新疆野生單葉薔薇的顯微結(jié)構(gòu)特征

惠俊愛+張霞+王紹明

摘要：單葉薔薇[Hulthemia berberifolia （Pall.） Dumort.]是薔薇科多年生矮小灌木，主要分布在我國新疆地區(qū)，具有較強的耐旱性。對單葉薔薇葉、莖等的顯微結(jié)構(gòu)進行研究，結(jié)果表明：單葉薔薇葉片孔下室發(fā)達，葉為全柵型；莖的生長輪不明顯，木質(zhì)部、韌皮部發(fā)達，導管較多，射線發(fā)達，根周皮發(fā)達。從結(jié)構(gòu)解剖來看，單葉薔薇應屬于旱生植物。

關(guān)鍵詞：單葉薔薇；顯微結(jié)構(gòu)；柵欄組織

中圖分類號：Q944.5 文獻標志碼：A 文章編號：1002-1302（2014）03-0126-02

單葉薔薇[Hulthemia berberifolia （Pall.） Dumort.]為薔薇科矮小灌木，單葉互生，無托葉，花單生，花期4—6月，果期7—9月。1797年P(guān)all認為單葉薔薇是Rosa屬的1個種，1824年Dumort認為單葉薔薇應另成一屬。一直以來學術(shù)界對單葉薔薇屬的界定存在分歧，這主要是由于對其種間形態(tài)差異關(guān)注的側(cè)重點不同所致。因此，從物種形成的角度認識單葉薔薇的解剖學特征很有必要。單葉薔薇在我國僅分布于新疆地區(qū)，常在干旱地區(qū)生長，在此環(huán)境中單葉薔薇的水分與養(yǎng)分很容易流失，單葉薔薇能適應此生境表明其具有很強的耐旱能力。本研究從解剖學及細胞學角度了解單葉薔薇對干旱環(huán)境的適應性機制，旨在為進一步馴化栽培單葉薔薇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

采用常規(guī)石蠟切片法[1]，將單葉薔薇的根、莖、葉、花瓣分別用FAA固定，逐級乙醇脫水（70%乙醇2 h→75%乙醇2 h →85%乙醇2 h→95%乙醇2 h→無水乙醇1 h→無水乙醇1 h），脫水后將材料透明（1/2無水乙醇+1/2二甲苯2 h→純二甲苯2 h→純二甲苯2 h），然后將材料置于石蠟液與二甲苯的混合液中，放入35 ℃恒溫箱中進行低溫滲蠟，同時不斷添加石蠟確保混合液處于飽和狀態(tài)，低溫滲蠟24 h后，倒入已融化的純石蠟液進行高溫滲蠟2 h，包埋，修塊，用AO石蠟切片機分別選取葉、根、莖中部且垂直于材料中央的部位進行切片，切片厚10 μm，用明膠液粘片，番紅-固綠染色，加拿大樹膠封片，共制片130張，在Olympus顯微鏡10倍×20倍下鏡檢，選取較清晰的進行拍照。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉的結(jié)構(gòu)

由圖1可見，單葉薔薇葉片革質(zhì)，長0.5～2.0 cm左右，寬0.2～1.0 cm左右；上表皮細胞約0.4～0.65 μm，近正方形，表面光滑，下表皮細胞較小，大小不均勻，細胞排列整齊；表皮細胞的細胞間隙小，外壁角質(zhì)層厚；氣孔較多，深陷，孔下室明顯，寬0.65～0.85 μm，深0.4～0.55 μm；葉肉幾乎全為柵欄組織（全柵型），柵欄組織厚1.35～1.75 μm，由 6～8層柵狀長圓柱狀細胞組成，排列緊密；細胞內(nèi)葉綠體多，柵欄組織細胞染色較深；葉肉中維管束較多，葉脈維管束發(fā)達；薄壁細胞染色深，木質(zhì)部（近軸端）、韌皮部（遠軸端）呈半月形。

2.2 莖的結(jié)構(gòu)

