兩種錦帶的解剖學(xué)探討范文
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摘要:
采用了徒手切片法和離析制片法對忍冬科的兩種錦帶進行了木材比較解剖學(xué)的研究，主要是對其次生木質(zhì)部進行研究，對紅王子錦帶和亮粉錦帶次生木質(zhì)部中的導(dǎo)管分子的長度、直徑、數(shù)量、分布以及次生木質(zhì)部中的纖維、射線等特征的比較研究．結(jié)果表明，這兩種錦帶的次生木質(zhì)部解剖特征基本相同，但紅王子錦帶要比亮粉錦帶的次生木質(zhì)部更進化一些．
關(guān)鍵詞:
紅王子錦帶;亮粉錦帶;導(dǎo)管;纖維;木射線;次生木質(zhì)部
兩種錦帶均為忍冬科，錦帶花屬的落葉灌木．主要分布于東亞，我國大致分布在中部、東部至東北部，可供觀賞用．紅王子錦帶是錦帶的一個園藝栽培品種．葉片為橢圓形，嫩枝為淡紅色，老枝為灰褐色．其性喜光、耐陰、抗旱、抗寒、抗病蟲，對土壤要求不求不嚴，適應(yīng)性和抗逆性很強，可種植于庭院的草坪之中，也可叢植于路旁，樹形格外美觀，是錦帶花的換代品種，具有很高的觀賞價值．亮粉錦帶的花期是4至5月，花亮粉色，著花非常濃密盛開時，十分美麗．本文主要是對兩種錦帶的次生木質(zhì)部進行了比較解剖學(xué)研究，并且對其演化特征進行討論，以此來比較兩種錦帶的進化程度．
1材料與方法
1．1材料實驗材料采自吉林師范大學(xué)校園內(nèi)，可從幾株生長狀態(tài)較好的植株上分別截取直徑為1．5～3．0cm、長度為10cm左右的幼嫩枝條數(shù)枝，并放入水中浸泡備用．
1．2方法
1．2．1徒手切片方法將木材切成小段，經(jīng)水煮軟化后，剝?nèi)ネ馄ぃ猛绞智衅▽δ静男《芜M行橫切，盡量切薄，切片厚度為15～20μm左右時最佳，然后番紅進行染色1～2min后制成臨時裝片，在光學(xué)顯微鏡下進行觀察．
1．2．2離析制樣方法取兩種錦帶的成年的莖取數(shù)段，以直徑0．3cm、長1cm的為標準，用刀片縱切成火柴棍粗細的小條，放入加水燒杯中，在30℃的水浴鍋中進行加熱4h，之后將離析材料用鉻酸—硝酸離析液(10%鉻酸和10%硝酸等量混合)進行處理，離析后的材料再放到75%的酒精中保存?zhèn)溆茫^察結(jié)果時將離析材料用番紅進行染色制成裝片［1］．將兩種臨時裝片用光學(xué)顯微鏡進行觀察并且拍照，用目鏡測微尺測量導(dǎo)管分子長度、導(dǎo)管分子直徑、導(dǎo)管分子面積、導(dǎo)管分布密度以及端壁傾斜度等指標，然后進行比較．
1．3測量和計算由于導(dǎo)管的粗細差異較大，管孔的形狀也不規(guī)則，為了精確測量實驗數(shù)據(jù)，我們通常采取對多個數(shù)據(jù)進行測量取平均值的方法進行實驗．
2結(jié)果與分析
兩種錦帶材料的次生木質(zhì)部均屬于散孔材，由導(dǎo)管分子、纖維、軸向木薄壁組織、木射線所組成［2，3-5］．
2．1導(dǎo)管分子
2．1．1長度和直徑在實驗材料中，兩種錦帶導(dǎo)管分子的長度和直徑有差別，為了實驗準確，分別取50個兩種錦帶導(dǎo)管長度和直徑值，然后取平均值．其中紅王子錦帶導(dǎo)管分子平均長度為98．178μm，平均直徑為79．409μm之間;亮粉錦帶的導(dǎo)管分子平均長度為111．968μm，平均直徑為58．431μm(見表1)．實驗結(jié)果表明，亮粉錦帶的導(dǎo)管分子長度略長于紅王子錦帶的導(dǎo)管分子長度，而紅王子錦帶導(dǎo)管直徑略大于亮粉錦帶．在分布方面上，兩種錦帶木質(zhì)部中的導(dǎo)管都是在靠近髓的部位密集，管腔略小，在遠離髓的地方稀疏．
2．1．2橫切面上的導(dǎo)管分子的形狀、數(shù)目和分布在觀察的兩種材料的橫切面時，紅王子錦帶的管孔圓形居多，而亮粉錦帶的管孔一般都呈現(xiàn)多角形，偶有圓形的管孔．而對于橫切面上的導(dǎo)管分布密度來說，兩種材料的導(dǎo)管分子分布密度大致相同．兩種錦帶的導(dǎo)管類型大致相同，均含有螺紋導(dǎo)管和孔紋導(dǎo)管，導(dǎo)管大部分為單管孔，少數(shù)為復(fù)管孔(見圖1、圖2)．
