4個(gè)葡萄品種莖葉表面微結(jié)構(gòu)的比較

邵鄰相，李 美，徐玲玲

(浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，浙江金華 321004)

葡萄(Vitis vinifera)是葡萄屬(Vitis)落葉藤本植物，種類繁多，據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)存的品種有7 000～8 000個(gè)［1］.超藤葡萄是金華市婺江葡萄研究所從藤稔芽變中培育出的新品種，解決了藤稔裂果和運(yùn)輸?shù)袅５膯?wèn)題［2］，其經(jīng)濟(jì)性狀明顯超越國(guó)外的優(yōu)良品種，開(kāi)發(fā)前景看好.2004年，國(guó)家科技部星火計(jì)劃辦公室根據(jù)超藤葡萄的諸多優(yōu)勢(shì)，將“優(yōu)良新品種——超藤葡萄大規(guī)模示范推廣”項(xiàng)目列入國(guó)家級(jí)星火計(jì)劃.

作為超藤母本的藤稔是日本民間育種家用井川682與先鋒雜交育成的.伊豆錦由先鋒與康能玫瑰雜交而來(lái).超藤、藤稔和伊豆錦細(xì)胞中都有先鋒母本血緣，4個(gè)品種葡萄在葉形、果實(shí)等方面存在明顯的差異，但在細(xì)胞表面超微結(jié)構(gòu)方面是否存在差異，目前尚未有這方面的文獻(xiàn)報(bào)道.筆者運(yùn)用掃描電子顯微鏡觀察了4個(gè)品種葡萄的葉、莖和卷須表面的超微結(jié)構(gòu)，為確定超藤是否為新品種和葡萄品種的鑒定提供形態(tài)學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

超藤、藤稔和伊豆錦3個(gè)葡萄品種來(lái)自浙江省金華市婺江葡萄研究所;先鋒葡萄品種由浙江省嘉興農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理局提供.

葉片樣品選取從莖端往下數(shù)的第5展開(kāi)葉，在葉片中部近中脈處剪取約0.25 cm2的葉片樣品.莖樣品取第2張葉與第3張葉之間的莖.卷須樣品取莖上部的第1條卷須［3］.

樣品經(jīng)常規(guī)掃描電鏡制備后，經(jīng)過(guò)HCP-2型CO2臨界點(diǎn)干燥儀干燥，再粘于樣品臺(tái)上，在SBC-Ⅱ型離子濺射儀中進(jìn)行真空噴鍍.使用KYKY-1000B型電鏡進(jìn)行觀察，并通過(guò)WD-5型掃描電鏡圖像處理系統(tǒng)拍照.

2 結(jié)果與分析

2.1 莖葉細(xì)微結(jié)構(gòu)的不同之處

2.1.1 葉上表面細(xì)微結(jié)構(gòu)

對(duì)4個(gè)品種葡萄的第5張展開(kāi)葉上表面的掃描電鏡觀察表明:上表皮細(xì)胞表面輪廓清晰，形態(tài)不規(guī)則、多樣，大小差別小;垂周壁深波狀或細(xì)波狀，細(xì)胞表面都有角質(zhì)紋飾(見(jiàn)圖1).但先鋒上表皮細(xì)胞表面膨隆最明顯，超藤其次，而伊豆錦上表皮細(xì)胞表面稍膨隆，藤稔上表皮細(xì)胞表面沒(méi)有膨隆;先鋒上表皮細(xì)胞角質(zhì)狀紋飾隆起最清晰，藤稔其次，超藤更次，而伊豆錦則不清晰.

圖1 4個(gè)品種葡萄第5葉上表面掃描電鏡照片

圖2 4個(gè)品種葡萄第5葉下表面掃描電鏡照片

2.1.2 葉下表面細(xì)微結(jié)構(gòu)

對(duì)4個(gè)品種葡萄的第5張展開(kāi)葉下表面的掃描電鏡觀察(見(jiàn)圖2)表明:下表皮細(xì)胞表面輪廓清晰，形態(tài)不規(guī)則、多樣，葉下表面都有氣孔.但超藤下表皮細(xì)胞表面膨隆最明顯，伊豆錦、藤稔和先鋒其次;先鋒和藤稔的氣孔邊緣角質(zhì)加厚比超藤和伊豆錦更明顯.

2.1.3 莖段表面細(xì)微結(jié)構(gòu)

4個(gè)品種葡萄第2莖段的掃描電鏡觀察表明:莖段表皮細(xì)胞表面輪廓清晰，形態(tài)不規(guī)則、多樣，莖上都有氣孔.超藤莖表皮細(xì)胞長(zhǎng)短不一(見(jiàn)圖3中A);藤稔莖表皮細(xì)胞有的膨隆，有的凹陷，細(xì)胞較短，大小不一(見(jiàn)圖3中B);伊豆錦莖表面膨隆，在縱向無(wú)明顯的細(xì)胞壁間隔(見(jiàn)圖3中C);先鋒莖表皮細(xì)胞膨隆粗壯，細(xì)胞大小較均勻(見(jiàn)圖3中D).

