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东北林业大学毕业论文三种茶藨子属植物腺毛类型及形态发育的研究学生姓名:专业班级:生物技术(国家生命科学与技术人才培养基地)2013-1班指导教师:学院:生命科学学院2017年6月
三种茶藨子属植物腺毛类型及形态发育的研究摘要本文通过利用常规石蜡切片技术和光学及扫描电子显微镜观察的方法,对三种茶藨子属植物叶片的腺毛进行了发育过程及类型的研究。结果表明,臭茶藨子及黑果茶藨子的腺毛类型多以盾状腺毛为主,英吉利茶藨子的腺毛类型多以头状腺毛为主;该两种腺毛前期发生发育情况大致相同,均由表皮特化形成腺毛原始细胞,该细胞进行分裂分化形成基细胞、柄细胞及顶细胞,顶细胞分裂分化成为组成头部分泌细胞,盾状细胞由于头部细胞横向分裂,使头部呈扁平的盾状,随着进一步发育,头部分泌细胞外侧角质层与细胞壁分离,形成角质层下间隙,而头状腺毛则不发生上述变化,仅形成近似圆形的头部;由于腺毛分布在不同亚属中其形态结构特征是相对稳定的,并且不同亚属之间的腺毛在个体发生、结构组成、分布部位等方面存在明显差异,因此可以茶藨子属属下分类的重要依据。关键词:茶藨子属;腺毛;石蜡切片;显微结构;超微结构
StudyonGlandularHairTypesandMorphologyofThreeSpeciesofRibesAbstractInthispaper,thedevelopmentprocessandtypeofglandularhairofleavesofthreespecieswerestudiedbymeansofconventionalparaffinsectiontechniqueandopticalandscanningelectronmicroscopy.Andtheirmorphologicaldevelopmentarestudied.TheresultsshowedthattheglandularhairsofRibesgraveolensBge.andRibesnigrumLinn.aremostlyglandularglands,andtheglandularhairsofR.palczewskii(Jancz.)Pajark.aremainlyglandularhairs.Thetwokindsofglandularhairsdevelopmentofroughlythesame,bytheepidermalspecializationoftheformationofglandularprimordialcells,thecellssplitintotheformationofbasalcells,stemcellsandapicalcells,thetopcelldivisionintothecompositionofthefirstpartofthesecretionofcells,theshieldcellsduetotheheadcellsSplit,sothattheheadwasflatshieldshape,withthefurtherdevelopmentoftheheadofthesecretionofextracellularstratumcorneumandcellwallseparation,theformationofthestratumcorneumgap,andtheheadglanddoesnotoccurtheabovechanges,onlytheformationofnearlyroundingthedistributionofglandularhairsindifferentsubgenusisrelativelystable,andthereisasignificantdifferenceintheoccurrence,structureanddistributionofglandularhairbetweendifferentsubgenus,soitcanbeusedasadivisionthatthebasisofthecharacteristics.Keywords:Ribes;Glandularhairs;Paraffinsections;Microstructure;Ultrastructure目录摘要Abstract1前言 11.1茶藨子属植物简介 11.2茶藨子属植物的分类现状 11.3茶藨子属植物的应用 21.3.1茶藨子属植物在食品上的应用 21.3.2茶藨子属植物在园林绿化上的应用 21.3.3茶藨子属植物在医疗保健上的应用 21.4植物腺毛简介 21.4.1腺毛分布、类型及结构特点 21.4.2腺毛功能及研究进展 31.5研究的目的及意义 42材料与方法 52.1实验材料 52.2实验用药配置及实验仪器 52.3实验方法 63结果与分析 73.1臭茶藨子亚属(subg.Coreosma) 73.1.1臭茶藨子(RibesgraveolensBge.) 73.1.2黑果茶藨子(RibesnigrumLinn.) 83.2茶藨子亚属(subg.Ribesia) 83.2.1英吉利茶藨子(R.palczewskii(Jancz.)Pajark.) 84讨论 105结论 11参考文献 12附录 13致谢 16前言茶藨子属植物简介茶藨子属(RibesL.)属于茶藨子科(Grossulariaceae)植物,在全世界范围内约有200种,其主要特征为[1]:落叶,灌木,单叶互生,少数丛生,常掌状分裂,不具托叶。花两性或单性,单性花雌雄异株,5数;总状花序或单生;苞片形状多样;萼筒下部与子房合生,上部直接转变为萼片;萼片直立、开展或反折,多数与花瓣同色;花瓣小,4-5片,与萼片互生,或退化为鳞片状;雄蕊4-5枚,与花瓣互生,与萼片对生;子房下位,具短柄,光滑或具有柔毛,1室,含有2个侧膜胎座。果实为多汁的浆果,成熟时从果梗脱落;种子多数,具胚乳,胚呈小圆筒状,内种皮坚硬,外具胶质外种皮。红茶藨子(RibesrubrumLinn.)为茶藨子属植物的模式种。大部分在北回归线以北地区分布,属于北温带分布类型[2],主要为北半球温带和较寒冷的地带,少数种分布延伸至亚热带和热带山地,直至南美洲的南端。茶藨子属植物在非洲仅于其西北部的阿特拉斯山区有2种分布[3],大洋洲目前尚未见有分布。我国约59种30变种[4],东北地区是其分布多样性中心之一,主产于西南部、西北部至东北部。茶藨子属植物的分类现状长期以来,就茶藨子属植物而言,各国植物学家对其的分类位置都是一个有争议的话题。Bentham、HookerJ.D.等植物学家把此属置于虎耳草科(Saxifragaceae)内。另一些植物学家,如Hutchinson、Takhtajan等都认为应把该属独立为茶藨子科(Grossulariaceae)或醋栗科(Ribesiaceae),将其置于虎耳草目(Saxifragales)当中。从形态学的角度上看,该属植物和虎耳草科其他木本属植物形态上比较类似[5],但还是存在一些差别。茶藨子属植物的叶互生[6],不具有托叶和花萼,并且花瓣和萼片的数目相同,呈鳞片状或缺失,子房1室,果实都是小浆果。随着现代科技发展,近代一些学者,对茶藨子属进行了细胞学、分类学,以及花粉和叶片形态学的研究,但对该属的分类位置还是存在不同的声音。