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。     

元宝山南方红豆杉的解剖结构及其环境适应性

以分布于广西北部元宝山自然保护区的南方红豆杉为研究对象,利用石蜡切片方法和光学显微技术,对其茎和叶的解剖结构及其对环境的适应性进行了研究和探讨。结果表明:(1)茎和叶的表皮细胞均较小,外壁角质层发达,胞内富含单宁类物质;(2)1～2年生茎无周皮,皮层基本薄壁组织分成5瓣,茎横切面呈"梅花"形,3年生茎具周皮,次生韧皮部薄壁组织发达、细胞内含物丰富;(3)叶片下表皮气孔带和中脉带均有角质层乳状突起分布,乳突大而密集,气孔仅分布于下表皮,气孔器为双环型,叶肉海绵组织发达,约占叶肉厚度的3/4。进一步分析显示,元宝山南方红豆杉茎和叶的解剖结构与元宝山的中亚热带山地气候和阴生环境相适应;与前人研究结果不同,本研究发现叶片角质层乳状突起遍布下表皮,这可能与元宝山南方红豆杉的分布区海拔高且环境温度低有关。     

闽楠营养器官的解剖结构及其生态适应性

采用石蜡切片和光学显微技术对闽楠(Phoebe bournei(Hemsl.)Yang)营养器官的解剖结构及其生态适应性进行了研究。结果显示,闽楠为典型异面叶,叶片中脉发达,维管束呈扇形,导管径向排列,韧皮部外侧有大量韧皮纤维分布。上表皮外侧具角质层,下表皮外侧无角质层,下表皮细胞呈犬牙状向外凸起,有表皮毛和气孔分布,气孔为双环型、外凸;栅栏组织由1层细胞组成,海绵组织由3~4层细胞组成。茎的初生结构中,表皮轻微角质化,厚角细胞5~6层,薄壁细胞5~7层,维管束为外韧型;茎的次生结构中,表皮外部角质层加厚,木栓层细胞3~4层,木栓形成层细胞1层,栓内层细胞2~3层,维管束紧密排列连成环状,次生韧皮部和次生木质部发达,形成层细胞2~3层。根的次生结构中木栓层细胞5~6层,木栓层内侧具1层木栓形成层,栓内层细胞2层。闽楠营养器官的解剖结构特征一方面呈现出阴生植物的特点,另一方面也对阳生和旱生环境具有一定的适应性。     

青藏高原高山植物的形态和解剖结构及其对环境的适应性研究进展

高山植物是一类生长于树线以上至雪线的山地植物。揭示高山植物适应环境的形态和结构特征及其内在机制,对研究全球气候变化下,植物对环境的响应和适应具有重要的理论意义。然而,国内在高山植物功能生态学的研究上相对薄弱,已有研究主要集中在对青藏高原高山植物的报道上。结合国外高山植物的相关研究报道,从形态和解剖结构两个方面对青藏高原高山植物的研究进展进行了综述,重点阐述了高山植物的形态、解剖结构及其与环境的适应性关系。植株矮小（有的呈垫状）、叶片小而厚、具有通气组织、栅栏组织多层、机械组织发达、虫媒花性状、线粒体数量多和叶绿体基粒片层少等是这一地区高山植物普遍具有的形态和结构特征。高山植物形成上述结构的特异性是高山特殊综合生态环境长期作用的结果。同时,也是高山植物对高山环境的高度适应。最后,对这一领域存在的问题以及未来研究的重点和方向进行了探讨。目的是引起国内研究者的关注,促进我国高山植物功能生态学的研究与发展。     

12种短命植物叶解剖结构及其对荒漠环境的适应性

以分布于新疆北部古尔班通古特沙漠南缘的12种短命植物为研究材料,采用常规石蜡切片法,对其叶的解剖结构进行了观察分析,探讨12种短命植物的叶解剖结构对荒漠生态环境的适应性关系。结果显示:(1)12种短命植物中,有8种植物的叶肉栅栏组织发达,表现出等面叶特征;有7种植物侧脉维管束具有花环状结构,表现出C4植物特点。(2)12种植物叶片均具有气孔下室,其中,小花荆芥等7种植物叶片具有发达的气孔下室。(3)12种植物叶肉及叶脉中常有晶体存在,晶体数量及大小在不同植物中有差异。研究认为,12种短命植物从总体上呈现出旱生结构特征,从个体角度看这些特征是不同类群的植物以不同方式适应沙漠干旱环境的结果,但不足以改变该类植物的中生性质。     

