6000模拟干旱的响应

采用PEG-6000模拟干旱胁迫处理,测定了紫穗槐幼苗根系的可溶性糖、可溶性蛋白质、丙二醛、游离脯氨酸含量及SOD、POD酶活性变化以及解剖结构特征,旨在比较不同干旱程度对紫穗槐幼苗根系生理指标、内部解剖结构的影响,探索紫穗槐幼苗对水分胁迫的适应能力,揭示紫穗槐幼苗根系对土壤水分胁迫的响应和调控机制。结果表明:丙二醛含量变化显示当PEG-6000溶液浓度超过50g/L以后,紫穗槐幼苗根的膜系统开始受到损伤,并在PEG-6000溶液浓度达到250g/L受损程度显著增强,达到了对照的1.6倍,同时启动渗透调节作用(游离脯氨酸含量显著增加),达到了对照的3.8倍,在PEG-6000溶液浓度低于200g/L时,紫穗槐幼苗根系中至少没有启动以游离脯氨酸为主的渗透调节过程。可溶性糖和可溶性蛋白质含量及SOD、POD酶活性的变化印证了胞内发生的生理代谢变化,在PEG-6000溶液浓度为200g/L时,可溶性糖含量仅为0.121mg/g,达到最低点,随后上升,当PEG-6000溶液浓度进一步增加到250g/L时,紫穗槐幼苗根系中的可溶性糖含量则迅速回升到0.64mg/g,为对照组的63.37%。可溶性蛋白质含量在低浓度PEG-6000溶液(50g/L)处理下即有明显反应,下降到对照的61.5%,随后呈波动性变化。SOD和POD活性对PEG-6000模拟干旱胁迫的响应规律类似,均对PEG-6000模拟干旱胁迫处理迅速响应且活性增加。当PEG-6000溶液浓度达到50g/L至100g/L时,抗氧化酶的合成量最高,而后活性下降。60d的PEG-6000模拟干旱胁迫处理影响了紫穗槐幼苗根系的生长发育,随着PEG-6000溶液浓度增加,维管柱的直径变大,木质部厚度增大,导管直径变小、但导管密度增加,当PEG-6000溶液浓度达到250g/L时,导管密度比对照组增加了41.3%,木质部厚度比对照组增加了91.5%。以上结果表明,PEG-6000模拟干旱胁迫处理下,不同胁迫程度紫穗槐内部生理和根系解剖结构变化不同,通过改变自身生理代谢和根系内部解剖结构,以适应土壤水分胁迫的逆境条件,来满足自身生长和发育的需求平衡。     

青藏高原紫穗槐主要形态特征变异分析

应用数量统计方法,对在西藏拉萨市、曲水县和甘肃玛曲县等青藏高原区首次种植的紫穗槐3个居群的17项形态特征指标进行比较分析。变异系数分析结果表明:不同居群内及居群间的形态特征存在一定程度的变异。采用主成分分析方法,找到了积累贡献率达86.603%的4个主成分,新枝长、新枝直径、老枝直径、主根直径、二级侧根总长5个性状是造成紫穗槐形态变异的主要因素,并分析了其与根际土壤生境的相关性。通过对紫穗槐一级侧根与二级侧根根长频率分布研究,表明:(1)不同居群内及居群间各个阶段根长存在差异;(2)居群3(玛曲)中一级侧根和二级侧根根长≥40 cm的频率明显高于另外两个居群。     

干旱胁迫下雷竹叶片叶绿素的高光谱响应特征及含量估算

植物叶片的反射光谱特征与叶绿素含量密切相关。以重要的笋用竹种雷竹(Phyllostachys violascens)为研究对象,采用盆栽及控水试验方法研究了2年生雷竹在干旱胁迫条件下冠层叶片反射光谱的响应特征,分析了叶片叶绿素含量与不同波段光谱反射率一阶微分值以及光谱特征参数之间的相关关系,并以雷竹叶绿素含量敏感波段及构建的植被指数与叶绿素含量进行了拟合。结果表明,重度缺水处理后雷竹叶片叶绿素含量显著降低,在可见光区叶片光谱反射率随叶绿素含量的降低而增加,以波长493、639、693、756 nm等处的光谱反射率一阶微分值与叶绿素含量的相关性较高。雷竹叶片叶绿素含量与光谱特征参数如绿峰反射率、红谷反射率、蓝边面积、绿峰面积之间的相关性较高。与已有的植被指数相比基于雷竹叶绿素含量敏感波段修正后的植被指数与叶绿素含量相关性优于原植被指数。基于反射率一阶微分值构建的多元回归方程以及修正的绿色归一化植被指数(m GNDVI)构建的回归方程拟合效果较好,为雷竹叶绿素含量的较优估算方程。研究结果可以为雷竹叶绿素含量的快速无损测定以及季节性干旱条件下雷竹林的科学经营及灾后评估提供依据。     

葛藤不同类型叶耐旱结构的比较解剖学研究

选取葛藤栅栏组织厚度／叶肉组织厚度、栅栏组织直径、海绵组织直径、气孔密度、表皮毛密度、维管束密度、主脉厚角组织层数等旱生指标,对葛藤的3个引种类型叶的旱生结构进行比较解剖研究,结果表明3个类型的相对抗旱顺序为：美国葛藤优势最强,粉葛次之,药葛最差。     

干旱胁迫对3种灌木不同器官化学计量特征的影响

采用盆栽控水试验,研究了3个水分处理,即田间持水量(FC)的(75±5)％、(55±5)％和(35±5)％,对丁香、黄刺梅、连翘的叶、茎、极细根(0～1 mm)、细根(1～2 mm)和粗根(＞2 mm)化学计量特征的影响.结果表明:3种灌木相同器官间氮(N)和磷(P)含量以及C∶N、C∶P、N∶P均存在显著差异.随着干...     