圖3 4個(gè)品種葡萄第2莖段掃描電鏡照片

圖4 4個(gè)品種葡萄卷須掃描電鏡照片

2.1.4 卷須表皮細(xì)微結(jié)構(gòu)

對(duì)4個(gè)品種葡萄莖上部第1條卷須的掃描電鏡觀察表明:超藤、藤稔和伊豆錦的卷須表面都具索條狀紋飾(見(jiàn)圖4中A，B和C);而先鋒卷須表面則為孔穴紋飾，且縱排細(xì)胞間邊界深裂，垂周壁深裂成條狀縱紋(見(jiàn)圖4中D).超藤卷須表面索條狀紋飾飽滿，呈波狀，條狀最明顯、最清晰;其次為藤稔;而伊豆錦卷須表面索條狀紋飾之間裂溝較淺，但縱排細(xì)胞間邊界深裂.

2.1.5 葉上表面剛毛和氣孔細(xì)微結(jié)構(gòu)

對(duì)4個(gè)品種葡萄葉上表面主脈上剛毛的掃描電鏡觀察表明:超藤和藤稔主脈上的剛毛相似，由3～7個(gè)細(xì)胞組成，較細(xì)長(zhǎng)(見(jiàn)圖5中A和B);伊豆錦的剛毛由3～5個(gè)細(xì)胞組成，較粗壯(見(jiàn)圖5中C);而先鋒的剛毛由3～4個(gè)細(xì)胞組成，成彎鉤形，基部第2個(gè)或第3個(gè)細(xì)胞膨大(見(jiàn)圖5中D).

圖5 4個(gè)品種葡萄葉上表面主脈剛毛掃描電鏡照片

圖6 先鋒葡萄葉氣孔掃描電鏡照片

4個(gè)品種葡萄葉上的氣孔一般都分布于葉下表面，但先鋒葉上表面主脈上具有與葉下表皮細(xì)胞氣孔不同的凹陷型氣孔(見(jiàn)圖6中A和B)，而超藤、藤稔和伊豆錦葉上表面主脈沒(méi)有氣孔.

2.2 莖葉細(xì)微結(jié)構(gòu)的相同之處

對(duì)超藤、藤稔、伊豆錦和先鋒4個(gè)品種葡萄的掃描電鏡觀察表明，其外部特征和細(xì)微結(jié)構(gòu)均有相同之處:葉表皮細(xì)胞有不同程度的膨脹(見(jiàn)圖1和圖2);葉上、下表面主脈上有由單列細(xì)胞組成剛毛(見(jiàn)圖5);葉上的氣孔主要分布于下表面，呈橢圓形，均為無(wú)規(guī)則型氣孔(見(jiàn)圖2).

3 討 論

對(duì)4個(gè)品種葡萄莖葉表面微結(jié)構(gòu)的比較說(shuō)明，超藤這一品種與其母本有著較顯著的區(qū)別:葉上表皮細(xì)胞表面紋飾較稀疏;葉下表皮細(xì)胞表面膨隆明顯;卷須具有飽滿的索條狀紋飾，呈波狀;莖不具有藤稔莖表皮細(xì)胞所特有的凹陷膨隆.說(shuō)明超藤是一種區(qū)別于母本的新品種.

植物葉和孢子微形態(tài)特征可作為分類和品種鑒定的依據(jù)［4-8］，葉表面特征在分類學(xué)上具有重要的應(yīng)用意義［9］.通過(guò)電子顯微鏡觀察葉的表面特征從而對(duì)葡萄科植物在屬的水平上進(jìn)行歸納總結(jié)已有文獻(xiàn)報(bào)道［10］.本研究在品種的水平上對(duì)葡萄莖葉表面的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察，得到了4個(gè)品種葡萄莖葉表面微結(jié)構(gòu)的掃描電鏡照片.先鋒莖表皮細(xì)胞膨隆粗壯，卷須表皮細(xì)胞表面具有孔穴紋飾，葉上表面主脈剛毛成彎鉤形且基部第2個(gè)或第3個(gè)細(xì)胞膨大，葉上表面主脈具有凹陷型氣孔;藤稔莖表皮細(xì)胞表面具有規(guī)則的凹陷;伊豆錦莖細(xì)胞無(wú)明顯的間隔且葉主脈上的剛毛粗壯;超藤卷須具有飽滿的索條狀紋飾.綜合分析葡萄葉表皮、莖、卷須、葉主脈上的剛毛和氣孔表面微結(jié)構(gòu)，可以為鑒定葡萄的品種提供更多的形態(tài)學(xué)依據(jù).

4個(gè)品種葡萄葉上表皮細(xì)胞具有角質(zhì)狀紋飾，氣孔邊緣角質(zhì)加厚并分布于下表面，使其能更好地適應(yīng)干旱和光強(qiáng)度較大的環(huán)境.先鋒葉上表面主脈上特有的凹陷氣孔，能防止葉內(nèi)水分散失，起到保水的作用.葡萄表面的這些微結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了其對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)能力.

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