江南油杉营养器官的解剖结构及其生态适应性

采用石蜡切片和光学显微技术对江南油杉(Keteleeria fortunei(Murr.)Carr.var.cyclolepis(Flous)Silba)根、茎、叶的解剖结构进行观测,研究其形态结构对环境的适应性。结果显示:江南油杉叶片为异面叶,上表皮厚11.5μm,外侧覆盖厚4.5μm的角质层,下表皮厚8.6μm,外侧覆盖厚2.4μm的角质层,有气孔器分布,栅栏组织由1~2层细胞组成,海绵组织由2~3层细胞组成,主脉为单脉,厚474.1μm。茎的初生结构中表皮细胞1~2层,外皮层细胞4~6层,内皮层细胞6~8层,其内分布有树脂道;次生结构中木栓层细胞2~3层,栓内层细胞1~2层,皮层内有树脂道和分泌腔分布,维管束紧密排列连成环状。根的初生结构中外皮层细胞3层,内皮层细胞1~2层,具凯氏带,初生木质部为四原型;次生结构中木栓层细胞3~4层,栓内层细胞2~3层。江南油杉营养器官的解剖结构表现出较大的可塑性,使之既能较好地适应阳生环境又对阴生环境具备一定的适应性,还可耐受一定的干旱和寒冷。     

喀斯特地区莎叶兰的解剖构造及其环境适应性

以广西西北部雅长兰科植物保护区的莎叶兰( Cymbidium cyperifolium)为对象,采用石蜡切片法对莎叶兰叶片和根的解剖构造及其对喀斯特环境的适应性进行了研究。结果表明：(1)莎叶兰叶片的上表皮覆盖有较厚的角质层,气孔均分布于下表皮,且凸出表皮细胞之上;各表皮性状在叶片不同部位存在显著差异,叶片下部的气孔密度、气孔指数和气孔长度最大,表皮细胞密度以叶片上部的最大;叶片属于等面叶,叶肉无栅栏组织和海绵组织的分化;叶脉为明显的平行脉,且粗细交互分布;(2)莎叶兰根的横切面包括根被、皮层、中柱3部分,其中根被细胞排列紧密,为生活细胞;皮层由薄壁细胞组成;根部维管束属于辐射维管束,14原型。菌根粗壮,稀根毛,共生真菌主要分布于根被及皮层中,菌丝体通过根被薄壁细胞间隙及内、外皮层的通道细胞进行侵染。(3)莎叶兰叶片和根的结构不仅有湿生植物特征,如叶片相对较薄、气孔少且凸出表皮细胞、冠/根比值大等;还有旱生植物的特征,如叶片角质层较厚、机械组织发达、细胞结构紧密、具含晶细胞,肉质根具根被,内、外皮层细胞壁明显增厚等。这些结构是莎叶兰对当地缺水、干湿季明显、分布于林下多石砾土壤的生长环境的一种高度适应性表现。     

小花山桃草营养器官解剖结构及其生态适应性研究

通过石蜡切片法对外来入侵植物小花山桃草进行解剖学方面的研究,旨在揭示其入侵和蔓延的结构基础。结果表明：小花山桃草根的次生结构中次生木质部所占比例较大,约占整个横切面的2/3,导管数量多,平均达138.25个,管腔大,管径为85.37 μm;根和茎的木栓层均较发达,由6～7层扁平细胞组成;根和茎的次生韧皮部中存在大量含针晶细胞;小花山桃草的叶具典型的旱生植物叶片的结构特征：表皮为复表皮,上下表皮均有气孔分布,上表皮气孔密度为180 mm^-2,下表皮气孔密度为266 mm^-2;栅栏组织为双栅型,近轴面栅栏组织细胞2～3层,排列紧密而整齐,含叶绿体较多;叶片主脉木质部发达,由多列导管组成。上述特征说明小花山桃草的解剖结构对干旱生境有较强的适应性。     

两种罗布麻营养器官的解剖结构及其生态适应性

采用石蜡切片法,对红麻和大麻状罗布麻的营养器官进行解剖学观察.结果显示:(1)红麻和大麻状罗布麻叶片均为异面叶,叶片表皮均被不同厚度的角质层,气孔具孔下室,栅栏组织2层;红麻的栅栏组织比大麻状罗布麻的排列紧密,而海绵组织比大麻状罗布麻的排列疏松;大麻状罗布麻叶片主脉厚度平均值为489.61 μm,而红麻仅为369.29...     