由圖2可見，單葉薔薇莖表皮細胞較小，排列較緊密；隨著莖不斷生長，莖外側(cè)的表皮、皮層產(chǎn)生木栓形成層，向外產(chǎn)生木栓化的細胞，向內(nèi)形成栓內(nèi)層，構(gòu)成周皮；表皮厚 0.3～0.5 μm，莖中央由發(fā)達的薄壁細胞組成，髓直徑3.0～3.5 μm，髓射線由7～13列長方形薄壁細胞組成，薄壁細胞大小0.2～0.35 μm，外圍細胞壁厚0.15～0.2 μm，形成髓帶，中部由大型薄壁細胞組成；莖環(huán)生長輪不明顯，含有較多的導管、薄壁組織，導管大小約0.1～0.5 μm。莖的橫切片中木質(zhì)部（2.5～3.0 μm）與韌皮部（1.5～1.6 μm）幾乎各占一半。

2.3 根的結(jié)構(gòu)

由圖3可見，單葉薔薇根多為圓柱形，直徑0.2～0.5 cm，表面棕褐色，周皮厚0.35～0.4 cm，有縱皺紋，深褐色，層狀排列，外面幾層易脫落，斷面淡棕色；木質(zhì)部厚7.5～8.0 μm，類白色至淡黃色，射線多；根橫切面的木栓層由數(shù)列扁平的木栓細胞組成， 排列整齊，皮層寬廣；韌皮部厚 2.5～4.0 μm， 導

管大小約0.1～0.8 μm，有的單個散生，有的 2～3 個成群，射線細胞大小約0.2～0.3 μm，10～13列，總長度75～8.0 μm，漏斗形放射排列，較直。

2.4 花瓣的結(jié)構(gòu)

由圖4可見，單葉薔薇花瓣的薄壁細胞排列較緊密，維管束大小0.2～0.4 μm，較多，由2層薄壁細胞組成，厚度約 1.2～1.65 μm。

3 結(jié)論與討論

干旱脅迫下，植物除了生理生化方面會出現(xiàn)相應的變化外，結(jié)構(gòu)上也會有相應的應答反應[2]。旱生植物的典型結(jié)構(gòu)是表皮細胞壁厚，表皮毛多，角質(zhì)層發(fā)達，氣孔下陷，柵欄組織較發(fā)達，因此旱生植物具有高度的忍耐干旱能力[3]。單葉薔薇葉表皮細胞外壁常覆蓋不同厚度的角質(zhì)層，葉的角質(zhì)化能抑制水分散發(fā)[4-5]。葉表皮的上表皮細胞較下表皮細胞大，細胞間隙較小。葉表皮氣孔深陷，孔下室較大。本研究表明，單葉薔薇葉肉幾乎全為柵欄組織（全柵型），主脈維管束發(fā)達。單葉薔薇莖表皮細胞間隙小，髓較發(fā)達，外圍細胞小，壁厚，稍木質(zhì)化形成厚壁組織，這些厚壁組織構(gòu)成了髓帶；中部由大型薄壁細胞組成，細胞壁加厚；射線較多，薄壁細胞類圓形，排列整齊，韌皮部寬廣，木質(zhì)部導管較月季、玫瑰多。單葉薔薇根的木栓層由數(shù)列扁平的木栓細胞組成，排列整齊，周皮寬廣。從結(jié)構(gòu)解剖學來看，單葉薔薇應屬于旱生植物。

參考文獻：

[1]李正理. 植物制片技術(shù)[M]. 北京：科學出版社，1987.

[2]張 祿，康利平. 干旱脅迫對豇豆幼苗葉片及根顯微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 中國蔬菜，2012（10）：66-74.

[3]蘇 丹，張金政，孫國峰，等. 費菜和長藥八寶葉形態(tài)結(jié)構(gòu)及其與耐旱性關(guān)系的研究[J]. 植物研究，2007，27（4）：428-433.

[4]馬冬雪，劉仁林，余揚帆. 廣東石豆蘭的顯微結(jié)構(gòu)特征與干旱生態(tài)環(huán)境的關(guān)系研究[J]. 河北師范大學學報：自然科學版，2008，32（6）：817-820.

