24种鳞毛蕨科植物叶表皮形态特征的研究

该研究利用光学显微镜对鳞毛蕨科24种植物的叶表皮形态特征进行观察。结果表明:(1)24种鳞毛蕨科植物的上表皮细胞形状为长条形或不规则形,垂周壁为深波状或浅波状,下表皮细胞均为无规则形,垂周壁均为深波状;上表皮细胞长宽比在1.5~5.7之间,下表皮细胞长宽比在2.2~3.9之间。(2)在24种鳞毛蕨科植物中共观察到8种气孔器类型,分别为不等细胞型、无规则四细胞型、极细胞型、腋下细胞型、横列型、无规则型、聚腋下细胞型和聚合极细胞型,每种植物具有2~8种气孔器类型,气孔均为下生型,多为椭圆形;气孔的长宽比在1.2~1.8之间,气孔密度在17.4~86.0个/mm~2之间,气孔指数为8.60%~37.4%。(3)通过对24种鳞毛蕨科植物的观察可将其上表皮细胞形状、垂周壁形状、上表皮细胞长宽比、主要气孔器类型及衍生类型等作为叶表皮形态特征的分类依据。(4)根据叶表皮形态特征可将24种鳞毛蕨科植物分为2类:即耳蕨类和鳞毛蕨类。该研究在一定程度上支持秦仁昌分类系统对鳞毛蕨科的划分,为鳞毛蕨科植物的系统分类及演化研究提供基础资料。     

15种铁角蕨科植物叶表皮形态特征的研究

利用光学显微镜对铁角蕨科15种植物的叶表皮形态特征进行观察。研究结果表明：（1）15种铁角蕨科植物的叶上、下表皮细胞形状为不规则型,垂周壁为深波状、波状或浅波状;上表皮细胞长宽比1.3~2.6,下表皮细胞长宽比1.3~4.1;（2）在15种铁角蕨科植物中共观察到7种气孔器类型,分别为腋下细胞型、不等细胞型、无规则四细胞型、无规则型、极细胞型、聚合极细胞型和聚腋下细胞型,每种植物具有2~5种气孔器类型,气孔均为下生型,多为椭圆形;气孔的长宽比1.12~2.81,气孔密度16.4~105.1个·mm^-2,气孔指数为5.7%~21.1%;（3）铁角蕨科植物叶表皮形态特征中的上表皮细胞形状、垂周壁形状、上表皮细胞长宽比、主要气孔器类型及衍生类型等具有一定的属内稳定性,可作为铁角蕨科属间分类的依据之一;（4）该研究在一定程度上支持秦仁昌和吴兆洪对铁角蕨科的划分以及铁角蕨属内分组和组内分系,并为铁角蕨科植物的分类鉴定及系统演化研究提供基础资料。     

15种蹄盖蕨科植物叶表皮形态特征的研究

利用光学显微镜对蹄盖蕨科15种植物的叶表皮形态特征进行观察和研究。结果表明:蹄盖蕨科15种植物的上、下表皮细胞均为无规则型,垂周壁为凹凸状或深波状;上表皮细胞长宽比在1.0~3.2之间,下表皮细胞长宽比在1.0~2.6之间;在这15种植物中共观察到6种气孔器类型,即极细胞型、腋下细胞型、聚合极细胞型、聚腋下细胞型、无规则四细胞型和无规则型,每种植物具有3~4种气孔器类型,气孔均为下生型,多呈椭圆形。气孔的长宽比在1.3~2.1之间;气孔密度在32~90个/mm2之间;气孔指数为17.7%~40.9%。依据上述叶表皮形态特征将15种蹄盖蕨科植物分为3类,即双盖蕨类、蹄盖蕨类和对囊蕨类。该研究在一定程度上支持Christenhusz分类系统对蹄盖蕨科的划分,为蹄盖蕨科植物的系统分类及演化研究提供基础资料。     