Spatio-temporal heterogeneity in Arabidopsis thaliana leaves under drought stress

Using chlorophyll (chl) fluorescence imaging, we studied the effect of mild (MiDS), moderate (MoDS) and severe (SDS) drought stress on photosystem II (PSII) photochemistry of 4-week-old Arabidopsis thaliana. Spatio-temporal heterogeneity in all chl fluorescence parameters was maintained throughout water stress. After exposure to drought stress, maximum quantum yield of PSII photochemistry (F(v)/F(m)) and quantum efficiency of PSII photochemistry (Φ(PSΙΙ)) decreased less in the proximal (base) than in the distal (tip) leaf. The chl fluorescence parameter F(v) /F(m) decreased less after MoDS than MiDS. Under MoDS, the antioxidant mechanism of A. thaliana leaves seemed to be sufficient in scavenging reactive oxygen species, as evident by the decreased lipid peroxidation, the more excitation energy dissipated by non-photochemical quenching (NPQ) and decreased excitation pressure (1-q(p)). Arabidopsis leaves appear to function normally under MoDS, but do not seem to have particular metabolic tolerance mechanisms under MiDS and SDS, as revealed by the level of lipid peroxidation and decreased quantum yield for dissipation after down-regulation in PSII (Φ(NPQ)), indicating that energy dissipation by down-regulation did not function and electron transport (ETR) was depressed. The simultaneous increased quantum yield of non-regulated energy dissipation (Φ(NO)) indicated that both the photochemical energy conversion and protective regulatory mechanism were insufficient. The non-uniform photosynthetic pattern under drought stress may reflect different zones of leaf anatomy and mesophyll development. The data demonstrate that the effect of different degrees of drought stress on A. thaliana leaves show spatio-temporal heterogeneity, implying that common single time point or single point leaf analyses are inadequate.     

海岸黑松和紫穗槐对间歇强净风和风沙流吹袭的生理响应机制

以海岸防风固沙优势树种紫穗槐(Amorpha fruticosa Linn)和黑松(Pinus thunbergii Parl)为研究对象,利用野外便携式沙风洞用间歇风吹模拟自然阵风,通过分析间歇强净风(18m/s)和强风沙流(172.93g cm^-1 min^-1)吹袭过程中和风后恢复中,两树种叶片膜脂过氧化产物含量、抗氧化酶活力、渗透调节物含量的变化,以探讨其对自然阵风吹袭响应机制及自愈修复生理机制。结果表明,自然状况下,紫穗槐和黑松叶片相对含水量(RWC)相近,但抗氧化酶活力及种类和渗透调节物含量及种类上存在差异。紫穗槐叶片丙二醛含量(MDA)、脯氨酸含量及过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活力分别较黑松高93.3%、78.6%、118.8%、6.5倍。而黑松可溶糖含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力较紫穗槐高111.5%和28.2%。在间歇净风和风沙流处理中,随着风吹袭次数增多,黑松叶片RWC趋于小幅降低,可溶性糖含量及POD、SOD、CAT活力呈小幅波动式变化;紫穗槐叶片RWC大幅下降,伴随着脯氨酸含量,POD、CAT、SOD活...     

海岸桐的抗旱生物学特性

南沙群岛土壤主要以珊瑚砂为主,由于其光照强、土壤水分和养分贫瘠等环境条件,导致很少植物能够在岛上正常生长.为了快速恢复南沙岛礁的植被,需要筛选出抗旱性强的植物并进行引种.海岸桐(Guettarda speciosa)是一种典型的热带海岸植物,在海岛和海岸带防风固沙及植被生态恢复等方面发挥着重要作用.该文以西沙永兴岛自然...     

干旱胁迫对不同施氮水平麻疯树幼苗光合特性及生长的影响

采用盆栽控水的方法,研究了干旱胁迫（连续干旱0 d,5 d,10 d,…,45 d）对不同施氮水平(对照 0 kg N·hm^-2、低氮 96 kg N·hm^-2、中氮 288 kg N·hm^-2、高氮 480 kg N·hm^-2)麻疯树幼苗光合特性及其生长的影响.结果表明: 随干旱胁迫强度的增加,各施氮水平麻疯树幼苗叶片相对含水量、苗高生长量、地径生长量、叶面积、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均降低,且各水分处理间差异极显著(P<0.01);随干旱时间的延长,叶绿素含量和水分利用效率表现出先升高后降低的趋势,而胞间CO₂浓度呈先降低后升高的趋势.正常供水时,施氮处理均不同程度提高了麻疯树幼苗的光合能力,促进了麻疯树幼苗的生长,且施氮量越高效果越好;干旱条件下,氮素营养对植株光合能力和生长的影响与干旱程度和施氮水平有关.轻度干旱时,提高施氮水平对植株光合能力和生长具有明显的促进作用;中度干旱时,中氮的促进作用明显高于其他施氮水平;严重干旱时,低氮的促进效果最好,高氮的促进作用减弱并逐渐转向抑制.