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摘要:
以吉林、新疆兩個種源野生羅布麻種子培育幼苗為試驗材料,對其莖進行比較解剖學研究。結果表明:兩個種源羅布麻莖已形成特有旱生植物形態結構,均具有適應干旱環境能力;從兩者莖解剖結構來看,新疆種源適應干旱環境能力強于吉林種源。
關鍵詞:
羅布麻莖;解剖;旱生結構;生態適應
羅布麻是夾竹桃科多年生宿根性草本植物,其生態適應力強,廣泛分布于北半球溫帶和寒溫帶[1]。在我國,羅布麻自然分布在中國新疆、青海、甘肅、內蒙、寧夏、山東等部分地區,但分布最多、最集中區域還是新疆維吾爾族自治區南部;伊朗、阿富汗、印度、俄羅斯、加拿大亦有分布。羅布麻為野生高級纖維植物,是生長在中國北方鹽堿地、沙荒地和河灘地強抗逆性植物,是集鹽堿地綠化沿海防護林營造、纖維提取、藥用等多種用途于一體優良野生植物,生態效益、經濟效益和社會效益兼具[2]。吉林省羅布麻屬植物僅羅布紅麻一種,種質資源單一。本研究以新疆、吉林2個地區野生羅布麻種子培育幼苗為試驗材料,對其莖進行解剖學研究,試驗結果可為我省引進國內優質羅布麻種質資源提供理論參考。
1材料和方法
1.1試驗材料與采集地自然概況本研究共采集吉林白城和新疆維吾爾族自治區2個種源野生羅布麻種子,種子采集地自然概況如下。吉林種源采集地點位于鎮南種羊場西南草場,122°53'E,45°42'N,海拔155m,屬北溫帶大陸性季風氣候,溫差大、季節性強、雨熱同季;年均降水量為404.5mm,雨量集中在七至八月份,年均蒸發量2083.3mm;全年日照2911.3h,≥10℃年均有效積溫3000.5℃,最高氣溫40.2℃,最低氣溫-33.3℃,無霜期為144d。新疆種源采集地點位于艾比湖流域,地理坐標為83°34'E,44°40'N,海拔189m,屬溫帶大陸性干旱氣候,降水量少、蒸發量大、日照強、空氣干燥、風多風大;年均降水量90.9mm,蒸發量3800mm;極端最低氣溫-32.2℃,極端最高氣溫41.3℃,多年平均無霜期190d;全年大風日數164d,最多185d,最大風速55.0m•s-1;日照時數2722.6h。試驗材料為野生羅布麻種子室內培育實生苗。首先將種子置于0.5%KMnO4溶液浸泡2h消毒,清洗干凈后放入清水中浸泡4h,然后瀝出水分,在恒溫培養箱中保濕催芽,50%種子露白時混沙播種,當幼苗長出第5對真葉時進行取材固定。
1.2試驗方法采用石蠟切片法制切片,厚度7~8μm,番紅、固綠雙重染色,中性膠封片。使用DPS軟件統計分析數據,最終結果以平均值±標準方差表示。
2結果與分析
從莖橫切面觀察,2種源羅布麻均由表皮、皮層和維管柱構成,見圖1(1,2),二者結構特征比較見表1。
2.1表皮2種源羅布麻莖表皮均由一層排列緊密細胞組成,細胞長方形,表皮上均無表皮毛。
2.2皮層皮層位于表皮內側,由多層細胞組成,在莖中所占比例較大,見圖1(3,4)。吉林種源羅布麻皮層厚度為65.02±3.66μm,新疆種源為77.05±3.17μm,二者差異顯著。2種源羅布麻均無明顯內皮層。
2.3維管束2種源羅布麻維管束排成環狀,外側為韌皮部,內側為木質部。吉林種源羅布麻維管束厚度為14.37±0.91μm,新疆種源為17.30±0.71μm,二者差異顯著。
2.4髓髓位于莖中央,由大型薄壁細胞組成,見圖1(5,6)。2種源羅布麻髓在莖中所占比例較大,吉林種源羅布麻所占比例為25.86%±0.27%,新疆羅布麻為25.65%±0.82%,差異不顯著。
3討論
生長環境不僅影響植株外部形態,同時也影響其內部結構。耐旱植物莖能夠通過形成較厚皮層組織來貯存水分,從而抵御干旱[3,4];Reimold[5](1974)指出,在木栓層形成以前,厚皮層可能與保護維管組織免受干旱有關。本研究中2種源羅布麻莖皮層較厚且細胞排列緊密,這些結構表明兩者均具有較強緩沖外界高溫或極端低溫能力,能有效防止植物體內水分快速蒸發,具有較強貯存、輸送及吸收水分和養分能力,這些結構是二者對旱生環境適應性一種表現。通過比較2種源羅布麻莖解剖結構7項數量特征指標發現,新疆種源羅布麻莖直徑、莖皮層厚度、莖維管束厚度、莖皮層厚度與半徑比值、維管束厚度與半徑比值共5項指標均大于吉林種源羅布麻,且差異達到顯著水平。這表明氣候越干旱,植物旱生結構特征越顯著。吉林種源羅布麻與新疆相比,后者具有較強抵御干旱、風沙環境能力。
參考文獻
[1]錢學射,閻正錄.羅布麻的綜合利用[M].北京:科學出版社,1978.
[2]張正明,肖正春,顧龔平,等.羅布麻資源利用與羅布麻植物分類問題[J].中國野生植物資源,2006,25(2):15-19
作者:楊軼囡 聶小蘭 單位:吉林農業大學