黄普华在“茶藨子属植物的花粉形态及其在分类学上的意义”[7]一文中发现从广义上来茶藨子属植物花粉形态学结构性状与虎耳草科其他属植物的花粉形态结构存在较大差别。总体上说,将茶藨子属植物与虎耳草科其他属植物存在着一定的亲缘关系,但也有着一定的差距。因此将其列入新设立的虎耳草目(Saxifragales),独立成茶藨子科(Grossulariaceae)。不仅如此,对茶藨子属下类群的划分也是众口纷纭,Janczewski在“MonographiedesGroseilliers(RibesLinn.)”[8]中,根据该属植物是单性花还是两性花、花是否具有花梗、以及花梗上是否有明显的关节、植株的枝条上是否生剌和及芽麟的颜色等形态学性状把全球茶藨子属划分为6亚属15组,分别为:醋栗亚属(subg.Grossularia)、密刺亚属(subg.Grossularioides)、茶藨子亚属(subg.Ribesia)、臭茶藨子亚属(subg.Coreosma)、伞型花亚属(subg.Parilla)和单性花亚属(subg.Berisia);Rehder和Krussamann把此属植物隶属于4亚属15组,他们和Janczewski对该属植物属下等级的划分的区别在于把上述6个亚属中的臭茶藨子亚属并入茶藨子亚属之中,将伞型花亚属并入单性花亚属,虽然组的数目未发生改变,但是对其归属范围有进行了改动。2013年,Anne和Douglas在发表的“phylogeneticrelationshipinRible(Grossulariaceae)inferredfromITSsequencedata”[9]一文中将几种新发现的茶藨子植物有重新进行了修改与分类归纳,将该属植物分为了12个亚属。茶藨子属植物的应用茶藨子属植物在食品上的应用茶藨子属植物具有较高的经济与生态价值,该属植物的根、叶、果实均含有丰富的营养素。如:维生素C、多种氨基酸,还有花青素、亚麻酸以及黄酮类成分[10]。可以制作糖果、果酱、饮料或生食等,味道酸甜味美,同时也可作为提取维生素或其他营养素的生产原料。以东北茶藨子(Ribesmandshuricum(Maxim.)Kom.)为例,据测定,该种植物种子含油16%~21%,种子油中含有大量的不饱和脂肪酸、γ-亚麻酸,这两种物质对人体内脂类代谢具有特别重要的作用。拥有软化血管、阻止血栓形成、降血压、血脂和抗动脉硬化等作用,是一种心血管疾病的良好保健治疗剂[11]。茶藨子属植物在园林绿化上的应用茶藨子属植物枝叶繁茂,春季花繁似锦,秋季结实累累,春华秋实,色彩分明,讨人欢喜。其喜温,又耐寒旱,适应中国东北地区气候条件。同时利用种子、分根、压条和插条等繁殖方式即可,栽植容易,管理省工,在园林绿化方面是一种良好的绿化观赏植物。其中香茶藨子、华茶藨子等种已在园林绿化中起到很重要的作用[12-15]。在欧美各国已经广泛栽培,经过科学家的改良和培育,产生出许多具有商业用途的新品种。近年来,我国东北地区已进行了引种栽培,在我校校园内就有分布。该属植物在东北华北也作为绿化观赏植物。茶藨子属植物在医疗保健上的应用除此之外该属植物还具有一定药用保健价值,其果实可入药,有解表之功能,水煎服,治感冒。其芽、花和嫩叶用沸水冲饮,可代茶用,具有清热、明目、润肝、利尿、强心、抗菌的功能[16]。其主要保健药理作用除上述功效之外,还有能影响机体的代谢水平,具有抗癌、抗衰老、抗疲劳,增强体质;改善睡眠状态,缓解紧张;调节机体的免疫机能;改善胃肠功能失调及美容的效果[17]。目前,茶藨子已广泛用于医药保健、食品、化妆品、园林绿化等行业,具有较大的发展潜力。有的地区利用茶藨子属植物开展相关的生产链,带动了当地经济的发展。