海南莎草属植物叶下表皮微形态的研究

利用光学显微镜对海南莎草属(Cyperus Linnaeus)15个种1个变种的叶下表皮微形态进行了研究。结果显示:(1)该属叶下表皮微形态基本特征如下:长细胞为长筒形、短筒形,少数为近方形,边缘波状、深波状;无短细胞的存在;副卫细胞为高圆屋顶形、圆屋顶形、圆屋顶至三角形或三角形;(2)根据保卫细胞的形态将海南莎草属分为两大类型即保卫细胞两端明显加厚型和保卫细胞两端不明显加厚型;(3)海南莎草属叶下表皮微形态一致,表明莎草属是一个自然类群,但在莎草属种间叶下表皮的长细胞形态、保卫细胞及副卫细胞形态、气孔长宽等存在一定的差异,可作为本属种间分类鉴别的参考依据。     

狭基巢蕨叶表皮的结构和气孔器发育的观察

狭基巢蕨Ｎｅｏｔｏｐｔｅｒｉｓａｎｔｒｏｐｈｙｏｉｄｅｓ（Ｃｈｒｉｓｔ）Ｃｈｉｎｇ叶片的上表皮无气孔器,仅具表皮细胞,下表皮由表皮细胞和气孔器组成,气孔指数为２．５。上下表皮细胞和气孔器的细胞中均含有叶绿体。每个气孔器由２个肾形的保卫细胞和２～６个副卫细胞组成,其中以３个和４个副卫细胞的占绝大多数（３细胞的占４５．１％,４细胞的占４３．５％）。从发育上看,气孔器原始细胞进行２次分裂,产生２个保卫细胞和１个同源的副卫细胞。气孔器的发育过程大体可分为４个时期：（１）气孔器原始细胞的分化和分裂期;（２）保卫细胞母细胞成熟期;（３）保卫细胞母细胞分裂和气孔器幼期;（４）气孔器成熟期。狭基巢蕨的气孔器属于中周型     

利用激光扫描共聚焦显微镜研究拟南芥气孔发生与发育

通过激光扫描共聚焦显微镜,利用不同种类(波长)的激光研究拟南芥叶片气孔发生与发育。结果表明,利用紫外激光(351nm)扫描可以清楚观察到拟南芥表皮各种细胞及其发生发育的形态变化,包括表皮毛细胞、副卫细胞、保卫细胞、铺垫表皮细胞等。气孔发生过程中,首先原表皮细胞不对称分裂产生拟分生组织和副卫细胞,接着分化出保卫细胞母细胞,进一步发育形成保卫细胞,最终形成气孔器。气孔分化完成后,保卫细胞在紫外激光下不产生荧光,但利用蓝光激发(488nm)辅助荧光素染色,可清晰地看到保卫细胞。结果表明,激光扫描共聚焦显微镜在拟南芥叶表皮细胞形态研究上有独特的功能。     

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。     

植物气孔阻力及其测定

狭义概念中的气孔是指位于两个保卫细胞之间的缝隙,广义的概念将构成气孔的保卫细胞及副卫细胞也归于气孔结构。二氧化碳、水汽等由大气经过该狭缝进入气孔腔过程中所遇到的机械阻力称为气孔阻力。主要受植物表皮结构、气孔数量及其分布、气孔开张度、小气候因素(尤其是风速、温度、大气相对湿度等)以及大气污染物等因素制约。     

银杏(Ginkgo biloba)叶表皮特征及其气孔的发育

通过光学显微镜和扫描电子显微镜,对离析和未离析的、成熟的和刚开始发育的银杏叶表皮进行了研究.表皮基本特征:两面生气孔型,但气孔主要分布在下表皮,上表皮气孔的数目和分布因个体而异;气孔器为单唇单环式,围绕每个气孔的副卫细胞数目多为5～6个;副卫细胞的平周壁明显加厚,具乳突状突起,拱盖着下陷的保卫细胞;偶有双气孔发生;上表皮厚于下表皮;表皮细胞可明显分为叶脉区和脉间区.角质外蜡质层:在高倍扫描电子显微镜下,管状的蜡质晶体交错覆盖在叶片的外表面,还观察到有些管状的蜡质晶体呈分叉状态.气孔的发育:通过我们的观察,认为银杏气孔的发生属于典型的周源型, 即副卫细胞与保卫细胞各自发生于不同的母细胞,而不是前人报道的中--周型起源.     

