委陵菜属9种植物茎形态解剖结构的比较研究

尤凤丽 赵晓菊 梁彦涛 曲丽娜 胡敏

摘要 [目的] 从系统进化的观点比较委陵菜属种间解剖结构的异同，可作为植物分类及分析其系统关系的重要依据。[方法]采用传统石蜡切片法，对大庆地区9种委陵菜属（Potentilla L.）植物茎的形态解剖结构进行了分析和比较。[结果]9种委陵菜茎有直立茎、匍匐茎、直立或斜生茎3种类型；其解剖结构具有相似性，具发达的髓和皮层，维管束多枚，呈环状排列，维管组织与基本组织（皮层和髓）的比例为19.20%～26.70%。[结论]9种委陵菜都具有旱生植物特征，但是其抗旱性的发达程度不尽相同。该研究为委陵菜属植物的系统分类及合理开发利用提供更丰富的资料。

关键词 委陵菜属；茎；解剖结构；比较研究

中图分类号 S636.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）16-04960-02

委陵菜属（Potentilla L.）是蔷薇科一年生或多年生草本植物[1]。全球200多种，大多数分布在北半球温带、寒带及高山地区。我国约86 种，全国各地均有分布，但主产东北、西北和西南。黑龙江省28种9个变种[1-3]，占我国种类的32.6%，种类多，种群数量大，很多种是当地植被中的常见种或建群种，具有广泛的生态适应性，在黑土、草甸、高山草甸以及不同盐渍化程度的草甸均能正常生长发育，是退化草地或次生演替地的先锋物种之一 [4-7] 。该属中很多种是资源植物，具有较高的经济价值[5-9]，合理开发利用具有广阔的应用前景。

近年来，国内外学者对委陵菜属植物进行了多方面的研究，但目前对其全面系统的比较解剖学研究报道得很少。该试验以光学显微镜为手段，采用石蜡切片的方法，对大庆地区9种委陵菜属植物的茎进行形态解剖学研究，以期从系统进化的观点比较其结构的异同，为进一步研究委陵菜属植物及合理开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料 于2009年7月分別从不同地点采集植物标本、新鲜植物。鹅绒委陵菜（P.anserina L.）、蔓委陵菜（P.flagellaris Willd ex Schlecht.）采自大庆市区，蒿叶委陵菜（P.tanacetifolia Willd ex Schlecht.）、伏委陵菜（P.paradoxa Nutt.）、光叉委陵菜（P.bifurca var.glabrata Lehm.）采自大庆师范学院校园内，翻白委陵菜（P.discolor Bunge.）、委陵菜（P.chinensis Ser.）、轮叶委陵菜（P.verticillaris Steph ex Willd.）、白叶委陵菜（P.leucophylla Pall.）采自大庆草原。它们均为野生草本植物[1-3]。采集的植物标本存放于大庆师范学院生命科学学院植物标本室。

1.2 方法 分别取植物的幼茎和老茎，FAA固定液固定，常规酒精系列脱水，二甲苯透明，石蜡包埋，切片厚度为8～10 μm，番红—固绿对染，中性树胶封片[10]，永久装片置于数码生物显微镜（Motic BA300）下观察，测微，并且拍照。所得数据为10个视野的平均值。

2 结果与分析

2.1 委陵菜属植物茎的形态特征 9种委陵菜均属多年生草本植物。在2009年6～9月生长旺盛期间对茎的形态特征包括株高、分枝、类型等进行观察、测量，取平均数，其结果见表1。

2.2 委陵菜属植物茎的解剖结构 由图1可知，9种委陵菜茎的基本结构非常相似，横切面呈圆形或椭圆形，均由表皮、皮层和维管柱构成，维管柱结构相同，由维管束、髓和髓射线组成。初生结构和次生结构差异不大，只是初生结构髓射线较明显，维管束多枚呈束排列成圆环状，次生结构髓射线不明显，维管束紧密呈环状排列。

维管柱在皮层以内由维管束、髓和髓射线组成。髓位于茎结构的中心，占绝大部分，由薄壁细胞组成，厚度823.44～1 625.28 μm。维管束中导管内径14.27～20.16 μm，维管束厚度（长度）在243.85～461.03 μm之间。维管组织与基本组织（皮层和髓）的比率在19.20%～26.70%之间。在维管束之间，有髓射线，髓射线细胞单列。

3 结论与讨论

3.1 委陵菜属植物茎的形态特征 对9种委陵菜属植物茎形态特征的观察结果表明，茎有匍匐茎、斜生茎、直立茎3种类型。其中，鹅绒委陵菜和蔓委陵菜的茎为匍匐型；轮叶委陵菜和白叶委陵菜的茎为直立茎；伏委陵菜、翻白委陵菜、光叉委陵菜、委陵菜和蒿叶委陵菜的茎为斜生或直立茎。这些特征是植物分类的基础，也是植物分类的重要依据。

9种委陵菜均属于多年生草本植物，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）。这种形态有利于植物体从地表获得较多的热量，有利于增温保湿、减少蒸发、多贮水分[11]。这是植物适应寒冷、干旱而发育进化形成的一种生活类型[11-12]。由此证明，委陵菜是一种抗逆性较好的地被植物材料，合理开发利用具有广阔的应用前景。

3.2 委陵菜属植物茎的解剖结构 通过对9种委陵菜茎的解剖结构分析表明，无论是老茎还是幼茎，9种委陵菜茎的基本结构具有相似性，横切面呈圆形或椭圆形，均由表皮、皮层及维管柱构成，维管柱结构相同，由维管束、髓和髓射线组成，说明这是一类亲缘关系相近的自然群[12-13]。

它们的显著特征都具有较发达的髓部、皮层组织。髓最厚的是委陵菜（1 625.28 μm），最薄的是轮叶委陵菜（823.44 μm）；皮层最厚的是鹅绒委陵菜（381.04 μm），最薄的是翻白委陵菜（214.58 μm）；维管束最长（厚）的是蒿叶委陵菜（461.03 μm），最短（薄）的是光叉委陵菜（243.85 μm）。维管组织与基本组织（皮层和髓）的比率大小对植物生态习性有一定影响。9种委陵菜维管组织与基本组织（皮层和髓）的比率相对较小，其中光叉委陵菜19.20%，委陵菜20.10%，鹅绒委陵菜20.60%，蒿叶委陵菜21.30%，白叶委陵菜21.70%，翻白委陵菜22.40%，蔓委陵菜22.90%，伏委陵菜26.60%，轮叶委陵菜26.70%。这属于一种旱生结构[14]，厚的基本组织有利于贮藏水分与营养物质。这对于提高植物的抗寒性和抗旱性有积极的意义。

由此可知，在整体结构中基本组织所占比例越大，其抗旱性和抗寒性就越大，维管组织与基本组织的比率越小，其抗旱性和抗寒性就越强[12-15]。其中，委陵菜和轮叶委陵菜最强，其次是伏委陵菜、蒿叶委陵菜、蔓委陵菜、翻白委陵菜、鹅绒委陵菜，光叉委陵菜和白叶委陵菜最弱。

3.3 晶体对环境的适应 茎皮层细胞有少量簇状晶体分布，其中以翻白委陵菜的茎中最明显。细胞中的晶体可以改变细胞渗透压，提高吸水和持水力，以适应缺水环境。植物体内的晶体还可以聚积体内过多的盐分以免引起毒害[16]。这些含晶细胞对适应干旱或盐碱地区生境可能有积极意义。

参考文献

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責任编辑 刘月娟 责任校对 李岩