黃瓜葉片解剖結構的數量特性研究

摘要：對黃瓜幼苗葉片的表皮及橫切結構進行觀察發現，隨著節位上升，葉片上、下表皮細胞密度及氣孔密度呈增加趨勢，表皮細胞及氣孔大小呈減小趨勢，柵欄組織厚度與海綿組織厚度比值呈增加趨勢。

關鍵詞：黃瓜；葉片；解剖結構；數量特性

中圖分類號：S642.2文獻標識碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2011.01.015

Analysis on the Quantity Characteristics of the Dissection Structure of Cucumber’s Leaves

YU Long-feng， AN Fu-quan， CAI Xiao-ling， GAO Jin-he

（Lincang Teachers' College， Lincang，Yunnan 677000 China）

Abstract：This paper was based on the research of the seedling of cucumber’s upper epidermis of leaves and the structure of its transverse cut. When the nodes in cucumber increase， the conclusion were as follows. Firstly， the distributive density of oil cells and the stomata density of both the upper cell and the lower cell show the tendency of increasing. Secondly， both the size of upper cell and the size of stomata showed the tendency of decreasing. Thirdly， the ratio between the thickness of palisade tissue and thickness of spongy tissue showed the tendency of increasing.

Key words: cucumber; leaves; dissection structure; quantity characteristics

黃瓜（Cucumis sativus L.）別名胡瓜、王瓜，是葫蘆科（Cucurbitaceae）甜瓜屬中一年生攀援草本植物，是一種世界性的重要蔬菜。關于黃瓜生理指標[1-2]以及環境因子[3-4]影響的研究已經有很多報道，但有關黃瓜解剖結構方面和數量性狀方面的研究鮮見報道。因此，筆者以黃瓜解剖結構為切入點，以數量性狀為主，系統地研究了黃瓜幼苗期不同節位葉片解剖結構，為黃瓜發育方面的研究提供了解剖學的素材。

1 材料和方法

1.1試驗材料

長春密刺黃瓜種子購于種子商店。

1.2試驗方法

1.2.1栽培方法試驗于2010年3月在臨滄師范高等專科學校校內教學實習基地進行。選取籽粒飽滿、大小一致的種子浸種催芽，種子用溫水浸種5~6 h，催芽溫度25 ℃，胚根剛長出再降至20 ℃，1~2 d出齊芽后，播種于10 cm×10 cm的塑料營養缽中，出4~5片真葉后定植到直徑為30 cm的花盆中，正常管理。待葉片長到十葉一心時，取整齊一致的5株植株分別對不同節位葉片（心葉除外，由下至上依次為2，4，6，8，10節位）進行形態解剖結構數量性狀的觀測。

1.2.2制片方法葉片表皮采用印跡觀察法[5]。葉片橫切采用石蠟制片法：將葉片中部至邊緣的一部分葉片，切成5 mm×5 mm小塊，FAA固定，系列酒精脫水，石蠟包埋，AO切片機切片，厚8~10 μm，番紅-固綠染色。光學顯微鏡觀察并進行顯微攝影。

1.3數據測量、計算與分析

對非氣孔區的表皮細胞進行測量以計算表皮細胞的大小，氣孔的大小包括2個保衛細胞和中間的開口。細胞、氣孔密度換算為1 mm2內的細胞、氣孔個數。數據用SPSS分析軟件進行分析。

2結果與分析

2.1黃瓜葉片的表皮特征

黃瓜上、下表皮密生表皮毛，表皮毛附近細胞較大，3~4層內無氣孔分布，葉脈上表皮細胞呈紡錘狀；下表皮細胞形狀類似拼圖，細胞不規則且大，氣孔分布較上表皮多，葉脈上有氣孔分布，氣孔類型為無規則型，保衛細胞腎形，氣孔口長橢圓形。不同節位細胞大小及形狀不同，下層部位細胞較大，呈波紋狀，且下表皮細胞垂周壁皺褶較上表皮細胞垂周壁皺褶大，上部葉片細胞較小，細胞垂周壁較平直，上、下表皮細胞形狀差異不大（見圖1、圖2）。

總的看來，上表皮細胞直徑大于下表皮，上、下表皮細胞大小均是隨著節位上升呈下降趨勢；上、下表皮細胞密度均是隨著節位上升呈增加趨勢，且上表皮細胞密度小于下表皮細胞密度；上、下表皮氣孔大小均是隨著節位上升呈下降趨勢，且上表皮氣孔大于下表皮氣孔；上、下表皮氣孔密度均是隨著節位上升呈上升趨勢，下表皮氣孔密度在第8節位升至最高，到第10節位上、下表皮氣孔密度差異不顯著，上表皮氣孔密度為231.32個·mm-2，下表皮氣孔密度為289.43個·mm-2，下表皮氣孔密度大于上表皮氣孔密度，這樣的發育特點符合植物葉片的植物學特性。

