2843.低温种质绿豆及其叶片结构特征的初步研究

1、低温种质绿豆及其叶片结构特征的初步研究摘 要 通过对两个绿豆品种安9204和保942-34冠层温度的研究发现，在大气，土壤，栽培措施完全一致的一个小尺度范围内，在开花结荚至成熟期间，保942-34的冠层温度持续偏高，而安9204的冠层温度相对较低，特别是在生育后期表现更为明显。观察这两绿豆品种的叶片结构发现，这两品种叶片叶肉细胞形态存在明显差异，与保942-34相比，安9204叶片栅栏组织和海绵组织细胞排列较规则和紧密，细胞间隙较少，叶片厚度、栅栏组织和海绵组织细胞厚度均较小；观察生育后期安9204和保942-34叶片的结构发现，安9204叶片结构衰老缓慢，叶肉细胞中含有较多的叶绿体。关键词：

2、低温种质；绿豆；叶片；冠层温度；显微结构low temperature germplasm mungbean and its leaf structure sharacteristics abstact ： through the study on canopy temperature of two mungbean varieties an 9204 and bao 942-34 ,the results showed that, in the location characterized by completely identical climatic ,soil, and cultura

3、l conditions, during flowring and muturing period,bao 942-34 has a constant higher canopy temperature while an 9204, on the whole, has a lower canopy temperature,especially after growing the period performance is more obvious.the observation of the micro-struction of two mungbean varieties leaves, t

4、he results indicated,there are obviously difference between two mungbean varieties,and palisade tissue and sponge tissue cells arrange closely, and mesophyll cell space, and the thickness of leaf , palisade tissue and sponge tissue is small in an-9204 leaves.through the observation of the later grow

5、th periods,an-9204 leaf structure senile slowly as well as more chlorophyll are found in it.key word low temperature germplasm; mungbean; leaf; canopy temperature; microstrucure前言绿豆，又名植豆，文豆，英文名mung bean，是豆科菜豆族植物中的一个栽培种。在我国已有2000多年的栽培历。绿豆属短日照，喜温植物，适应性广，抗逆性强，生育期短，播种适期长，且有固氮养地能力，是禾谷类作物、棉花和薯类作物间作套种的适宜作物

6、和良好前茬，在农业种植结构调整和高产优质高效农业发展中具有不可替代的作用。绿豆营养丰富，且具有一定的保健功能，绿豆芽也具有丰富的营养，因而绿豆深受广大消费者的喜爱，在改善人们膳食结构，提高物质生活水平方面起着重要的作用。不同绿豆品种间在产量、生育期长短和生理特性等方面存在着显著的差异，但关于绿豆冠层温度和叶片结构的差异研究极少。本文的研究对绿豆品种的改良和选育具有重要意义。1 材料和方法1.1 实验材料和试验田设计实验地设在西北农林科技大学农作实验站。选取5个绿豆品种：保942-34，9239-8，9309-22，冀绿2号（对照）和安9204。2003年6月12日播种，每小区4行，行长5米，行

7、距50厘米，株距20厘米。前茬为空茬，随机区组排列。1.2 取样方法各品种在扬花结荚期开始取样，分别取主茎上第5，6，7三片叶片，然后每间隔15天取一次样，观察各品种结构的变化。1.3 冠层温度的观察方法自开花之日起，对绿豆群体冠层温度按农田小气候观测的原则，用对称法进行观测。观测时间以晴天午后（13：0015：00h）为主。测量时，选择群体生长均匀一致且具代表性的部位作为观测点，并注意避开裸土影响，对每个品种进行往复观测，所得6个值的平均值作为当日该品种的冠层温度。1.4 石蜡切片的制作方法1.4.1 材料固定方法选取4个绿豆品种叶片，清洗干净后，切取中脉附近1平方厘米叶片，浸入faa固定液

8、中。制片时，分别取出各样品，切割成所需形状。1.4.2 番红整体染色：50%乙醇冲洗材料三次，然后浸入苯胺番红染液中三天，待叶片颜色与染液颜色一致时为止。1.4.3 材料脱水用50%乙醇漂洗染液，各材料依次放入浓度升高的酒精里，70%，80%，95%，100%，100%脱水各一小时，使材料中的水完全脱干净。在纯酒精中时间不能过长，否则材料会变硬，影响切片。以后步骤在无水条件下操作。1.4.4 浸蜡为避免实验材料收缩，可逐渐从纯酒精到二甲苯，再到石蜡过渡，完成浸蜡过程。依次为：1/2二甲苯+1/2酒精放置一小时，两次二甲苯中各放置一小时。倒掉2/3二甲苯，加2/3熔化石蜡后在36温箱中过夜。第二