桦木科植物叶表皮的研究

本文利用光学显微镜及扫描电镜观察了桦木科6属、38种植物的叶表皮。发现该科植物成熟叶片的气孔器有四种类型：即无规型、轮列型、不典型辐射型和短平列型,叶表皮性状及性状状态对于桦木科植物属的确定和族的划分具有重要的分类学价值。在确定叶表皮性状的演化趋势时,综合了其他方面的研究成果(如Abbe,1935,1974;Brunner和Fairbrothers,1979;Hall,1952;Kikuzava,1982;Kuprianova,1963),并且发现叶表皮形态对于揭示桦木科植物的属间演化有较大的参考价值。作者认为：叶表皮特征支持将桦木科分成两个族;气孔器无规则型、气孔器外拱盖单层、气孔器在保卫细胞极区无”T”型加厚以及下表皮细胞垂周壁平直为原始的叶表面性状;下表皮细胞垂周壁具波纹和气孔器为不典型辐射型等特征仅发现于榛属、虎榛子属,铁木属和鹅耳枥属,从而将榛族与桦木族分开;桦木族包括桦木属和桤木属,由于具有较多的原始性状而比榛族原始,在榛族中,鹅耳枥属最为特化(见图1)。     

中国桑寄生科花粉形态研究

本文报道用光学显微镜和扫描电镜观察中国桑寄生科45个分类群的花粉形态,综合分析其外部特征,参考内部结构及化学成分方面的资料,探讨本科各属的分类和系统发育。 研究结果表明,中国桑寄生科植物花粉明显区分为两种类型,而且各自有其演化规律。我们也支持将我国的桑寄生科区分为两个独立的科,即 Loranthaceae A.Juss.(1808)和Visca-ceae Miers(1851),使其更全面反映自然系统发育。 过去国产桑寄生亚科种类,发表的新分类群往往当作桑寄生属(Loranthus)植物,据花粉形态研究表明,它们在花粉粒的大小,萌发器官的细微结构以及外壁纹饰方面,可以区分成几个类型,支持应将我国原隶于 Loranthus Linn.属的植物分成6个属的观点。而桑寄生属(Lo-ranthus Jacq.)与梨果寄生属(Scurrula Linn.)这二属的花和花粉形态彼此有明显的区别,是不应将 Scurrula Linn.视作 Loranthus Jacq.(保留属名)的异属名的。     

叉蕨科30种植物叶表皮形态特征研究

利用光镜对叉蕨科7属30种植物叶表皮形态特征进行详细观察研究。结果显示：（1）叉蕨科30种植物的叶上表皮和下表皮细胞形状均为不规则型,垂周壁式样为深波状或浅波状,具单晶或针晶;上表皮细胞的长宽比为1.62~4.0,下表皮细胞的长宽比为1.63~3.06。（2）在30种植物中共观察到7种气孔器类型,分别为：极细胞型、腋下细胞型、聚合极细胞型、聚腋下细胞型、不等细胞型、无规则四细胞型和不规则型,每种植物分别具有4~7种气孔器类型,均为下生型气孔;气孔长宽比为1.22~1.91,气孔密度为8~76个/mm²,气孔指数为3.9%~25.7%。（3）基于气孔器类型组成进行聚类分析,可将30种植物分成3个类群。（4）对叶表皮形态特征分析认为,轴脉蕨属应介于叉蕨属和肋毛蕨属之间,且与叉蕨属关系更近;叉蕨属的范畴还有待进一步研究;支持将肋毛蕨属从叉蕨科中分离出来置于鳞毛蕨科,但不支持黄腺羽蕨属归入鳞毛蕨科。     

中国西南地区铁角蕨科植物叶表皮微形态及其系统学意义

利用光学显微镜对12种铁角蕨科植物即大盖铁角蕨、齿果铁角蕨、黑柄铁角蕨、半边铁角蕨、胎生铁角蕨、西南铁角蕨、岭南铁角蕨、剑叶铁角蕨、江南铁角蕨、巢蕨、狭基巢蕨和水鳖蕨植物的叶表皮微形态进行观察比较。结果表明:12种铁角蕨科植物的叶表皮细胞多为不规则型,垂周壁为浅波状、波状或深波状;叶上下表皮均无毛。它们的气孔器类型有7种,为极细胞型、腋下细胞型、不等细胞型、无规则四细胞型,无规则细胞型、横列型和辐射状细胞型。不同种间叶表皮微形态特征表现出一定差异,对属、种的划分有一定分类学意义。对巢蕨属与铁角蕨属、水鳖蕨属与铁角蕨属的亲缘关系进行讨论,为铁角蕨科植物的系统分类研究提供新的资料。     

