不同生境榆樹(shù)莖次生維管組織及果實(shí)解剖研究

李 巖，蔡立格，牛 陸，李根平

(東北師范大學(xué) 計(jì)算學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130024)

榆樹(shù)為榆科(Ulmaceae)榆屬(Ulmus)植物．榆樹(shù)為大喬木或灌木，高可達(dá)20米．樹(shù)冠廣卵圓形，樹(shù)皮暗灰色，不規(guī)則深縱裂，當(dāng)年生小枝灰色或褐灰色，無(wú)毛或被稀疏灰白色柔毛，幼枝褐灰色，平滑無(wú)毛，榆樹(shù)的果實(shí)為翅果近圓形，稀倒卵狀圓形，長(zhǎng)8～17毫米，寬8～15毫米，先端微缺，基部廣楔形至圓形，分布于我國(guó)黑龍江、吉林及華北、西北、華東，俄羅斯(東部西伯利亞和遠(yuǎn)東地區(qū))、中亞各國(guó)、蒙古、朝鮮也有分布[1]．關(guān)于莖次生維管組織和果實(shí)的研究不是很多，并且全面觀(guān)察討論莖次生維管組織的研究成果目前并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)．

本文旨在探討不同生境榆樹(shù)莖次生維管組織及果實(shí)的不同，為引種栽培、資源保護(hù)提供解剖學(xué)依據(jù)．同時(shí)也為榆樹(shù)植物的起源、進(jìn)化、系統(tǒng)分類(lèi)提供參考資料．

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本研究選用的兩種榆樹(shù)分別為吉林省松原市長(zhǎng)嶺縣5年生的榆樹(shù)枝條及果實(shí)和吉林省長(zhǎng)春市長(zhǎng)春師范學(xué)院院內(nèi)5年生的榆樹(shù)枝條及果實(shí)(前者用長(zhǎng)嶺榆樹(shù)表示、后者用校園榆樹(shù)表示)．實(shí)驗(yàn)材料取自生長(zhǎng)年齡一致的成熟側(cè)枝．長(zhǎng)嶺榆樹(shù)、校園榆樹(shù)果實(shí)各取10個(gè)(做石蠟切片用)，枝條的皮各取長(zhǎng)度7mm左右(做石蠟切片用)，莖次生木質(zhì)部切成如火柴棒粗細(xì)(長(zhǎng)約1cm)的小條或撕成絲狀，用于離析．

1.2 實(shí)驗(yàn)材料處理

(1)石蠟切片材料處理[2]. 經(jīng)取材和固定、乙醇脫水、二甲苯透明、浸蠟、包埋、切片、貼片、染色、封藏等過(guò)程，制作成永久裝片，用于觀(guān)察果實(shí)的各種結(jié)構(gòu)．

(2) 莖次生木質(zhì)部的離析處理[2]. 在此實(shí)驗(yàn)中用的是鉻酸-硝酸離析法亦稱(chēng)杰弗里法(Jeffrey method)，適用于木質(zhì)化組織，如木材，纖維等．

具體方法如下：將材料先切成如火柴棒粗細(xì)(長(zhǎng)約1cm)的小條或撕成絲狀(纖維)放于小玻管中，加入離析液，其量約為材料的20倍，塞緊瓶塞，放在35℃溫箱中．材料在離析液中離析的時(shí)間因材料的性質(zhì)而定，一般為2天．檢查材料離析與否，可取出材料少許，放在載玻片上，加蓋玻片，用解剖針末端輕輕敲打，如材料分離，則表明離析時(shí)間夠，此時(shí)可用水洗凈，保存于50%酒精中，用作隨時(shí)觀(guān)察．然后將材料染色，其步驟如下：番紅染液(1%番紅，50%酒精，染色過(guò)夜)、65%酒精、75%酒精、85%酒精、95%酒精、亮綠染液(1%亮綠，95%酒精，染色幾秒)、100%酒精、二甲苯、二甲苯．除盛有染色液的染缸外，每級(jí)停留的時(shí)間為2～5分鐘．

最后用中性樹(shù)膠封片、觀(guān)察，用型號(hào)為OLYMPUS CX41的顯微鏡進(jìn)行顯微攝影．

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同生境榆樹(shù)莖次生木質(zhì)部的比較

長(zhǎng)嶺榆樹(shù)的導(dǎo)管長(zhǎng)度約為9613.4μm，導(dǎo)管的平均直徑為161.2μm，導(dǎo)管壁厚約為32.5μm；校園榆樹(shù)的導(dǎo)管長(zhǎng)度約為7000μm，導(dǎo)管壁厚約為23.6μm，導(dǎo)管的平均直徑為111.9μm.

