委陵菜屬9種植物莖形態解剖結構的比較研究

尤鳳麗 趙曉菊 梁彥濤 曲麗娜 胡敏

摘要 [目的] 從系統進化的觀點比較委陵菜屬種間解剖結構的異同，可作為植物分類及分析其系統關系的重要依據。[方法]采用傳統石蠟切片法，對大慶地區9種委陵菜屬（Potentilla L.）植物莖的形態解剖結構進行了分析和比較。[結果]9種委陵菜莖有直立莖、匍匐莖、直立或斜生莖3種類型；其解剖結構具有相似性，具發達的髓和皮層，維管束多枚，呈環狀排列，維管組織與基本組織（皮層和髓）的比例為19.20%～26.70%。[結論]9種委陵菜都具有旱生植物特征，但是其抗旱性的發達程度不盡相同。該研究為委陵菜屬植物的系統分類及合理開發利用提供更豐富的資料。

關鍵詞 委陵菜屬；莖；解剖結構；比較研究

中圖分類號 S636.9 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）16-04960-02

委陵菜屬（Potentilla L.）是薔薇科一年生或多年生草本植物[1]。全球200多種，大多數分布在北半球溫帶、寒帶及高山地區。我國約86 種，全國各地均有分布，但主產東北、西北和西南。黑龍江省28種9個變種[1-3]，占我國種類的32.6%，種類多，種群數量大，很多種是當地植被中的常見種或建群種，具有廣泛的生態適應性，在黑土、草甸、高山草甸以及不同鹽漬化程度的草甸均能正常生長發育，是退化草地或次生演替地的先鋒物種之一 [4-7] 。該屬中很多種是資源植物，具有較高的經濟價值[5-9]，合理開發利用具有廣闊的應用前景。

近年來，國內外學者對委陵菜屬植物進行了多方面的研究，但目前對其全面系統的比較解剖學研究報道得很少。該試驗以光學顯微鏡為手段，采用石蠟切片的方法，對大慶地區9種委陵菜屬植物的莖進行形態解剖學研究，以期從系統進化的觀點比較其結構的異同，為進一步研究委陵菜屬植物及合理開發利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料 于2009年7月分別從不同地點采集植物標本、新鮮植物。鵝絨委陵菜（P.anserina L.）、蔓委陵菜（P.flagellaris Willd ex Schlecht.）采自大慶市區，蒿葉委陵菜（P.tanacetifolia Willd ex Schlecht.）、伏委陵菜（P.paradoxa Nutt.）、光叉委陵菜（P.bifurca var.glabrata Lehm.）采自大慶師范學院校園內，翻白委陵菜（P.discolor Bunge.）、委陵菜（P.chinensis Ser.）、輪葉委陵菜（P.verticillaris Steph ex Willd.）、白葉委陵菜（P.leucophylla Pall.）采自大慶草原。它們均為野生草本植物[1-3]。采集的植物標本存放于大慶師范學院生命科學學院植物標本室。

1.2 方法 分別取植物的幼莖和老莖，FAA固定液固定，常規酒精系列脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，切片厚度為8～10 μm，番紅—固綠對染，中性樹膠封片[10]，永久裝片置于數碼生物顯微鏡（Motic BA300）下觀察，測微，并且拍照。所得數據為10個視野的平均值。

2 結果與分析

2.1 委陵菜屬植物莖的形態特征 9種委陵菜均屬多年生草本植物。在2009年6～9月生長旺盛期間對莖的形態特征包括株高、分枝、類型等進行觀察、測量，取平均數，其結果見表1。

2.2 委陵菜屬植物莖的解剖結構 由圖1可知，9種委陵菜莖的基本結構非常相似，橫切面呈圓形或橢圓形，均由表皮、皮層和維管柱構成，維管柱結構相同，由維管束、髓和髓射線組成。初生結構和次生結構差異不大，只是初生結構髓射線較明顯，維管束多枚呈束排列成圓環狀，次生結構髓射線不明顯，維管束緊密呈環狀排列。