该属植物在我国东北、西北和西南等地区有大量野生资源,目前仍处在尚未开发利用的状态,若加以合理应用,必定存在巨大的商业价值与生态价值。植物腺毛简介腺毛是指植物叶片或其他组织表面上生长的一种能分泌挥发油、树脂、黏液等物质的毛茸结构,主要是由单细胞或多细胞构成,并且被称之为“生物合成工厂”[18]。腺毛是特化程度极高的一种植物结构,并且与其他植物的组织结构相比,其代谢过程能够更加鲜明地表现出该植物体不同的代谢特点。通过对腺毛的研究我们可以更好的理解植物次生代谢的调控方式、次生代谢的演化历程乃至植物遗传谱系整体状态。腺毛分布、类型及结构特点由于腺毛形态结构、分泌功能等的复杂性,其分布也表现出复杂多样性。其在被子植物中93科植物体上有分布,其中唇形科、茄科、菊科、蝶形花科和牻牛儿苗科植物上分布更为广泛[19]。在植物的茎、叶、芽、花、果实和种子等器官的表面广泛存在。腺毛大多数都是由柄细胞以及腺头组成的。既有短柄腺毛,也有长柄腺毛,不同植物甚至同一植物的不同位置的腺毛,其形态组成、分泌细胞结构、分泌物质成分和分泌方式都可能存在不同,所以腺毛也可以作为一种植物分类的手段。例如,唇形科植物有两种腺毛,头状腺毛和盾状腺毛。头状腺毛大多由1个基细胞、1到多个柄细胞及1到4个分泌细胞组成。盾状腺毛大多由1个基细胞、1个短柄细胞和由多个分泌细胞排列成一层而形成的盾状头部组成[20]。除此之外,在腺毛中还存在以下几种特殊类型[21]:盐腺:盐生植物分泌盐分以保持叶片内盐分水分平衡的特殊类型的腺毛,其结构和分泌盐分的方式上存在多种变化。消化腺:捕虫或食虫植物的捕虫或食虫叶片上有许多特化的腺毛结构,有的能够分泌粘液多糖类物质用来诱捕昆虫,还有的分泌消化酶等物质用来消化分解昆虫,其形态结构在不同植物上也不同。具柄多细胞腺毛,柄细胞单列、两列或三列,长短不等,头部分泌细胞多数。黏液腺:一些木本科植物的叶原基和幼叶上发育出的一些多细胞的特殊结构腺毛,起源于原表皮细胞及其以下的基本分生组织。能够分泌粘液覆盖整个叶芽,当芽开放和叶展开时该腺毛脱落,其分泌物为休眠芽提供了保护和外套。多细胞无柄腺毛,表面有一层分泌细胞,内部由大量薄壁组织和维管束构成。腺鳞:为特化的腺毛组织,也就是盾状腺毛,大多由1个基细胞、1个短的扁平状的柄细胞和多个盾状排列的头部分泌细胞构成,其形如贴附于植物表面的鳞片,因此得名。腺鳞的分泌细胞外侧又一层致密的角质层,大量腺毛的分泌物质存在于角质层与分泌细胞中间的角质层下间隙内。蛰毛:由单个原表皮细胞突起膨大所形成的单细胞腺毛,其细胞基部位于由表皮细胞所形成的基座上,并被包埋于鞘状基座内。能够分泌亲水性物质,当细胞头部触断后,所分泌的物质会注入动物体内。腺毛功能及研究进展目前对植物腺毛及其分泌物的研究主要集中于腺毛的功能方面,如腺毛内含物分析技术及其合成代谢机制、腺毛代谢的分子调控机制、腺毛合成生物学等。下面以烟草腺毛的研究为例介绍一下腺毛功能及研究进展。烟草腺毛的形态结构与它的分泌功能上有一定的紧密联系。烟叶腺毛密度及其分泌物对烟叶香气有重要作用,分泌物主要成分的质量分数与腺毛密度呈正比。烟草叶上的腺毛密度以及发育情况状态都与烟叶品质的特性密切相关。腺毛分泌物质的类型由很多种,并且其中大多数都是烟草香味物质的重要前体物,有些成分还可以对昆虫等小型生物产生趋避、拒食或毒害等作用,使烟草具备能够保护自身的自我防卫能力。由于有遗传、生态和栽培等影响因素的存在,在进行烟草栽培时,使其具有不同的腺毛种类和密度,这对其能够形成特定香气品质和香气风格具有极其重要的作用。因此,烟叶腺毛及其腺毛分泌物的研究对于烟草栽培学的研究具有极大的现实意义[22]。同时前人还证实了腺体和腺毛普遍分布于大部分菊科植物以及大部分能够产生挥发油的植物上。