2.2 不同生境榆樹(shù)韌皮部的比較

次生韌皮部由8～12層細(xì)胞組成，細(xì)胞體積小，排列極其緊密，所占的比例小．韌皮部由韌皮射線(xiàn)、分泌腔、機(jī)械組織細(xì)胞等組成(圖 1-8)．長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部的厚度為17646.3 μm，校園榆樹(shù)果實(shí)韌皮部的厚度為13902.7 μm(圖5-8).長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部分泌腔較多，機(jī)械組織細(xì)胞發(fā)達(dá)(圖1-4)．

圖1 長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部縱切面10倍物鏡顯微圖 圖2 校園榆樹(shù)韌皮部縱切面10倍物鏡顯微圖

圖3 校園榆樹(shù)韌皮部橫切面10倍物鏡顯微圖 圖4 長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部橫切面10倍物鏡顯微圖

圖5 校園榆樹(shù)韌皮部縱切面4倍物鏡顯微圖 圖6 長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部縱切面4倍物鏡顯微圖

圖7 長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部橫切面4倍物鏡顯微圖 圖8 校園榆樹(shù)韌皮部橫切面4倍物鏡顯微圖

2.3 不同生境榆樹(shù)果實(shí)的比較

長(zhǎng)嶺榆樹(shù)果實(shí)角質(zhì)層較校園榆樹(shù)果實(shí)角質(zhì)層厚，分泌細(xì)胞多．而校園榆樹(shù)果實(shí)中的細(xì)胞間隙較發(fā)達(dá)．從宏觀(guān)上看校園榆樹(shù)果實(shí)較大適合中性土壤的生長(zhǎng)(圖9-10)．

圖9 長(zhǎng)嶺榆樹(shù)果實(shí)橫切面40倍物鏡顯微圖 圖10 校園榆樹(shù)果實(shí)橫切面10倍物鏡顯微圖

3 討論

3.1 不同生境榆樹(shù)莖次生木質(zhì)部的討論

穿孔板是相鄰的兩個(gè)導(dǎo)管分子端部相互合生的部分，其類(lèi)型有單穿孔板、梯狀穿孔板、網(wǎng)狀穿孔板、麻黃式穿孔板、買(mǎi)麻藤式穿孔板[3]．

生長(zhǎng)在象長(zhǎng)嶺一樣的鹽堿地的榆樹(shù)，其導(dǎo)管要比中性土壤生長(zhǎng)的榆樹(shù)導(dǎo)管長(zhǎng)及導(dǎo)管的直徑大，主要是為了在鹽堿地吸收水分、無(wú)機(jī)鹽和運(yùn)輸?shù)V物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供必要的基礎(chǔ)．由于鹽堿地的鹽濃度高而榆樹(shù)并不是鹽生植物，為了生存的需要就改變了導(dǎo)管的長(zhǎng)度和管壁以適應(yīng)鹽堿地，換句話(huà)說(shuō)鹽濃度脅迫榆樹(shù)改變其結(jié)構(gòu)特征．

3.2 不同生境榆樹(shù)韌皮部的討論

從莖的韌皮部橫縱切面顯微圖我們可以看出，校園內(nèi)的次生韌皮部組織細(xì)胞多而小，所占的比例也相對(duì)較大．長(zhǎng)嶺榆樹(shù)韌皮部的厚度，機(jī)械細(xì)胞的發(fā)達(dá)程度及分泌腔數(shù)量均是為了減少水分少對(duì)植物機(jī)體的影響．

3.3 不同生境榆樹(shù)果實(shí)的討論

長(zhǎng)嶺榆樹(shù)果實(shí)角質(zhì)層較厚是為了抑制蒸騰作用從而減少鹽堿地水分不足的影響．分泌細(xì)胞多是為了儲(chǔ)存更多的水分，保證了機(jī)體內(nèi)的水分從而保證植物的生存．

參考文獻(xiàn)：

[1]傅沛云. 東北植物檢索表[M]. 北京：科學(xué)出版社, 1995.

[2]李正理. 植物制片技術(shù)(第三版)[M]. 北京：北京大學(xué)出版社, 1996.

[3]李正里. 毛茛科植物導(dǎo)管穿孔板結(jié)構(gòu)的比較觀(guān)察[J]. 植物學(xué)報(bào), 1990, 32(4)：245-251.