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     

蔷薇科原始属植物叶表皮解剖及其系统学意义

本文研究了蔷薇科原始的六个属的代表种的表皮结构。发现在Lyonothamus,Exochorda, Lindleya和Vauquelinia属中气孔分布于下表面;在最原始的Kagneckia属和与之最接近的Quillaja属中,除个别种外,气孔在叶表两面分布。它们的气孔类型分化较复杂,有5种类 型,即无规则型(Anomocytic)、辐射型(Actinocytic)、轮列型(Cyclocytic)、平列型aracytic)和四细胞型(Staurocytic)。同时还发现在Kagneckia,Quillaja,Lindleya和Exochorda 4个 属中气孔组成有多型现象,即在叶表皮中同时存在有2-3种气孔类型;在Vauquelinia属和 Lyonothamus属中主要为一种类型气孔组成;尤其是在Lyonothamus属中,气孔集生成块,其间没有任何表皮细胞间隔,保卫细胞下陷,副卫细胞在表面联合加厚,成为坛状气孔,这在蔷薇科中十分独特。 表皮的形态结构研究证据支持了得自细胞学上的证据(Goldblatt 1976),由Hutchinson(1964)定义的蔷薇科原始的Trib. Quillajeae族,是一个不自然的类群。     

利用气孔保卫细胞周长及叶绿体数目鉴定油菜种间杂种研究

以白菜型冬油菜‘陇油7号’、‘陇油9号’(AA,2n=20),芥菜型油菜‘冬芥’(AABB,2n=36),甘蓝型油菜‘vision'(AACC,2n=38),种间杂种‘陇油7号’ב冬芥’、‘陇油9号’בvision'为试材,对其叶片气孔保卫细胞周长及叶绿体数目进行统计分析,探讨一种快速鉴定油菜种间杂种的简易方法,并用SSR标记法对气孔保卫细胞周长及叶绿体分界法可靠性进行进一步验证.结果显示:(1)油菜亲本及种间杂种气孔保卫细胞周长在不同叶片间变异程度接近,而同一叶片的气孔保卫细胞周长下部位变异程度较小.(2)不同类型油菜亲本及其种间杂种叶片气孔保卫细胞周长和叶绿体数存在明显的分界线,具体判定分界值为:周长＜58.90 μm为白菜型油菜、周长58.90～75.83 μm为种间杂种F1、周长＞75.83 μm为甘蓝型或芥菜型油菜;叶绿体数10～12个为白菜型油菜、14～16个左右为杂种F1、18～19左右为甘蓝型或芥菜型油菜.(3)随机选择经叶片气孔保卫细胞周长和叶绿体数分界特征值鉴定的油菜种间杂种单株40个,用SSR分子标记法对鉴定结果显示,有37个单株具有杂交种带型为真杂种,两种方法鉴定油菜真杂种的吻合率达97.5％.研究表明,白菜型、甘蓝型、芥菜型油菜及其种间杂种的叶片气孔保卫细胞周长及叶绿体存在特定的分界线值,据此可以方便有效地鉴定油菜种间杂种,即当植株气孔同时满足保卫细胞周长在58.90～75.83 μm、叶绿体数在14～16个左右时,则可判定其为真杂种.     

中国野生百合叶表皮特征及系统学意义

利用光学显微镜和扫描电镜对20个野生百合种或变种的叶表皮进行了系统观察和比较分析,结果表明:(1)20种野生百合气孔器均分布于叶片远轴面,气孔器的长轴与远轴面细胞长轴方向一致,均位于远轴面细胞的端点处。气孔器形状从长椭圆形到近圆形不等;保卫细胞均为肾形,无副卫细胞,保卫细胞表面角质层均具条纹;表皮细胞角质层近于光滑或具条纹,均具蜡质,蜡质纹饰呈膜片状晶体或颗粒状;气孔密度、气孔器大小、近轴面远轴面细胞、垂周壁样式差异较大。(2)聚类分析表明,兰州百合、川百合、卷丹百合、紫斑百合、乳头百合、宝兴百合、山丹百合、大理百合、绿花百合、毛百合和有斑百合聚为类群Ⅰ;淡黄花百合、岷江百合和玫红百合3个野生种聚为类群Ⅱ;青岛百合单独为类群Ⅲ;宜昌百合、紫脊百合、通江百合、百合和野百合聚为类群Ⅳ,聚类结果总体上支持形态学分类的结果。(3)叶表皮形态对于区分野生百合不同种具有重要的分类学价值。     

