菰属系统与演化研究－－叶片表皮微形态

菰属叶片表皮微形态以其具有稻型的硅质体,指状的双胞微毛,三角形的副卫细胞,应位在禾本科(Gramineae)稻族(Oryzeae)内,但因其硅质体不整齐排列于脉上,而且有时呈现十字形或浅节结形,双胞微毛的顶细胞较粗壮等独特性状,结合染色体2n=2x=30,34,而区别于稻族中其他各属(x=12),且其所具竹亚科(Bambusoideae)的胚型(F+PP)在稻族中也鲜有,故应在稻族中独立成菰亚族(subtribeZizaniinae)。其属下种间的叶表皮微形态特征,大都吻合孢粉、外稃表皮微形态特征的研究结果,揭示菰属在全世界有4种,2亚种。     

菰属系统与演化研究——孕花外稃表皮微形态

应用扫描电子显微镜对禾本科菰属及其有关9属14种3变种1变型的孕花外稃顶端及其芒基部的表皮微形态进行观察比较研究。研究结果基本符合E.E.Terrell与W.P.Wergin的研究报道,但我们不仅种类收集齐全而且增加研究了与菰属有关的属种,及菰属下的一些变种及混淆种,更有利于探讨菰属的系统位置及其演化关系。菰属以其稻型的双胞微毛与硅质体应隶属于稻族。又根据它们所具硅质体形状及硅质乳突的数量,除揭示它为单性花一支与稻属、假稻属、水禾属等两性花一支在稻族中存在平行演化现象外,也揭示了在菰属中共有4种、2亚种,其中以菰最为原始。     

梯牧草属(Phleum)叶表皮微形态特征研究

利用扫描电子显微镜对禾本科梯牧草属及其近缘属共17属35种2变种植物的叶片上下表皮微形态特征进行了研究。结果显示,梯牧草属植物叶片上下表皮脉间长细胞都为长筒形或长菱形,细胞壁平直或弯曲,脉上硅细胞结节形,气孔副卫细胞平行形,脉上刺细胞常见,脉间偶见或缺失,无乳突,无微毛;同时,根据叶表皮微形态性状构建了系统发育树,结果表明梯牧草属与早熟禾族聚为一支,显示其亲缘关系较近,而与燕麦族、剪股颖族和虉草族的亲缘关系则相对较远,因此叶表皮微形态证据支持将梯牧草属置于早熟禾族中。     

菰属系统与演化研究——花粉形态

本文首次报道了菰属Zizania L. 及其有关属,共7属,13种,3变种,1变型的花粉形 态。通过光学显微镜和扫描电镜,对其花粉的形状、外壁的层次及纹饰等进行了观察。经过研 究,笔者认为：菰属应置于禾本科稻族内;菰属在稻族内的演化及菰属内的种间演化均存在 平行演化的现象;菰属在全世界有4种2亚种。这些结论大都吻合笔者对其它形态特征的研 究结果。     

虾须草属位于紫菀族的新证据

虾须草属Sheareria (菊科Compositae)是我国特有的单型属.国内学者将其置于向日葵族Helianthereae米勒菊亚族MiUeriinae,而Robinson和Nesom则认为该属应归属于紫菀族Astereae.我们比较该属与向日葵族、紫菀族代表植物种类的微形态学、解剖学和细胞学特征.虾须草S. nana舌片近轴面细胞为线形,具横向条纹,细胞中央纵向隆起,与紫菀族代表种相同或相近,而与向日葵族的代表种中的细胞近圆形、表面具乳突存在显著区别.在舌状花子房壁横切面上维管柬(肋)间部分的结构上,5种向日葵族植物具有如下共同特征:子房壁含3-4层结构,即表皮、下皮层、小细胞区,有的还有薄壁细胞层;表皮与下皮层细胞大小和形态一致,排列整齐.虾须草与5种紫菀族植物的子房壁均只由表皮和薄壁组织组成.虾须草为二倍体,核型公式为2n=2x=18sm.虾须草与紫菀族的染色体基数均为x=9,而和向日葵族普遍存在的染色体基数x=10不同.所有的证据都表明虾须草属应置于紫菀族,而不是向日葵族中.     