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。     

乌苏里鼠李茎叶的解剖结构及其生态适应性

为探究乌苏里鼠李（Rhamnus ussuriensis）茎叶的解剖结构对环境的适应性机理,采用石蜡切片及扫描电镜技术,对乌苏里鼠李叶片、茎的解剖结构进行研究。结果表明：乌苏里鼠李叶片为典型异面叶,表皮毛和气孔均分布在下表皮,气孔指数为39.04%;栅栏组织由2层薄壁组织细胞组成,结构紧密,海绵组织排列疏松。叶片主脉发达,维管束呈环状排列,木质部导管数量较多,直径较大,维管束周围薄壁组织细胞后含物丰富。在茎的初生结构中,表皮细胞角质层较厚,皮层薄壁组织细胞内含有晶簇,维管束为外韧无限维管束,髓部发达;茎的次生结构中年轮显明,为典型的环孔材,有凹下的皮孔,次生木质部发达,导管以螺纹导管与孔纹导管居多,导管分子多为复管孔;射线以单列射线为主,偶见双列射线。乌苏里鼠李叶片、茎的解剖结构具有明显的抗逆特性,能够较好的适应干旱、寒冷环境。     

红树植物白骨壤叶片的解剖结构及其生态适应性

运用石蜡切片的方法对红树植物白骨壤的叶片进行解剖学的观察和研究。结果表明:白骨壤的叶为异面叶;上表皮为复表皮,有厚的角质膜及下皮层;下表皮上有大量的泌盐腺毛;栅栏组织多层,约占叶肉组织的2/3,海绵组织退化;机械组织和输导组织均很发达。反映了白骨壤叶片的结构与其生活的海生环境高度相适应。     

珍稀植物青檀叶的解剖结构及其生态适应性特征

采用石蜡切片法、叶表皮离析法对不同居群青檀叶片的解剖结构进行了对比观察和分析,以期探讨中国特有属植物青檀在解剖结构方面对石灰岩地区贫瘠干旱的适应特征及其机理。结果表明,青檀在叶的解剖结构方面对干旱的石灰岩生境有良好的适应性,其中生境条件最差的巢湖银屏山居群青檀的耐旱性最强,具体表现为：叶片厚,表皮细胞小,具有较厚的表皮细胞外壁和角质层;栅栏组织发达,细胞排列紧密;气孔小且密度大,成簇分布等特征。本研究对青檀在石灰岩地区的推广栽培提供了理论基础。     

星状雪兔子植物叶的解剖结构对高山环境的适应性

对青藏高原东缘两个不同居群的星状雪兔子植物叶的结构进行了显微观察,观察结果表明:两种不同居群植物的叶片类型均为等面叶,表皮细胞单层,角质层厚,表皮细胞形状为多边形,垂周壁平直或弓形。生于海拔2850m处的星状雪兔子植物,叶片厚度为330.66μm,上表皮气孔密度为106.75,下表皮气孔密度为144.79;海拔2890m处的星状雪兔子植物,叶片厚度为537.07μm,上表皮气孔密度为53.6,下表皮气孔密度为77.30。两种植物叶片类型虽然均为等面叶,但明显表现为两种不同的生态类型,这表明了星状雪兔子植物的叶在无表皮毛保护的情况下对高山环境的适应性并不是单一的。     

无距虾脊兰营养器官解剖结构及其生态适应性

采用石蜡切片法对无距虾脊兰（Calanthe tsoongiana T.Tang et F.T.Wang）营养器官解剖结构进行研究。结果显示,无距虾脊兰叶为等面叶,与一般植物相比,表皮毛和气孔器较少,均分布在下表皮,气孔器稍外凸,叶片维管束分化程度不一,木质部厚度远大于韧皮部。假鳞茎由表皮、基本组织和维管束组成,基本组织发达,含有丰富的内含物。维管束散生于基本组织中;根主要由根被、皮层和中柱组成,根被通常可见4层,皮层由8~10层薄壁细胞组成,菌丝体通过破坏根被细胞侵入皮层。除正对木质部脊的中柱鞘细胞外,其余中柱鞘通道细胞全面增厚,维管束类型为辐射维管束,中柱中央为薄壁细胞组成的髓。无距虾脊兰营养器官的解剖特征表现出阴生植物的特点,引种栽培过程中应注意适当遮荫和通风。     

无距虾脊兰营养器官解剖结构及其生态适应性

采用石蜡切片法对无距虾脊兰(Calanthe tsoongiana T.TangetF.T.Wang)营养器官解剖结构进行研究。结果显示,无距虾脊兰叶为等面叶,与一般植物相比,表皮毛和气孔器较少,均分布在下表皮,气孔器稍外凸,叶片维管束分化程度不一,木质部厚度远大于韧皮部。假鳞茎由表皮、基本组织和维管束组成,基本组织发达,含有丰富的内含物。维管束散生于基本组织中;根主要由根被、皮层和中柱组成,根被通常可见4层,皮层由8~10层薄壁细胞组成,菌丝体通过破坏根被细胞侵入皮层。除正对木质部脊的中柱鞘细胞外,其余中柱鞘通道细胞全面增厚,维管束类型为辐射维管束,中柱中央为薄壁细胞组成的髓。无距虾脊兰营养器官的解剖特征表现出阴生植物的特点,引种栽培过程中应注意适当遮荫和通风。     