2．1．3端壁傾斜度在兩種錦帶材料中，導(dǎo)管分子都存在兩種類型，多數(shù)為無尾導(dǎo)管，少數(shù)為有尾導(dǎo)管，且有尾導(dǎo)管的端壁較傾斜，但傾斜度相差不大．紅王子錦帶的端壁傾斜度為20．288°，亮粉錦帶的端壁傾斜度為28．332°，而兩種錦帶的無尾導(dǎo)管的端壁較平直(見表1)．
2．1．4面積和周長除導(dǎo)管長度、直徑、形狀、數(shù)目、分布、端壁傾斜度等進行比較外，還從導(dǎo)管面積和周長進行比較，從中也得出了比較相近的結(jié)論(見表2)．
2．2纖維實驗結(jié)果表明，纖維廣泛的分布于木質(zhì)部中，具有機械支持的作用．紅王子錦帶纖維長為889．2～912．6μm，亮粉錦帶纖維長為287．5～310．3μm，發(fā)現(xiàn)紅王子錦帶的纖維長度和纖維直徑均大于亮粉錦帶的纖維長度和纖維直徑．在兩種錦帶的離析材料中，亮粉錦帶中未見到韌性纖維，只存在纖維管胞，其紋孔為單列或多列，單列為“人”字型排列．而紅王子錦帶中存在纖維管胞和韌型纖維兩種類型的纖維，其紋孔有單列，也有多列．
2．3軸向木薄壁組織在觀察的兩種材料中，軸向薄壁組織數(shù)量都比較多．由圖1、圖2可知，其中，在紅王子錦帶的橫切面上呈離管薄壁組織，離管型呈星散狀，偶見傍管狀薄壁組織;在亮粉錦帶的橫切面上為離管星散薄壁組織或星散聚合薄壁組織，未見傍管薄壁組織．
2．4木射線射線間隔較窄，長度較長，分布緊密，則這種植物的木質(zhì)部更進化一些［6］．觀察的材料中，紅王子錦帶的木射線中觀察到了由單列射線組織和多列射線組織組成的異形Ⅱ，亮粉錦帶中只有由單列射線和多列射線組成的異形Ⅰ．因此，紅王子錦帶要較亮粉錦帶進化一些．
3討論
本文主要是依據(jù)IAWA中的常用標準來對實驗的結(jié)果進行進一步的分析和討論，主要包括了對木薄壁組織的分類、導(dǎo)管數(shù)目多少、大小以及纖維的長度等指標的規(guī)定，認為植物的木質(zhì)部在演化的過程中存在著不可逆性．在導(dǎo)管的演化過程中，最有分類價值的導(dǎo)管性質(zhì)是在橫切面上看到的管孔的分布和圖形［7］．(1)導(dǎo)管分子長、直徑小、管孔為多角形的較導(dǎo)管短、直徑大、管孔為圓形的原始．(2)導(dǎo)管的尾端長者為原始;短者為進化．具有尾者原始，無尾的導(dǎo)管進化，其中兩端具有尾的比一端具尾的更原始．(3)單管孔較復(fù)管孔較原始．(4)具有薄壁而厚度均勻的管孔比較原始．結(jié)果表明，亮粉錦帶的導(dǎo)管分子要比紅王子錦帶的導(dǎo)管長一些，導(dǎo)管分子的直徑略小于紅王子錦帶，整體來說，亮粉錦帶的導(dǎo)管要比紅王子錦帶細長些．所以，紅王子錦帶的導(dǎo)管更進化一些．
在植物的進化過程中，在被子植物中，各種的纖維是由管胞進化來的，具有單紋孔的韌型纖維較具有裂隙狀紋孔內(nèi)口的纖維管胞更進化［7］．在兩種錦帶材料中，亮粉錦帶中只有纖維管胞，未見韌型纖維;紅王子錦帶中存在纖維管胞和韌型纖維兩種類型．因此，紅王子錦帶較亮粉錦帶的木質(zhì)部進化一些．Kribs(1935)研究并自己提出了六種射線類型，得出的結(jié)論為:“異形Ⅰ最原始，通過異形Ⅱ同型Ⅰ而演化成高級的同型Ⅱ，全是單列射線是高度特化的結(jié)構(gòu)．”同時，射線的長度較長，間隔較窄，分布較緊密的木質(zhì)部進化．因此，可以總結(jié)為紅王子錦帶的木質(zhì)部比較進化．總的來說，紅王子錦帶和亮粉錦帶的次生木質(zhì)部在大部分的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)上基本上相似，但紅王子錦帶的木質(zhì)部比亮粉錦帶進化些［8-9］．
參考文獻
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作者：倪福太 劉紀彤 單位：吉林師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院