安徽黄精属(Polygonatum)植物叶表皮研究

利用光学显微镜及扫描电子显微镜观察了安徽省黄精属９种植物的叶表皮;统计并测量了气孔类型、气孔大小、气孔密度及气孔指数等;描述了表皮角质膜、蜡质纹饰、气孔的形状及气孔外拱盖等有关特征。结果表明：黄精属植物叶表皮气孔器类型属只有２个保卫细胞而无任何副卫细胞的单子叶植物气孔器类型。气孔的某些特征,如气孔器类型、气孔器分布特征、表皮细胞形状及垂周壁式样、角质层及蜡质纹饰等在种间差异不大,可作种间区别的次级特征用。     

合意非洲铁羽片表皮及气孔器的发育研究

用光学显微镜和扫描电镜对合意非洲铁羽片表皮及气孔器的发育过程进行观察研究。结果显示,(1)在羽片发育过程中表皮细胞变化不明显,主要是细胞伸长和壁增厚的过程;表皮的角质层连续出现。(2)气孔器发育可大致分3个阶段:保卫细胞母细胞阶段、幼保卫细胞阶段和成熟保卫细胞阶段;气孔器发育方式为单唇型或周源型;成熟气孔器属单环型。(3)在羽片发育过程中,气孔密度起初很低,后急剧升高并达到峰值,之后逐渐下降并趋于稳定。(4)有早熟气孔器。(5)羽片表皮发育成熟的方式是由基部向顶部逐步推进。     

油松针叶叶片的结构

油松(Pinus tabulaefermis)的针叶具有旱生叶的形态特征:针形叶使叶表面积尽量最小;表皮细胞小且排列紧密;外壁上有较厚的角质层;表皮下有1—2层具厚壁的下皮细胞;气孔深陷表皮细胞之下(如图),所有这些结构都有利于减少水分的蒸腾,以适应干旱的生活环境。气孔器由保卫细胞和副卫细胞共同组成,叶肉细胞层数不多,每个细胞的壁均有向内折陷形成的许多不规则的褶襞,细胞内有多数粒状叶绿体。叶肉细胞的这种结构大大增加了细胞的表面积,增加了物质交换的接触面,相应地     

植物体表面的通道

植物在生长发育的过程中，要不断与外界进行气体和水分的交换。而植物体各器官表面的气孔是这一交换的主要通道，气孔是如何起调控作用的呢？ 首先，让我们先看一看气孔的结构，气孔的结构因植物种类而异，双子叶植物表皮的气孔是由两个半月形的保卫细胞围合而成，保卫细胞内含有叶绿体，它的细胞壁在靠近气孔器的一面较厚，其它面较薄。而单子叶植物上的气孔的保卫细胞为哑铃形，两端膨大、壁较薄，中部的细胞壁较厚，保卫细胞两边还有一对副卫细胞。不论是哪一类植物上的气孔，当保卫细胞从邻近表皮细胞吸水而膨胀，气孔就张开；而当保卫…     

封面说明:油松针叶的横切面

油松(Pinus tabulaeformis)叶两针一束,簇生于短技上,横切面呈半圆形.表皮和下皮层胞壁厚、胞腔小、排列紧密、外覆较厚的角质膜,气孔器的保卫细胞下陷到下皮层中,同叶肉细胞形成孔下室,在其外方田具喙的副卫细胞拱盖,可减少水分蒸腾.     

安徽黄精属植物叶片的比较解剖学

对安徽黄精属(PolygonatumMill.)7种植物的叶片进行了比较解剖学研究。结果表明:(1)7种黄精属植物叶肉细胞中普遍存在含针晶束的异细胞,其数量多少存在种间差异;(2)除玉竹(P.odoratum)的下表皮外,叶表皮均无表皮毛的存在;(3)仅下表皮有气孔器分布,除湖北黄精(P.ganlandeianens)既有单个散布也有2个或3个聚集后随机散布外,均为单个随机散布在下表皮上;(4)叶片无栅栏组织和海绵组织的分化,除湖北黄精和安徽黄精(P.anhuiense)的叶片有不显著的栅栏组织和海绵组织的分化;(5)气孔器的某些特征,如气孔器大小、气孔器分布、气孔器类型等特征以及表皮细胞形状和垂周壁式样在种间有一定的差异。上述特征为黄精属植物种的划分及系统演化关系的探讨提供实验证据。     

