武春霞 楊靜慧 張小娥 劉艷軍 黃俊軒 李建科
摘 要:為了篩選出抗旱性強(qiáng)的豆科植物用于北方干旱地區(qū)的栽培,以刺槐、合歡、檸條、傘房決明為試材,通過(guò)徒手切片,觀察植物的葉片角質(zhì)層、表皮層、柵欄組織層、葉片等的厚度,測(cè)定主脈的粗度、柵海比、葉片組織緊密度等7項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果顯示:檸條的角質(zhì)層最厚,為13.31 μm;其余依次為傘房決明、刺槐和合歡;合歡最薄,為2.64 μm。表皮層最厚為檸條,為33.66 μm;其余依次為刺槐、傘房決明和合歡;合歡最薄,為16.61 μm。柵欄組織層最厚的是檸條,為338.8 μm;其余依次為傘房決明、刺槐和合歡;合歡最薄,為115.5 μm。葉片最厚的是檸條,為477.4 μm;其次為傘房決明、刺槐;最薄的是合歡,為290.4 μm。葉片主脈最粗的是傘房決明,為660.3 μm;其次為檸條、刺槐;合歡最薄,為343.2 μm。柵欄組織和海綿組織比值由高到低依次為檸條、傘房決明、合歡和刺槐。組織結(jié)構(gòu)緊密度依次為檸條、傘房決明、合歡和刺槐。綜合分析認(rèn)為,4種豆科植物的抗旱性為:檸條>傘房決明>刺槐>合歡。
關(guān)鍵詞:徒手切片;檸條;傘房決明;抗旱性;解剖
中圖分類號(hào):Q944 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.11.001
干旱是目前制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)全球性問(wèn)題,也是限制植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境因子。在中國(guó)干旱、半干旱區(qū)的面積占全國(guó)總土地面積的47%,限制了植物的生長(zhǎng)發(fā)育,進(jìn)而導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)植物的種類較少,資源貧乏,給現(xiàn)代城市綠化工作增加了較大的難度,因此大力推廣種植抗旱適生植物[1],已經(jīng)成為了一種適應(yīng)環(huán)境和形勢(shì)的要求。近年來(lái),通過(guò)葉片解剖結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)植物抗旱性的研究較多[2-4],但針對(duì)豆科植物葉片解剖結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究還比較缺乏。豆科植物適應(yīng)性強(qiáng),觀賞價(jià)值高,在北方城市園林綠化中占有十分重要的地位。因此,有必要對(duì)豆科植物的抗旱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。本研究對(duì)4種豆科園林植物的葉片解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,分析了植物適應(yīng)干旱環(huán)境的葉片結(jié)構(gòu)特征,并對(duì)其抗旱性進(jìn)行了評(píng)價(jià),以期為城市綠化樹(shù)種的選擇和配置提供依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 試驗(yàn)材料
試材刺槐(Robinia pseudoacacia)、合歡(Albizia julibrissin)、檸條(Caragana korshinskii)、傘房決明(Cassia corymbosa)均采自天津農(nóng)學(xué)院園林植物培養(yǎng)室。
1.2 試驗(yàn)方法
選取生長(zhǎng)健壯、生長(zhǎng)一致的苗木的中部成熟葉片,沿中脈兩側(cè)取寬0.5 cm的小片,用白蘿卜做夾持物,制作葉片的徒手切片[5-6]。
1.3 數(shù)據(jù)與計(jì)算
每種植物隨機(jī)取10個(gè)切片,3次重復(fù),用LEICA-DM200型顯微鏡觀察,并用測(cè)微尺測(cè)量各葉片的厚度、葉肉的厚度、柵欄組織和海綿組織的厚度、表皮的厚度、葉脈處葉片的厚度(橫切面),計(jì)算柵欄組織/海綿組織(柵海比)、葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度(CTR%)等指標(biāo)。
葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度(CTR)=柵欄組織厚度/葉片厚度×100%
2 結(jié)果與分析
2.1 4種豆科植物葉片角質(zhì)層厚度的比較
2.2 4種豆科植物葉片表皮厚度的比較
2.3 4種豆科植物葉片柵欄組織厚度的比較
2.4 4種豆科植物葉片厚度的比較
2.5 4種豆科植物葉片主脈粗度的比較
2.6 4種豆科植物葉片柵海比及組織緊密度的比較
植物葉片的柵欄組織與海綿組織的分化程度反映了其生長(zhǎng)環(huán)境的水分狀態(tài)[9]。一般地,在旱生條件下,植物的柵欄組織常有多層,而其海綿組織則較少。柵海比及葉片組織緊密度都是反映植物抗旱的重要指標(biāo)[10,14]。由圖5可以看出,檸條的柵海比為3.9,組織緊密度為79.8%,均為最大;傘房決明次之,合歡和刺槐均最小,表明檸條的柵欄組織比較發(fā)達(dá),對(duì)干旱的適應(yīng)能力較強(qiáng)。
3 討論與結(jié)論
3.1 4種植物的葉片結(jié)構(gòu)與抗旱性
根據(jù)上述4種植物的葉片橫切面的結(jié)構(gòu),可以看出,葉片角質(zhì)層厚度為檸條>傘房決明>刺槐>合歡,葉片表皮厚度為檸條>刺槐>傘房決明>合歡,柵欄組織厚度依次為檸條>傘房決明>刺槐>合歡,葉片橫切面厚度依次為檸條>刺槐和傘房決明>合歡,主脈粗度依次為傘房決明>檸條>刺槐>合歡,柵海比和葉片組織緊密度依次為檸條>傘房決明>合歡和刺槐。即7項(xiàng)指標(biāo)表明檸條的抗旱性最強(qiáng),表現(xiàn)為葉片角質(zhì)層最厚、葉片表皮最厚、柵欄組織層最厚、葉片最厚、柵海比最高、葉片組織緊密度最高;合歡抗旱性最弱,各項(xiàng)指標(biāo)均最低。比較各項(xiàng)指標(biāo)刺槐和傘房決明抗旱性居中,其中,傘房決明的抗逆性略強(qiáng)于刺槐。
3.2 植物抗旱性的復(fù)雜性與綜合評(píng)價(jià)
植物抗旱是對(duì)干旱條件長(zhǎng)期適應(yīng)的一種遺傳特性,不僅與其內(nèi)部生理生化活動(dòng)和外界條件有關(guān),而且取決于植物自身的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征。因此,要正確評(píng)價(jià)植物抗旱性應(yīng)該從多方面進(jìn)行綜合考察。即在進(jìn)行解剖結(jié)構(gòu)觀察的同時(shí),還應(yīng)進(jìn)一步觀察苗木對(duì)干旱條件的反應(yīng),觀察其的水分狀況、生理生化和形態(tài)變化等。筆者比較了4種豆科植物在田間和溫室內(nèi)的生長(zhǎng)表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)上述解剖結(jié)構(gòu)觀測(cè)的結(jié)果與植株的生長(zhǎng)表現(xiàn)基本一致,即為檸條>傘房決明>刺槐>合歡。
植物的解剖結(jié)構(gòu),特別是葉片的結(jié)構(gòu)也是隨著植物的生長(zhǎng)發(fā)育和生長(zhǎng)的環(huán)境條件不同而改變的。如在逆境下,植物的角質(zhì)層通常會(huì)加厚。同樣植物的葉片厚度也會(huì)因植物的生長(zhǎng)環(huán)境而改變,如高大的植株中部的葉片較大、較薄,而外部的葉片相對(duì)較小和較厚。所以,選擇生長(zhǎng)環(huán)境一致的、生長(zhǎng)時(shí)期相同的葉片,進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析比較準(zhǔn)確。
參考文獻(xiàn):
[1] 王忠.植物生理學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000:454-459.
[2] 薛智德,韓蕊蓮,侯慶春,等.延安地區(qū)5種灌木葉旱性結(jié)構(gòu)的解剖研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2004,24(7):1 200-1 206.
[3] 朱栗瓊,李吉躍,招禮軍.六種闊葉樹(shù)葉片解剖結(jié)構(gòu)特征及耐旱性比較[J].廣西植物,2007,27(3):431-434.
[4] 崔宏安,劉莉麗,陳鐵山,等.葛藤不同類型葉耐旱結(jié)構(gòu)的比較解剖學(xué)研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2003,23(12):2 211-2 215.
