茄果類蔬菜作物葉片表皮細胞數量性狀的研究

于龍鳳，安福全，李富恒

（1.臨滄師范高等專科學校，云南 臨滄 677000；2.東北農業大學生命科學學院，哈爾濱 150030）

茄果類蔬菜作物是指茄科（Solanaceae）植物中以果實作為食用器官的蔬菜作物，主要包括番茄、茄子和辣椒。這類蔬菜含有豐富的維生素、碳水化合物、礦物鹽、有機酸及少量的蛋白質，營養豐富，深受廣大人民群眾的歡迎，在中國南北各地普遍栽培。

關于茄果類蔬菜作物葉面積測量方法[1-2]、低溫弱光處理及解剖結構與光合特性[4-6]、對番茄幼苗生長發育的影響，以及低溫、弱光、高溫對辣椒[7-8]、茄子[9-10]光合特性及生理指標的影響等方面的研究已有很多報道，但有關茄果類蔬菜作物幼苗表皮細胞數量性狀方面的研究卻鮮有報道，所以本文以茄果類蔬菜作物（番茄、辣椒、茄子）為試材，研究不同節位葉片的表皮特征，并對其進行定量分析，探討茄果類蔬菜作物葉片的發生規律，為進一步揭示茄果類蔬菜作物葉片發育的機理提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）：月光；茄子（Solanum melongena L.）：龍雜茄三號；辣椒（Capsicum frutescens L.）：龍椒六號。

1.2 方法

1.2.1 試驗材料的培育和處理

試驗于2008年在東北農業大學園藝實驗站進行。選取籽粒飽滿、大小一致的種子浸種催芽：將種子放入50～55℃熱水進行溫湯浸種，不斷攪拌使水溫逐漸降至30℃左右，繼續浸種5～8 h，在28～30℃的溫度下催芽，每天用溫水投洗2次，種子大部“露白”時開始播種。出2片真葉時移入營養缽中。出4～5片真葉后定植到直徑為30 cm的花盆中，常規管理。待葉片長到八葉一心時，取整齊一致的5株植株分別對不同節位葉片（心葉除外，由下至上依次為2、4、6、8節位）進行形態解剖結構數量性狀的觀測。

1.2.2 制片方法

葉片表皮采用印跡觀察法[11]。在光學顯微鏡下觀測并進行顯微攝影。

1.2.3 數據測量、計算與分析

對非氣孔區的表皮細胞進行測量以計算表皮細胞的大小，氣孔的大小，包括2個保衛細胞和中間的開口。細胞、氣孔密度換算為每mm2內的細胞、氣孔個數。數據用SPSS 13.0分析軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 葉片表皮細胞特征

結果見圖版Ⅰ。

圖版I 茄果類蔬菜作物葉片表皮細胞的形態Plate I Morphous of solanaceous vegetable crops leaf epidermal cell

茄子和番茄表皮外分布密集的多細胞腺毛，辣椒表皮無腺毛分布。茄果類蔬菜作物葉片上下表皮細胞形狀較為相似，只是上表皮細胞的垂周壁常為淺波狀，下表皮細胞垂周壁的波狀程度大于上表皮。上、下表皮細胞由于節位不同形狀也存在差異。上部葉片（尤其靠近頂端部分）上、下表皮細胞形狀差異不大，細胞大小也差異不大（見圖版Ⅰ）。另外茄子和番茄葉片上表皮有很多細小茸毛，而辣椒無表皮毛分布。番茄、茄子和辣椒氣孔器的形狀多為腎形，個別為近圓形，且遠軸面氣孔分布多于近軸面。

2.2 葉片上表皮數量性狀

結果見表1。

表1 茄果類蔬菜作物葉片上表皮特征比較Table 1 Compare of the features of solanaceous vegetable cops in leaf upper epidermis