植物挥发油是一类天然植物性添加剂,能够矫正食品的异味,赋予香气,具有着色、抗菌消炎、抗氧化等作用[23]。根据多方研究表明,腺毛正是此种物质合成和分泌的主要场所,因此腺毛的分布、类型及其结构等与挥发油的产生与分泌有着直接联系。目前对于腺毛研究主要集中在腺毛的形态结构与发育上,有关腺毛在发生、发育中的共性、差异性及其可能的原因等方面涉及较少,也没有详细的阐明。所以对于腺毛的研究具有广阔前景和极高的研究意义[24]。研究的目的及意义截至目前为止,国内还没有对于茶藨子属植物腺毛在发育过程中形态结构变化上的研究,而此研究主要对茶藨子属植物叶片的腺毛部分进行切片处理,研究其在发育过程中每个阶段的形态学结构特征及变化,如茶藨子腺毛的种类、数量、组成结构、发生发育特点等进行研究,填补在茶藨子属植物腺毛研究方向上的空白。其次,有利于充分地开发利用其经济生态价值,为合理利用该属植物资源提供基础的理论依据,这也正是本论文的研究意义所以在。对于能够大量提炼精油、运用其挥发油成分的植物,其可观的经济价值不言而喻。如果能够对茶藨子属植物进行腺毛的相关研究,为进一步研究腺毛对茶藨子在生长发育,物质合成、转运和分泌规律,及调控叶面化学成分,改善果实品质等方面提供研究基础,那么就可以在东北地区大量生产种植茶藨子这类经济作物,获得丰厚的经济回报,为进一步开发利用茶藨子属植物的次生代谢产物打下基础。材料与方法实验材料材料为取自中国东北的3种野生茶藨子属植物的幼叶及成熟叶片,分别为:臭茶藨子(RibesgraveolensBge.)、黑果茶藨子(R.nigrumL.)及英吉利茶藨子(R.palczewskii(Jancz.)Pajark.)。所有植物均经东北林业大学生命科学学院郑宝江副教授鉴定,标本存于东北林业大学生命科学学院标本室。实验用药配置及实验仪器本实验使用的FAA固定液配方如表2-1所示:表2-1实验用FAA固定液的配方药品用量福尔马林(38%甲醛溶液)5mL冰醋酸5mL50%乙醇90mL本实验使用番红固绿双重染色的方法,其配置方法如下:番红染液:取一定量番红结晶置于烧杯中,加入一定量50%乙醇,利用电磁搅拌器搅拌溶解均匀,备用。固绿染液:取一定量固绿结晶置于烧杯中,加入一定量95%乙醇,利用电磁搅拌器搅拌溶解均匀,备用。其配方如表2-2、表2-3所示。表2-2番红染液配方药品用量番红1g50%乙醇100mL表2-3固绿染液配方药品用量固绿0.5g95%乙醇100mL除了染色剂之外,本试验还将用到粘贴剂和明胶,都需要在试验的准备阶段配置备用,粘贴剂和明胶的配方如表2-4、表2-5所示。表2-4粘贴剂配方药品用量甲醛4mL蒸馏水100mL表2-5明胶配方药品用量蒸馏水100mL苯酚(石炭酸)结晶2g丙三醇15mL明胶(动物)1g本实验所使用仪器如下:Olympus
AH-2型光学显微镜;ZeissAxioskop2Plus显微镜;PhilipsXL20型扫描电子显微镜;LeicaRM2135轮转式切片机;恒温烘箱;展片机;电磁搅拌器。实验方法固定:取新鲜叶片,在近中脉处各剪取10mm×5mm的材料样品,置于50%的FAA固定液中进行抽气,用注射器抽20次左右,直至空气被完全抽净,材料沉底时停止,之后置于4℃冰箱中保存待用脱水:逐级脱水,每个梯度的酒精浓度分别为50%、70%、85%、95%、100%,每级的间隔时间为2小时(100%酒精要换三次,每次间隔1小时,直至材料中的水分完全脱净)。透明:从无水乙醇中转移出的材料放入1/2二甲苯(二甲苯与无水乙醇按照1:1的比例配置)中2小时,之后进行二甲苯透明(二甲苯更换两次,每次2小时)。浸蜡:将透明后的材料放入坩埚中,填入碎蜡,填蜡时注意逐渐加入,由少至多再减少,直至饱和。