維管柱在皮層以內由維管束、髓和髓射線組成。髓位于莖結構的中心，占絕大部分，由薄壁細胞組成，厚度823.44～1 625.28 μm。維管束中導管內徑14.27～20.16 μm，維管束厚度（長度）在243.85～461.03 μm之間。維管組織與基本組織（皮層和髓）的比率在19.20%～26.70%之間。在維管束之間，有髓射線，髓射線細胞單列。

3 結論與討論

3.1 委陵菜屬植物莖的形態特征 對9種委陵菜屬植物莖形態特征的觀察結果表明，莖有匍匐莖、斜生莖、直立莖3種類型。其中，鵝絨委陵菜和蔓委陵菜的莖為匍匐型；輪葉委陵菜和白葉委陵菜的莖為直立莖；伏委陵菜、翻白委陵菜、光叉委陵菜、委陵菜和蒿葉委陵菜的莖為斜生或直立莖。這些特征是植物分類的基礎，也是植物分類的重要依據。

9種委陵菜均屬于多年生草本植物，植株矮小。植株最高的是委陵菜（44.3 cm），植株最矮的是光叉委陵菜（8.9 cm）。這種形態有利于植物體從地表獲得較多的熱量，有利于增溫保濕、減少蒸發、多貯水分[11]。這是植物適應寒冷、干旱而發育進化形成的一種生活類型[11-12]。由此證明，委陵菜是一種抗逆性較好的地被植物材料，合理開發利用具有廣闊的應用前景。

3.2 委陵菜屬植物莖的解剖結構 通過對9種委陵菜莖的解剖結構分析表明，無論是老莖還是幼莖，9種委陵菜莖的基本結構具有相似性，橫切面呈圓形或橢圓形，均由表皮、皮層及維管柱構成，維管柱結構相同，由維管束、髓和髓射線組成，說明這是一類親緣關系相近的自然群[12-13]。

它們的顯著特征都具有較發達的髓部、皮層組織。髓最厚的是委陵菜（1 625.28 μm），最薄的是輪葉委陵菜（823.44 μm）；皮層最厚的是鵝絨委陵菜（381.04 μm），最薄的是翻白委陵菜（214.58 μm）；維管束最長（厚）的是蒿葉委陵菜（461.03 μm），最短（薄）的是光叉委陵菜（243.85 μm）。維管組織與基本組織（皮層和髓）的比率大小對植物生態習性有一定影響。9種委陵菜維管組織與基本組織（皮層和髓）的比率相對較小，其中光叉委陵菜19.20%，委陵菜20.10%，鵝絨委陵菜20.60%，蒿葉委陵菜21.30%，白葉委陵菜21.70%，翻白委陵菜22.40%，蔓委陵菜22.90%，伏委陵菜26.60%，輪葉委陵菜26.70%。這屬于一種旱生結構[14]，厚的基本組織有利于貯藏水分與營養物質。這對于提高植物的抗寒性和抗旱性有積極的意義。

由此可知，在整體結構中基本組織所占比例越大，其抗旱性和抗寒性就越大，維管組織與基本組織的比率越小，其抗旱性和抗寒性就越強[12-15]。其中，委陵菜和輪葉委陵菜最強，其次是伏委陵菜、蒿葉委陵菜、蔓委陵菜、翻白委陵菜、鵝絨委陵菜，光叉委陵菜和白葉委陵菜最弱。

3.3 晶體對環境的適應 莖皮層細胞有少量簇狀晶體分布，其中以翻白委陵菜的莖中最明顯。細胞中的晶體可以改變細胞滲透壓，提高吸水和持水力，以適應缺水環境。植物體內的晶體還可以聚積體內過多的鹽分以免引起毒害[16]。這些含晶細胞對適應干旱或鹽堿地區生境可能有積極意義。

參考文獻

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責任編輯 劉月娟 責任校對 李巖