楊林先,姜云天,曲柏宏
(1.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院,吉林延吉133002;2.通化師范學(xué)院生物系,吉林通化134002)
蘋(píng)果梨樹(shù)性抗寒,果實(shí)個(gè)大、質(zhì)優(yōu)、耐貯藏,在我國(guó)吉林、遼寧、內(nèi)蒙、甘肅、新疆均有栽培。關(guān)于其分類(lèi)地位問(wèn)題,學(xué)術(shù)界已從酶學(xué)、分子生物學(xué)等角度進(jìn)行過(guò)較多的研究[1-3],但解剖學(xué)方面的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究從解剖學(xué)角度探討了蘋(píng)果梨及其砧木山梨葉片和葉柄組織的解剖結(jié)構(gòu)特征及其差異性,從而為梨屬植物資源利用與栽培生理提供解剖學(xué)依據(jù)。
供試樹(shù)體為種植在延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院果樹(shù)場(chǎng)45年生的蘋(píng)果梨樹(shù)及其砧木山梨樹(shù)。試驗(yàn)于2005年6月中旬進(jìn)行,隨機(jī)選取兩種梨樹(shù)老嫩適中的葉片50~100片,連同葉柄一起采摘,取材后馬上用FAA復(fù)合固定劑(甲醛∶冰醋酸∶乙醇(50%)=1∶1∶18)固定。
將采摘的葉片和葉柄按石蠟制片法[4-5]制作永久封片,在光學(xué)顯微鏡下,使用DMB5、Moticam 1300顯微影像系統(tǒng)攝影,Motic Image Advanced 3.2捕捉圖象觀察并拍照。
由圖1-A可見(jiàn),蘋(píng)果梨葉片表皮細(xì)胞一層,排列緊密,上表皮細(xì)胞較大,矩圓形,皮層細(xì)胞常有晶體。由圖1-B、C可見(jiàn),蘋(píng)果梨葉片主脈近軸面略凸起,維管束排列成扇形,在維管束下方有一圈蛋白細(xì)胞構(gòu)成的帶;有氣孔;小維管束周?chē)写罅康拇鼐АS蓤D1-D可見(jiàn),蘋(píng)果梨葉片柵欄組織2~3層,排列緊密、規(guī)則;海綿組織排列較疏松,細(xì)胞間隙較小,與柵欄組織中較大的空腔形成通氣組織。
圖1 蘋(píng)果梨葉橫切面
由圖2-A可見(jiàn),山梨葉片表皮由1層細(xì)胞組成,排列緊密,上表皮細(xì)胞較小,矩圓形,皮層細(xì)胞常有晶體;由圖2-B、C可見(jiàn),山梨葉片主脈近軸面凸起,維管束排列成扇形,小維管束排列成近圓形;含有較多的晶體,多為簇晶;有氣孔及管胞;由圖2-D可見(jiàn),山梨葉片上表皮處的柵欄組織2層,排列疏松;下表皮處的海綿組織排列疏松,胞間隙發(fā)達(dá),構(gòu)成發(fā)達(dá)網(wǎng)狀通氣組織。
圖2 山梨葉橫切面
由圖3-A可見(jiàn),蘋(píng)果梨葉柄橫切面近圓形,有一個(gè)大維管束,近U型,且在大維管束兩側(cè)分布多個(gè)小維管束。由圖3-B可見(jiàn)蘋(píng)果梨角質(zhì)層較??;表皮細(xì)胞短圓形;表皮下有2~3層排列緊密的厚角組織;近軸面機(jī)械組織較發(fā)達(dá);隨維管束分布的蛋白細(xì)胞數(shù)量較少;皮層細(xì)胞內(nèi)可見(jiàn)簇晶存在。
圖3 蘋(píng)果梨葉柄橫切面
