鄭佳玲 劉麗萍
摘要:利用花卉形態(tài)解剖技術(shù)、花粉制片觀察技術(shù)、葉的徒手制片技術(shù)等方法對(duì)君子蘭進(jìn)行形態(tài)解剖觀察,并結(jié)合真實(shí)觀測(cè)的君子蘭花及葉的組成結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、花粉制片觀察結(jié)果明確君子蘭花卉的各部位名稱、各部位結(jié)構(gòu),了解君子蘭的特性,為君子蘭的種質(zhì)研究提供一定的科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:君子蘭;形態(tài);解剖
中圖分類號(hào): S682.13 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: ?A ? ? ? ? ? ? ? ? DOI編號(hào): ? 10.14025/j.cnki.jlny.2019.06.015
目前,我國(guó)許多高校及研究院所根據(jù)持續(xù)深入的實(shí)驗(yàn)研究和工作積累發(fā)現(xiàn):君子蘭適宜生活在排水良好,腐殖質(zhì)豐富的土壤中。君子蘭為單子葉植物,平行葉脈。葉為等面葉,上下外表皮細(xì)胞均被有厚角質(zhì)層,葉基部有假鱗莖,氣孔器的保衛(wèi)細(xì)胞為腎形,具有發(fā)達(dá)的儲(chǔ)水組織,葉肉細(xì)胞同型,無(wú)柵欄組織和海綿組織的分化,平行脈序,維管束具有維管束鞘。君子蘭有5個(gè)系統(tǒng),分別是大花系、垂花系、曲花系、斑葉系、黃花系。君子蘭為傘形花序頂生,每個(gè)花序有小花7~30朵,小花有柄,在花頂端呈傘形排列,花漏斗狀,直立,可全年開(kāi)花,以春夏季為主。目前我國(guó)大多數(shù)的君子蘭品種都是大花君子蘭,花色以紅色和桔色為主,大花君子蘭的形態(tài)及解剖結(jié)構(gòu)具有耐陰、耐干旱和C3植物特性。君子蘭花粉粒呈兩側(cè)對(duì)稱,極面觀為長(zhǎng)球形或橢圓形,赤道面觀為近似半圓形;君子蘭的不定根為肉質(zhì),具有發(fā)達(dá)的復(fù)表皮,復(fù)表皮最內(nèi)層細(xì)胞具有分生組織細(xì)胞,向外分裂形成新的細(xì)胞。君子蘭還有一定的藥理作用,比如抗心律失常、保護(hù)肝腎組織、抑制腫瘤細(xì)胞的入侵和轉(zhuǎn)移等。當(dāng)然,作為盆栽觀賞植物,君子蘭對(duì)室內(nèi)裝修常見(jiàn)污染氣體甲醛、二甲苯及總揮發(fā)性有機(jī)物的吸收能力也非常強(qiáng),是凈化空氣既有效又美觀的方法。
君子蘭屬石蒜科君子蘭屬,多年生草本植物,又稱大花君子蘭、大葉石蒜、劍葉石蒜等,是重要室內(nèi)盆栽花卉,君子蘭生長(zhǎng)要求土壤肥沃疏松、排水良好且微酸性,空氣濕潤(rùn),溫度溫暖,最適溫度為15℃~25℃[1]。它原產(chǎn)南非共和國(guó),目前,分布于中國(guó)、日本、南非、丹麥、德國(guó)、法國(guó)、意大利、波蘭、捷克、美國(guó)、英國(guó)、瑞士、韓國(guó)、朝鮮、荷蘭、俄羅斯、比利時(shí)、澳大利亞、新西蘭等國(guó)家[2]。君子蘭在世界各地廣泛栽培,新品種層出不窮。君子蘭屬約有7個(gè)種,常見(jiàn)盆栽種為大花君子蘭,是世界性名貴花卉。人們對(duì)君子蘭的研究和栽培已經(jīng)有近200年的歷史,我國(guó)自1945年以來(lái),君子蘭進(jìn)入尋常百姓之家[3]。尤其是大花君子蘭,雖然它所要求的環(huán)境較獨(dú)特,但人們還是會(huì)普遍養(yǎng)植,不僅在于它的觀賞價(jià)值高,還因?yàn)樗幸欢ǖ乃幚碜饔眉碍h(huán)保作用[4]。