[5] 金銀根.植物學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2007:19.
[6] 李和平.植物顯微技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2009:49-50.
[7] 江川,羅大慶,王立輝.西藏半干旱區(qū)5種灌木葉片結(jié)構(gòu)的抗旱特征研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2011,26(4):13-17.
[8] 劉冰浩,陳國(guó)平,牛英,等.柚葉片與抗旱性相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)指標(biāo)研究[J].北方園藝,2011(13):9-12.
[9] 陳雪梅,王友保.淺談葉片結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2007,13(19):80-81.
[10] 韓剛,李少雄,徐鵬,等.6種灌木葉片解剖結(jié)構(gòu)的抗旱性分析[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2006,21(4):43-46.
[11] 劉紅茹,馮永忠,王得祥.延安5種木犀科園林植物葉片結(jié)構(gòu)及抗旱性研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013,41(2):75-80.
[12] 馬小芬,王興芳,李強(qiáng).不同種源地文冠果葉片解剖結(jié)構(gòu)比較及抗旱性分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2013,27(6):92-96.
[13] 王丹,史滟滪,駱建霞,等.亮葉忍冬與蔓生紫薇葉片解剖結(jié)構(gòu)與抗旱性的關(guān)系[J].北方園藝,2010(13):85-87.
[14] 李芳蘭,包維楷.植物葉片形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)與適應(yīng)[J].植物學(xué)通報(bào),2005,22(S1):118-127.
摘 要:為了篩選出抗旱性強(qiáng)的豆科植物用于北方干旱地區(qū)的栽培,以刺槐、合歡、檸條、傘房決明為試材,通過(guò)徒手切片,觀察植物的葉片角質(zhì)層、表皮層、柵欄組織層、葉片等的厚度,測(cè)定主脈的粗度、柵海比、葉片組織緊密度等7項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果顯示:檸條的角質(zhì)層最厚,為13.31 μm;其余依次為傘房決明、刺槐和合歡;合歡最薄,為2.64 μm。表皮層最厚為檸條,為33.66 μm;其余依次為刺槐、傘房決明和合歡;合歡最薄,為16.61 μm。柵欄組織層最厚的是檸條,為338.8 μm;其余依次為傘房決明、刺槐和合歡;合歡最薄,為115.5 μm。葉片最厚的是檸條,為477.4 μm;其次為傘房決明、刺槐;最薄的是合歡,為290.4 μm。葉片主脈最粗的是傘房決明,為660.3 μm;其次為檸條、刺槐;合歡最薄,為343.2 μm。柵欄組織和海綿組織比值由高到低依次為檸條、傘房決明、合歡和刺槐。組織結(jié)構(gòu)緊密度依次為檸條、傘房決明、合歡和刺槐。綜合分析認(rèn)為,4種豆科植物的抗旱性為:檸條>傘房決明>刺槐>合歡。
關(guān)鍵詞:徒手切片;檸條;傘房決明;抗旱性;解剖
中圖分類號(hào):Q944 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.11.001
干旱是目前制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)全球性問(wèn)題,也是限制植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境因子。在中國(guó)干旱、半干旱區(qū)的面積占全國(guó)總土地面積的47%,限制了植物的生長(zhǎng)發(fā)育,進(jìn)而導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)植物的種類較少,資源貧乏,給現(xiàn)代城市綠化工作增加了較大的難度,因此大力推廣種植抗旱適生植物[1],已經(jīng)成為了一種適應(yīng)環(huán)境和形勢(shì)的要求。近年來(lái),通過(guò)葉片解剖結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)植物抗旱性的研究較多[2-4],但針對(duì)豆科植物葉片解剖結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究還比較缺乏。豆科植物適應(yīng)性強(qiáng),觀賞價(jià)值高,在北方城市園林綠化中占有十分重要的地位。因此,有必要對(duì)豆科植物的抗旱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。本研究對(duì)4種豆科園林植物的葉片解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,分析了植物適應(yīng)干旱環(huán)境的葉片結(jié)構(gòu)特征,并對(duì)其抗旱性進(jìn)行了評(píng)價(jià),以期為城市綠化樹(shù)種的選擇和配置提供依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 試驗(yàn)材料