[5]常英俏，徐文遠，穆立薔，等. 干旱脅迫對3種觀賞灌木葉片解剖結(jié)構(gòu)的影響及抗旱性分析[J]. 東北林業(yè)大學學報，2012，40（3）：36-40.endprint

摘要：單葉薔薇[Hulthemia berberifolia （Pall.） Dumort.]是薔薇科多年生矮小灌木，主要分布在我國新疆地區(qū)，具有較強的耐旱性。對單葉薔薇葉、莖等的顯微結(jié)構(gòu)進行研究，結(jié)果表明：單葉薔薇葉片孔下室發(fā)達，葉為全柵型；莖的生長輪不明顯，木質(zhì)部、韌皮部發(fā)達，導管較多，射線發(fā)達，根周皮發(fā)達。從結(jié)構(gòu)解剖來看，單葉薔薇應屬于旱生植物。

關(guān)鍵詞：單葉薔薇；顯微結(jié)構(gòu)；柵欄組織

中圖分類號：Q944.5 文獻標志碼：A 文章編號：1002-1302（2014）03-0126-02

單葉薔薇[Hulthemia berberifolia （Pall.） Dumort.]為薔薇科矮小灌木，單葉互生，無托葉，花單生，花期4—6月，果期7—9月。1797年P(guān)all認為單葉薔薇是Rosa屬的1個種，1824年Dumort認為單葉薔薇應另成一屬。一直以來學術(shù)界對單葉薔薇屬的界定存在分歧，這主要是由于對其種間形態(tài)差異關(guān)注的側(cè)重點不同所致。因此，從物種形成的角度認識單葉薔薇的解剖學特征很有必要。單葉薔薇在我國僅分布于新疆地區(qū)，常在干旱地區(qū)生長，在此環(huán)境中單葉薔薇的水分與養(yǎng)分很容易流失，單葉薔薇能適應此生境表明其具有很強的耐旱能力。本研究從解剖學及細胞學角度了解單葉薔薇對干旱環(huán)境的適應性機制，旨在為進一步馴化栽培單葉薔薇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

采用常規(guī)石蠟切片法[1]，將單葉薔薇的根、莖、葉、花瓣分別用FAA固定，逐級乙醇脫水（70%乙醇2 h→75%乙醇2 h →85%乙醇2 h→95%乙醇2 h→無水乙醇1 h→無水乙醇1 h），脫水后將材料透明（1/2無水乙醇+1/2二甲苯2 h→純二甲苯2 h→純二甲苯2 h），然后將材料置于石蠟液與二甲苯的混合液中，放入35 ℃恒溫箱中進行低溫滲蠟，同時不斷添加石蠟確保混合液處于飽和狀態(tài)，低溫滲蠟24 h后，倒入已融化的純石蠟液進行高溫滲蠟2 h，包埋，修塊，用AO石蠟切片機分別選取葉、根、莖中部且垂直于材料中央的部位進行切片，切片厚10 μm，用明膠液粘片，番紅-固綠染色，加拿大樹膠封片，共制片130張，在Olympus顯微鏡10倍×20倍下鏡檢，選取較清晰的進行拍照。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉的結(jié)構(gòu)

由圖1可見，單葉薔薇葉片革質(zhì)，長0.5～2.0 cm左右，寬0.2～1.0 cm左右；上表皮細胞約0.4～0.65 μm，近正方形，表面光滑，下表皮細胞較小，大小不均勻，細胞排列整齊；表皮細胞的細胞間隙小，外壁角質(zhì)層厚；氣孔較多，深陷，孔下室明顯，寬0.65～0.85 μm，深0.4～0.55 μm；葉肉幾乎全為柵欄組織（全柵型），柵欄組織厚1.35～1.75 μm，由 6～8層柵狀長圓柱狀細胞組成，排列緊密；細胞內(nèi)葉綠體多，柵欄組織細胞染色較深；葉肉中維管束較多，葉脈維管束發(fā)達；薄壁細胞染色深，木質(zhì)部（近軸端）、韌皮部（遠軸端）呈半月形。

2.2 莖的結(jié)構(gòu)