中国蓼属头状蓼组植物叶表皮微形态及其分类学意义

采用光学显微镜对中国蓼属头状蓼组17种7变种植物的叶片下表皮微形态进行了观察研究,结果表明,其叶片下表皮微形态特征分为4种类型:(1)气孔器类型为无规则型,表皮细胞不规则形,垂周壁波状或深波状;(2)非典型不等型,偶有无规则型,表皮细胞多边形或不规则形,垂周壁弓形、波状或深波状;(3)平列型,表皮细胞不规则形,垂周壁深波状;(4)平列型兼有非典型不等型,表皮细胞不规则形,垂周壁波状。根据其叶片下表皮气孔器类型,结合该组植物形态、习性等特征,将中国蓼属头状蓼组植物划分为4个系,即掌裂叶系、多年生系、蓼子草系以及一年生直立系。     

沟稃草属及其近缘属植物颖片微形态特征研究

通过扫描电镜对沟稃草属及其近缘属共14属20种2变种植物颖片微形态进行观察。结果显示:(1)沟稃草属颖片脉间长细胞长筒形或短筒形,细胞壁波状弯曲,显著增厚;脉间短细胞单生,脉间栓细胞近圆形,脉间硅细胞缺失;脉上硅细胞单生,近圆形,有气孔器,气孔副卫细胞平行形至低圆屋顶形;脉上、脉间刺毛常见,有钩毛,无微毛,有乳突,无大毛。(2)根据颖片微形态特征所构建的系统发育树显示,沟稃草属与早熟禾族植物聚为一支,表明其亲缘关系较近,支持将沟稃草属置于早熟禾族中。(3)沟稃草属与拂子茅属、野青茅属植物相距较远,颖片微形态证据不支持将沟稃草属作为广义拂子茅属的成员,其应该单独成属。     

国产18种鳞盖蕨属植物叶表皮微形态特征及其系统学意义

鳞盖蕨属是一个自然类群,由于各类群之间的形态差异以及种内变异比较大,因此其分类一直存在争议。该研究利用光学显微镜(LM)和扫描电子显微镜(SEM)对鳞盖蕨属18种植物(含3变种)的叶表皮微形态进行了观察和比较,并结合形态学、孢粉学和分子系统学探讨其系统学意义。结果表明:在光学显微镜下,18种鳞盖蕨属植物叶上、下表皮的脉上均有毛,叶表皮细胞都为不规则形,垂周壁为深波状或波状; 气孔都分布在下表皮,气孔器类型主要有极细胞型和腋下细胞型两种,叶表皮微形态特征支持鳞盖蕨属是碗蕨科中的一个单系类群; 叶上、下表皮脉间毛的变异特征支持光叶鳞盖蕨、毛叶边缘鳞盖蕨和二回边缘鳞盖蕨处理为边缘鳞盖蕨变种; 在扫描电镜下,叶上表皮角质层多为脊状凸起,多数还具丝状纹饰,角质膜特征与叶片回数有一定的相关性; 共环极细胞型、聚腋下细胞型、不等细胞型和不规则四细胞型只在少数种出现,气孔外拱盖多数凹陷,光滑或有颗粒; 气孔外拱盖内缘平滑、浅波状或齿状; 保卫细胞两极大多数有“T”型加厚,不同种间叶表皮微形态特征表现出一定差异。该研究结果为其分类、演化、系统位置等进一步研究提供了参考。     

黑龙江悬钩子属植物叶表皮形态结构的研究

利用扫描电子显微镜对黑龙江悬钩子属植物的叶表皮形态结构进行比较研究。结果显示:(1)悬钩子属植物叶的上表皮细胞呈多边形,垂周壁平直,或无规则形,垂周壁浅波纹;下表皮细胞无规则形,垂周壁浅波纹或深波纹。(2)表皮毛类型有单细胞直立不分支、卷曲不分支,头状腺毛和盾状腺毛四种类型。(3)气孔器均分布于下表皮,且气孔器类型为无规则形;气孔外拱盖单层、内缘平滑或不规则波状。研究表明,黑龙江悬钩子属植物的叶表皮微形态学特征表现出一定差异性,对种间的划分和鉴定具有一定的分类学意义。     

14种木犀榄族植物叶表皮微形态的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对木犀榄族（Oleeae）5属14种植物的叶表皮微形态特征进行了观察,结果表明：（1）叶表皮细胞形状有无规则形和多边形两种;下表皮腺点的数目远远大于上表皮,流苏树上表皮细胞没有腺点;叶下表皮有气孔器,形状为圆形、椭圆形;气孔器均为不规则型;气孔器外围角质层有放射状、条状、环状、颗粒状等多种类型;（2）气孔器和叶表皮细胞许多特征具有明显的种间差异,可以作为种间鉴定的重要依据;（3）叶表皮微形态结构上的许多共同特征,表明木犀榄族植物是单独一自然类群。上述特征可为木犀榄族植物属及物种的划分与鉴定、系统演化关系的探讨等提供参考。     