浸蜡温度为40℃包埋:打开坩埚盖,将烘箱温度提高到60℃,挥发透明剂,3小时后换加热熔解的纯石蜡,纯石蜡换两次,每次间隔4小时,之后包埋。切片:用轮转式切片机进行切片,切片厚度为7μm,在载玻片上滴2-3滴粘贴剂,用小拇指涂开,滴1-2滴蒸馏水,混匀,将切好的蜡带裁剪成适当的长度逐条贴在载玻片上,放在展片台上,展片台温度为40℃烘片:待蜡带完全展开至透明时,即可将粘有蜡带的载玻片放入42℃烘箱中烘片,烘片时间为2-3天,直至完全烘干。制片:将样片取出后进行脱蜡处理,用100%二甲苯脱蜡3次,每次20分钟,直至蜡带彻底溶于二甲苯中。番红染色:使用乙醇按如下步骤逐级复水:100A→100A→95A→85A→70A固绿染色:用蒸馏水冲洗掉番红染液后,将样片依次通过:蒸馏水1→蒸馏水2→50A乙醇→70A乙醇→85A乙醇→95A乙醇1→固绿染液→95A乙醇2→100A乙醇1→100A乙醇2→50%二甲苯→100%二甲苯,每级大约30秒(固绿3-5秒)。封片:番红-固绿复染结束后,在有材料的一面滴2滴明胶,将盖玻片从一侧缓缓放上,注意不要有气泡。封片结束后置于45℃烘箱中烘4-5即制成永久装片,贴好标签永久保存。镜鉴与拍照:制好的永久装片先在普通光学显微镜下观察,阅读文献参考资料分析腺毛结构特点及形态学特性,镜检筛选出制片效果较好、发育不同时期的装片,用ZeissAxioskop2Plus显微镜照相留存。取FAA固定并脱水后的实验材料进行干燥,将样品放入干燥器中干燥,干燥后用双面胶固定在样品台上,经离子溅射仪两次喷金镀膜后,在PhilipsXL20型扫描电子显微镜下进行观察,并拍照保存。结果与分析通过对以上3种茶藨子属植物的叶表面显微及超微结构的研究,得出以下结果:臭茶藨子亚属(subg.Coreosma)针对臭茶藨子亚属,主要对于臭茶藨子和黑果茶藨子进行了研究观察,根据观察整体来看,臭茶藨子亚属的腺毛多以盾状腺毛为主,叶片上表皮及下表皮都有腺毛分布,叶片下表皮腺毛数量多于叶片上表皮腺毛数量(图版Ⅰa-b,图版Ⅱa-b)。臭茶藨子亚属植物的腺毛与其他科属植物的一般腺毛多有不同,一般植物腺毛的柄细胞多为单列排列,但臭茶藨子亚属植物的腺毛柄细胞部分则为三列细胞(图版Ⅰh-l,图版Ⅱj-l)。发育成熟后期的盾状腺毛的头部分泌细胞外侧角质层与细胞壁分离,具有明显的角质层下间隙,并且其中充满分泌物质(图版Ⅰk-l,图版Ⅱc、e、f、l)。下面将具体分别对臭茶藨子亚属中的臭茶藨子及黑果茶藨子的腺毛类型、结构、发生、发育等方面的研究结果进行阐述与分析。臭茶藨子(RibesgraveolensBge.)类型及结构臭茶藨子具有的是盾状腺毛(图版Ⅰm-n),其基细胞细胞质浓厚,体积明显大于相邻表皮细胞,有大液泡并且呈长方形。其柄细胞一般较长,多为长方形(也有扁平状),与同亚属的黑果茶藨子腺毛相比,长度是其2-3倍左右,呈三列(也有单列、双列及多列)排列,细胞质浓厚,液泡不明显。头部是由4到18个分泌细胞组成的,其细胞质较稀,液泡多而分散排列。(图版Ⅰc-l)形态发生与发育盾状腺毛的原始细胞来自于原表皮,腺毛原始细胞的产生在原表皮中有一些细胞进行不均等的垂周分裂,产生两个大小不等的子细胞。小的细胞将发育成为表皮细胞。而大的细胞将逐渐伸长,突出在原表皮上。这些细胞的细胞质浓厚,细胞核大,液泡不明显。随后,在细胞的基部先出现小液泡,逐渐扩大并合并,接着在细胞的上部位置也出现液泡。此时细胞的体积已经进一步增大,与相邻的原表皮细胞相比大2到3倍左右。在纵切面上呈顶部椭圆的长方形此类细胞即为腺毛的原始细胞。(图版Ⅰd-g)腺毛原始细胞由于上部出现液泡,而使细胞核的位置下移。