由表1、表2看出，不同節位上、下表皮細胞直徑存在差異，上表皮細胞直徑除了第6、8、10節位沒有差異外，其余各節位均存在顯著性差異，下表皮細胞直徑除了第4、6、8節位沒有差異外，其余各節位均存在極顯著性差異。上表皮細胞密度除了第6、8、10節位外，其余各節位之間存在極顯著差異，下表皮細胞密度第6節位與第4、8節位沒有差異，這兩個節位分別與其他節位存在顯著性差異。上表皮氣孔密度第4、6節位之間及第8、10節位之間沒有差異，其他節位之間存在極顯著性差異；下表皮氣孔密度除了第2、10節位之間沒有差異外，其余各節位之間均存在極顯著差異。上表皮氣孔大小除了第4、6節位之間及第8、10節位之間沒有差異外，其余節位之間均存在顯著差異；下表皮氣孔大小第6節位與第4、8節位沒有差異，第8節位與第6、10節位沒有差異，第4節位與第10節位差異極顯著。

2.2黃瓜葉片的橫切特征

不同節位葉片均由一層柵欄組織細胞構成，柵欄組織厚度不同節位之間存在差異，其中第2、6、8節位差異不顯著，其他節位之間差異極顯著；葉片橫切由四層海綿組織細胞組成，海綿組織厚度除第6、8節位不存在差異外（圖3、圖4），其余各節位均存在極顯著差異；葉片厚度不同節位之間差異不顯著；柵欄組織厚度/海綿組織厚度比值第4、10節位分別與其他節位之間差異不顯著，第2節位與第6、8節位之間存在極顯著差異（見表3）。

3結論與討論

通過對黃瓜幼苗葉片形態特征及解剖結構觀察發現，具有較大的細胞直徑以及氣孔長就有較小的細胞密度及氣孔密度，上部葉片細胞直徑及氣孔長較小，細胞密度及氣孔密度較大，而且柵欄組織1~2層，下部葉片柵欄組織為1層。一般認為，葉肉細胞越小，單位面積內葉肉細胞的表面積越大，光合速率越高，這是因為細胞表面積與體積比的增大及葉肉細胞阻力減少的緣故[6]。周可涌等[7]對甘蔗研究認為：葉肉細胞面積的擴大有利于增加光合能力。隨著節位下降，瓜類作物葉肉細胞逐漸增大。也就是同一體積的細胞，如果細胞變小，細胞數目就增多，結果細胞總比表面積增大，這才可能真正增加光合膜的面積。

氣孔是植物體內外進行氣體和水分交換的通道，氣孔密度和氣孔口的大小與植物的生長有直接的關系。瓜類作物不同節位的葉片，它們的氣體交換存在明顯差異，在相同的外界環境條件下，不同節位葉片的氣體交換率的差異是由于葉片生理特性的差異所致，上位葉較高的氣體交換率表明其生理活性和光合作用的能力都較強[8]。

陳碧珍[9]認為組織比（柵欄組織厚/海綿組織厚）和柵厚/葉厚兩者的比值是反映葉肉結構與光能利用的水平，比值越高，其光能利用率越高。本研究表明瓜類作物上部葉片柵欄組織厚/海綿組織厚大于下部葉片，這說明上部葉片接受光合的能力較強。

參考文獻：

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[3] 李建建，徐曉昀，聶書明，等.高溫脅迫對黃瓜幼苗生長的影響[J].紅河學院學報，2007，5(5):10-13.

[4] 王惠哲，龐金安，李淑菊，等.弱光處理對春季溫室不同品種黃瓜生長發育的影響[J].河南農業大學學報，2006，40(2):156-160.

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[6] 鄭丕堯，潘波.黑麥不同葉位葉片、葉鞘葉肉細胞形態及其功能的研究[J].作物學報， 1993，19(1):29-34.

[7] 周可涌，盧川北.甘蔗栽培品種的更替與光合膜關系的研究:Ⅰ.品種更替與葉肉細胞的關系[J].中國農業科學，1983，16(4):1-6.

[8] 羅俊，張華.能源甘蔗不同葉位葉片形態、光合氣體交換及其與產量關系[J].應用與環境生物學報， 2006，12(6): 754-760.

[9] 陳碧珍.烤煙不同品種葉片結構的解剖觀察[J].福建農學院學報，1993，22(2):241-246.