不同生境榆树茎次生维管组织及果实解剖研究

李 岩，蔡立格，牛 陆，李根平

(东北师范大学 计算学院，吉林 长春 130024)

榆树为榆科(Ulmaceae)榆属(Ulmus)植物．榆树为大乔木或灌木，高可达20米．树冠广卵圆形，树皮暗灰色，不规则深纵裂，当年生小枝灰色或褐灰色，无毛或被稀疏灰白色柔毛，幼枝褐灰色，平滑无毛，榆树的果实为翅果近圆形，稀倒卵状圆形，长8～17毫米，宽8～15毫米，先端微缺，基部广楔形至圆形，分布于我国黑龙江、吉林及华北、西北、华东，俄罗斯(东部西伯利亚和远东地区)、中亚各国、蒙古、朝鲜也有分布[1]．关于茎次生维管组织和果实的研究不是很多，并且全面观察讨论茎次生维管组织的研究成果目前并没有发现．

本文旨在探讨不同生境榆树茎次生维管组织及果实的不同，为引种栽培、资源保护提供解剖学依据．同时也为榆树植物的起源、进化、系统分类提供参考资料．

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

本研究选用的两种榆树分别为吉林省松原市长岭县5年生的榆树枝条及果实和吉林省长春市长春师范学院院内5年生的榆树枝条及果实(前者用长岭榆树表示、后者用校园榆树表示)．实验材料取自生长年龄一致的成熟侧枝．长岭榆树、校园榆树果实各取10个(做石蜡切片用)，枝条的皮各取长度7mm左右(做石蜡切片用)，茎次生木质部切成如火柴棒粗细(长约1cm)的小条或撕成丝状，用于离析．

1.2 实验材料处理

(1)石蜡切片材料处理[2]. 经取材和固定、乙醇脱水、二甲苯透明、浸蜡、包埋、切片、贴片、染色、封藏等过程，制作成永久装片，用于观察果实的各种结构．

(2) 茎次生木质部的离析处理[2]. 在此实验中用的是铬酸-硝酸离析法亦称杰弗里法(Jeffrey method)，适用于木质化组织，如木材，纤维等．

具体方法如下：将材料先切成如火柴棒粗细(长约1cm)的小条或撕成丝状(纤维)放于小玻管中，加入离析液，其量约为材料的20倍，塞紧瓶塞，放在35℃温箱中．材料在离析液中离析的时间因材料的性质而定，一般为2天．检查材料离析与否，可取出材料少许，放在载玻片上，加盖玻片，用解剖针末端轻轻敲打，如材料分离，则表明离析时间够，此时可用水洗净，保存于50%酒精中，用作随时观察．然后将材料染色，其步骤如下：番红染液(1%番红，50%酒精，染色过夜)、65%酒精、75%酒精、85%酒精、95%酒精、亮绿染液(1%亮绿，95%酒精，染色几秒)、100%酒精、二甲苯、二甲苯．除盛有染色液的染缸外，每级停留的时间为2～5分钟．

最后用中性树胶封片、观察，用型号为OLYMPUS CX41的显微镜进行显微摄影．

2 实验结果与分析

2.1 不同生境榆树茎次生木质部的比较

长岭榆树的导管长度约为9613.4μm，导管的平均直径为161.2μm，导管壁厚约为32.5μm；校园榆树的导管长度约为7000μm，导管壁厚约为23.6μm，导管的平均直径为111.9μm.

2.2 不同生境榆树韧皮部的比较

次生韧皮部由8～12层细胞组成，细胞体积小，排列极其紧密，所占的比例小．韧皮部由韧皮射线、分泌腔、机械组织细胞等组成(图 1-8)．长岭榆树韧皮部的厚度为17646.3 μm，校园榆树果实韧皮部的厚度为13902.7 μm(图5-8).长岭榆树韧皮部分泌腔较多，机械组织细胞发达(图1-4)．

图1 长岭榆树韧皮部纵切面10倍物镜显微图 图2 校园榆树韧皮部纵切面10倍物镜显微图

图3 校园榆树韧皮部横切面10倍物镜显微图 图4 长岭榆树韧皮部横切面10倍物镜显微图

图5 校园榆树韧皮部纵切面4倍物镜显微图 图6 长岭榆树韧皮部纵切面4倍物镜显微图

图7 长岭榆树韧皮部横切面4倍物镜显微图 图8 校园榆树韧皮部横切面4倍物镜显微图

2.3 不同生境榆树果实的比较

长岭榆树果实角质层较校园榆树果实角质层厚，分泌细胞多．而校园榆树果实中的细胞间隙较发达．从宏观上看校园榆树果实较大适合中性土壤的生长(图9-10)．

图9 长岭榆树果实横切面40倍物镜显微图 图10 校园榆树果实横切面10倍物镜显微图

3 讨论

3.1 不同生境榆树茎次生木质部的讨论

穿孔板是相邻的两个导管分子端部相互合生的部分，其类型有单穿孔板、梯状穿孔板、网状穿孔板、麻黄式穿孔板、买麻藤式穿孔板[3]．

生长在象长岭一样的盐碱地的榆树，其导管要比中性土壤生长的榆树导管长及导管的直径大，主要是为了在盐碱地吸收水分、无机盐和运输矿物质等营养物质提供必要的基础．由于盐碱地的盐浓度高而榆树并不是盐生植物，为了生存的需要就改变了导管的长度和管壁以适应盐碱地，换句话说盐浓度胁迫榆树改变其结构特征．

3.2 不同生境榆树韧皮部的讨论

从茎的韧皮部横纵切面显微图我们可以看出，校园内的次生韧皮部组织细胞多而小，所占的比例也相对较大．长岭榆树韧皮部的厚度，机械细胞的发达程度及分泌腔数量均是为了减少水分少对植物机体的影响．

3.3 不同生境榆树果实的讨论

长岭榆树果实角质层较厚是为了抑制蒸腾作用从而减少盐碱地水分不足的影响．分泌细胞多是为了储存更多的水分，保证了机体内的水分从而保证植物的生存．

参考文献：

[1]傅沛云. 东北植物检索表[M]. 北京：科学出版社, 1995.

[2]李正理. 植物制片技术(第三版)[M]. 北京：北京大学出版社, 1996.

[3]李正里. 毛茛科植物导管穿孔板结构的比较观察[J]. 植物学报, 1990, 32(4)：245-251.