蘋果梨和山梨的葉片組織結(jié)構(gòu)研究

楊林先，姜云天，曲柏宏

（1.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林延吉133002；2.通化師范學(xué)院生物系，吉林通化134002）

蘋果梨樹性抗寒，果實(shí)個(gè)大、質(zhì)優(yōu)、耐貯藏，在我國吉林、遼寧、內(nèi)蒙、甘肅、新疆均有栽培。關(guān)于其分類地位問題，學(xué)術(shù)界已從酶學(xué)、分子生物學(xué)等角度進(jìn)行過較多的研究[1-3]，但解剖學(xué)方面的研究尚未見報(bào)道。本研究從解剖學(xué)角度探討了蘋果梨及其砧木山梨葉片和葉柄組織的解剖結(jié)構(gòu)特征及其差異性，從而為梨屬植物資源利用與栽培生理提供解剖學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試樹體為種植在延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院果樹場(chǎng)45年生的蘋果梨樹及其砧木山梨樹。試驗(yàn)于2005年6月中旬進(jìn)行，隨機(jī)選取兩種梨樹老嫩適中的葉片50~100片，連同葉柄一起采摘，取材后馬上用FAA復(fù)合固定劑（甲醛∶冰醋酸∶乙醇（50%）=1∶1∶18）固定。

1.2 葉片組織結(jié)構(gòu)觀察

將采摘的葉片和葉柄按石蠟制片法[4-5]制作永久封片，在光學(xué)顯微鏡下，使用DMB5、Moticam 1300顯微影像系統(tǒng)攝影，Motic Image Advanced 3.2捕捉圖象觀察并拍照。

2 觀察結(jié)果

2.1 蘋果梨葉片橫切面

由圖1-A可見，蘋果梨葉片表皮細(xì)胞一層，排列緊密，上表皮細(xì)胞較大，矩圓形，皮層細(xì)胞常有晶體。由圖1-B、C可見，蘋果梨葉片主脈近軸面略凸起，維管束排列成扇形，在維管束下方有一圈蛋白細(xì)胞構(gòu)成的帶；有氣孔；小維管束周圍有大量的簇晶。由圖1-D可見，蘋果梨葉片柵欄組織2～3層，排列緊密、規(guī)則；海綿組織排列較疏松，細(xì)胞間隙較小，與柵欄組織中較大的空腔形成通氣組織。

圖1 蘋果梨葉橫切面

2.2 山梨葉片橫切面

由圖2-A可見，山梨葉片表皮由1層細(xì)胞組成，排列緊密，上表皮細(xì)胞較小，矩圓形，皮層細(xì)胞常有晶體；由圖2-B、C可見，山梨葉片主脈近軸面凸起，維管束排列成扇形，小維管束排列成近圓形；含有較多的晶體，多為簇晶；有氣孔及管胞；由圖2-D可見，山梨葉片上表皮處的柵欄組織2層，排列疏松；下表皮處的海綿組織排列疏松，胞間隙發(fā)達(dá)，構(gòu)成發(fā)達(dá)網(wǎng)狀通氣組織。

圖2 山梨葉橫切面

2.3 蘋果梨葉柄橫切面

由圖3-A可見，蘋果梨葉柄橫切面近圓形，有一個(gè)大維管束，近U型，且在大維管束兩側(cè)分布多個(gè)小維管束。由圖3-B可見蘋果梨角質(zhì)層較薄；表皮細(xì)胞短圓形；表皮下有2~3層排列緊密的厚角組織；近軸面機(jī)械組織較發(fā)達(dá)；隨維管束分布的蛋白細(xì)胞數(shù)量較少；皮層細(xì)胞內(nèi)可見簇晶存在。