其葉片和根系中提取的生物堿對(duì)脊髓灰質(zhì)炎病毒、小痘病毒、SRAS相關(guān)冠狀病毒等均有抑制作用。對(duì)君子蘭的藥效主要是其體內(nèi)生物堿的作用[5]。但總體來(lái)看,君子蘭各方面的研究還不夠系統(tǒng)和深入,我國(guó)對(duì)君子蘭的研究主要集中在新品種培育和栽培管理等方面,而對(duì)君子蘭解剖及基礎(chǔ)生物學(xué)方面的研究幾乎是空白。
本次實(shí)驗(yàn)將結(jié)合真實(shí)觀測(cè)的君子蘭花及葉的組成結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)、花粉制片觀察以及徒手切片技術(shù)明確君子蘭花卉的各部位名稱、各部位結(jié)構(gòu),以便研究花卉的生殖特性。
1 材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)材料
本次實(shí)驗(yàn)的材料為君子蘭,主要對(duì)君子蘭的根、莖、葉、花以及花粉的形態(tài)進(jìn)行觀測(cè)及解剖的研究。
1.2方法
1.2.1 花的解剖方法利用人工方法 對(duì)君子蘭花的外部形態(tài)(花瓣、花萼、花托、花柱等)進(jìn)行解剖測(cè)量和觀察,通過(guò)多組實(shí)驗(yàn)求平均值。
1.2.2花粉制片方法 取樣,選花藥散粉時(shí)期進(jìn)行制片,經(jīng)濃度為0.1%的固綠染色,普通光學(xué)顯微鏡觀察。君子蘭花粉呈單粒存在,為橢圓形細(xì)胞,被染成淡綠色。
1.2.3 葉片徒手切片方法 徒手切片法是手持雙面刀片將新鮮的或固定的實(shí)驗(yàn)材料切成薄片的制作方法。徒手切片前應(yīng)準(zhǔn)備一個(gè)盛有清水的培養(yǎng)皿。切片時(shí)用左手的拇指與食指、中指夾住君子蘭葉片,大拇指應(yīng)低于食指2~3mm,以免被刀片割破。葉片要伸出食指外約2~3mm,左手拿葉片要松緊適度,右手平穩(wěn)地拿住刀片并與材料成垂直。然后,在材料的切面上均勻地滴上清水,以保持材料濕潤(rùn)。將刀口向內(nèi)對(duì)著材料,并使刀片與葉片切口基本上保持平行,再用右手的臂力(不要用手的腕力)自左前方向右后方均勻地拉切。徒手切片法雖然對(duì)于體積過(guò)小、太軟、太硬的材料則難于切片,而且不能制成連續(xù)切片。但不需要復(fù)雜的設(shè)備,方法簡(jiǎn)便,制片迅速,而且能觀察到植物組織的自然色澤和活體結(jié)構(gòu),有利于研究植物解剖結(jié)構(gòu),同時(shí),具有利于臨時(shí)觀察、能更快地得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
1.2.4 葉片染色方法 用番紅染液染色,將切片放入1%番紅染液染色10min,后用無(wú)水乙醇洗去浮色;再用0.1%固綠染液染近20s[6],用無(wú)水乙醇洗去浮色,封片觀察。用蘇木精染色,將材料放入1%蘇木精染液染色5min,后用無(wú)水乙醇洗去浮色;再用0.1%固綠染液染色近20s,用無(wú)水乙醇洗去浮色,封片觀察。
2 結(jié)果與分析
2.1君子蘭花的形態(tài)觀察
君子蘭的花為傘狀花序,每個(gè)花序有小花7朵,花頂端呈傘形排列,花呈漏斗狀,花瓣有寬瓣,亦有細(xì)瓣,喇叭狀,使君子蘭看起來(lái)花團(tuán)錦簇。再加上君子蘭的花色以紅色和桔色為主,外部為桔色,內(nèi)芯為黃白色,看起來(lái)紅紅火火,并且每朵花有6片花瓣、6個(gè)雄蕊、1個(gè)雌蕊,花期長(zhǎng),而且每盆花有31朵花,所以觀賞價(jià)值極高,受到大眾喜愛(ài)。其花粉粒飽滿,呈橢圓形,單粒,傳粉簡(jiǎn)單?;ń奂t色無(wú)味。
