紅花錦雞兒莖的解剖學研究

劉浩地+盧曦+張友民

摘 要：運用常規石蠟制片技術，對紅花錦雞兒莖進行了形態解剖學研究。結果表明：紅花錦雞兒莖木材為環孔材，環髓帶明顯。晶簇的數量多且分布范圍較大，主要集中在韌皮薄壁組織細胞、髓薄壁組織細胞、木栓層當中，這從解剖學角度解釋了其抗性強的原因。

關鍵詞：紅花錦雞兒；莖；解剖結構

中圖分類號：S-3 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170532005

1 紅花錦雞兒特性

紅花錦雞兒為（Caragana rosea ）豆科（Leguminosae）錦雞兒屬植物[1]。植物耐寒、耐旱、繁殖力強、生態適應性強，這些特點使得它能夠適應森林、草原、荒漠不同的生長環境。紅花錦雞兒解剖結構是其具備這種生態適應性的內在原因。本實驗將以紅花錦雞兒為研究對象，系統分析其次生莖解剖結構，研究莖解剖學結構同生境之間的內在聯系，希望能對植物引種、選擇以及現實應用提供參考，也為進一步研究提供理論基礎和實驗依據。

我國學者對錦雞二屬進行了一定的研究，劉家瓊等人對檸條葉解剖學特征進行了描述，張振萬、楊淑性等人對比分析了陜西地區的錦雞兒屬品種[2～4]。曹宛虹等學者對在我國西北地區生的的沙生錦雞兒屬植物的次生木質部解剖結構進行了共性、差異性的研究，發現了它們的導管直徑普遍較小、分布頻率高、纖維壁厚，這些解剖學特點都表明了錦雞兒植物具有很強的抗旱性[5]。常朝陽對我國5種錦雞兒屬植物的幼莖和8種該屬植物的葉片進行解剖學研究，證實了錦雞兒屬植物解剖學結構和生態適應性存在緊密聯系[6]。燕玲、楊九艷等學者對錦雞兒屬植物和生態適應性關系均進行了研究[7-9]。目前我國基本都是關于系統分類和生物學特性方面的研究，關于生態適應性和解剖結構方面的研究不多，尤其是紅花錦雞兒莖解剖結構的研究更少，關于次生莖結構與生境關系的針對性研究幾乎空白。

2 材料與方法

供試材料于2016年7月采自吉林農大植物園內，選取長勢良好，高度適中的錦雞兒屬為樣本。將不同部位樣本切至1～2cm長度，樣本數量分別取3個。FAA固定液固定，常規石蠟法切片，切片厚度為12μm，采用番紅-固綠復染，中性樹膠封片，Olympus IX51顯微鏡觀察記錄。

3 結果與分析

紅花錦雞兒的莖橫切面由內到外依次分髓、初生木質部、次生木質部、維管形成層、次生韌皮部和周皮組成（圖1，2）。

紅花錦雞兒莖的次生木質部為環孔材，通過橫切面圖可以看出其生長年輪明顯。在結構上主要由導管、管胞、木射線、木纖維及木薄壁組織細胞等組成（圖1）。

導管：紅花錦雞兒莖的導管為網紋導管，螺紋導管較少，穿孔主要為單穿孔板。單管孔多為不規則的多邊形，復管孔為橢圓形居多。紅花錦雞兒莖的導管直徑在24.5～39.8μm之間，導管壁厚在2.9～6.8μm之間，導管分子長在392.3～667.5μm之間，1mm2的管孔數目大概是350個左右。

管胞：以環管管胞和維管管胞為主，在組織中穿插著纖維管胞。環管管胞的長度在199.1～330.7μm之間，直徑在10.8～16.9μm之間，壁厚為1.7～2.6μm之間。維管管胞長220.9～355.7μm之間，直徑在13.1～17.8μm之間，壁厚在1.9～3.1μm之間（圖1，3）。

木射線：紅花錦雞兒莖的木射線屬于異型（圖3，4）。射線以多列射線為主，單列射線少。多列射線的列高一般在4～16個細胞之間，列寬在2～5個細胞。單列射線，一般列高在6～19個細胞之間。通過對莖徑切面可以觀察到木射線由直立細胞和橫臥細胞組成（圖4）。

木纖維：紅花錦雞兒莖的木纖維在整個組織細胞中分布較多。

木薄壁組織：紅花錦雞兒莖的木薄壁組織中離管型木薄壁組織多，傍管型木壁組織少（圖1）。

次生韌皮部：莖的次生韌皮部主要由篩管、韌皮薄壁細胞、韌皮射線組成。篩管分子細胞的直徑范圍是23.7～40.2μm，韌皮薄壁組織細胞中分布許多晶簇（圖2）。

周皮：紅花錦雞兒莖的周皮組織由木栓層、木栓形成層和栓內層構成。木栓形成層的細胞近似長方形。紅花錦雞兒莖的木栓形成層細胞1層；栓內層1層，位于木栓形成層內方，由薄壁組織細胞組成；木栓層多層，位于外側，壁較厚，含有大量晶簇。

4 討論

紅花錦雞兒屬于環孔材樹種，在其莖的整個組織細胞中，木纖維所占的比例較高。相對于傍管型木壁組織，離管型木壁組織在紅花錦雞兒莖的木薄壁組織中分布居多，其有大量的后含物聚集在這些組織當中，使得其具有抗寒抗旱的特點，能夠很好地適應各種極端環境[10]。此外，在對紅花錦雞兒莖的解剖研究中還發現晶簇的數量多且分布范圍較大，主要集中在韌薄壁組織細胞、髓薄壁組織細胞、木栓層當中，這從解剖學角度解釋了其抗性強的原因[11]。

參考文獻

[1]劉瑛心. 中國植物志（第42卷，第1分冊）[M].北京：科學出版社，1993：13-67.

[2]劉家瓊. 檸條和花棒葉的解剖學特征[J]. 西北植物學報， 1982（2）：54-57，93.

[3]張振萬，楊淑性.陜西錦雞兒屬（Caragana Fabr.）植物的研究[J]. 西北農林科技大學學報自然科學版， 1982（2）：54-64.

[4]張振萬， 楊淑性. 陜西錦雞兒屬（Caragana Fabr.）植物[J]. 西北植物學報， 1983 （1）：24-34.

[5]曹宛虹， 張新英. 錦雞兒屬6種沙生植物次生木質部解剖[J]. Journal of Integrative Plant Biology， 1991（3）：181-187.

[6]常朝陽.中國錦雞兒屬植物分類研究[D]. 東北林業大學， 2008.

[7]常朝陽，張明理.錦雞兒屬植物幼莖及葉的解剖結構及其生態適應性[J].植物研究，1997，17（1）：65-71.

[8]燕玲，李紅.13種錦難兒屬植物葉的解剖生態學研究[J]. 干旱區資源與環境， 2002， 16（1）：100-106.

[9]楊九艷.鄂爾多斯高原錦雞兒屬（Caragana Fabr.）植物的生態適應性研究[D]. 內蒙古大學， 2006.

[10]李晶.內蒙古高原三種錦雞兒植物（Caragana）輸水結構與抗旱性的相關研究[D]. 南開大學， 2008.

[11]張芝萍， 李得祿， 杜娟，等. 干旱荒漠區18種錦雞兒屬植物物候特征研究[J]. 中國農學通報， 2016， 32（22）：26-31.