試材刺槐(Robinia pseudoacacia)、合歡(Albizia julibrissin)、檸條(Caragana korshinskii)、傘房決明(Cassia corymbosa)均采自天津農(nóng)學(xué)院園林植物培養(yǎng)室。
1.2 試驗(yàn)方法
選取生長(zhǎng)健壯、生長(zhǎng)一致的苗木的中部成熟葉片,沿中脈兩側(cè)取寬0.5 cm的小片,用白蘿卜做夾持物,制作葉片的徒手切片[5-6]。
1.3 數(shù)據(jù)與計(jì)算
每種植物隨機(jī)取10個(gè)切片,3次重復(fù),用LEICA-DM200型顯微鏡觀察,并用測(cè)微尺測(cè)量各葉片的厚度、葉肉的厚度、柵欄組織和海綿組織的厚度、表皮的厚度、葉脈處葉片的厚度(橫切面),計(jì)算柵欄組織/海綿組織(柵海比)、葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度(CTR%)等指標(biāo)。
葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度(CTR)=柵欄組織厚度/葉片厚度×100%
2 結(jié)果與分析
2.1 4種豆科植物葉片角質(zhì)層厚度的比較
2.2 4種豆科植物葉片表皮厚度的比較
2.3 4種豆科植物葉片柵欄組織厚度的比較
2.4 4種豆科植物葉片厚度的比較
2.5 4種豆科植物葉片主脈粗度的比較
2.6 4種豆科植物葉片柵海比及組織緊密度的比較
植物葉片的柵欄組織與海綿組織的分化程度反映了其生長(zhǎng)環(huán)境的水分狀態(tài)[9]。一般地,在旱生條件下,植物的柵欄組織常有多層,而其海綿組織則較少。柵海比及葉片組織緊密度都是反映植物抗旱的重要指標(biāo)[10,14]。由圖5可以看出,檸條的柵海比為3.9,組織緊密度為79.8%,均為最大;傘房決明次之,合歡和刺槐均最小,表明檸條的柵欄組織比較發(fā)達(dá),對(duì)干旱的適應(yīng)能力較強(qiáng)。
3 討論與結(jié)論
3.1 4種植物的葉片結(jié)構(gòu)與抗旱性
根據(jù)上述4種植物的葉片橫切面的結(jié)構(gòu),可以看出,葉片角質(zhì)層厚度為檸條>傘房決明>刺槐>合歡,葉片表皮厚度為檸條>刺槐>傘房決明>合歡,柵欄組織厚度依次為檸條>傘房決明>刺槐>合歡,葉片橫切面厚度依次為檸條>刺槐和傘房決明>合歡,主脈粗度依次為傘房決明>檸條>刺槐>合歡,柵海比和葉片組織緊密度依次為檸條>傘房決明>合歡和刺槐。即7項(xiàng)指標(biāo)表明檸條的抗旱性最強(qiáng),表現(xiàn)為葉片角質(zhì)層最厚、葉片表皮最厚、柵欄組織層最厚、葉片最厚、柵海比最高、葉片組織緊密度最高;合歡抗旱性最弱,各項(xiàng)指標(biāo)均最低。比較各項(xiàng)指標(biāo)刺槐和傘房決明抗旱性居中,其中,傘房決明的抗逆性略強(qiáng)于刺槐。
3.2 植物抗旱性的復(fù)雜性與綜合評(píng)價(jià)
植物抗旱是對(duì)干旱條件長(zhǎng)期適應(yīng)的一種遺傳特性,不僅與其內(nèi)部生理生化活動(dòng)和外界條件有關(guān),而且取決于植物自身的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征。因此,要正確評(píng)價(jià)植物抗旱性應(yīng)該從多方面進(jìn)行綜合考察。即在進(jìn)行解剖結(jié)構(gòu)觀察的同時(shí),還應(yīng)進(jìn)一步觀察苗木對(duì)干旱條件的反應(yīng),觀察其的水分狀況、生理生化和形態(tài)變化等。筆者比較了4種豆科植物在田間和溫室內(nèi)的生長(zhǎng)表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)上述解剖結(jié)構(gòu)觀測(cè)的結(jié)果與植株的生長(zhǎng)表現(xiàn)基本一致,即為檸條>傘房決明>刺槐>合歡。
植物的解剖結(jié)構(gòu),特別是葉片的結(jié)構(gòu)也是隨著植物的生長(zhǎng)發(fā)育和生長(zhǎng)的環(huán)境條件不同而改變的。如在逆境下,植物的角質(zhì)層通常會(huì)加厚。同樣植物的葉片厚度也會(huì)因植物的生長(zhǎng)環(huán)境而改變,如高大的植株中部的葉片較大、較薄,而外部的葉片相對(duì)較小和較厚。所以,選擇生長(zhǎng)環(huán)境一致的、生長(zhǎng)時(shí)期相同的葉片,進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析比較準(zhǔn)確。
參考文獻(xiàn):
[1] 王忠.植物生理學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000:454-459.