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。     

中国蔷薇属植物叶表皮微形态特征及其系统学意义

应用光学显微镜和电子显微镜,对30种中国蔷薇属植物叶表皮的微形态特征进行了观察。结果表明:叶表皮细胞一般为多边形或不规则形,垂周壁平直、平直弓状、波状、浅波状和深波状式样;该属植物的叶表皮细胞大小种间差异较大,总体来看上表皮几乎全为多边形细胞,且上表皮细胞比下表皮细胞略大;在扫描电镜下观察,大部分细胞的平周壁下陷,仅部分细胞的平周壁突起;叶表皮角质层纹饰多样、即使同一个种的上下表皮细胞角质层纹饰微形态特征也有差异;大多植物叶片表面具柔毛,均为单毛,有长柔毛和短柔毛,大部分种类的柔毛基部无特化,其基部由普通的表皮细胞围绕着,少部分种类的柔毛基部由几个特化的辐射状细胞围绕着,少数植物无毛;有些植物叶表面或叶脉上还分布有腺毛;除了单叶蔷薇亚属的小蘗叶蔷薇1个种的上下表皮均分布有气孔器外,其余蔷薇亚属的29种植物的气孔器均分布在下表皮,形状为椭圆形、宽椭圆形和长椭圆形三种,气孔器类型有无规则型、不规则四细胞型、对位四细胞型、环列型和辐射型;气孔器外拱盖内缘近平滑或呈深浅不同的波状、气孔器外拱盖纹饰光滑或粗糙,大多植物气孔器的保卫细胞两级T型加厚;另外,只有小蘗叶蔷薇的气孔器具双层外拱盖且仅上表皮被毛等特征也说明了其在演化上的特殊地位,蔷薇属植物叶表皮的这些微形态特征,在属内各组间无明确的规律性,但可为探讨该属种间的分类学及亲缘关系提供依据。     

百部科植物叶表皮特征及其分类学意义

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,对百部科4属30种植物的叶表皮微形态特征进行了观察研究。结果显示,叶表皮细胞形状仅有无规则形和多边形2种,垂周壁式样有深波状、浅波状和平直-弓形3种;表皮角质层纹饰微形态多样化,绝大多数物种的叶片表面不具有毛被,仅少数植物叶片表面具单细胞毛;气孔器主要分布在下表皮,仅Stemona prostrata I.R.H.Telford、S.cochinchinensis Gagnep、S.rupestris Inthachub、S.pierrei Gagnep和S.involuta Inthachub 5个种上下表皮均有气孔器;气孔形状均为椭圆形,而气孔器类型均为无规则型。百部科叶表皮微形态特征在属间有一定差异,但在属内各种间没有明确规律,表明该类群应该是一个自然的单系类群。由于百部科植物采样困难,在缺乏系统进化树数据的情况下,这些微形态特征可为探讨百部科不同种类的分类学、生物地理及其生态适应性提供部分新证据。     

6种松科植物叶表皮的扫描电镜观察

应用扫描电子显微镜,观察了松科(Pinaceae)3个属6种植物叶表皮特征。金钱松气孔带位下表面,气孔区与非气孔区表皮细胞形态差异很大,气孔细缝状;雪松针叶四面都具气孔线,气孔下陷,孔口光滑,针叶表面具较厚的角质层,表皮细胞形状观察不清;五针松针叶仅两腹面有气孔线,气孔有隆起的圆环围绕,表面角质层呈条纹状排列,形成一种沟槽;黑松、湿地松、马尾松针叶腹背面都有气孔线,气孔呈蜂窝状排列成行,气孔下陷,孔口角质化强烈。结果表明松科3个属植物叶表皮的形态结构及气孔器差异显著,一定程度上证实了3属是自然的分类群。     

