五種楠屬植物葉片油細(xì)胞和黏液細(xì)胞的比較

周存宇等

摘要：利用組織透明法和石蠟切片法比較研究了楠屬（Phoebe Nees）5種植物竹葉楠[Phoebe faberi （Hemsl.） Chun]、浙江楠（P. chekiangensis C B Shang）、閩楠[P. bournei （Hemsl.） Yang]、楠木（P. zhennan S. Lee et F N Wei）和紫楠[P. sheareri （Hemsl.） Gamble]葉片中油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的形狀、直徑、分布密度以及在葉肉中的具體分布。結(jié)果表明，5種楠屬植物葉片中油細(xì)胞均為圓形，直徑20～35 μm；黏液細(xì)胞多為橢圓形，長(zhǎng)軸直徑30～75 μm。2種細(xì)胞的分布密度在某些種類之間差異顯著。從葉片橫切面觀察，5種植物的油細(xì)胞和黏液細(xì)胞均分布于柵欄組織，且靠近上表皮。

關(guān)鍵詞：楠屬（Phoebe Nees）；葉片；油細(xì)胞；黏液細(xì)胞

中圖分類號(hào)：S792.24；Q944.56；Q942.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）18-4506-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.18.029

油細(xì)胞和黏液細(xì)胞都是植物體內(nèi)的分泌細(xì)胞，分別單獨(dú)存在于雙子葉植物一些科的植物中，僅在少數(shù)科植物體內(nèi)同時(shí)存在，樟科（Lauraceae）就是其中之一。關(guān)于樟科植物葉片中油細(xì)胞和黏液細(xì)胞的研究已有一些報(bào)道，主要是從該科不同屬植物葉片中這2種細(xì)胞大小、分布的差異和少數(shù)種植物葉片中這2種細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了探討[1-4]?？傮w來(lái)看，已有的研究中所涉及的植物種類比較有限，而針對(duì)某個(gè)屬不同種植物葉片中油細(xì)胞和黏液細(xì)胞大小、分布的比較研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

楠屬（Phoebe Nees）是樟科植物中較大的一個(gè)屬，多為高大喬木，木材利用價(jià)值極高。由于長(zhǎng)期以來(lái)人類的過(guò)度采伐，該屬許多種類的自然分布范圍已非常狹小，且其生境呈破碎化狀態(tài)[5，6]，因此對(duì)該屬植物進(jìn)行搶救性保護(hù)和相關(guān)研究具有重要意義。本研究以長(zhǎng)江大學(xué)楠木種質(zhì)資源評(píng)價(jià)與創(chuàng)新中心近年來(lái)從湖北省和其他省份引種的楠屬植物為材料，對(duì)其葉片中的油細(xì)胞和黏液細(xì)胞分布特點(diǎn)進(jìn)行了比較，以期為該屬植物的分類鑒定和資源利用提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為楠木屬5種植物的成熟葉片。5種植物分別為竹葉楠[Phoebe faberi （Hemsl.）Chun]、浙江楠（P. chekiangensis C B Shang）、閩楠[P. bournei（Hemsl.）Yang]、楠木（P. zhennan S. Lee et F N Wei）和紫楠[P. sheareri（Hemsl.）Gamble]。所有植物均為從湖北省和其他省份采集的幼苗或種子，通過(guò)扦插或萌發(fā)繁殖而培養(yǎng)成的三年生、四年生健康幼苗。

1.2 方法

1.2.1 組織透明法 葉片均切成5 mm× 5 mm的小方塊，投入NaOH水溶液（50 g/L）中，在60 ℃恒溫箱中透明處理24～72 h，后用蒸餾水清洗，再用H2O2溶液漂白5～10 min，制成臨時(shí)裝片。在舜宇顯微鏡下觀察5個(gè)視野下的油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的分布、數(shù)目，計(jì)數(shù)和測(cè)量細(xì)胞的大小，并攝影。

1.2.2 石蠟切片法 取葉片中部切成3 mm×5 mm的小塊，F(xiàn)AA固定，系列乙醇脫水，石蠟包埋，旋轉(zhuǎn)切片機(jī)切片，厚度8～10 μm，番紅-固綠染色，中性樹(shù)脂封片。在舜宇顯微鏡下觀察油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的形態(tài)，測(cè)量細(xì)胞的大小，并攝影。參試每種植物的測(cè)量數(shù)據(jù)為10個(gè)視野的平均值。

2 結(jié)果與分析

采用組織透明法得到的竹葉楠、浙江楠、閩楠、楠木和紫楠5種植物葉片組織中油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的分布情況見(jiàn)圖1，采用石蠟切片法得到的5種植物葉片組織中油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的形態(tài)、大小情況見(jiàn)圖2，5種植物葉片組織中油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