2.2君子蘭葉片的形態(tài)觀察
君子蘭葉片呈長(zhǎng)茄形,表面有光澤,葉脈處較厚形成棱狀紋,由葉根部向上生長(zhǎng)后向下自然彎曲。成熟葉上表皮顏色深于下表皮,葉邊緣圓滑無(wú)刺,質(zhì)地硬。葉根部肉質(zhì)較厚,維管束密集,水分較葉前端多。切口處汁液透明且有香氣。葉脈由主脈、側(cè)脈相互連接呈網(wǎng)格狀,整齊分布于整片葉。主脈發(fā)達(dá)且數(shù)量維持在20根,邊緣處葉脈間隔較窄,中間較寬。橫切一段葉片,可見(jiàn)其葉脈排列整齊有規(guī)律,顏色較深。
2.3葉的徒手切片染色實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.3.1番紅固綠染色觀察 采用番紅、固綠染色法,柵欄組織清晰可見(jiàn),上、下表皮細(xì)胞排列整齊。上表皮細(xì)胞較緊密,染色較深,葉片無(wú)毛,光滑。維管束由木質(zhì)部與韌皮部構(gòu)成,緊密排列形狀規(guī)則??梢?jiàn)螺紋導(dǎo)管。
2.3.2蘇木精染色觀察 采用蘇木精染色法,染色時(shí)間加長(zhǎng)。標(biāo)本整體被蘇木精染成紫紅色,上下葉表皮柵欄組織清晰,上表皮細(xì)胞緊密,下表皮細(xì)胞較為疏松;下表皮厚于上表皮,且可以看見(jiàn)顏色較深的氣孔。葉肉細(xì)胞的細(xì)胞核呈紅色。
2.4君子蘭根的形態(tài)觀察
君子蘭的根部為乳白色,有叉根而且每個(gè)叉根都比較粗壯,肉質(zhì)纖維狀,輸送水分和無(wú)機(jī)鹽的能力較強(qiáng),所以不必對(duì)君子蘭澆水過(guò)于頻繁,避免爛根。
3 結(jié)論
通過(guò)對(duì)君子蘭的形態(tài)和解剖學(xué)研究,君子蘭為傘狀花序,花粉粒為橢圓形?;ǘ浞倍啵^賞價(jià)值高。花的顏色為桔紅色,花瓣的基底部為乳白色。花形為漏斗狀。君子蘭葉為等面葉,葉片上、下表皮細(xì)胞外壁均被有厚角質(zhì)層,氣孔器的保衛(wèi)細(xì)胞為腎形,具有發(fā)達(dá)的儲(chǔ)水組織;葉肉細(xì)胞同型,平行脈,維管束具有維管束鞘,上下表皮均有柵欄組織分布。光合作用輸送有機(jī)營(yíng)養(yǎng)的能力強(qiáng)。這也驗(yàn)證了葉的生物學(xué)特征:葉片革質(zhì),質(zhì)地硬度大的特點(diǎn)。葉的薄壁細(xì)胞分布廣泛。因此,可適當(dāng)減少花的澆灌次數(shù),便于種植。同時(shí)也觀察到了螺紋導(dǎo)管等細(xì)胞結(jié)構(gòu),疏導(dǎo)能力較強(qiáng)。表皮層角質(zhì)層較發(fā)達(dá)。葉綠體細(xì)胞較小,大花君子蘭的形態(tài)和解剖結(jié)構(gòu)能夠說(shuō)明其具有耐陰、耐干旱等植物特性。花粉粒形態(tài)觀察結(jié)果為橢圓形,有待進(jìn)行深入的研究,觀察君子蘭花粉的減數(shù)分裂行為等。君子蘭的根系比較發(fā)達(dá)有分枝,肉質(zhì)纖維狀,利于水分和無(wú)機(jī)鹽的輸送。本項(xiàng)研究為君子蘭種質(zhì)研究提供一定的科學(xué)參考依據(jù)。
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作者簡(jiǎn)介:鄭佳玲,在讀本科生,研究方向:生物技術(shù)。
通訊作者:劉麗萍,碩士,實(shí)驗(yàn)師,研究方向:植物生物學(xué)。