中国看麦娘属植物叶表皮微形态研究

看麦娘属是禾本科早熟禾亚科的重要类群,中国分布有8种。该研究采用光学显微镜和电子扫描电镜,对中国看麦娘属7种植物的叶下表皮(含叶鞘下表皮)微形态特征进行观察并探讨其分类学意义。结果表明：(1)看麦娘属叶鞘下表皮长细胞的形状呈长筒状或短筒状,深波状弯曲的细胞壁,脉间短细胞密布,单生或对生,形状多为新月形或椭圆形,脉区硅细胞为椭圆形,平行形或低圆屋顶形的气孔器,看麦娘属叶鞘下表皮特征高度一致,分类价值不大。(2)看麦娘属植物叶下表皮和叶鞘下表皮的显微结构存在很大不同,看麦娘属植物叶下表皮长细胞多为长筒状或短筒状或长菱形,平周壁平直或不明显弯曲,脉间区短细胞分布或无,脉区刺毛密布,脉间区有或无刺细胞的分布,平行形的气孔器,脉区分布的硅细胞多为长方形边缘呈波状弯曲。看麦娘属植物叶下表皮的不同主要体现在脉间区长细胞的形状及平周壁的弯曲与否,脉间区短细胞出现或无,脉间区刺细胞的分布数量以及气孔器的列数。7种植物的叶表皮微形态的分类检索表据此列出。依据叶表皮微形态划分的组与根据外部特征划分的组并不完全一致。但是,由于该文仅研究了7种,叶表皮微形态对于看麦娘属的分类意义还需要更深入的研究。     

瘤足蕨科及其近缘类群植物叶表皮微形态扫描电镜观察

瘤足蕨科是一个自然的群,但由于各类群之间的形态差异及种内变异比较大,其分类和系统位置一直有争议。该研究利用扫描电子显微镜对瘤足蕨科10种及其近缘类群桫椤科2种、蚌壳蕨科1种共13种植物,即瘤足蕨(Plagiogyria adnata)、耳形瘤足蕨(P.stenoptera)、镰羽瘤足蕨(P.falcata)、峨嵋瘤足蕨(P.assurgens)、密羽瘤足蕨(P.pycnophylla)、灰背瘤足蕨(P.glauca)、华东瘤足蕨(P.japonica)、华中瘤足蕨(P.euphlebia)、日本瘤足蕨(P.matsumureana)、美洲瘤足蕨(P.pectinata)、桫椤(Alsophila spinulosa)、西亚黑桫椤(A.khasyana)和金毛狗(Cibotium barometz)的叶表皮微形态进行了观察和比较,探讨其分类学意义,并据此编制了供试10个种类的分类检索表。结果表明:13种瘤足蕨科及其近缘类群植物气孔均仅分布在叶下表皮,气孔微下陷,气孔器椭圆形至圆形;叶上下表皮角质层纹饰复杂,类型多样,少数类群叶下表皮具毛状物;多数类群气孔外拱盖凹陷;气孔外拱盖内缘浅波状或齿状;保卫细胞两极大多数有明显的"T"型加厚。不同种间叶表皮扫描电镜特征表现出一定差异,对种的划分有一定的分类学鉴定意义。     

杜鹃花属照山白叶表皮及花粉形态的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对杜鹃花属植物照山白的叶表皮及花粉形态进行了观察,该种的叶表皮细胞表面光滑,胞间界限明显;叶上下表皮均有盾状鳞,上表皮仅有针状毛;气孔器仅见于下表皮,分布稀疏,副卫细胞和保卫细胞表面光滑。扫描电镜下可见该种的花粉为四合花粉,呈正四面体排列,具三沟,表面纹饰为负网状雕纹,局部区域有大颗粒状突起。     

