種源羅布麻葉片解剖學(xué)比較研究范文

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摘要:

以吉林、新疆兩個(gè)種源野生羅布麻種子培育的幼苗為試驗(yàn)材料，并對(duì)其葉片進(jìn)行比較解剖學(xué)研究，結(jié)果表明:在7項(xiàng)指標(biāo)中，新疆種源葉片厚度、葉片上表皮厚度、主脈厚度、柵欄組織厚度、柵欄組織與海綿組織比值5項(xiàng)指標(biāo)均大于吉林種源，且差異達(dá)到顯著水平。二者葉片已形成特有的旱生植物形態(tài)結(jié)構(gòu)，均具有適應(yīng)干旱環(huán)境的能力，新疆種源的能力強(qiáng)于吉林種源。

關(guān)鍵詞:

羅布麻;葉片;解剖結(jié)構(gòu);旱生環(huán)境;適應(yīng)

羅布麻是夾竹桃科多年生宿根性草本植物。羅布麻生態(tài)適應(yīng)力強(qiáng)，廣泛分布于北半球的溫帶和寒溫帶［1］，伊朗、阿富汗、印度、俄羅斯、加拿大和中國(guó)均有分布;在我國(guó)羅布麻自然分布于新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙、寧夏、山東等部分地區(qū)，總分布面積近6.67×105hm2［2］，但分布最多、最集中的地方是新疆維吾爾自治區(qū)南部。羅布麻為野生高級(jí)纖維植物，它具有喜光、抗風(fēng)蝕，耐貧瘠、干旱、酷暑、寒冷等特點(diǎn)。因其適應(yīng)范圍廣、根分蘗能力強(qiáng)，能形成連片植物群落，利于集中開發(fā)。本研究以吉林、新疆兩個(gè)種源野生羅布麻種子培育的幼苗為試驗(yàn)材料，對(duì)其解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，試驗(yàn)結(jié)果可為我省引進(jìn)國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)羅布麻種質(zhì)資源提供理論參考。

1材料與方法

1．1材料本研究共采集吉林白城和新疆維吾爾自治區(qū)2個(gè)種源野生羅布麻種子，種子采集地自然概況如下。吉林種源采集地點(diǎn)位于鎮(zhèn)南種羊場(chǎng)西南草場(chǎng)，地理坐標(biāo):122°53'E，45°42'N，海拔155m;屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，氣候特點(diǎn)是溫差大、季節(jié)性強(qiáng)、雨熱同季;年均降水量為404．5mm，雨量集中在七至八月份，年均蒸發(fā)量2083．3mm;全年日照2911．3h，年均≥10℃有效積溫3000．5℃;最高氣溫40．2℃，最低氣溫－33.3℃，無霜期為144d。新疆種源采集地點(diǎn)位于艾比湖流域，地理坐標(biāo):83°34'E，44°40'N，海拔189m;屬溫帶大陸性干旱氣候，氣候特點(diǎn)為降水量稀少、蒸發(fā)量大、日照強(qiáng)、空氣干燥、風(fēng)多風(fēng)大;年均降水量90．9mm，蒸發(fā)量3800mm;極端最低氣溫－32．2℃，極端最高氣溫41．3℃，多年平均無霜期190d，日照時(shí)數(shù)2722．6h;全年大風(fēng)日數(shù)164d，最多185d，最大風(fēng)速55．0m•s－1。試驗(yàn)材料為采集的野生羅布麻種子室內(nèi)培育實(shí)生苗。使用0．5%KMnO4溶液浸泡2h，對(duì)種子進(jìn)行消毒處理，清洗干凈后放入清水中浸泡4h，然后瀝出水分，在恒溫培養(yǎng)箱中保濕催芽，當(dāng)有50%種子露白時(shí)混沙播種。當(dāng)幼苗長(zhǎng)出第5對(duì)真葉時(shí)進(jìn)行取材固定。

1．2方法采用石蠟切片法制成切片，厚度為7～8μm，番紅、固綠雙重染色，中性膠封片。統(tǒng)計(jì)分析使用DPS軟件，最終結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)方差表示。