由圖2可見，單葉薔薇莖表皮細胞較小，排列較緊密；隨著莖不斷生長，莖外側(cè)的表皮、皮層產(chǎn)生木栓形成層，向外產(chǎn)生木栓化的細胞，向內(nèi)形成栓內(nèi)層，構(gòu)成周皮；表皮厚 0.3～0.5 μm，莖中央由發(fā)達的薄壁細胞組成，髓直徑3.0～3.5 μm，髓射線由7～13列長方形薄壁細胞組成，薄壁細胞大小0.2～0.35 μm，外圍細胞壁厚0.15～0.2 μm，形成髓帶，中部由大型薄壁細胞組成；莖環(huán)生長輪不明顯，含有較多的導管、薄壁組織，導管大小約0.1～0.5 μm。莖的橫切片中木質(zhì)部（2.5～3.0 μm）與韌皮部（1.5～1.6 μm）幾乎各占一半。

2.3 根的結(jié)構(gòu)

由圖3可見，單葉薔薇根多為圓柱形，直徑0.2～0.5 cm，表面棕褐色，周皮厚0.35～0.4 cm，有縱皺紋，深褐色，層狀排列，外面幾層易脫落，斷面淡棕色；木質(zhì)部厚7.5～8.0 μm，類白色至淡黃色，射線多；根橫切面的木栓層由數(shù)列扁平的木栓細胞組成， 排列整齊，皮層寬廣；韌皮部厚 2.5～4.0 μm， 導

管大小約0.1～0.8 μm，有的單個散生，有的 2～3 個成群，射線細胞大小約0.2～0.3 μm，10～13列，總長度75～8.0 μm，漏斗形放射排列，較直。

2.4 花瓣的結(jié)構(gòu)

由圖4可見，單葉薔薇花瓣的薄壁細胞排列較緊密，維管束大小0.2～0.4 μm，較多，由2層薄壁細胞組成，厚度約 1.2～1.65 μm。

3 結(jié)論與討論

干旱脅迫下，植物除了生理生化方面會出現(xiàn)相應的變化外，結(jié)構(gòu)上也會有相應的應答反應[2]。旱生植物的典型結(jié)構(gòu)是表皮細胞壁厚，表皮毛多，角質(zhì)層發(fā)達，氣孔下陷，柵欄組織較發(fā)達，因此旱生植物具有高度的忍耐干旱能力[3]。單葉薔薇葉表皮細胞外壁常覆蓋不同厚度的角質(zhì)層，葉的角質(zhì)化能抑制水分散發(fā)[4-5]。葉表皮的上表皮細胞較下表皮細胞大，細胞間隙較小。葉表皮氣孔深陷，孔下室較大。本研究表明，單葉薔薇葉肉幾乎全為柵欄組織（全柵型），主脈維管束發(fā)達。單葉薔薇莖表皮細胞間隙小，髓較發(fā)達，外圍細胞小，壁厚，稍木質(zhì)化形成厚壁組織，這些厚壁組織構(gòu)成了髓帶；中部由大型薄壁細胞組成，細胞壁加厚；射線較多，薄壁細胞類圓形，排列整齊，韌皮部寬廣，木質(zhì)部導管較月季、玫瑰多。單葉薔薇根的木栓層由數(shù)列扁平的木栓細胞組成，排列整齊，周皮寬廣。從結(jié)構(gòu)解剖學來看，單葉薔薇應屬于旱生植物。

參考文獻：

[1]李正理. 植物制片技術(shù)[M]. 北京：科學出版社，1987.

[2]張 祿，康利平. 干旱脅迫對豇豆幼苗葉片及根顯微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 中國蔬菜，2012（10）：66-74.

[3]蘇 丹，張金政，孫國峰，等. 費菜和長藥八寶葉形態(tài)結(jié)構(gòu)及其與耐旱性關(guān)系的研究[J]. 植物研究，2007，27（4）：428-433.

[4]馬冬雪，劉仁林，余揚帆. 廣東石豆蘭的顯微結(jié)構(gòu)特征與干旱生態(tài)環(huán)境的關(guān)系研究[J]. 河北師范大學學報：自然科學版，2008，32（6）：817-820.