通过不均等的平周分裂形成大小不等的2个子细胞。小的细胞位于基部,发育为基细胞。位于上部的大细胞,细胞质较浓厚,液泡小而分散,将形成柄细胞及分泌细胞。(图版Ⅰh)腺毛原始细胞经不均等的平周分裂产生基细胞和上部的大细胞。后者细胞体积大并处于中央位置,四周围绕着许多大小不等的液泡。以后,由于许多液泡移到细胞的上部,细胞核位置下移,接着也产生不均等的平周分裂。小的子细胞在下面为圆盘状的柄细胞,靠近基细胞,核大质浓。大的子细胞位于上部,为头部原始细胞。大部分腺毛的头部细胞继续进行垂周分裂成由多个细胞组成的头部。据观察,头部原始细胞的垂周分裂往往是同步进行,因此,分泌细胞的数目偶数多于奇数。(图版Ⅰi)柄部上方的顶细胞进行多次垂周分裂,形成由4到18个分泌细胞组成的头部。头部最初是圆球状的,之后由于组成头部的分泌细胞横向分裂扩展,从而使头部呈扁平的盾状,故称之为盾状腺毛。盾状腺毛进一步发育,头部分泌细胞外侧角质层与细胞壁分离,形成角质层下间隙,由于分泌细胞产生的分泌物质不断通过细胞壁渗入此间隙中,从而使角质层下间隙继续扩大,其内充满分泌物质。(图版Ⅰj-l)黑果茶藨子(RibesnigrumLinn.)类型与结构黑果茶藨子的腺毛也为盾状腺毛(图版Ⅱm-n),具有体积明显大于相邻表皮细胞的,呈长方形、液泡大并且细胞质稀薄的基细胞。其柄细胞大多较短,多为扁平型(也有长方形),与同亚属的臭茶藨子腺毛相比,长度大约是其一半左右,大多呈单列及三列(也有双列及多列)排列,细胞质浓厚,液泡不明显。头部由4到18个胞质稀疏的分泌细胞组成,有多个分散的液泡。(图版Ⅱa-l)形态发生与发育因黑果茶藨子与臭茶藨子同属臭茶藨子亚属,并且其生长的腺毛均为盾状腺毛,根据观察得出,其形态发生与发育情况与臭茶藨子相类似,故不再赘述。茶藨子亚属(subg.Ribesia)针对臭茶藨子亚属,主要对于英吉利茶藨子进行了研究观察,根据观察,茶藨子亚属的英吉利茶藨子主要以头状腺毛为主,在叶片的上表皮与叶片下表皮均有分布(图版Ⅲa-b),但相对于臭茶藨子的盾状腺毛数量,英吉利茶藨子的头状腺毛数量较少。下面将具体对茶藨子亚属中的英吉利茶藨子的腺毛类型、结构、发生、发育等方面的研究结果进行阐述与分析。英吉利茶藨子(R.palczewskii(Jancz.)Pajark.)类型与结构英吉利茶藨子的腺毛为头状腺毛,其基细胞纵向伸长,呈近长椭圆形,具有中央大液泡,细胞质和细胞核被挤向四周。柄细胞也是纵向伸长,呈长方形,具有大液泡,细胞质稀少。头部为近椭圆形,由1到8个细胞质浓厚的分泌细胞组成,其中存在一些分散的小液泡。未发现明显的角质层下间隙在成熟的头状腺毛内。(图版Ⅲa-m)形态发生与发育头状腺毛的原始细胞来自于原表皮,腺毛原始细胞的产生在原表皮中有一些细胞进行不均等的垂周分裂,产生两个大小不等的子细胞。小的细胞将发育成为表皮细胞。而大的细胞将逐渐伸长,突出在原表皮上。这些细胞的细胞质浓厚,细胞核大,液泡不明显。随后,在细胞的基部先出现小液泡,逐渐扩大并合并,接着在细胞的上部位置也出现液泡。此时细胞的体积已经进一步增大,与相邻的原表皮细胞相比大2到3倍左右。在纵切面上呈顶部椭圆的长方形此类细胞即为腺毛的原始细胞。(图版Ⅲg)随着腺毛原始细胞的产生,外壁向外突起,细胞核也随之移动到这个呈长椭圆的突起中。这时的细胞质较为浓厚,分散的液泡也较多。接着,腺毛原始细胞通过平周分裂成为2个子细胞。基部的细胞发育成为基细胞,其体积较小,细胞内具有明显的大液泡,细胞核被挤向上部。顶部的细胞体积较大,其细胞核相对较大,细胞质浓厚。顶细胞在继续进行一次平周分裂成为两个子细胞。其中,靠近基细胞的子细胞发育成为柄细胞,而另一个子细胞则发育成分泌细胞。