圖3 蘋果梨葉柄橫切面

2.4 山梨葉柄橫切面

山梨葉柄橫切面見圖4。由圖4-A可見，山梨葉柄與蘋果梨葉柄橫切面相似，均近圓形，有一個(gè)大維管束，且在大維管束周圍布滿小維管束，但山梨葉柄微管束排列成扇形。圖4-B顯示山梨葉柄角質(zhì)層較厚；表皮細(xì)胞大小不一，差別較大，細(xì)胞表面有突起；表皮下有3層以上排列緊密的厚角組織；近軸面機(jī)械組織不發(fā)達(dá)；隨維管束分布的蛋白細(xì)胞數(shù)量較多；能明顯看到皮層細(xì)胞內(nèi)有大量簇晶存在。

圖4 山梨葉柄橫切面

3 小結(jié)與討論

3.1 葉片組織結(jié)構(gòu)中的晶體

蘋果梨和山梨葉柄中發(fā)現(xiàn)有各種形態(tài)的晶體存在，且山梨葉柄中晶體含量相對(duì)較多。晶體的形成與植物的解毒作用有關(guān)。細(xì)胞中晶體的存在，可以改變細(xì)胞滲透壓，提高吸水和持水力，把樹體內(nèi)多余的代謝廢物及有毒的物質(zhì)區(qū)域化，使它們以無毒害的狀態(tài)存在。同時(shí)，葉片組織結(jié)構(gòu)中的晶體的存在提高了葉片細(xì)胞的濃度，可能有拮抗生理干旱的作用。但這是否可以將其用于梨屬植物的抗旱性鑒定還需做進(jìn)一步的研究。

3.2 葉片組織結(jié)構(gòu)中的通氣組織

通氣組織（aerenchyma）是植物薄壁組織內(nèi)一些氣室或空腔的集合。通氣組織應(yīng)屬于薄壁組織范疇，許多水生和濕生植物的根莖內(nèi)均有通氣組織形成，某些植物（包括水陸兩棲和陸生植物）在缺氧環(huán)境中也分化產(chǎn)生或加速通氣組織的發(fā)育。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蘋果梨和山梨葉片中，均存在通氣組織，且山梨的通氣組織較蘋果梨的發(fā)達(dá)。這可能是山梨長(zhǎng)期疏于管理，土質(zhì)板結(jié)，空隙少，其根很難從土壤中獲得氧氣，為了適應(yīng)這一乏氧的生態(tài)逆境，薄壁細(xì)胞破碎或細(xì)胞從胞間層處彼此分開，形成車輪輻樣的結(jié)構(gòu)，許多較大的胞間隙相互通連，形成了暢通的通氣組織，從而保證了干旱環(huán)境下樹體的正常呼吸及代謝。

3.3 發(fā)達(dá)的柵欄組織

葉是植物體進(jìn)行同化作用的主要器官，它暴露在空氣中，所以，葉片的組織結(jié)構(gòu)對(duì)生境條件的反應(yīng)最為敏銳。一般來說，柵欄組織中的葉綠體含量比海綿組織中豐富，發(fā)達(dá)的柵欄組織可以極大地提高光合效率，積累大量的營養(yǎng)物質(zhì)。通過對(duì)照發(fā)現(xiàn)，蘋果梨葉片較山梨葉片具有更發(fā)達(dá)的柵欄組織。

[1]沈允權(quán)，李顯日，金京國，等.應(yīng)用過氧化物酶同功酶譜對(duì)蘋果梨親緣關(guān)系的研究[J].延邊農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1992，（2）：91-93.

[2]曹 麗，曲柏宏.應(yīng)用POD同工酶技術(shù)研究梨品種的分類地位[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，45（1）：90-92.

[3]曲柏宏，金香蘭，陳艷秋，等.蘋果梨分類地位的RAPD鑒定[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，25（3）：292-295.

[4]李正理.植物制片技術(shù)[C].北京：科學(xué)出版社.1978，129-138.

[5]陸時(shí)萬，徐祥生，沈敏健.植物學(xué)（第二版）（上冊(cè)）[M].北京：高等教育出版社，1991.61-65.