大花君子兰营养器官根和叶片的解剖结构观察

大花君子兰营养器官根和叶片的解剖结构观察

大花君主兰隶属于石蕊科，君子兰属于观赏植物。这是一种观赏价值很高的盆栽花卉。前人对君子兰的研究侧重于生理学、病理学、生物化学、细胞生物学、组织培养等方面,营养器官解剖学研究尚未见有报道。本研究拟揭示大花君子兰根及叶片的解剖结构,以期为君子兰的栽培生产提供理论依据。1叶片石蜡法制片、番红-固绿染色、中性树胶的制备选取正常大花君子兰植株的根、叶片,分别用福尔马林-乙酸-乙醇(FAA)固定,石蜡法制片。连续切片厚8～10μm。部分叶片用10%硝酸与10%铬酸以1∶1(体积比)混合的离析液离析做表皮装片。番红-固绿染色,中性树胶封片。Olympus-BH显微镜观察并摄影。2结果2.1大花大师兰花的叶子结构大花君子兰叶片呈带状、革质、色深绿、平行脉序。2.1.1表皮2.1.1.细胞质层,细胞培养及生长上、下表皮各由1层细胞组成,细胞长方形,排列紧密(图1A、图1B),外壁均被有厚的角质层,厚度达5.4μm,无表皮毛(图1C、图1D)。下表皮有明显的长、短细胞之分,长细胞长约186.3μm,宽约37.4μm;短细胞长约75.5μm,宽约25.6μm(图1B)。上表皮细胞长约209.4μm,宽约35.4μm(图1A)。2.1.1.排列和排列规则上、下表皮均具有气孔器,下表皮的气孔器远多于上表皮(图1A、图1B),且排列较规则(图1B)。保卫细胞呈肾形,富含叶绿体,无副卫细胞(图1B),孔下室不发达(图1C)。2.1.2叶绿体及细胞内的叶绿体数量分布叶肉无栅栏组织与海绵组织的分化,而是由同化组织和储水细胞共同形成,为等面叶(图1D)。上表面同化组织细胞内的叶绿体数量明显多于下表面(图1C、图1D、图1E)。储水组织细胞是大型的薄壁细胞,细胞长约125.0μm、宽约50.4μm,不含叶绿体,细胞排列较紧密(图1D),其长轴与叶片纵向平行。2.1.3木质部及韧皮部叶脉由维管束鞘、初生本质部、初生韧皮部及含叶绿体的薄壁细胞组成(图1D)。维管束鞘约3～4层,由长方形的薄壁细胞组成,细胞内含叶绿体但数量少(图1F、图1G)。初生木质部位于上表面,由环纹、螺纹导管组成(图1F、图1H)。初生韧皮部由筛管及伴胞组成。维管束鞘上、下近表皮处各有4～5层含叶绿体的薄壁细胞(图1F、图1G)。两个维管束之间是大型的储水细胞,约10～12层(图1D)。2.2大花大师兰花的根结构2.2.1根尖及其生长动态大花君子兰有不定根数条,为肉质、近似等粗,不形成侧根。根尖包括根冠、分生区、伸长区和成熟区(图2A、图2B、图2C、图2D)2.2.1.1.皇冠根冠由多层薄壁细胞构成,长约0.26mm,外层细胞较大,有明显的脱落层(图2A)。2.2.1.2个繁殖区根尖分生区长约1.1mm,细胞排列紧密,体积较小,核大、质浓、液泡少而小,染色深(图2A)。2.2.1.3.倾斜范围根尖伸长区长约5.4mm,细胞分裂已逐渐停止,体积扩大,细胞明显沿根的长轴方向延伸,初生结构已逐渐分化出来(图2B、图2C)。2.2.1.4-成熟区域根尖伸长区以上的部分均具根毛。该成熟区内部细胞已停止分裂活动,分化为各种组织,外层表皮细胞向外突出形成根毛(图2D)。2.2.2根的初结构大花君子兰根不进行次生生长,无次生结构,根从外向内可分为表皮、皮层和维管柱3个部分。2.2.2.番红染色表皮由6～8层排列紧密的细胞组成,形成复表皮,细胞上具有条状结构,番红染色为红色,方向与细胞长轴相垂直,细胞核明显(图2D、图2E)。复表皮最内层细胞呈长方形,较小,排列紧密,细胞质浓厚,染色深,具分生组织细胞特点,平周分裂向外形成新的复表皮组织(图2D、图2E)。2.2.2.内皮层细胞的排列皮层由多层大型薄壁细胞组成,占根横切面的4/5。内皮层细胞为1层,排列紧密规则,体积较外围皮层薄壁细胞小,被番红染为红色的凯氏带明显加厚(图2F)。外皮层由5～6层狭长的排列较紧密的薄壁细胞组成。2.2.2.原生木质部及韧皮部的发育维管柱由中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁细胞组成(图2G)。中柱鞘细胞为1层,较内皮层细胞小,排列紧密(图2F)。初生木质部为多原型,发育方式为外始型(图2F、图2G)。原生木质部由环纹、螺纹导管组成,后生木质部由网纹导管组成(图2H)。初生韧皮部由筛管及伴胞组成,与初生木质部相间排列(图2F、图2G)。维管柱中央为髓,由许多长方形、排列紧密的薄壁细胞组成(图2G)。3大花君子兰根尖组织的特性3.1大花君子兰叶片具有发达的储水组织,上、下表皮细胞外壁均被有厚的角质层;根肉质,具有发达的复表皮和厚层皮层薄壁细胞。这些结构特点,保证了大花君子兰个体在离土情况下可以保持较长时间的生活力。3.2根据根尖纵切面的观察结果,可以初步认为,大花君子兰根尖组织分化属封闭型,根冠与表皮同源。3.3大花君子兰根部有发达的复表皮组织,最外层细胞形成根毛,最内层细胞具有分生组织,其向外分裂形成新的复表皮细胞,使复表皮层保持一定厚度,随着复表皮外层细胞的脱离,新的最外层细胞可形成新的根毛,以保证根能维持一定的吸收面积。3.4大花君子兰的肉质不定根不形成侧根,成年植株肉质根约数十条,长约15～20cm,伸长区后部均被有根毛,以增大根的吸收面积,弥补其不能形成庞大根系的不足,保证植体内水分的需要。3.5据文献报道,根具复表