中国荩草属叶片表皮的微形态及其分类意义

本文报道荩草属及其邻近属共5属17种4变种的叶片表皮微形态研究,其中有些种类为首次报道。主要有以下几点: 1、荩草属叶片表皮微形态有5种类型,根据这几种类型结合小穗的外部形态,可在荩草属下分为两亚属及5个组。 2、荩草属及其哑铃形的硅细胞及三角形或圆屋顶形的气孔副卫细胞等近似须芒草属Andropogon Linn.应位于禾本科Gramineae蜀黍族Andropogoneae下,但硅细胞多为短哑铃形而且伴有其它各种类型,微毛的顶细胞远长于基细胞的独特性状,应独立成为荩草亚族Arthraxoninae Benth。 3、根据A.breviaristatus Hack.,A.quartiniana A. Rich.,A.pauciflorus Honda and A.hispidus(Thunb.)Makino 4者叶片表皮细胞类型完全相似特征,赞同P.C.van Weltzen意见,应作一种处理;根据国际命名法规优先律,应用A.hispidus (Thunb.) Makino。 4、海南荩草A. hainanensis Keng et S.L.Chen与茅坪荩草A. maopingensis S.L.Chen et Y.X.Jin应当独立成种.因其两种的叶片表皮细胞类型完全不同。     

国产柿属(Diospyros)的叶表皮形态研究及其分类学意义

为了解柿属(Diospyros)植物的叶表皮特征,在光学显微镜下观察了46种2变种植物的叶表皮微形态特征,并进行了主成分分析。结果表明,柿属植物的叶表皮微形态可分为2组：A组的表皮细胞为不规则形,垂周壁浅波状或深波状;B组的表皮细胞为多边形,垂周壁平直或弓形。气孔全部位于下表皮,以无规则型为主,但同时有辐射型、环列型和十字型气孔存在。大多数种具有表皮毛,表皮毛有非腺毛和头状腺毛的区别。柿属植物的叶表皮微形态特征类型多样,能够为部分类群的分类提供较好的形态学证据。     

中国特有属藤山柳属(猕猴桃科)植物的叶表皮形态及其分类学意义

由于形态特征变异和地理分布区域存在重叠,中国特有属藤山柳属(猕猴桃科)的物种划分问题长期以来存在争议,曾被分为20种或修订为含1种4个亚种的单型属。该研究选取了在形态和地理分布上有代表性的29个居群的184份标本,利用光学显微镜和扫描电镜观察了叶表皮形态和微形态特征,以探讨它们的分类学意义。结果表明:(1)藤山柳属植物叶表皮毛被的形态和微形态特征有3类,即光滑-短柱状毛、刚毛-长柱状毛/长刺毛、绒毛-单列多细胞毛,且这些特征在居群间差异明显,并各具明显的地理分布格局,支持把藤山柳属分为3类,即光滑类、刚毛类和绒毛类。(2)3类藤山柳植物在个别居群表现出部分同域分布现象,在峨眉山不同海拔高度的3个居群存在垂直地带性分布特点。(3)藤山柳属植物叶表皮的其他形态特征,如不规则型表皮细胞、6类气孔器、叶表皮初级蜡质纹饰以网状隆起为主,伴随着2～4类次级纹饰,在居群间变化多样等均没有明显的分类学意义。(4)由于具有相同的叶表皮形态特征和地理分布,建议把繁花藤山柳合并到绒毛藤山柳,故支持藤山柳属是1个正处于分化进程中的单型属,包括1个种3个亚种。     

委陵菜属锥状花柱组植物叶表皮微形态特征的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,观察了新疆委陵菜属（Potentilla L.）锥状花柱组（Sect.Conostylae(Wolf)Yü et Li）15种委陵菜植物叶表皮的微形态特征。对其叶表皮毛的类型、表皮细胞的形状及大小、气孔器的分布、气孔器类型、气孔形状、气孔大小、气孔密度、气孔指数、气孔外拱盖形态及其纹饰等指标进行分析：有几种植物叶的上表皮无气孔,而下表皮均有气孔器的分布,形状为长椭圆形、椭圆形、宽椭圆形和近圆形;气孔器的类型多为短平列四细胞型、无规则四细胞型、无规则型、围绕型和辐射型;表皮毛的类型为针状毛、带状柔毛和腺毛;表皮细胞分为不规则形和多边形;表皮毛特征、叶片表皮细胞的形状、垂周壁式样、气孔器的形状类型、气孔密度指数及蜡质纹饰等存在差异,可作为亚属间及种间分类的依据。     

