关键词:
野豌豆属
营养器官
解剖结构
生境
摘要:
本文以野豌豆属(Vicia)3种植物:山野豌豆(***)、广布野豌豆(***)和大叶野豌豆(***-orobus)为试验材料,调查其物候期及生境,运用扫描电镜技术和植纹鉴定技术对3种野豌豆的叶片进行表观结构植纹鉴定,采用石蜡切片法系统研究其营养器官解剖结构特征,深入探究3种野豌豆的解剖结构及其生态适应性、演化关系和分类学意义,以期为野豌豆属植物资源保护、人工选育和园林应用等提供理论依据。研究结果如下:(1)3种野豌豆萌芽期和展叶期均在3-5月,开花期在6-9月,结果期在7-10月,落叶期在9-11月。山野豌豆展叶期与结果期最长,萌芽期与落叶期最短,多生长于山坡、灌丛或杂木林下;广布野豌豆开花期与落叶期最长,生境为林缘、杂木林下、山坡或灌丛;大叶野豌豆萌芽期最长,展叶期、开花期与结果期最短,多见于林缘、草甸或灌丛。(2)3种野豌豆的叶片均为异面型,上、下表皮细胞1层,外被角质层,上、下表皮气孔分别下陷、突出,均为无规则型;叶肉薄壁组织细胞中后含物丰富,栅栏薄壁组织为1层,海绵薄壁组织发达;叶柄包括总叶柄和小叶柄,有表皮毛和后含物,维管束个数为1;总叶柄发育出沟槽,维管束排列为V型,叶具有抗旱、抗寒、耐盐及耐阴特征。山野豌豆叶片气孔主要分布在下表皮,下表皮气孔长宽比为4.09,气孔指数为31.55%,表皮细胞垂周壁浅波状、C型,栅海比为1.17,细胞结构紧密度与疏松度分别为40.91%和34.81%,总叶柄角质层厚度为4.26±0.48μm,导管直径为20.48±1.98μm。广布野豌豆叶片气孔主要分布在上表皮,上表皮气孔长宽比为2.85,气孔指数为38.34%,表皮细胞垂周壁类型与山野豌豆上表皮一致,栅海比为0.65,细胞结构紧密度和疏松度分别为23.26%和35.59%,总叶柄角质层厚度为3.28±0.49μm,导管直径为17.52±2.53μm,耐阴性最强,抗旱性、抗旱性和耐盐性最弱,叶片表现较原始。大叶野豌豆叶片气孔主要分布在下表皮,下表皮气孔长宽比4.37,气孔指数为34.67%,表皮细胞垂周壁深波状、F型,栅海比为1.38,细胞结构紧密度和疏松度分别为45.38%和32.86%,总叶柄角质层厚度为4.93±0.64μm,导管直径为22.51±2.56μm,抗旱性、抗旱性和耐盐性最强,耐阴性最弱,叶片表现较进化。(3)3种野豌豆茎初生结构由外到内依次为表皮、皮层和维管柱。表皮细胞均为1层;皮层包括外皮层、中皮层和内皮层,厚角组织靠近外皮层;维管柱由维管束、髓及髓射线构成,维管束由初生木质部、初生韧皮部和薄壁组织组成,维管束排列成两轮,外环维管束2个,内环维管束多个,类型均为外韧无限维管束,初生木质部由导管、管胞、木薄壁组织及木纤维组成,发育方式内始式,初生韧皮部包括筛管、伴胞、韧皮薄壁组织及韧皮纤维;次生结构不明显。3种野豌豆茎具棱,外被角质层及表皮毛,细胞内有后含物,外韧无限维管束数量多,比较发达,其结构表现出抗旱和抗寒特征。山野豌豆茎维管束初生木质部导管类型为螺纹和网纹导管,无髓腔。广布野豌豆茎维管束初生木质部导管类型为螺纹导管,有髓腔,抗旱性与抗寒性最弱;大叶野豌豆茎维管束初生木质部导管类型为螺纹与孔纹导管,无髓腔,抗旱性与抗寒性最强。(4)3种野豌豆根初生结构由表皮、皮层和中柱组成。表皮细胞单层;皮层包括外皮层、中皮层和内皮层;中柱由中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部及薄壁细胞组成,初生木质部由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维构成,初生木质部为四原型,发育方式外始式,初生韧皮部由筛管、伴胞、韧皮纤维及韧皮薄壁细胞组成,其结构表现出抗旱特征。山野豌豆根初生结构皮层数目为6-9层,初生木质部导管为螺纹导管,中柱比例为0.27,次生木质部导管为螺纹、孔纹导管,次生韧皮部厚度为52.35±2.56μm。广布野豌豆根初生结构有7-11层皮层,初生木质部导管为环纹导管,中柱比例为0.38;次生木质部导管为环纹、网纹导管,次生韧皮部厚度为43.12±2.41μm,抗旱性最弱。大叶野豌豆根初生结构皮层有5-8层,初生木质部导管类型为螺纹导管,中柱比例为0.29;次生木质部导管类型为螺纹、孔纹导管,次生韧皮部厚度为65.35±1.22μm,抗旱性最强。综上所述,野豌豆属3种植物的抗旱性、抗旱性和耐盐性由强到弱排序为:大叶野豌豆>山野豌豆>广布野豌豆,耐阴性由强到弱为:广布野豌豆>山野豌豆>大叶野豌豆。从叶片和茎的解剖结构特征来看:大叶野豌豆表现较进化,山野豌豆居中,广布野豌豆表现较原始;从根的解剖结构特征分析:广布野豌豆表现较进化,大叶野豌豆居中,山野豌豆表现较原始。