香溪耳羽叶角质层研究

香溪耳羽叶表皮构造存在着一定程度的变异。上表皮较厚,无气孔器,无乳状突起和毛状体基。表皮细胞较规则,矩形,可分为脉路和脉间带。下表皮略薄,具气孔器,乳突状突起密集分布。气孔带上的细胞排列不规则,脉路由2—3行略呈矩形的细胞组成。气孔合唇式,微下限,大小多变,多数整齐排列成或长或短的形状,少数散生。保卫细胞略低于副卫细胞,角质化程度较邻近的表皮细胞强。     

天南星科叶表皮研究

利用光学显微镜对天南星科18属27种及菖蒲科1属1种植物的叶表皮微形态进行观察,同时用扫描电镜对具代表性的14种植物作了研究,结果显示：天南星科气孔类型变异较大,有不规则型,辐射型,平列型,胞环型及平列型和胞环型间的过渡类型,副卫细胞数目0－12个;表皮细胞长宽近相等,平周壁具条纹或否,垂周壁平直,弧形或波浪形,虽然气孔类型对天南星科分类上的意义不大,但与表皮细胞垂周壁形状,副卫细胞角质层纹饰等特征相结合对种间分类有一定意义,天南星科与菖蒲科叶表皮微形态明显不同,从而支持菖蒲属从天南星科中分出另立为科的观点。     

兜兰属(Paphiopedilum)10种植物叶表皮微观结构特征比较

通过对10种兜兰的叶表皮制片观察,对叶表皮细胞、垂周壁、气孔器类型和副卫细胞形态分别进行比较,并测量表皮细胞大小、气孔大小、气孔器指数和气孔器密度等11个数量性状指标,结果表明:叶表皮细胞有不规则多边形和矩形,垂周壁样式有圆形、近圆形、平直一弓形和直形,气孔器以四细胞型为主;15个叶表皮指标的主成分分析显示,与物种生态适应性相关的数量性状指标:表皮细胞大小、气孔密度对种间变异贡献率达75.28%,这一差异反映出不同生境类型兜兰对水分和光照的适应性差异显著。而垂周壁样式、气孔类型和表皮细胞形态指标在划分兜兰属下各亚属具有一定的意义。基于叶表皮性状初步聚类结果显示,种间亲缘关系的处理较支持rDNA ITS证据关于种间关系及亚属的处理。     

玉米叶片气孔及花环和维管束结构对水分胁迫的响应

采用盆栽种植,以玉米品种郑单958为试验材料,设置对照（CK）、轻度（LS）、中度（MS）和重度（SS）水分胁迫 (土壤含水量分别为田间持水量的75%～85%、65%～75%、55%～65%、45%～55%)4个水分梯度,从气孔开度的调控、花环结构的变化、叶片维管束水分运输等方面研究了玉米对土壤水分胁迫的应激反应.结果表明：随着水分胁迫程度的不断加剧,气孔保卫和副卫细胞中过氧化氢(H₂O₂)的积累量逐渐增多,应用荧光染色定位也发现H₂O₂荧光强度逐渐增强,而气孔开度和气孔导度均逐渐减小.同时,花环的正常结构被破坏,花环细胞排列凌乱且体积逐渐变小,维管束鞘细胞变得不规则;大维管束断面面积、木质部面积以及韧皮部细胞数均减少,总的叶片和上、下表皮的厚度逐渐变薄.此外,花环细胞和维管束鞘细胞中叶绿体数目减少,且在中度胁迫下花环细胞中叶绿体的分布发生了变化,由紧贴细胞质膜内侧环靠细胞壁分布向偏细胞中心扩散.发现玉米气孔关闭可能是由保卫细胞和副卫细胞中的H₂O₂共同调节,副卫细胞中的H₂O₂对保卫细胞主导的气孔关闭具有协同作用.总之,在水分胁迫下,玉米通过改变叶片花环结构和厚度、叶绿体的分布,减小木质部和韧皮部面积等降低叶片表面水势,促进气孔关闭,减少体内水分散失,以减轻干旱胁迫对其伤害.