华北地区繁缕属（Stellaria L.）植物叶表皮微形态特征研究

采用光学显微镜,对华北地区分布的繁缕属植物16种2变种,其它4属4种植物的叶表皮微形态进行了观察。结果表明：繁缕属植物叶片的下表皮均存在气孔器,而上表皮仅少数种类缺乏气孔器。气孔器类型比较多样,有不等细胞型、无规则型、无规则四细胞型;表皮细胞主要为不规则型,垂周壁从平直、弓形、浅波状、波状、到深波状;上表皮气孔指数在5.23~31.65之间;下表皮气孔指数在10.02~29.44。叶表皮被毛或无,毛被分为星状毛、腺柔毛、柔毛、绢毛。该研究说明叶表皮的微形态特征在种间差异明显,可以为分种及属间亲缘关系的探讨提供依据,但是对组的划分存在一定的局限性。     

美洲鳄梨属植物的叶表皮微形态特征及其分类学意义

在光学显微镜下,对美洲鳄梨属54种植物的叶表皮微形态特征进行了观察,研究发现叶表皮细胞形状多为规则形;垂周壁一般平直;大多数种类的叶表皮具均匀分布的单细胞毛状体;平列型气孔器下生,随机分布于网状叶隙内,可进一步分为3个小类;形态相似的物种通常具有相似的叶表皮特征。本研究选取了19个特征进行PCA分析,发现鳄梨属被明显分为2个支系。叶表皮特征在种内比较稳定,种间存在一定差异,表皮细胞形状、气孔器形态及其突出物等特征组合对于鳄梨属种尤其一些表型相似的种类的鉴定有一定的帮助。     

从叶片表皮细胞结构讨论尾稃草属与臂形草属的分合问题

尾稃草属Urochloa Beauv.与臂形草属Brachiaria Griseb.的外部形态很相似,中外禾本科分类学者对这两属分合问题存在不同看法。为此取该两属的国产11种,67份材料作叶片表皮细胞结构的观察研究,共拍摄显微照片22张。 制片方法:参见南京中山植物园研究论文集,1980年版。 两属11种叶片表皮的微形态特征的共性是硅细胞为哑铃形、节结形或十字形,气孔辅卫细胞为圆屋顶形,显示本两属应隶属于黍亚科Panicoideae,黍族Paniceae,雀稗亚族Paspalinae之下。但其脉间细胞结构可分析归纳如下:     

中国春黄菊族植物叶表皮结构的研究

本文对分布在中国的春黄菊族(Anthemideae)中的25属98种植物叶的表皮结构进行了观察。1.毛状体的类型适于作为本族自然群、属、亚属、组或系的分类特征。2.轴型、半平列型和螺旋型等复合结构的气孔适于作属以下各单位的分类依据。3.表皮细胞的大小、气孔的保卫细胞长度和 T 型-毛的顶端长度等,这些只是数量特征,在本族分类上意义不大。     

菰属Zizania L.植物的分支分类研究

本文应用分支分类学中的最大同步法对全世界菰属Zizania L.及其有关属种进行定量分析研究其种系发生后所得出的分支树谱图上明显表示出法洛斯属Pharus Br.不应该与菰属、稻属Oryza L.等同位在稻族Oryzeae内,而应另立法洛斯族Phareae.菰属在稻族中独立出较进化的一支,当今称为菰亚族Zizaniinae.在菰属内全世界有4种.2亚种,其演化关系为菰Z.latifolia是最原始,由它分别向得克萨斯菰Z.texana及水生菰Z.aquatica演化,再由水生菰演化至沼生菰Z.palustris。     

18种(1变型)鼠尾草属植物叶表皮及表皮毛微形态特征研究

鼠尾草属是唇形科中最大的属,全球有近1 000种。我国是鼠尾草属东亚分布中心,有84种,分布于全国各地,尤以西南地区最多。鼠尾草属植物具有很高的经济价值和观赏价值,但由于鼠尾草属植物分布广、种类多、形态变异大,给该属鉴定和分类学研究带来了很大的困难。此外,在采集和调查过程中发现弧隔鼠尾草亚属和荔枝草亚属的很多种类在营养生长期仅通过叶片很难鉴定。表皮毛是植物叶片上最常见的附属物,其分布特性和形态特征常作为植物鉴定和分类学研究的重要手段。该文利用光学显微镜和环境扫描电镜对18种和1变型共19份鼠尾草属植物的叶片类型、表皮细胞形状、垂周壁样式、气孔器类型和表皮毛等叶表皮微形态特征进行了观察和比较研究,为鼠尾草属的分类界定研究提供证据。结果表明:这19份鼠尾草属植物叶表皮和表皮毛形态特征在电子显微镜下表现出明显的多样性,叶表皮细胞形状为不规则形或多边形,垂周壁多数为浅波状或波状,少数为平直或弓形。气孔器为无规则型和不等细胞型,其中无规则型最为常见。样品叶表皮毛分为4个类型,盾状腺毛、头状腺毛、短非腺毛和长非腺毛。该属植物叶表皮的这些微形态特征,可为本属鉴定和分类学研究提供理论依据。