[2] 薛智德,韓蕊蓮,侯慶春,等.延安地區(qū)5種灌木葉旱性結(jié)構(gòu)的解剖研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2004,24(7):1 200-1 206.
[3] 朱栗瓊,李吉躍,招禮軍.六種闊葉樹(shù)葉片解剖結(jié)構(gòu)特征及耐旱性比較[J].廣西植物,2007,27(3):431-434.
[4] 崔宏安,劉莉麗,陳鐵山,等.葛藤不同類型葉耐旱結(jié)構(gòu)的比較解剖學(xué)研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2003,23(12):2 211-2 215.
[5] 金銀根.植物學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2007:19.
[6] 李和平.植物顯微技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2009:49-50.
[7] 江川,羅大慶,王立輝.西藏半干旱區(qū)5種灌木葉片結(jié)構(gòu)的抗旱特征研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2011,26(4):13-17.
[8] 劉冰浩,陳國(guó)平,牛英,等.柚葉片與抗旱性相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)指標(biāo)研究[J].北方園藝,2011(13):9-12.
[9] 陳雪梅,王友保.淺談葉片結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2007,13(19):80-81.
[10] 韓剛,李少雄,徐鵬,等.6種灌木葉片解剖結(jié)構(gòu)的抗旱性分析[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2006,21(4):43-46.
[11] 劉紅茹,馮永忠,王得祥.延安5種木犀科園林植物葉片結(jié)構(gòu)及抗旱性研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013,41(2):75-80.
[12] 馬小芬,王興芳,李強(qiáng).不同種源地文冠果葉片解剖結(jié)構(gòu)比較及抗旱性分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2013,27(6):92-96.
[13] 王丹,史滟滪,駱建霞,等.亮葉忍冬與蔓生紫薇葉片解剖結(jié)構(gòu)與抗旱性的關(guān)系[J].北方園藝,2010(13):85-87.
[14] 李芳蘭,包維楷.植物葉片形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)與適應(yīng)[J].植物學(xué)通報(bào),2005,22(S1):118-127.
摘 要:為了篩選出抗旱性強(qiáng)的豆科植物用于北方干旱地區(qū)的栽培,以刺槐、合歡、檸條、傘房決明為試材,通過(guò)徒手切片,觀察植物的葉片角質(zhì)層、表皮層、柵欄組織層、葉片等的厚度,測(cè)定主脈的粗度、柵海比、葉片組織緊密度等7項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果顯示:檸條的角質(zhì)層最厚,為13.31 μm;其余依次為傘房決明、刺槐和合歡;合歡最薄,為2.64 μm。表皮層最厚為檸條,為33.66 μm;其余依次為刺槐、傘房決明和合歡;合歡最薄,為16.61 μm。柵欄組織層最厚的是檸條,為338.8 μm;其余依次為傘房決明、刺槐和合歡;合歡最薄,為115.5 μm。葉片最厚的是檸條,為477.4 μm;其次為傘房決明、刺槐;最薄的是合歡,為290.4 μm。葉片主脈最粗的是傘房決明,為660.3 μm;其次為檸條、刺槐;合歡最薄,為343.2 μm。柵欄組織和海綿組織比值由高到低依次為檸條、傘房決明、合歡和刺槐。組織結(jié)構(gòu)緊密度依次為檸條、傘房決明、合歡和刺槐。綜合分析認(rèn)為,4種豆科植物的抗旱性為:檸條>傘房決明>刺槐>合歡。
關(guān)鍵詞:徒手切片;檸條;傘房決明;抗旱性;解剖
中圖分類號(hào):Q944 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.11.001