[5]常英俏，徐文遠，穆立薔，等. 干旱脅迫對3種觀賞灌木葉片解剖結(jié)構(gòu)的影響及抗旱性分析[J]. 東北林業(yè)大學學報，2012，40（3）：36-40.endprint

摘要：單葉薔薇[Hulthemia berberifolia （Pall.） Dumort.]是薔薇科多年生矮小灌木，主要分布在我國新疆地區(qū)，具有較強的耐旱性。對單葉薔薇葉、莖等的顯微結(jié)構(gòu)進行研究，結(jié)果表明：單葉薔薇葉片孔下室發(fā)達，葉為全柵型；莖的生長輪不明顯，木質(zhì)部、韌皮部發(fā)達，導管較多，射線發(fā)達，根周皮發(fā)達。從結(jié)構(gòu)解剖來看，單葉薔薇應屬于旱生植物。

關(guān)鍵詞：單葉薔薇；顯微結(jié)構(gòu)；柵欄組織

中圖分類號：Q944.5 文獻標志碼：A 文章編號：1002-1302（2014）03-0126-02

單葉薔薇[Hulthemia berberifolia （Pall.） Dumort.]為薔薇科矮小灌木，單葉互生，無托葉，花單生，花期4—6月，果期7—9月。1797年P(guān)all認為單葉薔薇是Rosa屬的1個種，1824年Dumort認為單葉薔薇應另成一屬。一直以來學術(shù)界對單葉薔薇屬的界定存在分歧，這主要是由于對其種間形態(tài)差異關(guān)注的側(cè)重點不同所致。因此，從物種形成的角度認識單葉薔薇的解剖學特征很有必要。單葉薔薇在我國僅分布于新疆地區(qū)，常在干旱地區(qū)生長，在此環(huán)境中單葉薔薇的水分與養(yǎng)分很容易流失，單葉薔薇能適應此生境表明其具有很強的耐旱能力。本研究從解剖學及細胞學角度了解單葉薔薇對干旱環(huán)境的適應性機制，旨在為進一步馴化栽培單葉薔薇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

采用常規(guī)石蠟切片法[1]，將單葉薔薇的根、莖、葉、花瓣分別用FAA固定，逐級乙醇脫水（70%乙醇2 h→75%乙醇2 h →85%乙醇2 h→95%乙醇2 h→無水乙醇1 h→無水乙醇1 h），脫水后將材料透明（1/2無水乙醇+1/2二甲苯2 h→純二甲苯2 h→純二甲苯2 h），然后將材料置于石蠟液與二甲苯的混合液中，放入35 ℃恒溫箱中進行低溫滲蠟，同時不斷添加石蠟確保混合液處于飽和狀態(tài)，低溫滲蠟24 h后，倒入已融化的純石蠟液進行高溫滲蠟2 h，包埋，修塊，用AO石蠟切片機分別選取葉、根、莖中部且垂直于材料中央的部位進行切片，切片厚10 μm，用明膠液粘片，番紅-固綠染色，加拿大樹膠封片，共制片130張，在Olympus顯微鏡10倍×20倍下鏡檢，選取較清晰的進行拍照。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉的結(jié)構(gòu)

由圖1可見，單葉薔薇葉片革質(zhì)，長0.5～2.0 cm左右，寬0.2～1.0 cm左右；上表皮細胞約0.4～0.65 μm，近正方形，表面光滑，下表皮細胞較小，大小不均勻，細胞排列整齊；表皮細胞的細胞間隙小，外壁角質(zhì)層厚；氣孔較多，深陷，孔下室明顯，寬0.65～0.85 μm，深0.4～0.55 μm；葉肉幾乎全為柵欄組織（全柵型），柵欄組織厚1.35～1.75 μm，由 6～8層柵狀長圓柱狀細胞組成，排列緊密；細胞內(nèi)葉綠體多，柵欄組織細胞染色較深；葉肉中維管束較多，葉脈維管束發(fā)達；薄壁細胞染色深，木質(zhì)部（近軸端）、韌皮部（遠軸端）呈半月形。

2.2 莖的結(jié)構(gòu)