锦鸡儿属植物幼茎及叶的解剖结构及其生态适应性

对采自我国的5种锦鸡儿属植物的幼茎及8种锦鸡儿属植物的叶片进行了解剖学观察和研究,结果表明这5种锦鸡儿的幼茎具有相同结构,其特征是具皮层纤维束(5-7束),周皮层发达。叶片的解剖结构与生态环境有关,森林和草原种的旱生结构不如高原荒漠种发达,差异主要在于有无下皮层、海绵组织与栅栏组织分化程度及单宁含量等方面。以川西锦鸡儿为代表的高寒荒漠种在解剖结构上的特化,表明长期对高寒生境的适应,促使其更为强烈地分化出旱生结构,因而具有明显的生态适应性。     

2种高山海棠营养器官的解剖结构及其生态适应性研究

采用NaOCl法、石蜡切片法对分布于海拔3 000 m的川西高原野生变叶海棠和花叶海棠的叶、茎、根进行了研究,旨在分析2种高山海棠营养器官的解剖构造,并探讨其解剖特征与川西高原干旱贫瘠地区的生态适应关系。结果表明:变叶海棠和花叶海棠的解剖构造极为相似,这可能与二者在起源及地理分布等的密切联系有关:二者叶的上下表皮细胞均具有厚的角质层,且上表皮气孔缺失、下表皮气孔密集,栅栏组织较厚,叶柄中具有分化出栅栏组织和海绵组织的纵棱脊结构;二者茎中的栓内层细胞壁较厚,次生木质部发达,导管周围分布着细胞壁木质化的木薄壁组织细胞,髓的外围有一圈细胞壁增厚的环髓带细胞;2种海棠的细根中已出现典型的次生结构,木质部占有极大的比例,主要以单管孔的形式存在的导管密集,无髓结构。变叶海棠和花叶海棠的上述解剖结构特征体现了二者对川西高原地区干旱环境都具有较强的适应能力。     

新疆野苹果种群遗传结构及其环境适应性

新疆野苹果(Malus sieversii)属国家二级保护植物, 是栽培苹果的主要祖先之一。它呈片段化残遗分布于亚洲中部干旱区山地。为了探究影响该物种种群遗传变异的主要环境因子及其适应机制, 该研究选取中国新疆伊犁地区、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦分布的10个种群为研究对象, 通过SLAF-seq简化基因组测序获取单核苷酸多态性(SNP)数据。利用ADMIXTURE软件和主成分分析对种群遗传结构进行分型; 利用梯度森林分析和冗余分析评估影响种群遗传变异的主要环境因子; 运用潜在因素混合模型来检测新疆野苹果种群适应局部环境的基因组位点。结果显示: 10个种群可以区分出2个遗传谱系; 谱系A主导东部种群, 谱系B主导西部种群, 而中部种群则出现了两个谱系的交汇; 种群空间遗传结构呈现出沿经度方向上的地理替代格局。气温年较差(bio 07)和气温季节性变化(bio 04)是影响新疆野苹果种群等位基因频率变化的两个最重要环境因子。经注释发现15个环境关联基因位点与植物响应干旱、高盐、冷热等非生物胁迫的很多生理过程相关。综上所述, 新疆野苹果对环境适应的主要压力来自气温条件的变化, 生理适应可能是其响应环境胁迫的主要机制。     

陕北撂荒地上优势蒿类叶片解剖结构及其生态适应性

对陕北丘陵区撂荒地上处于自然恢复演替不同时期的3种优势种蒿类铁杆蒿（Artemisia gmelinii Web．）、茭蒿（Artemisia giraldii Pamp．）、猪毛蒿（Artemisia scoparia）的叶片解剖结构进行了观察研究的结果表明,随着演替序列的发展,3种蒿类的栅栏组织随演替时间的推移呈现出全栅型-环栅型-过渡型的趋势,叶片解剖结构说明越靠近演替前期的蒿类对干旱的适应性越强。此外,3种蒿类的栅栏组织排列都很紧密,表皮细胞排列不规则,且具有表皮毛和腺毛等旱生适应结构;在猪毛蒿和茭蒿中还发现了特化的气腔结构。这些特征均能说明这些蒿类植物具有很好的抗旱适应性,作为环境改造的先锋物种,它们在当地的自然植被恢复演替中起着积极的正向推动作用。