关键词：
垂盆草
费菜
吉林费菜
结构
环境
摘要：
本文以垂盆草(Sedum sarmentosum)、费菜(Phedimus aizoon)和吉林费菜(***)为试验材料。调查其物候期。利用扫描电镜和植纹鉴定技术,对叶片进行表观植纹鉴定。利用石蜡切片法系统研究其营养器官的解剖结构特征。采用方差分析,变异系数和主成分分析筛选出叶片的抗旱指标,利用模糊隶属函数综合评价法,进行抗旱性综合评价。并探究三者的生态适应性、进化关系和分类依据。为景天科植物种质资源研究、人工选育、以及园林应用等提供理论基础。结论如下:
(1)三种植物叶片均为等面叶,表皮细胞均一层,叶肉质化,叶肉主要由薄壁组织细胞组成,部分细胞特化成贮水组织。费菜和吉林费菜的上下表皮中含有大量异细胞,薄壁组织中存在含晶细胞。垂盆草叶片维管束不发达,木质部有3-5列导管,维管束鞘明显,韧皮部和维管束鞘中分布少量异细胞。费菜维管束发达,木质部有4-6列导管,维管束鞘不明显,维管束鞘与韧皮部中含有许多染色较深的异细胞。吉林费菜维管束发达,木质部有7-10列导管,维管束鞘明显,维管束鞘与韧皮部中含有较多异细胞。
三者的叶片解剖结构特征指标具有显著差异。费菜的叶片维管束厚度、木质部厚度、韧皮部厚度、下部薄壁组织厚度与主脉厚度值均最大,其次为吉林费菜,最小的为垂盆草。费菜的叶脉突起度显著大于垂盆草和吉林费菜。
三者叶表皮植纹特征显示:三者叶片上下表皮均无表皮毛,气孔器均为不等细胞型,垂盆草的表皮垂周壁呈深波状,中脉处垂周壁较平直,G型。费菜上表皮细胞垂周壁为褶皱状、脊状,GC型;下表皮细胞垂周壁为线状、脊状,GC型。吉林费菜的表皮垂周壁线状、脊状,GC型。三者的表皮气孔指数均存在显著差异,可应用于三者的分类鉴定。由叶片植纹特征相关性分析得出:费菜叶片与吉林费菜叶片的上下表皮植纹特征关联度相似,二者与垂盆草的关联程度具有显著差异。由此推测费菜和吉林费菜亲缘关系更近,为费菜与吉林费菜从景天属划归到费菜属提供依据。
(2)垂盆草、费菜与吉林费菜茎的初生结构从外至内由表皮、皮层和维管柱三部分构成。次生结构不明显。表皮细胞均为一层,三种植物茎均无表皮毛;维管柱是由维管束、髓和髓射线构成,维管束由初生木质部、初生韧皮部与薄壁组织组成。维管束类型是无限外韧维管束,费菜和吉林费菜的维管束发达,数量多,结构表现出抗旱和抗寒特征。三者初生木质部发育方式为内始式,垂盆草初生木质部导管类型为螺纹导管、环纹导管;费菜的初生木质部导管类型为螺纹导管;吉林费菜的初生木质部导管类型为螺纹导管、环纹导管。三者结构中髓与皮层占比较大,全部由较大的薄壁组织细胞构成,维管组织相对占比较小,对瘠薄环境的耐性较强。垂盆草的髓位于维管柱中央,髓部呈三角形,细胞呈多边形,细胞壁略显增厚,髓射线不明显,维管束周边围绕染色较深的异细胞,髓部也有少量分布。费菜茎中异细胞从表皮到髓部都有分布,染色较深,髓占茎横切面大约1/3左右,髓部薄壁组织细胞较大,壁无明显增厚。吉林费菜茎中异细胞较丰富,从表皮到髓部均有分布,异细胞体积较大,染色较深。三者导管直径大小排序为:费菜>垂盆草>吉林费菜,因此演化关系为:费菜表现较进化,垂盆草居中,吉林费菜茎表现较原始。
(3)垂盆草、费菜与吉林费菜根的初生结构由表皮、皮层和中柱组成。皮层包括外皮层、中皮层和内皮层;三者皮层薄壁组织中均有异细胞分布,其中吉林费菜的皮层薄壁组织细胞中具有淀粉粒,贮藏营养物质,异细胞的内含物较少。费菜和吉林费菜的皮层厚度均大于垂盆草。中柱由中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部与薄壁细胞构成。费菜和吉林费菜的中柱比例和中柱鞘厚度均大于垂盆草,说明费菜和吉林费菜的抗逆性较强。初生木质部由导管、管胞、木纤维与木薄壁细胞构成,发育方式为外始式,三者的初生木质部都为四原型。
三者根的次生结构由皮层、周皮、薄壁组织、次生韧皮部、维管形成层以及次生木质部组成。三者周皮外的皮层均被挤缩脱离,费菜和吉林费菜的周皮厚度均大于垂盆草;薄壁组织细胞层数大小为:费菜>吉林费菜>垂盆草。次生韧皮部厚度大小排序为:费菜>吉林费菜>垂盆草;费菜和吉林费菜的木质部导管均较垂盆草发达。由此得出:费菜和吉林费菜的抗旱性较强,对逆环境的适应性较强,垂盆草次之。垂盆草次生根结构中无明显异细胞分布,费菜和吉林费菜次生根结构中分布大量染色较深的异细胞。三者根的木质部的导管类型均为螺纹导管。
(4)根据三者物候期调查显示:三者萌芽期时间无明显差异。垂盆草的展叶期、开花期、结果期和落叶期均最早,展叶期持续22天;花期最短,为2个月左右;结果期时间最长,持续1个月;落叶期持续23天。费菜的展叶期为1个月;花期持续80天左右;结果期最短;持续19天。落叶期持续26天。吉林费菜的展叶期最晚,在4月中旬,花期持续时间长,为3个月,结果期持续23天,落叶期持续35天。
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