幾種荒漠植物的解剖結構及其含晶細胞研究.pdf

1、植物適應環(huán)境是沿著有利于光合作用的方向發(fā)展，荒漠植物適應環(huán)境的光合器官在形態(tài)上都發(fā)生很大變化，梭梭(Haloxylonammodendron(C.A.Mey.)Bge.)、白梭梭(HaloxylonpersicumBge.exBoiss.etBuhse)和沙拐棗(CalligonummongolicumTurcz.)葉片嚴重退化，當年生嫩枝成為光合器官，稱為同化枝；花棒(HedysarumscopariumFisch.etMey.)在水

2、分條件差時，葉片完全退化，由葉軸代行光合作用；豬毛菜(SalsolacollinaPall.)葉呈絲狀圓形，木本豬毛菜(SalsolaarbusculaPall.)葉圓柱形或三棱形，松葉豬毛菜(SalsolalaricifoliaTurcz.exLitv.)葉半圓柱狀，肉質；裸果木(GymnocarposprzewalskiiMaxim.)葉近圓柱形。這些植物光合器官的結構如何?有無特殊組織?與植物抗旱有什么關系?此項研究在于了解荒漠植

3、物適應干旱環(huán)境的光合器官解剖結構特征及其特化細胞的成分，以便深入探討荒漠植物適應干旱環(huán)境的機理。 基于已觀察到的梭梭和沙拐棗解剖結構中具有含晶異細胞(crystalidioblast)，簡稱含晶細胞，推測這兩種植物的這種特化細胞具有提高植物保水性與吸水力的作用，并且可能在植物響應干旱脅迫過程中起到一定作用。對比研究幾種荒漠植物，如豬毛菜、木本豬毛菜、松葉豬毛菜、裸果木和花棒的解剖結構特征，并對C4木本植物梭梭、白梭梭和沙拐棗同化

4、枝不同部位解剖結構加以比較，通過組化及能譜儀分析辨別晶體的成分，電鏡下觀察晶體的超微結構，以及對不同土壤水分條件下的梭梭和沙拐棗同化枝解剖結構加以比較，分析其含晶細胞的大小及結構變化，以便深入了解荒漠植物的旱生結構特征和含晶細胞的結構與功能。 結果表明，這幾種荒漠植物的葉片或同化枝的表面積與體積比較??；角質層較厚，氣孔下陷；有的有表皮毛或乳狀突起；具有發(fā)達的柵欄狀同化組織，細胞排列緊密；海綿組織退化，貯水組織發(fā)達，普遍具有含晶細

5、胞，有的還有粘液細胞；有的有生活的纖維細胞。豬毛菜、木本豬毛菜、白梭梭與梭梭和沙拐棗一樣具有花環(huán)結構，是C4植物；裸果木、松葉豬毛菜、花棒沒有花環(huán)結構。 梭梭同化枝的不同部位都具有復表皮，角質層厚、柵欄組織排列緊密。其同化枝的尖部有頂端分生現象，晶體較少；退化葉中也含有晶體。梭梭同化枝基部含晶細胞最多，中部次之，尖部較少。白梭梭同化枝的不同部位均有兩層表皮細胞、較厚的角質層和與梭梭相似的柵欄組織和貯水組織等，然而其同化枝尖部的含

6、晶細胞數量較多，中部及基部較少；尖部貯水組織中的纖維細胞束較小，基部貯水組織中的纖維細胞包圍著中央維管束，并一起集中在同化枝中央。沙拐棗同化枝的不同部位皆有相似的表皮層和維管組織，然而其同化枝的尖部與基部的粘液細胞較多，中部較少；基部幾乎沒有柵欄組織，而其維管組織較為發(fā)達。梭梭同化枝在濕潤條件下的晶體要比干旱條件下的大，且晶體充滿了含晶細胞腔。 在白梭梭和梭梭的同化枝中普遍具有含晶細胞；沙拐棗的含晶細胞則明顯少，一般只分布在貯水

7、組織或靠近柵欄組織處；這些含晶細胞都含有一個大的晶簇，幾乎充滿整個細胞腔隙。在豬毛菜、木本豬毛菜、松葉豬毛菜、裸果木和花棒等荒漠植物中，含晶細胞也都普遍存在，但其分布、位置和數量、大小、形態(tài)等存在一些差異。裸果木和木本豬毛菜的含晶細胞不多，其中裸果木主要在柵欄組織和貯水組織內可見晶簇，而木本豬毛菜的晶體主要分布在柵欄組織和表皮細胞之間。松葉豬毛菜、豬毛菜和花棒的含晶細胞更少，其中松葉豬毛菜的晶體只有零星分布，豬毛菜的貯水組織中偶可見晶簇

8、，而花棒的小葉中沒有含晶細胞，葉軸中的晶體一般只出現在韌皮部纖維束外層的細胞中，此層中的含晶細胞多呈菱形。 從這幾種荒漠植物葉片或同化枝所含晶體的組化分析來看，晶體在36﹪醋酸、1NNaOH和PH12-13NaOH中不溶；在2NHCl和PH2-3HCl中，第一天只部分溶解，第二天便完全溶解了。而無論是經AgNO3處理還是經AgNO3+H2O2處理，切片中的含晶細胞中的晶體都呈現黑色。綜合晶體的酸堿溶解性及硝酸銀組化分析的結果，并