关键词:
丰都车前
形态特征
质外体屏障结构
组织化学
水陆两栖环境
摘要:
丰都车前(Plantago fengdouensis)是我国三峡库区特有的一种濒危两栖植物,现为国家二级保护野生植物。仅分布于中国长江三峡库区,重庆市忠县、丰都县和巴南区等3个长江江心岛,但由于三峡工程项目的建设,其野外生境不复存在。目前学术界尚未见对丰都车前形态学、解剖结构和组织化学特征方面的研究。本文以水淹和陆生两种生境下的丰都车前为研究对象,通过测量丰都车前的根、叶形态指标来研究其形态学特征,并对丰都车前的根、茎、叶采用徒手切片的方法观察其解剖结构,采用染色法对组织化学特征开展研究,研究旨在阐述丰都车前的生态适应性,为丰都车前的生境恢复和保护提供理论依据。本研究也可为两栖植物的分类、进化和系统发育研究提供理论参考。研究成果如下:(1)丰都车前形态学特征:陆生环境丰都车前总体形态特征变化如下,90 d后,根系长度增加38.89%,根表面积增加109.13%,根体积增加101.75%,根平均直径增加23.11%,根尖数增加56.16%,叶片数增加37.5%,叶长增加82.66%,叶宽增加2.67%,叶面积增加87.54%,叶柄长增加101.26%,地上部分质量增加11.68%,根部质量增加9.74%。陆生环境下的丰都车前在3月进入生长高峰期,此后生长速度减缓。水淹环境丰都车前根系长度30 d内增加6.48%,30 d后减少28.75%;根表面积30 d内增加91.66%,30 d后减少62.74%;根体积30 d内增加68.34%,30 d后减少46.09%;根平均直径30 d内增加10.47%,30 d后减少6.21%;根尖数30 d内增加41.85%,30 d后减少89.51%;30 d后叶片数减少,90 d后完全消失;叶长30 d内增加14.13%,30 d后减少81.73%;叶宽90 d后减少57.46%;叶面积30 d内增加14.13%,30 d后减少92.22%;叶柄长90 d后减少84.06%;地上部分质量30 d内增加6.05%,30 d后减少94.74%;根部质量30 d内增加2.35%,30 d后减少29.37%。水生环境下的丰都车前在3月进入生长高峰期,此后生长速度减缓。综上所述,丰都车前在水淹环境中,根系形态、叶形态、地上质量和根部质量均先增加后减少,30 d后叶片逐渐减少最终消失,根数量大量减少。(2)丰都车前的解剖结构和组织化学特征:丰都车前在水淹和陆生环境中都有相似的微观结构特征,具体结果如下。丰都车前不定根的解剖结构。不定根具有初生结构和次生结构。不定根的初生结构具有表皮,皮下层,外皮层,皮层,内皮层,中柱,原生木质部。次生结构具外皮层,皮层,通道细胞,内皮层,木栓层,次生木质部,初生木质部,外皮层细胞具有凯氏带并且栓质化。丰都车前茎和花梗的解剖结构。茎具有初生结构和次生结构。初生结构由外而内包括:角质层,表皮,皮层,韧皮纤维,外皮层,内皮层,初生木质部,髓。成熟的茎中发生次生生长,皮层细胞再分裂,形成栓质化木栓层。花梗结构包括角质层,表皮,内皮层,维管束,通气组织。丰都车前叶柄和叶片的解剖结构。叶柄解剖结构有包括角质层,表皮,内皮层,木栓层,维管束,通气组织。叶片的解剖结构包括角质层,上表皮,气孔,通气组织,下皮层,角质层;为等面叶,没有分化出栅栏组织和海绵组织。这些结构表明丰都车前适应于陆生环境。丰都车前质外体屏障结构。由不定根具有凯氏带且栓质化的内外皮层,晚期由栓质化木栓层组成;成熟的茎由栓质化木栓层组成;花梗,叶柄和叶中由角质层、内皮层和木质化环状厚壁组织组成。根的内皮层和外皮层具有短暂时间分裂细胞。丰都车前通气组织结构。根中具细胞间隙,花柄和叶柄具裂生型气腔。韧皮部有较大的不规则气腔,茎中维管束细胞部分溶解为少量通气组织。综上所述,丰都车前的根、茎、叶中的质外体屏障结构和通气组织,使得丰都车前能够适应中国三峡河岸带的两栖环境。这种适应性特征能帮助解释该植物能在水淹干扰的长江消涨带环境中生长的原因。