2結(jié)果與分析

從葉橫切面觀察，兩個(gè)種源的羅布麻均由表皮、葉肉、葉脈三部分組成(見圖1:1，2)。二者葉片解剖結(jié)構(gòu)特征比較見表1。2．1表皮從橫切面觀察，兩個(gè)種源羅布麻葉片上下表皮均由一層細(xì)胞組成，排列整齊緊密(見圖1:3，4)。吉林白城種源羅布麻上表皮細(xì)胞長(zhǎng)方形至橢圓形，厚度為7．22±0．65μm;下表皮細(xì)胞較小且形狀不規(guī)則，厚度為5．38±1．02μm。新疆種源羅布麻上下表皮細(xì)胞均為長(zhǎng)方形，上表皮細(xì)胞厚度為9．26±0．77μm，下表皮細(xì)胞厚度為6．36±0．82μm。兩個(gè)種源上表皮細(xì)胞厚度差異顯著，下表皮細(xì)胞厚度差異不顯著。兩個(gè)種源羅布麻上下表皮均無表皮毛，下表皮均分布有氣孔器，氣孔微下陷，具有發(fā)達(dá)孔下室。

2．2葉肉兩個(gè)種源羅布麻葉片均為異面葉(見圖1:3，4)。吉林白城種源羅布麻葉片厚度為71．09±3．16μm，新疆種源厚度為79．45±4．12μm，差異顯著;二者柵欄組織細(xì)胞排列較規(guī)則，細(xì)胞長(zhǎng)柱形，均由一層細(xì)胞組成，其縱軸與葉表皮垂直，細(xì)胞內(nèi)含大量葉綠體;海綿組織由不規(guī)則形狀細(xì)胞組成，排列疏松，內(nèi)含少量葉綠體。二者柵/海比值分別為1．026±0．023和1．101±0.031，差異顯著。

2．3葉脈兩個(gè)種源羅布麻葉脈為網(wǎng)狀脈，主脈較發(fā)達(dá)(見圖1:5，6)。吉林白城種源羅布麻主脈厚度是87．81±7．04μm，新疆為105．29±4．46μm，差異顯著;二者主脈維管束均為外韌維管束，木質(zhì)部比韌皮部厚，在韌皮部外側(cè)厚角組織明顯(見圖1:5，6)。

3討論

植物生長(zhǎng)環(huán)境因子，包括溫度、光照、鹽堿和水分等可以對(duì)植物形態(tài)建成產(chǎn)生影響［3］。一些研究發(fā)現(xiàn):生態(tài)環(huán)境變化最容易引起葉形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，特別是有效水分和光照強(qiáng)度對(duì)其結(jié)構(gòu)影響更為顯著［4，5］。William指出植物葉片結(jié)構(gòu)可以受到光強(qiáng)、光質(zhì)和光照時(shí)間影響，光的強(qiáng)度變大時(shí)，葉片厚度增加［4］。耐旱植物葉片具有較厚柵欄組織，細(xì)胞體積較小并且排列緊密，這樣的結(jié)構(gòu)有利于提高植物利用光能的效率［6］;植物葉片氣孔一般都分布在下表皮，多數(shù)陷在表皮下面，形成下陷氣孔，這樣就能有效地減少水分蒸發(fā)［7］;葉片中葉脈的主要作用是運(yùn)輸水分和養(yǎng)分，發(fā)達(dá)葉脈對(duì)植物適應(yīng)干旱環(huán)境更有利［8］。本文研究的兩個(gè)種源羅布麻葉片均較厚，葉脈發(fā)達(dá)，氣孔器均略微下陷，且孔下室較發(fā)達(dá)，葉肉中均包含一層?xùn)艡诮M織細(xì)胞，葉肉細(xì)胞中含有大量葉綠體，這些特征表明兩個(gè)種源羅布麻均具有較強(qiáng)的輸導(dǎo)水分、養(yǎng)分能力以及較高光能利用率，這是葉片對(duì)旱生環(huán)境的一種適應(yīng)。通過比較兩個(gè)種源羅布麻葉片解剖結(jié)構(gòu)7項(xiàng)數(shù)量特征指標(biāo)發(fā)現(xiàn):新疆種源羅布麻的葉片厚度、葉片上表皮厚度、主脈厚度、柵欄組織厚度、柵欄組織與海綿組織比值共5項(xiàng)指標(biāo)均大于吉林羅布麻，且差異達(dá)到顯著水平。這表明氣候越干旱，植物旱生結(jié)構(gòu)特征越顯著。吉林種源羅布麻與新疆種源相比較，后者具有較強(qiáng)抵御干旱、風(fēng)沙環(huán)境的能力。

作者：楊軼囡 曲同寶 單位：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)