李 巖,蔡立格,牛 陸,李根平
(東北師范大學(xué) 計(jì)算學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130024)
榆樹(shù)為榆科(Ulmaceae)榆屬(Ulmus)植物.榆樹(shù)為大喬木或灌木,高可達(dá)20米.樹(shù)冠廣卵圓形,樹(shù)皮暗灰色,不規(guī)則深縱裂,當(dāng)年生小枝灰色或褐灰色,無(wú)毛或被稀疏灰白色柔毛,幼枝褐灰色,平滑無(wú)毛,榆樹(shù)的果實(shí)為翅果近圓形,稀倒卵狀圓形,長(zhǎng)8~17毫米,寬8~15毫米,先端微缺,基部廣楔形至圓形,分布于我國(guó)黑龍江、吉林及華北、西北、華東,俄羅斯(東部西伯利亞和遠(yuǎn)東地區(qū))、中亞各國(guó)、蒙古、朝鮮也有分布[1].關(guān)于莖次生維管組織和果實(shí)的研究不是很多,并且全面觀(guān)察討論莖次生維管組織的研究成果目前并沒(méi)有發(fā)現(xiàn).
本文旨在探討不同生境榆樹(shù)莖次生維管組織及果實(shí)的不同,為引種栽培、資源保護(hù)提供解剖學(xué)依據(jù).同時(shí)也為榆樹(shù)植物的起源、進(jìn)化、系統(tǒng)分類(lèi)提供參考資料.
本研究選用的兩種榆樹(shù)分別為吉林省松原市長(zhǎng)嶺縣5年生的榆樹(shù)枝條及果實(shí)和吉林省長(zhǎng)春市長(zhǎng)春師范學(xué)院院內(nèi)5年生的榆樹(shù)枝條及果實(shí)(前者用長(zhǎng)嶺榆樹(shù)表示、后者用校園榆樹(shù)表示).實(shí)驗(yàn)材料取自生長(zhǎng)年齡一致的成熟側(cè)枝.長(zhǎng)嶺榆樹(shù)、校園榆樹(shù)果實(shí)各取10個(gè)(做石蠟切片用),枝條的皮各取長(zhǎng)度7mm左右(做石蠟切片用),莖次生木質(zhì)部切成如火柴棒粗細(xì)(長(zhǎng)約1cm)的小條或撕成絲狀,用于離析.
(1)石蠟切片材料處理[2]. 經(jīng)取材和固定、乙醇脫水、二甲苯透明、浸蠟、包埋、切片、貼片、染色、封藏等過(guò)程,制作成永久裝片,用于觀(guān)察果實(shí)的各種結(jié)構(gòu).
(2) 莖次生木質(zhì)部的離析處理[2]. 在此實(shí)驗(yàn)中用的是鉻酸-硝酸離析法亦稱(chēng)杰弗里法(Jeffrey method),適用于木質(zhì)化組織,如木材,纖維等.
具體方法如下:將材料先切成如火柴棒粗細(xì)(長(zhǎng)約1cm)的小條或撕成絲狀(纖維)放于小玻管中,加入離析液,其量約為材料的20倍,塞緊瓶塞,放在35℃溫箱中.材料在離析液中離析的時(shí)間因材料的性質(zhì)而定,一般為2天.檢查材料離析與否,可取出材料少許,放在載玻片上,加蓋玻片,用解剖針末端輕輕敲打,如材料分離,則表明離析時(shí)間夠,此時(shí)可用水洗凈,保存于50%酒精中,用作隨時(shí)觀(guān)察.然后將材料染色,其步驟如下:番紅染液(1%番紅,50%酒精,染色過(guò)夜)、65%酒精、75%酒精、85%酒精、95%酒精、亮綠染液(1%亮綠,95%酒精,染色幾秒)、100%酒精、二甲苯、二甲苯.除盛有染色液的染缸外,每級(jí)停留的時(shí)間為2~5分鐘.
最后用中性樹(shù)膠封片、觀(guān)察,用型號(hào)為OLYMPUS CX41的顯微鏡進(jìn)行顯微攝影.