Comparative morphology of leaf epidermis in the Chloranthaceae

Leaf epidermis of 23 samples representing 16 species of all the four extant genera of the Chloranthaceae, i.e. Sarcandra, Chloranthus, Ascarina and Hedyosmum , were investigated under both light microscope and scanning electron microscope. Characters of leaf epidermis in this family, such as pattern of epidermal cells, type of stomata, shape of guard cell pairs and cuticular ornamentation, are usually constant in species and thus of great significance in understanding the relationships between and within genera. The previous viewpoints with either Hedyosmum or Chloranthus shown as having the closest affinity with Ascarina seem to be unreasonable. The phylogeny indicated by DNA sequence analysis, which suggested that Ascarina be the sister group of Sarcandra and Chloranthus , and Hedyosmum the sister of the above three genera, is well supported. Within Chloranthus , the traditional division of the genus on the basis of habit seems to be quite unnatural. Evidence from leaf epidermis, just as that from stem anatomy and cytology as well as sequence analysis of ITS region, strongly suggests the separation of the genus into two groups according to the characteristics of androecial organs.     

Morphological characteristics of leaf epidermis and size variation of leaf, flower and fruit in different ploidy levels in Buddleja macrostachya (Buddlejaceae)

Buddleja macrostachya (Buddlejaceae) is a widespread shrub native to the Sino-Himalayan mountains and beyond. It has been found to occur at two ploidy levels, hexaploid, 2n=6x=114 and dodecaploid, 2n=12x=228. To determine if morphological characters might be used as indicators of ploidy levels, we measured floral and fruit length, relative and absolute leaf size, trichome density on both leaf surfaces, and stomatal density and length in different populations of B. macrostachya. In general, flower and fruit length, absolute leaf size, and stomatal length increased with an increase at ploidy level (P<0.01), whereas adaxial cell and stomatal density decreased with an increase at ploidy level (P<0.01). We found no conspicuous differences in relative leaf size (P>0.05) in different populations. Other characters studied such as trichome type, cuticular membrane and ornamentation of stomata, cell and stomatal shape, and anticlinal wall pattern were quite constant in this species. Thus it appears that flower and fruit length, absolute leaf size, and stomatal frequency and length can be used to distinguish hexaploid from dodecaploid cytotypes either in the field or in herbarium specimens.     

獐牙菜属植物叶表皮特征

利用光学显微镜观察了獐牙菜属３５种植物的呈表皮,发现该属植物成熟叶上下表皮细胞形状（表面观）为多边形和不规则型,垂周壁式样为平直、弓形和波纹,多数种类上、下表皮均有气孔器分布,气顺类型主要有３种,无规则型,不等型和平列型。这些特殊２对獐牙菜属下分类有一定的意义。结合其它方面的研究成果,初步确定叶表皮特征可能具有以下演化趋势,垂周壁式样深波方←浅波纹→平直,弓型,气顺类型无规则型→不等型→平列型。     

中国梅花草属植物的叶表皮特征及其系统学意义

利用光学显微镜和扫描电镜对梅花草属Parnassia 30种植物的叶表皮进行了观察。结果表明:气孔器普遍存在于叶的下表皮,少数种的上表皮也有分布,均为无规则型。叶表皮细胞形状为多边形或不规则形;垂周壁式样可区分为近平直、浅波状和波状。在扫描电镜下,叶表皮气孔器外拱盖内缘为近平滑、浅波状或波状;一些种的保卫细胞两端有加厚;角质膜条纹状,有的条纹隆起,有的条纹上附有颗粒或小孔穴。气孔器类型及下表皮细胞形状的一致性表明梅花草属是一个自然分类群;sect. Saxifragastrum叶表皮特征具有多样性显示该组可能是一个复合群;突隔梅花草P. delavayi属于subsect. Xiphosandra,其气孔下陷,与其细胞学特征相似,支持独立为一组;此外,气孔器的分布、保卫细胞两端加厚、气孔器外拱盖内缘形态以及角质膜等特征对该属部分种的区分有一定的参考价值。     

贺兰山15种旱生灌木叶表皮扫描电镜观察

对15种天然分布在宁夏贺兰山荒漠地区的旱生灌木叶表皮进行扫描电镜观察发现,这些植物叶的上、下表皮细胞角质膜加厚,且分布有大量的表皮毛,有单细胞毛和多细胞毛;气孔器被表皮毛覆盖,均为内陷气孔。这些形态结构是植物适应干旱环境的典型特征。