細葉榕氣生根生命力的研究及應用

許永慶 楊雪蓮

（廣東省深圳紅嶺中學高中部廣東深圳518000）

細葉榕又名千根樹，桑科榕樹屬多年生常綠喬木，是熱帶亞熱帶地區城鎮建設最理想的行道樹，既可綠化美化環境，又可調節氣候。在深圳市的街道、學校、公園等處大量地種植著細葉榕，在長期沒有雨水的季節里，細葉榕保持著一種“干燥死亡”的狀態，然而，每至雨水滋潤，看似長久干燥死亡的細葉榕氣生根總能吐露潔白稚嫩的新根，體現出其強大的生命力。為了進一步了解細葉榕氣生根，本課題組對細葉榕氣生根橫切面觀察、抗逆性實驗及根尖有絲分裂實驗觀察，加深了對細葉榕氣生根的了解，并進一步探尋細葉榕氣生根能否在高中生物學教學中進行應用和拓展。

1 細葉榕氣生根新根切片觀察

1.1 取材取雨水浸潤過的細葉榕氣生根新根，截取離根尖約1 cm的位置，做橫切面和縱切面的臨時裝片，分別在顯微鏡下觀察（圖1，圖2）。

圖1 細葉榕氣生根縱切

圖2 細葉榕氣生根橫切

1.2 制片在2個刀片間夾一薄紙片，做橫切面切片時，在離根尖約3 mm處切割；做縱切面時，由于根尖細小，不易切取，且易發生位置偏移。因此，先要固定好根尖，用夾有薄紙片的2個刀片在根尖縱向的中間位置迅速切取。

1.3 觀察及結果分析通過對細葉榕根尖縱切面和橫切面的結構觀察，可知細葉榕氣生根中間維管束比較發達，有利于物質的運輸。根被和皮層較厚，能形成對根韌皮部等重要結構的有效保護。另外，圖2中根尖已經形成了次生結構，形成層已近乎圓形，說明其形成層分裂能力強，在較短時間內迅速完成了由初生結構向次生結構的轉變。

2 細葉榕氣生根耐鹽性實驗

2.1 實驗原理土壤中可溶性鹽分過多對植物的不利影響稱為鹽害，而植物對鹽害的耐受能力稱為耐鹽性。配制不同梯度濃度的鹽水，將氣生根置入溶液中進行培養，通過比較可確定其耐鹽性。

2.2 實驗材料和器材材料取同株細葉榕長勢相同的氣生根（在雨后長出一定長度的新根時），5根為一束，共7束。器材及用品：電子天平、量筒、燒杯、滴管、塑料袋、針筒、礦泉水瓶、標記筆、標簽、稱量紙等；藥品：固體NaCl。

圖3 耐鹽性實驗的處理

2.3 實驗過程配制不同質量濃度梯度的NaCl溶液（濃度設置見下頁表1），等量注入空的礦泉水瓶。實驗前將7束氣生根中的每條氣生根進行測量，從其尖端向上測量10 cm，并用標記筆進行標記。標記完后將7束氣生根分別放入不同濃度的鹽溶液中并吊置（如圖3），瓶口稍扎緊，防止雨水浸入。為避免爛根，每天使用針筒往溶液中注入空氣，頻率為一日2次。

2.4 實驗結果統計1周后觀察各濃度處理下氣生根的長勢并測量長度。結果如表1。

2.5 結論及討論實驗結果顯示，細葉榕氣生根的生長最適NaCl濃度為6‰左右，增長率達111.4%，查詢資料也表明，其生長濃度在該濃度下較為合適。與清水對照組相比，在鹽濃度較高時，氣生根生長狀況依然良好，說明其耐鹽性較強，能用于在某些鹽堿地中對土壤環境的改善。經過討論，認為氣生根耐鹽性的研究應嚴格遵守控制變量的原則。在對氣生根進行離體脅迫還是留樹脅迫上，考慮到離體脅迫無法了解是否對氣生根具有時效性，截取后無法馬上進行脅迫和測量，可能導致最后實驗失敗，因此否定了離體脅迫這一方案，確定進行留樹脅迫。同時實驗結果中還有2處值得注意，2‰組的氣根明顯增粗，表面出現霉菌，而4‰組的氣根明顯分岔增加（體現在表格里NaCl濃度相對值為4.0的數據中，如“10.20+0.30”中的0.30即為分岔根的長度）。此種現象產生的原因還有待分析。

表1 實驗處理1周后測量的結果統計（長度單位：cm）

3 氣生根分裂能力的實驗

3.1 實驗原理及實驗目的細葉榕氣生根的分裂能力是評價細葉榕能否在艱難環境下生存的重要指標之一。評價細葉榕氣根的分裂能力，與目前常見的植物比較，綜合其他生理適應性等條件，將有希望把細葉榕作為改善環境的優良植物大面積種植，對不良環境的改善起到積極作用。本實驗利用高中生物學必修1“觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂”中實驗的原理，對細葉榕氣生根有絲分裂進行觀察，并與洋蔥根尖有絲分裂實驗進行對比，既可以了解細葉榕氣生根的分裂能力，又可以加深對高中教材中有絲分裂觀察實驗的理解，并期望能在材料上進行改進。

3.2 實驗過程取新生的細葉榕氣生根和萌發的洋蔥根尖同時進行實驗，實驗的操作過程與高中生物學必修1“觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂”中實驗類似，在此不再闡述。

3.3 實驗結果洋蔥根尖的有絲分裂觀察結果如圖4。而細葉榕氣生根根尖有絲分裂的臨時裝片制作與觀察，經過多次重復實驗，均以失敗告終，相關的結果如圖5。圖中根本不能找到有絲分裂的細胞。

3.4 實驗結果分析從圖4中可知洋蔥根尖的確是觀察植物細胞有絲分裂的好材料。而圖5失敗的原因，分析有如下幾點：1）氣生根根尖難解離，不易變酥軟；2）不易被龍膽紫染色；3）用鑷子不易弄碎，蓋蓋玻片后按壓也不能使組織細胞合理分散。原因分析如下：細葉榕氣生根雖然分裂能力很強，但它為適應后期高溫干燥環境而很快啟動其保護機制，即其分裂的同時根尖的根被和皮層形成并加厚（與根尖切片圖像的表現吻合）。因此難以制片進行有絲分裂觀察。

圖4 洋蔥根尖有絲分裂顯微照片

圖5 細葉榕氣生根根尖有絲分裂顯微照片

4 結語

通過對細葉榕氣生根的研究，加深了生物與環境相適應的生物學觀點的理解，也學會了一些科學的實驗方法和研究問題的方法。雖然沒有像預想的那樣將氣生根分裂能力強的特點應用于高中生物學教學中，但通過實驗找到了問題的原因，進一步提高了分析問題的能力。

［1］王忠，王三根，顧蘊潔，等.植物生理學.2版.北京：中國農業出版社,2009.

［2］強勝,郭鳳根,姚家玲,等.植物學.北京:高等教育出版社,2006.

［3］杜佳麗，杜勤，王振華，等.榕樹與高山榕氣生根的比較鑒別.廣州中醫藥大學學報,2015，32（6）：1150.