長(zhǎng)嶺榆樹(shù)的導(dǎo)管長(zhǎng)度約為9613.4μm,導(dǎo)管的平均直徑為161.2μm,導(dǎo)管壁厚約為32.5μm;校園榆樹(shù)的導(dǎo)管長(zhǎng)度約為7000μm,導(dǎo)管壁厚約為23.6μm,導(dǎo)管的平均直徑為111.9μm.
次生韌皮部由8~12層細(xì)胞組成,細(xì)胞體積小,排列極其緊密,所占的比例小.韌皮部由韌皮射線(xiàn)、分泌腔、機(jī)械組織細(xì)胞等組成(圖 1-8).長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部的厚度為17646.3 μm,校園榆樹(shù)果實(shí)韌皮部的厚度為13902.7 μm(圖5-8).長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部分泌腔較多,機(jī)械組織細(xì)胞發(fā)達(dá)(圖1-4).
圖1 長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部縱切面10倍物鏡顯微圖 圖2 校園榆樹(shù)韌皮部縱切面10倍物鏡顯微圖
圖3 校園榆樹(shù)韌皮部橫切面10倍物鏡顯微圖 圖4 長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部橫切面10倍物鏡顯微圖
圖5 校園榆樹(shù)韌皮部縱切面4倍物鏡顯微圖 圖6 長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部縱切面4倍物鏡顯微圖
圖7 長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部橫切面4倍物鏡顯微圖 圖8 校園榆樹(shù)韌皮部橫切面4倍物鏡顯微圖
長(zhǎng)嶺榆樹(shù)果實(shí)角質(zhì)層較校園榆樹(shù)果實(shí)角質(zhì)層厚,分泌細(xì)胞多.而校園榆樹(shù)果實(shí)中的細(xì)胞間隙較發(fā)達(dá).從宏觀(guān)上看校園榆樹(shù)果實(shí)較大適合中性土壤的生長(zhǎng)(圖9-10).
圖9 長(zhǎng)嶺榆樹(shù)果實(shí)橫切面40倍物鏡顯微圖 圖10 校園榆樹(shù)果實(shí)橫切面10倍物鏡顯微圖
穿孔板是相鄰的兩個(gè)導(dǎo)管分子端部相互合生的部分,其類(lèi)型有單穿孔板、梯狀穿孔板、網(wǎng)狀穿孔板、麻黃式穿孔板、買(mǎi)麻藤式穿孔板[3].
生長(zhǎng)在象長(zhǎng)嶺一樣的鹽堿地的榆樹(shù),其導(dǎo)管要比中性土壤生長(zhǎng)的榆樹(shù)導(dǎo)管長(zhǎng)及導(dǎo)管的直徑大,主要是為了在鹽堿地吸收水分、無(wú)機(jī)鹽和運(yùn)輸?shù)V物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供必要的基礎(chǔ).由于鹽堿地的鹽濃度高而榆樹(shù)并不是鹽生植物,為了生存的需要就改變了導(dǎo)管的長(zhǎng)度和管壁以適應(yīng)鹽堿地,換句話(huà)說(shuō)鹽濃度脅迫榆樹(shù)改變其結(jié)構(gòu)特征.
從莖的韌皮部橫縱切面顯微圖我們可以看出,校園內(nèi)的次生韌皮部組織細(xì)胞多而小,所占的比例也相對(duì)較大.長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部的厚度,機(jī)械細(xì)胞的發(fā)達(dá)程度及分泌腔數(shù)量均是為了減少水分少對(duì)植物機(jī)體的影響.
長(zhǎng)嶺榆樹(shù)果實(shí)角質(zhì)層較厚是為了抑制蒸騰作用從而減少鹽堿地水分不足的影響.分泌細(xì)胞多是為了儲(chǔ)存更多的水分,保證了機(jī)體內(nèi)的水分從而保證植物的生存.
參考文獻(xiàn):
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[2]李正理. 植物制片技術(shù)(第三版)[M]. 北京:北京大學(xué)出版社, 1996.
[3]李正里. 毛茛科植物導(dǎo)管穿孔板結(jié)構(gòu)的比較觀(guān)察[J]. 植物學(xué)報(bào), 1990, 32(4):245-251.