此时,基细胞由于拥有中央液泡,所以细胞质向四周移动。(图版Ⅲh-j)柄细胞出现后,随即发生纵向伸长,并开始液泡化,即出现细胞分化。柄细胞上部的顶细胞进行多次垂周分裂(或不分裂)成为由1到8个分泌细胞组成的头部。头状腺毛形成。(图版Ⅲk-l)讨论腺毛仅是一个综合的概念,它在大小、形状、细胞组成数量、发生起源、分布位置、分泌的物质类型以及功能等方面会随植物类群的不同而有所变化,因此,对于腺毛类型的任何分类都无法真正意义上让所有学者满意。但是通过本实验的结果表明,虽然无法对腺毛类型进行彻底地能够让全部专家学者信服的分类方式,但是我们可以根据不同植物所生长的不同腺毛类型对植物的不同科属进行分类。以本实验为例,臭茶藨子以及黑果茶藨子均属于臭茶藨子亚属,而英吉利茶藨子则属于茶藨子亚属,臭茶藨子和黑果茶藨子的腺毛均为盾状腺毛,英吉利茶藨子的腺毛为头状腺毛。所以从实验结果来看,可以根据腺毛种类不同的手段进行植物分类学的研究,这也不乏是一个新的研究方向。不仅如此,目前对茶藨子属植物腺毛的研究刚刚开始,本实验通过对臭茶藨子、黑果茶藨子及英吉利茶藨子的发育形态研究,为后续继续研究腺毛分离及纯化、腺毛内含物分析技术及其合成代谢机制、腺毛代谢的分子调控机制、腺毛合成生物学、营养成分及药物活性成分研究、扩繁研究、营养保健开发、药用成分开发、色素提取开发等方向打下基础。对于未来茶藨子属植物的开发利用产生积极的作用,开辟了一条新路。结论本实验采用常规石蜡切片技术和扫描电镜技术通过对臭茶藨子、黑果茶藨子及英吉利茶藨子这三种茶藨子属植物腺毛进行研究得出结论如下:臭茶藨子以盾状腺毛为主,叶片上下表皮均有分布,下表皮腺毛数量较多。腺毛柄部较长为三列细胞,与一般植物腺毛不同。发育成熟后期,头部分泌细胞外侧角质层与细胞壁分离,具有明显的角质层下间隙,其中充满分泌物质。黑果茶藨子以盾状腺毛为主,上下表皮均有分布,下表皮腺毛数量较多,总体数量少于臭茶藨子。腺毛柄部较短为三列细胞,也可称为腺鳞。发育成熟后期形成角质层下间隙。英吉利茶藨子以头状腺毛为主,上下表皮均有分布,总体数量较少。发育成熟后期未发现角质层下间隙。臭茶藨子、黑果茶藨子和英吉利茶藨子的腺毛在发育前期过程基本一致,均是在叶片表皮先形成突起,进而垂周分裂形成基部、柄部和头部。当头部继续发育时出现不同,前两者的头部分泌细胞继续进行平周分裂,形成扁平盾状头部,分泌细胞外侧角质层与细胞壁分离,形成角质层下间隙;而后者则不再进行平周分裂,形成球状头部。腺毛的分类学意义:腺毛分布在亚属中其形态结构特征是相对稳定的,并且不同亚属之间的腺毛在个体发生、结构组成、分布部位等方面存在明显差异,因此可以作为划分种类的特征依据。本实验通过对三种茶藨子属植物腺毛类型及形态发育的研究,为茶藨子属植物对于后续关于腺毛的研究积累了基础资料,并且为腺毛作为一种分类方法在系统分类学提供了一定的理论参考。参考文献潘磊.东北地区茶藨子属(RibesL.)分子系统学研究.黑龙江.东北林业大学森林生物工程,2013.张友民,王立军.东北茶藨子茎次生维管组织的解剖学研究[J].吉林农业大学学报,1996,18:12-14.陆玲娣.中国茶藤子属的研究[J].植物分类学报,1995,33(1):58-75.中国植物志[M].北京:高等教育出版社,35卷279-362.邢怡,黄孝明.黑龙江虎耳草科植物叶表皮形态学研究[J].哈尔滨师范大学学报,2004,20(4):85-90.HebertPDN,GregoryTR.ThepromiseofDNAbarcodingfortaxonomy[J],SystBio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