山梨葉柄橫切面見(jiàn)圖4。由圖4-A可見(jiàn),山梨葉柄與蘋(píng)果梨葉柄橫切面相似,均近圓形,有一個(gè)大維管束,且在大維管束周?chē)紳M小維管束,但山梨葉柄微管束排列成扇形。圖4-B顯示山梨葉柄角質(zhì)層較厚;表皮細(xì)胞大小不一,差別較大,細(xì)胞表面有突起;表皮下有3層以上排列緊密的厚角組織;近軸面機(jī)械組織不發(fā)達(dá);隨維管束分布的蛋白細(xì)胞數(shù)量較多;能明顯看到皮層細(xì)胞內(nèi)有大量簇晶存在。
圖4 山梨葉柄橫切面
蘋(píng)果梨和山梨葉柄中發(fā)現(xiàn)有各種形態(tài)的晶體存在,且山梨葉柄中晶體含量相對(duì)較多。晶體的形成與植物的解毒作用有關(guān)。細(xì)胞中晶體的存在,可以改變細(xì)胞滲透壓,提高吸水和持水力,把樹(shù)體內(nèi)多余的代謝廢物及有毒的物質(zhì)區(qū)域化,使它們以無(wú)毒害的狀態(tài)存在。同時(shí),葉片組織結(jié)構(gòu)中的晶體的存在提高了葉片細(xì)胞的濃度,可能有拮抗生理干旱的作用。但這是否可以將其用于梨屬植物的抗旱性鑒定還需做進(jìn)一步的研究。
通氣組織(aerenchyma)是植物薄壁組織內(nèi)一些氣室或空腔的集合。通氣組織應(yīng)屬于薄壁組織范疇,許多水生和濕生植物的根莖內(nèi)均有通氣組織形成,某些植物(包括水陸兩棲和陸生植物)在缺氧環(huán)境中也分化產(chǎn)生或加速通氣組織的發(fā)育。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),蘋(píng)果梨和山梨葉片中,均存在通氣組織,且山梨的通氣組織較蘋(píng)果梨的發(fā)達(dá)。這可能是山梨長(zhǎng)期疏于管理,土質(zhì)板結(jié),空隙少,其根很難從土壤中獲得氧氣,為了適應(yīng)這一乏氧的生態(tài)逆境,薄壁細(xì)胞破碎或細(xì)胞從胞間層處彼此分開(kāi),形成車(chē)輪輻樣的結(jié)構(gòu),許多較大的胞間隙相互通連,形成了暢通的通氣組織,從而保證了干旱環(huán)境下樹(shù)體的正常呼吸及代謝。
葉是植物體進(jìn)行同化作用的主要器官,它暴露在空氣中,所以,葉片的組織結(jié)構(gòu)對(duì)生境條件的反應(yīng)最為敏銳。一般來(lái)說(shuō),柵欄組織中的葉綠體含量比海綿組織中豐富,發(fā)達(dá)的柵欄組織可以極大地提高光合效率,積累大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。通過(guò)對(duì)照發(fā)現(xiàn),蘋(píng)果梨葉片較山梨葉片具有更發(fā)達(dá)的柵欄組織。
[1]沈允權(quán),李顯日,金京國(guó),等.應(yīng)用過(guò)氧化物酶同功酶譜對(duì)蘋(píng)果梨親緣關(guān)系的研究[J].延邊農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),1992,(2):91-93.
[2]曹 麗,曲柏宏.應(yīng)用POD同工酶技術(shù)研究梨品種的分類(lèi)地位[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,45(1):90-92.
[3]曲柏宏,金香蘭,陳艷秋,等.蘋(píng)果梨分類(lèi)地位的RAPD鑒定[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,25(3):292-295.
[4]李正理.植物制片技術(shù)[C].北京:科學(xué)出版社.1978,129-138.
[5]陸時(shí)萬(wàn),徐祥生,沈敏健.植物學(xué)(第二版)(上冊(cè))[M].北京:高等教育出版社,1991.61-65.