由圖2可見，單葉薔薇莖表皮細胞較小，排列較緊密；隨著莖不斷生長，莖外側(cè)的表皮、皮層產(chǎn)生木栓形成層，向外產(chǎn)生木栓化的細胞，向內(nèi)形成栓內(nèi)層，構(gòu)成周皮；表皮厚 0.3～0.5 μm，莖中央由發(fā)達的薄壁細胞組成，髓直徑3.0～3.5 μm，髓射線由7～13列長方形薄壁細胞組成，薄壁細胞大小0.2～0.35 μm，外圍細胞壁厚0.15～0.2 μm，形成髓帶，中部由大型薄壁細胞組成；莖環(huán)生長輪不明顯，含有較多的導管、薄壁組織，導管大小約0.1～0.5 μm。莖的橫切片中木質(zhì)部（2.5～3.0 μm）與韌皮部（1.5～1.6 μm）幾乎各占一半。

2.3 根的結(jié)構(gòu)

由圖3可見，單葉薔薇根多為圓柱形，直徑0.2～0.5 cm，表面棕褐色，周皮厚0.35～0.4 cm，有縱皺紋，深褐色，層狀排列，外面幾層易脫落，斷面淡棕色；木質(zhì)部厚7.5～8.0 μm，類白色至淡黃色，射線多；根橫切面的木栓層由數(shù)列扁平的木栓細胞組成， 排列整齊，皮層寬廣；韌皮部厚 2.5～4.0 μm， 導

管大小約0.1～0.8 μm，有的單個散生，有的 2～3 個成群，射線細胞大小約0.2～0.3 μm，10～13列，總長度75～8.0 μm，漏斗形放射排列，較直。

2.4 花瓣的結(jié)構(gòu)

由圖4可見，單葉薔薇花瓣的薄壁細胞排列較緊密，維管束大小0.2～0.4 μm，較多，由2層薄壁細胞組成，厚度約 1.2～1.65 μm。

3 結(jié)論與討論

干旱脅迫下，植物除了生理生化方面會出現(xiàn)相應的變化外，結(jié)構(gòu)上也會有相應的應答反應[2]。旱生植物的典型結(jié)構(gòu)是表皮細胞壁厚，表皮毛多，角質(zhì)層發(fā)達，氣孔下陷，柵欄組織較發(fā)達，因此旱生植物具有高度的忍耐干旱能力[3]。單葉薔薇葉表皮細胞外壁常覆蓋不同厚度的角質(zhì)層，葉的角質(zhì)化能抑制水分散發(fā)[4-5]。葉表皮的上表皮細胞較下表皮細胞大，細胞間隙較小。葉表皮氣孔深陷，孔下室較大。本研究表明，單葉薔薇葉肉幾乎全為柵欄組織（全柵型），主脈維管束發(fā)達。單葉薔薇莖表皮細胞間隙小，髓較發(fā)達，外圍細胞小，壁厚，稍木質(zhì)化形成厚壁組織，這些厚壁組織構(gòu)成了髓帶；中部由大型薄壁細胞組成，細胞壁加厚；射線較多，薄壁細胞類圓形，排列整齊，韌皮部寬廣，木質(zhì)部導管較月季、玫瑰多。單葉薔薇根的木栓層由數(shù)列扁平的木栓細胞組成，排列整齊，周皮寬廣。從結(jié)構(gòu)解剖學來看，單葉薔薇應屬于旱生植物。

參考文獻：

[1]李正理. 植物制片技術(shù)[M]. 北京：科學出版社，1987.

[2]張 祿，康利平. 干旱脅迫對豇豆幼苗葉片及根顯微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 中國蔬菜，2012（10）：66-74.

[3]蘇 丹，張金政，孫國峰，等. 費菜和長藥八寶葉形態(tài)結(jié)構(gòu)及其與耐旱性關(guān)系的研究[J]. 植物研究，2007，27（4）：428-433.

[4]馬冬雪，劉仁林，余揚帆. 廣東石豆蘭的顯微結(jié)構(gòu)特征與干旱生態(tài)環(huán)境的關(guān)系研究[J]. 河北師范大學學報：自然科學版，2008，32（6）：817-820.

[5]常英俏，徐文遠，穆立薔，等. 干旱脅迫對3種觀賞灌木葉片解剖結(jié)構(gòu)的影響及抗旱性分析[J]. 東北林業(yè)大學學報，2012，40（3）：36-40.endprint