不同沙棘品種葉片組織結(jié)構(gòu)的比較

不同沙棘品種葉片組織結(jié)構(gòu)的比較

沙棘屬于胡頹子科。1植物葉片組織結(jié)構(gòu)測定試驗于2003～2005年進行,試驗材料為中國沙棘、俄羅斯沙棘及其雜交種,實驗材料分別取自呼和浩特市和林縣南山及內(nèi)蒙古水利水保試驗站沙棘園,選取生長健壯、生長勢一致、中部枝條第4～5節(jié)位的葉片,以葉脈中部為中心切取0.5cm葉片組織結(jié)構(gòu)緊密度CTR%=柵欄組織厚/葉厚×100%葉片組織結(jié)構(gòu)疏松度SR%=海綿組織厚/葉厚×100%2結(jié)果與分析2.1不同種類葉片結(jié)構(gòu)的特征沙棘葉為披針形,上下表皮都被有銀白色的毛狀物,在上表皮這種銀白色的毛狀物星散分布,下表皮毛狀結(jié)構(gòu)排列緊密,邊緣相互遮蓋,形狀為星狀鱗毛或鱗片狀鱗毛,僅一條中脈。中國沙棘葉以對生為主,俄羅斯沙棘以互生為主。從葉片的解剖結(jié)構(gòu)來看:上表皮細胞排列緊密,上面有很厚的一層角質(zhì)層,氣孔分布少,下表皮氣孔多,氣孔腔很大,氣孔口微微隆起,但突出不明顯,這些結(jié)構(gòu)特點反映出沙棘抗強烈的太陽輻射,抗嚴寒、抗旱的特性。葉肉由柵欄組織和海綿組織構(gòu)成,中國沙棘葉片柵欄組織由2-4層微微彎曲、長短不齊、排列緊密的柱狀細胞組成,內(nèi)含有非常豐富的葉綠體,細胞間隙很小。海綿組織細胞呈圓形或橢圓形,數(shù)量少,排列松散,具發(fā)達的細胞間隙,和許多下表皮的氣孔腔連通。沙棘中脈、側(cè)脈的機械組織很發(fā)達,導(dǎo)管較多,輸導(dǎo)能力特別強,在韌皮部中,篩管薄壁細胞中填充許多有機物,有結(jié)晶存在。從這些特點來看,同樣體現(xiàn)了沙棘高光效、高利用水分的結(jié)構(gòu)特點,也體現(xiàn)了沙棘的抗旱、抗寒能力。但在長期的自然選擇下,由于外界條件的差異,不同種類之間也存在著結(jié)構(gòu)的差異。不同沙棘種類葉片組織結(jié)構(gòu)差異,觀測結(jié)果(表1)。從表1可以看出,葉組織各部分變化較大,葉厚、柵欄組織厚度及海綿組織厚度均有一定差異,CTR值及SR值則也呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。柵欄組織排列緊密程度不同,中國沙棘柵欄組織細胞排列緊密,沒有間隙;俄羅斯沙棘柵欄組織細胞排列相對疏松一些,具少量細胞間隙。中國沙棘海綿組織空隙較大,機械組織發(fā)達,纖維組織較多;俄羅斯沙棘海綿組織相對較密些,但也具發(fā)達的細胞間隙?？购敌詮姷闹袊臣榷砹_斯沙棘CTR值要大,而SR值的變化趨勢和CTR值相反,兩個雜交種介于兩個親本之間?？梢娚臣~片的CTR值大、柵欄組織發(fā)達可以作為抗旱的一個標(biāo)志。從表皮細胞大小來看,沙棘葉片的上下表皮層均為單層細胞構(gòu)成,靠近上表皮柵欄組織的細胞為長園形,且排列整齊而緊密,其大小也呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性,即抗旱性強的中國沙棘細胞小于俄羅斯沙棘;下表皮細胞比上表皮細胞略小,為長園形,排列整齊而緊密,同樣抗旱性強的中國沙棘細胞小于俄羅斯沙棘,兩個雜交種介于兩者之間,葉片上、下表皮細胞的大小可以作為鑒定抗旱性的另一個標(biāo)志。2.2不同立地條件對中國沙棘生長、古2種多態(tài)性的影響我們在立地條件不同的呼和浩特市和林縣南山陽坡、陰坡、灘地、人工林的中國沙棘葉片進行取樣觀察,結(jié)果表明:不同立地條件下的中國沙棘葉片組織結(jié)構(gòu)差異很大(表2)。由表2可以看出:立地條件不同的陽坡、陰坡、灘地、人工林的中國沙棘葉片組織結(jié)構(gòu)各部分變化較大,葉片在陽坡、陰坡、灘地、人工林的不同立地條件下,其葉片厚度、柵欄組織厚度、海綿組織厚度,除生長在陽坡的中國沙棘最小外,其余無明顯的規(guī)律性,而CTR值及SR值則呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性,CTR值有逐漸減小的趨勢,CTR值以人工林最低是45.20%,以陽坡最高為56.63%,而SR值有逐漸增加的趨勢,以人工林最高為42.06%,陽坡最低為29.26%,這是由于立地條件不同的陽坡、陰坡、灘地及人工林,土壤水分逐漸減少即逐漸趨于干旱,沙棘葉片形成的一種適應(yīng)其干旱的立地條件變化的特征。同時從表2還可看出,上、下表皮細胞大小的變化也呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性,即生長在陽坡的中國沙棘葉表皮細胞小于生長在陰坡、灘地、人工林的中國沙棘葉表皮細胞,說明干旱條件下,為減少水分蒸騰其表皮細胞變小,這又反映了干旱條件下沙棘葉片的生態(tài)適應(yīng)性變化。在鏡檢中我們還看到人工林樣本的柵欄組織排列疏松,不整齊,而陽坡的樣片柵欄組織排列緊湊、較整齊,表皮細胞排列小而致密,可見生態(tài)條件對沙棘植株的葉片影響是很大的。從葉的解剖上看,每個種類上、下表皮都有角質(zhì)層,但薄厚不同。說明這幾個種類都較抗早,但抗早程度不同。中國沙棘角質(zhì)層最厚,為2.8μm,俄羅斯沙棘的角質(zhì)層稍薄,為2.6μm。在光學(xué)顯微鏡下對葉片橫切氣孔的觀察,抗旱性強的中國沙棘氣孔密度大,為1184個/mm3中國沙棘與干旱氣候的關(guān)系沙棘對各種復(fù)雜的自然環(huán)境適應(yīng)能力強,對高溫、嚴寒、干旱、風(fēng)沙均具有極強的抗耐性。沙棘不僅植株適應(yīng)性強,能防風(fēng)固沙,保持水土,而且其果實具有較高的營養(yǎng)價值和藥用價值,易于加工增值。所以,沙棘作為一種十分優(yōu)良的生態(tài)果樹樹種,對干旱、半干旱地區(qū)發(fā)展經(jīng)濟,改善環(huán)境,恢復(fù)生態(tài)平衡都有重要的推廣價值。沙棘耐旱性是其對干旱長期適應(yīng)的一種遺傳特性,不僅與其內(nèi)部生理生化活動和外界條件有關(guān),而且取決于其自身形態(tài)結(jié)構(gòu)特征,本試驗供試材料的中國沙棘葉片CTR值大于俄羅斯沙棘種類,山地陽坡生長的中國沙棘葉大于、陰坡、灘地及人工林,這和我們平常田間觀察的耐旱性結(jié)果是一致的,而且從田間生長狀況上即可看出陽坡生長的中國沙棘植株小,葉