幾種荒漠植物的解剖結(jié)構(gòu)及其含晶細(xì)胞研究.pdf

1、植物適應(yīng)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(yīng)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(yán)重退化，當(dāng)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(shí)，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(zhì)；裸果木(GymnocarposprzewalskiiMaxim.)葉近圓柱形。這些植物光合器官的結(jié)構(gòu)如何?有無特殊組織?與植物抗旱有什么關(guān)系?此項(xiàng)研究在于了解荒漠植

3、物適應(yīng)干旱環(huán)境的光合器官解剖結(jié)構(gòu)特征及其特化細(xì)胞的成分，以便深入探討荒漠植物適應(yīng)干旱環(huán)境的機(jī)理。 基于已觀察到的梭梭和沙拐棗解剖結(jié)構(gòu)中具有含晶異細(xì)胞(crystalidioblast)，簡稱含晶細(xì)胞，推測這兩種植物的這種特化細(xì)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(yīng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)加以比較，分析其含晶細(xì)胞的大小及結(jié)構(gòu)變化，以便深入了解荒漠植物的旱生結(jié)構(gòu)特征和含晶細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能。 結(jié)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小；角質(zhì)層較厚，氣孔下陷；有的有表皮毛或乳狀突起；具有發(fā)達(dá)的柵欄狀同化組織，細(xì)胞排列緊密；海綿組織退化，貯水組織發(fā)達(dá)，普遍具有含晶細(xì)

5、胞，有的還有粘液細(xì)胞；有的有生活的纖維細(xì)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(jié)構(gòu)，是C4植物；裸果木、松葉豬毛菜、花棒沒有花環(huán)結(jié)構(gòu)。 梭梭同化枝的不同部位都具有復(fù)表皮，角質(zhì)層厚、柵欄組織排列緊密。其同化枝的尖部有頂端分生現(xiàn)象，晶體較少；退化葉中也含有晶體。梭梭同化枝基部含晶細(xì)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(xì)胞、較厚的角質(zhì)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(xì)胞數(shù)量較多，中部及基部較少；尖部貯水組織中的纖維細(xì)胞束較小，基部貯水組織中的纖維細(xì)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(xì)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(dá)。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(xì)胞腔。 在白梭梭和梭梭的同化枝中普遍具有含晶細(xì)胞；沙拐棗的含晶細(xì)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(xì)胞都含有一個(gè)大的晶簇，幾乎充滿整個(gè)細(xì)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(xì)胞也都普遍存在，但其分布、位置和數(shù)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(xì)胞不多，其中裸果木主要在柵欄組織和貯水組織內(nèi)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(xì)胞之間。松葉豬毛菜、豬毛菜和花棒的含晶細(xì)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(xì)胞，葉軸中的晶體一般只出現(xiàn)在韌皮部纖維束外層的細(xì)胞中，此層中的含晶細(xì)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(jīng)AgNO3處理還是經(jīng)AgNO3+H2O2處理，切片中的含晶細(xì)胞中的晶體都呈現(xiàn)黑色。綜合晶體的酸堿溶解性及硝酸銀組化分析的結(jié)果，并