云南莲座蕨科植物叶表皮形态特征研究.doc

 云 南 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) , 2009, 31 ( 3) : 302～303 Journa l of Y unnan Un iver s ity C N 53 - 1045 / N ISSN 0258 - 7971 3 云南莲座蕨科植物叶表皮形态特征研究 张滋第 , 和兆荣 (云南大学 生态学与地植物学研究所 ,云南 昆明 650091) 摘要 :通过在光镜下对云南境内 12种莲座蕨科植物的叶表皮细胞进行观察研究 ,发现 : ①气孔类型可作为 莲座蕨属和原始莲座蕨属分类依据 ; ②气孔密度可作为分种依据 . 叶表皮细胞结构特征具有重要的分类学及系 统学意义 ,其中莲座蕨科 12种植物的气孔器密度 、11种植物叶表皮细胞结构解剖照片均属首次报道 . 关键词 :莲座蕨科 ;云南 ;叶表皮形态 ;气孔密度 ;气孔类型 中图分类号 : Q 949. 366. 3 文献标识码 : A 文章编号 : 0258 - 7971 ( 2009 ) 03 - 0302 - 02 莲座蕨科属厚囊蕨纲 ( Eu spo rangiop sida ) 莲座 蕨目 (M a ra tiia le s) ,共 3属 ,分布于亚洲热带和亚热 带以及南太平洋诸群岛 ,我国有 2 属 ,即莲座蕨属 和原始莲座蕨属 [ 1 ] , 其中 近 半数 的种 类 分布 于云 南 [ 2 ] . 该科植物起源古老 ,是现存蕨类植物中联系 拟蕨类与真蕨类的重要基部类群 ,在蕨类植物系统 发育过程中处于特殊的重要地位. 因此 ,对该科植 物的系统分类研究具有极其重要的意义 [ 3～6 ] . 对莲座蕨科植物的形态学分类研究难度很大 , 叶表皮形态特征是分属及分种的重要依据. 目前关 于莲座蕨科植物叶表皮细胞的研究资料很少 ,尚未 见利用新鲜材料对 2 属各种植物进行全面系统的 研究报道 . 本文对云南境内莲座蕨科 2 属 12 种植 物的叶片进行了解剖研究 ,发现莲座蕨科植物上表 皮细胞的形状会随着生态环境的变化而变化 . 同时 本研究通过对比 2属植物的气孔器 ,为莲座蕨科植 物属一级的分类提出了新的依据 . 在 10 ×10的显微镜下进行气孔密度观察 ,并 在随机选取的 2 cm ×2 cm 视野中数出气孔数目 , 求取平均值 ( n = 100 ) ,计算出气孔密度. 2 观察结果 莲座蕨科植物 2 属各植物的上表皮细胞均表 现出类似的形态特征 ,都是近规则四边形的 、边缘 波纹状的及多边形的细胞. 而下表皮细胞可分为几 类 ,即不规则多边形细胞 、近圆形内含物细胞 、气孔 保卫细胞和气孔副卫细胞. 莲座蕨科的 2属 12种植物的叶表皮构造均为 单面气孔式 [ 8 ] ,即仅下表皮具有气孔器 . 观察发现 ,莲座蕨科 2属植物的气孔类型明显 不同. 根据 M a lvey P rabhaka r对高等植物气孔类型 的划分 [ 9 ] ,莲座蕨属气孔 类型 多 为由 多个 细 胞连 成环形 ,且具有不完整的外圈的环式气孔器 ( cyc lo2 cytic) ,见封二 、三图 2A ～H. 原始莲座蕨属除了具 有上述气孔类型外 ,还含有大量的另外 2 种气孔. 其中 1种气孔类型含有 4 个副卫细胞 ,每 2 个细胞 位于保卫细胞一侧 ,并与保卫细胞平行 ,同侧 2 个 副卫细胞的连接处横向上贯穿保卫细胞 ,为对 4 胞 气孔器 ( stau rocytic) 类型 ,见封三图 3B , D; 另 1 种 气孔类型同样含有 4个副卫细胞 ,但其中 2 个位于 保卫细胞极点处 ,较小 ,另外 2个较大 ,平行于保卫 1 材料和方法 实验材料分别于 2004 和 2007 年采自于云南 省文山州 、红河州和西双版纳等地 ,详见表 1. 刮取新鲜叶片的上下表皮 ,制片 ,并在光学显 微镜下观察 、拍照 . 剩余材料用 FAA 固定液保存以 备用 [ 7 ] . 3 收稿日期 : 2008 - 09 - 25 基金项目 :国家自然科学基金项目资助 ( O301321411 ) . 作者简介 :张滋第 ( 1985 - ) ,女 ,满族 ,硕士生 ,主要从事蕨类植物系统学方面的研究. 通讯作者 :和兆荣 , E - m a il: zh rhe@ ynu. edu. cn 形成保卫细胞每侧各有一对副卫细胞 ,为四胞平列 气孔器 ( te tracytic ) 类 型 , 见 封 三 图 3A , C. 观 察 表 密度. 详见表 1. 表 1 材料来源及气孔密度统计 Tab. 1 M a te ria l and stom a den sitie s 气孔密度 / ( ×103 ·