9、天，将温箱温度调到60，待石蜡完全融化后倒掉，换三次纯石蜡，每次放置2-3小时。1.4.5 包埋叠好纸盒后，点燃酒精灯。将熔化的石蜡倒入纸盒，把镊子在酒精灯上加热后，沿纸盒边移动，除去气泡。用加热后的镊子将材料在石蜡中排列好，各材料保持一定距离。同时，在各蜡条上用纸条做好标记。将稍微冷却凝固的蜡条移入冷水中，加速凝固。1.4.6 修蜡块及切片切开蜡条，使每个小蜡块中都有材料，修整小蜡块为长方体，粘蜡块，使平整面向外。调整切片机使厚度为8微米，切片机切片。选取较完整的几片粘在涂有黏合剂和滴加了蒸馏水的载玻片上，用碳素墨水标记切片。40的烤片机上烤片后，放入36烘箱一个星期。1.4.7 脱蜡切片在

10、二甲苯中脱蜡2次，每次30分钟，1/2二甲苯和1/2纯酒精混合液中5分钟，100%酒精、95%酒精中各5分钟。1.4.8 固绿染色及透明固绿中染色1-2分钟，95%酒精分色，100%酒精两次脱水，各5分钟，1/2二甲苯和1/2纯酒精混合液中5分钟，二甲苯两次透明，每次30分钟。1.4.9 封片用加拿大树胶加少许二甲苯封片。2 结果与分析实验观察了5个绿豆品种：保942-34，9239-8，9309-22，冀绿2号（对照）和安9204的冠层温度和显微结构，发现保942-34和安9204温度差异较明显，结构差异也较明显，本文以保942-34和安9204为代表，阐明低温种质绿豆和高温种质绿豆冠层温度

11、和显微结构的差异。2.1 绿豆的温度分异现象现以2003年绿豆结荚至成熟期保942-34，安9204和对照品种冀绿2号的冠层温度资料作图，图中横轴代表日序，纵轴代表冠层温度差，指高、低温绿豆种质与对照品种冀绿2号的温度差异。从图1可以看出，低温种质绿豆安9204的绝大部分温度差点都距基准线（温度差0.0）近或完全落在基准线以下，而高温种质保942-34的温差点则全部落在基准线以上，界限十分明显。并且越接近生育后期，高温种质保942-34和低温种质绿豆安9204冠层温度差异越明显。2.2低温绿豆的叶片特性制作低温种质绿豆安9204和高温种质保942-34第5，6，7片叶的石蜡横切片，测量叶片厚度

12、，栅栏组织和海绵组织厚度，测量结果如表1所示。表1 低温种质绿豆的叶片特性（m）叶位低温种质绿豆安9204高温种质绿豆保942-34叶片厚度栅栏组织厚度海绵组织厚度叶片厚度栅栏组织厚度海绵组织厚度第5叶2251124925611850第6叶2081024425511549第7叶2111114223911247从表1可以看出，随着叶位的上升，叶片厚度、栅栏组织和海绵组织厚度有降低的趋势；同时发现低温种质绿豆安9204第5，6，7叶叶片的厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均小于高温种质绿豆保942-34。2.3 低温绿豆叶片的叶肉细胞特征低温种质绿豆安9204第5，6，7叶叶片的叶肉细胞排列紧密，细

13、胞间隙明显较少，如图1-1，2，3所示；而高温种质绿豆保942-34三叶位叶片的叶肉细胞较大，而且细胞间隙较多，叶肉细胞排列较松散。如图1-4，5，6所示。 1. 低温种质绿豆安9204第5叶 2. 低温种质绿豆安9204第6叶 3. 低温种质绿豆安9204第7叶 4. 高温种质绿豆保942-34第5叶 5. 高温种质绿豆保942-34第6叶 6. 高温种质绿豆保942-34第7叶图1 低温绿豆叶片叶肉细胞形态2.4 低温绿豆叶片结构衰老过程的观察观察低温和高温绿豆结荚至成熟过程中第5，6，7叶片的结构变化过程，可以发现低温绿豆叶片结构衰老缓慢。在接近收获期低温和高温绿豆叶片结构均表现出衰老特