由表1可知，隨著節位上升，番茄、辣椒和茄子上表皮細胞密度不斷增大，細胞直徑呈下降趨勢；辣椒和茄子上表皮氣孔密度隨著節位上升呈增大趨勢，上表皮氣孔長隨節位上升呈下降趨勢；番茄下部葉片上表皮氣孔密度隨節位上升呈增加趨勢，中上部葉片隨節位上升氣孔密度呈下降趨勢，而中上部氣孔大小則呈增加趨勢。辣椒下部節位葉片上表皮細胞密度為639個·mm-2，上部節位葉片上表皮細胞密度為1 015個·mm-2；茄子下部節位葉片上表皮細胞密度為312個·mm-2，上部節位葉片細胞密度為961個·mm-2；番茄下部葉片細胞密度為588個·mm-2，上部葉片細胞密度為923個·mm-2。

近軸面相同節位不同作物間細胞直徑大小表現不同，下部節位茄子表皮細胞直徑最大，上部節位葉片表皮細胞直徑差異不顯著（P＞0.05）；第4、6節位上表皮細胞密度大小依次表現為：番茄＞辣椒＞茄子；第2節位細胞密度表現為：辣椒＞番茄＞茄子；第8節位細胞密度表現為：辣椒＞茄子＞番茄；近軸面氣孔大小依次為：第4、6節位番茄＞辣椒＞茄子，第2、8節位番茄＞茄子＞辣椒；氣孔密度大小依次為：第4、6節位茄子＞辣椒＞番茄，第2、8節位辣椒＞茄子＞番茄。

2.3 葉片下表皮數量性狀

番茄、辣椒和茄子葉片下表皮細胞密度及氣孔密度均是隨著節位上升呈增加趨勢，下表皮細胞直徑及氣孔大小均呈減小趨勢。番茄、辣椒及茄子下部葉片下表皮細胞密度相差不大，上部葉片（靠近頂端部分）差異顯著，番茄為975個·mm-2，辣椒為1 305個·mm-2，茄子為1 647個·mm-2。結果見表2。

在不同節位各作物間細胞直徑、氣孔大小、細胞密度、氣孔密度表現不同。細胞直徑第2、4節位各作物間差異不顯著，第6節位大小依次為：辣椒＞茄子＞番茄，第8節位大小依次為：番茄＞辣椒＞茄子；細胞密度大小依次表現為：第2節位辣椒＞茄子＞番茄，第4節位茄子＞番茄＞辣椒，第6節位番茄＞茄子＞辣椒，第8節位茄子＞辣椒＞番茄；氣孔大小依次為：第2、6、8番茄＞辣椒＞茄子，第4節位辣椒＞茄子＞番茄；氣孔密度大小依次為：第2、6、8節位茄子＞辣椒＞番茄，第4節位茄子＞番茄＞辣椒。

表2 茄果類蔬菜作物葉片下表皮特征比較Table 2 Compare of the features of solanaceous vegetable corps in leaf lower epidermis

3 討論與結論

植物的發育是一個連續過程，貫穿于整個生活周期，而植物在生活周期的不同階段和植物的不同部位可以采取類似的調控機制。對茄果類蔬菜作物葉片表皮特征進行觀測表明，該類作物葉表皮細胞形狀和垂周壁式樣在不同作物間存在一定規律性。黃芯婷等在研究福建山茶柃屬18種1變型植物葉表皮特征時認為表皮細胞形態、垂周壁樣式等特征上差異較大，可作為種間區別的重要依據[12]。陳存武等在研究大別山5種黃精屬植物葉表皮時認為表皮細胞大小和垂周壁的式樣、氣孔大小等特征在各種間存在一定的差異，可以作為本屬種間分類參考依據[13]。

本研究表明，該類作物還具有一個共同點：下表皮的細胞密度和氣孔密度均大于上表皮的細胞密度和氣孔密度；上、下表皮細胞密度及氣孔密度隨著節位上升呈增加趨勢，上、下表皮細胞大小及氣孔大小隨著節位上升呈減小趨勢。該結論與黃精屬等植物葉表皮研究結果[13]一致。說明葉片隨著節位上升，葉肉細胞逐漸縮小，細胞變小，意味著同一體積細胞數目增多，結果使細胞總表面積增加，光合膜面積增大，有助于葉片光合功能提高，這也是植物適應環境的一種表現。

本研究僅對茄果類三種作物表皮結構特征進行比較研究，說明作物間存在差異，但就每一類作物不同品種間是否存在差異，有待于進一步研究。

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