干旱是目前制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)全球性問(wèn)題,也是限制植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境因子。在中國(guó)干旱、半干旱區(qū)的面積占全國(guó)總土地面積的47%,限制了植物的生長(zhǎng)發(fā)育,進(jìn)而導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)植物的種類較少,資源貧乏,給現(xiàn)代城市綠化工作增加了較大的難度,因此大力推廣種植抗旱適生植物[1],已經(jīng)成為了一種適應(yīng)環(huán)境和形勢(shì)的要求。近年來(lái),通過(guò)葉片解剖結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)植物抗旱性的研究較多[2-4],但針對(duì)豆科植物葉片解剖結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究還比較缺乏。豆科植物適應(yīng)性強(qiáng),觀賞價(jià)值高,在北方城市園林綠化中占有十分重要的地位。因此,有必要對(duì)豆科植物的抗旱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。本研究對(duì)4種豆科園林植物的葉片解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,分析了植物適應(yīng)干旱環(huán)境的葉片結(jié)構(gòu)特征,并對(duì)其抗旱性進(jìn)行了評(píng)價(jià),以期為城市綠化樹(shù)種的選擇和配置提供依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 試驗(yàn)材料
試材刺槐(Robinia pseudoacacia)、合歡(Albizia julibrissin)、檸條(Caragana korshinskii)、傘房決明(Cassia corymbosa)均采自天津農(nóng)學(xué)院園林植物培養(yǎng)室。
1.2 試驗(yàn)方法
選取生長(zhǎng)健壯、生長(zhǎng)一致的苗木的中部成熟葉片,沿中脈兩側(cè)取寬0.5 cm的小片,用白蘿卜做夾持物,制作葉片的徒手切片[5-6]。
1.3 數(shù)據(jù)與計(jì)算
每種植物隨機(jī)取10個(gè)切片,3次重復(fù),用LEICA-DM200型顯微鏡觀察,并用測(cè)微尺測(cè)量各葉片的厚度、葉肉的厚度、柵欄組織和海綿組織的厚度、表皮的厚度、葉脈處葉片的厚度(橫切面),計(jì)算柵欄組織/海綿組織(柵海比)、葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度(CTR%)等指標(biāo)。
葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度(CTR)=柵欄組織厚度/葉片厚度×100%
2 結(jié)果與分析
2.1 4種豆科植物葉片角質(zhì)層厚度的比較
2.2 4種豆科植物葉片表皮厚度的比較
2.3 4種豆科植物葉片柵欄組織厚度的比較
2.4 4種豆科植物葉片厚度的比較
2.5 4種豆科植物葉片主脈粗度的比較
2.6 4種豆科植物葉片柵海比及組織緊密度的比較
植物葉片的柵欄組織與海綿組織的分化程度反映了其生長(zhǎng)環(huán)境的水分狀態(tài)[9]。一般地,在旱生條件下,植物的柵欄組織常有多層,而其海綿組織則較少。柵海比及葉片組織緊密度都是反映植物抗旱的重要指標(biāo)[10,14]。由圖5可以看出,檸條的柵海比為3.9,組織緊密度為79.8%,均為最大;傘房決明次之,合歡和刺槐均最小,表明檸條的柵欄組織比較發(fā)達(dá),對(duì)干旱的適應(yīng)能力較強(qiáng)。
3 討論與結(jié)論
3.1 4種植物的葉片結(jié)構(gòu)與抗旱性
根據(jù)上述4種植物的葉片橫切面的結(jié)構(gòu),可以看出,葉片角質(zhì)層厚度為檸條>傘房決明>刺槐>合歡,葉片表皮厚度為檸條>刺槐>傘房決明>合歡,柵欄組織厚度依次為檸條>傘房決明>刺槐>合歡,葉片橫切面厚度依次為檸條>刺槐和傘房決明>合歡,主脈粗度依次為傘房決明>檸條>刺槐>合歡,柵海比和葉片組織緊密度依次為檸條>傘房決明>合歡和刺槐。即7項(xiàng)指標(biāo)表明檸條的抗旱性最強(qiáng),表現(xiàn)為葉片角質(zhì)層最厚、葉片表皮最厚、柵欄組織層最厚、葉片最厚、柵海比最高、葉片組織緊密度最高;合歡抗旱性最弱,各項(xiàng)指標(biāo)均最低。比較各項(xiàng)指標(biāo)刺槐和傘房決明抗旱性居中,其中,傘房決明的抗逆性略強(qiáng)于刺槐。
3.2 植物抗旱性的復(fù)雜性與綜合評(píng)價(jià)