14、征：叶绿体解体，数量减少，但低温绿豆安9204叶片衰老较缓慢，叶肉细胞中含有数量较多的叶绿体，如图2-1，2，而高温种质保942-34叶片中的叶绿体几乎完全解体，如图2-3，4所示。 1.低温种质绿豆安9204第6叶 2. 低温种质绿豆安9204第7叶 3.高温种质绿豆保942-34第6叶 4. 高温种质绿豆保942-34第7叶图2 生育后期低温和高温绿豆叶片的结构3 结论1. 在大气，土壤，栽培措施完全一致的小尺度范围内，在开花结荚至成熟期间，不同基因型绿豆品种群体冠层温度出现了分异现象，有的偏暖，有的偏冷，保942-34的冠层温度始终位于基准线以上，温度明显偏高，而安9204则表现出了冷尾

15、现象，温度相对偏低。2. 高、低温种质绿豆的叶片衰老进程存在较大差异，安9204各叶位的叶片功能期均长于保942-34，叶片结构衰老缓慢。3. 高、低温种质绿豆的叶肉组织细胞间存在明显差异，安9204叶片栅栏组织和海绵组织细胞排列均较保942-34的规则和紧密，叶片厚度、栅栏组织和海绵组织厚度均明显小于保942-34。4 讨论绿豆是一种种植较为广泛的食用豆类，因其丰富的营养价值和特有的保健功能而受到广大消费者的青睐，在改善人民生活方面起了较大的作用。但是，虽然我国是绿豆生产和出口的大国，但绿豆的出口仍以原料出口为主，同时，在绿豆出口中还存在量增价减的情况，致使绿豆经济效益低下，严重挫伤了生产者

16、的积极性，制约了绿豆生产。所以，增加绿豆产量，提高绿豆品质，加快研制绿豆深加工产品，增加绿豆附加值，依靠信息和科技，因地制宜的发展绿豆生产，立足国内消费，着眼国际市场，进一步提高绿豆的经济效益将是绿豆健康发展的突破口。但是，由于对绿豆的基础研究还比较薄弱，对于绿豆的认识还不够深刻，当今大田生产的绿豆品种还没有很好的将高产和稳产结合到一起，所以对绿豆的基础性的研究，将有利于加深对绿豆性状的了解和认识，对于高产稳产绿豆的选育具有重要的理论指导意义。本研究通过对绿豆冠层温度及其结构特性的研究表明，绿豆群体的冠层温度能够较好的表征其内部的生理代谢状况。结荚中、后期，冠层温度低的绿豆品种的功能叶片衰老脱

17、落以及结构衰老程度均比冠层温度高的绿豆较为迟缓，这保证了光合作用的顺利进行和籽粒库的充实，为最终产量的提高奠定了物质基础。对于绿豆冠层温度进行研究，快速而准确的判断出绿豆的温度型归属，对于推动低温绿豆的选育和绿豆的冷性化栽培，对于绿豆产量的提高和籽粒品质的改善都将有重要的价值。同时，通过冠层温度对绿豆品种进行筛选是有前途的方法。冠层温度的测定简便易行，快速准确，不仅可以弥补人们仅凭感官进行选择的不足，还可以节省大量的人力，物力，有利于加速品种的选择和推广。通过研究，初步判定自然界中存在不同的基因型绿豆群体冠层温度分异现象，没有发现冠层温度始终偏低绿豆品种的原因，可能是所选材料数量较少，加之又都

18、是国家绿豆区试参试品种，品种之间的性状差异较小。我国绿豆种质资源非常丰富，性状之间的差异也十分明显，相信随着观测材料的增多，出现冷型绿豆的可能性很大。冠层温度在绿豆的品种的推广中是否具有应用价值，最终还必须归结到能否将高温和高产，优质结合到一个品种中，使其既具有大容量的籽粒库容，又有充足的光合产物供应源，才能最终获得高产和稳产。参考文献1.蔡焕杰，康绍忠。用冠层温度计算作物缺水指标的一种简化模式。水利学报。1996，（5）：44-492.陈永安，高利平，张先炼等。绿豆主要数量性状遗传力的研究。河南农业科学，1994，（2）：7-83.程须珍，王泮龙。绿豆优异种质资源研究初报j。作物品种资源。1

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