植物抗旱是對(duì)干旱條件長(zhǎng)期適應(yīng)的一種遺傳特性,不僅與其內(nèi)部生理生化活動(dòng)和外界條件有關(guān),而且取決于植物自身的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征。因此,要正確評(píng)價(jià)植物抗旱性應(yīng)該從多方面進(jìn)行綜合考察。即在進(jìn)行解剖結(jié)構(gòu)觀察的同時(shí),還應(yīng)進(jìn)一步觀察苗木對(duì)干旱條件的反應(yīng),觀察其的水分狀況、生理生化和形態(tài)變化等。筆者比較了4種豆科植物在田間和溫室內(nèi)的生長(zhǎng)表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)上述解剖結(jié)構(gòu)觀測(cè)的結(jié)果與植株的生長(zhǎng)表現(xiàn)基本一致,即為檸條>傘房決明>刺槐>合歡。
植物的解剖結(jié)構(gòu),特別是葉片的結(jié)構(gòu)也是隨著植物的生長(zhǎng)發(fā)育和生長(zhǎng)的環(huán)境條件不同而改變的。如在逆境下,植物的角質(zhì)層通常會(huì)加厚。同樣植物的葉片厚度也會(huì)因植物的生長(zhǎng)環(huán)境而改變,如高大的植株中部的葉片較大、較薄,而外部的葉片相對(duì)較小和較厚。所以,選擇生長(zhǎng)環(huán)境一致的、生長(zhǎng)時(shí)期相同的葉片,進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析比較準(zhǔn)確。
參考文獻(xiàn):
[1] 王忠.植物生理學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000:454-459.
[2] 薛智德,韓蕊蓮,侯慶春,等.延安地區(qū)5種灌木葉旱性結(jié)構(gòu)的解剖研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2004,24(7):1 200-1 206.
[3] 朱栗瓊,李吉躍,招禮軍.六種闊葉樹(shù)葉片解剖結(jié)構(gòu)特征及耐旱性比較[J].廣西植物,2007,27(3):431-434.
[4] 崔宏安,劉莉麗,陳鐵山,等.葛藤不同類型葉耐旱結(jié)構(gòu)的比較解剖學(xué)研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2003,23(12):2 211-2 215.
[5] 金銀根.植物學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2007:19.
[6] 李和平.植物顯微技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2009:49-50.
[7] 江川,羅大慶,王立輝.西藏半干旱區(qū)5種灌木葉片結(jié)構(gòu)的抗旱特征研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2011,26(4):13-17.
[8] 劉冰浩,陳國(guó)平,牛英,等.柚葉片與抗旱性相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)指標(biāo)研究[J].北方園藝,2011(13):9-12.
[9] 陳雪梅,王友保.淺談葉片結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2007,13(19):80-81.
[10] 韓剛,李少雄,徐鵬,等.6種灌木葉片解剖結(jié)構(gòu)的抗旱性分析[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2006,21(4):43-46.
[11] 劉紅茹,馮永忠,王得祥.延安5種木犀科園林植物葉片結(jié)構(gòu)及抗旱性研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013,41(2):75-80.
[12] 馬小芬,王興芳,李強(qiáng).不同種源地文冠果葉片解剖結(jié)構(gòu)比較及抗旱性分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2013,27(6):92-96.
[13] 王丹,史滟滪,駱建霞,等.亮葉忍冬與蔓生紫薇葉片解剖結(jié)構(gòu)與抗旱性的關(guān)系[J].北方園藝,2010(13):85-87.
[14] 李芳蘭,包維楷.植物葉片形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)與適應(yīng)[J].植物學(xué)通報(bào),2005,22(S1):118-127.