2.1 竹葉楠

竹葉楠葉片組織中油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的分布情況分別見(jiàn)圖1-a和表1，油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的形態(tài)情況見(jiàn)圖2-a。由圖、表可見(jiàn)，從葉片正面看，竹葉楠葉片組織中油細(xì)胞數(shù)量較少，多分布于3級(jí)葉脈上，分布密度為16個(gè)/mm2；從葉片橫切面觀察，油細(xì)胞呈圓形，分布于柵欄組織中，直徑25～30 μm。而黏液細(xì)胞數(shù)量較多，分布于葉脈間，分布密度為160個(gè)/mm2；；從葉片橫切面觀察，黏液細(xì)胞呈橢圓形或圓形，大多分布于柵欄組織中以及柵欄組織與海綿組織之間，長(zhǎng)軸直徑65～75 μm。

2.2 浙江楠

浙江楠葉片組織中油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的分布情況分別見(jiàn)圖1-b和表1，油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的形態(tài)情況見(jiàn)圖2-b。由圖、表可見(jiàn)，從葉片正面看，浙江楠葉片組織中油細(xì)胞分布于葉脈上和脈間區(qū)，數(shù)量較少，分布密度20個(gè)/mm2；從葉片橫切面觀察，油細(xì)胞形狀呈圓形，處在柵欄組織中，體積較小，直徑20～25 μm。黏液細(xì)胞呈橢圓形或圓形，大多分布于柵欄組織中以及柵欄組織和海綿組織之間，數(shù)量與油細(xì)胞差不多，長(zhǎng)軸直徑50～70 μm。

2.3 閩楠

閩楠葉片組織中油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的分布情況分別見(jiàn)圖1-c和表1，油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的形態(tài)情況見(jiàn)圖2-c。由圖、表可見(jiàn)，從葉片正面看，閩楠葉片組織中油細(xì)胞分布于脈間，呈透明狀，數(shù)量較多，分布密度180個(gè)/mm2；從葉片橫切面觀察，油細(xì)胞個(gè)頭較大，直徑25～35 μm。但黏液細(xì)胞的分布較為稀疏，數(shù)量較少，比油細(xì)胞少很多，分布密度只有25個(gè)/mm2，長(zhǎng)軸直徑50～70 μm。

2.4 楠木

楠木葉片組織中油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的分布情況分別見(jiàn)圖1-d、圖1-e和表1，油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的形態(tài)情況見(jiàn)圖2-d、圖2-e。由圖、表可見(jiàn)，從葉片正面看，楠木葉片組織中油細(xì)胞分布于葉脈上和脈間區(qū)，不透明，分布密度60個(gè)/mm2；從葉片橫切面觀察，油細(xì)胞個(gè)頭較大，直徑30～35 μm。而黏液細(xì)胞的分布較多，分布密度180個(gè)/mm2，長(zhǎng)軸直徑45～55 μm。

2.5 紫楠

紫楠葉片組織中油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的分布情況分別見(jiàn)圖1-f和表1，油細(xì)胞與黏液細(xì)胞的形態(tài)情況見(jiàn)圖2-f，。由圖、表可見(jiàn)，從葉片正面看，紫楠葉片組織中油細(xì)胞分布于葉脈上和脈間區(qū)，數(shù)量最多，分布密度330個(gè)/mm2，是5種植物中油細(xì)胞數(shù)量最多的；從葉片橫切面觀察，油細(xì)胞的個(gè)頭較小，直徑20～25 μm。而黏液細(xì)胞的數(shù)量很少，分布密度只有16個(gè)/mm2，在5種植物里黏液細(xì)胞數(shù)量最少；多呈橢圓形，其長(zhǎng)軸直徑30～45 μm。

3 小結(jié)與討論

1）利用組織透明法觀察楠屬植物葉片的油細(xì)胞和黏液細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)2種細(xì)胞的大小、形態(tài)差異明顯。油細(xì)胞分布于葉脈之間或脈上，多呈圓形、不透明狀態(tài)，細(xì)胞邊緣明顯，體積較??；黏液細(xì)胞呈圓形或橢圓形，整體為透明狀態(tài)，細(xì)胞邊界不明顯，體積通常為油細(xì)胞的1.5～2.5倍。部分種類的油細(xì)胞呈透明狀，可能是由于在組織透明技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，不同植物葉片對(duì)NaOH溶液浸泡時(shí)間的要求不一產(chǎn)生的，但從其細(xì)胞壁的完整性和體積上很容易與黏液細(xì)胞區(qū)分開(kāi)。就葉片橫切面來(lái)看，油細(xì)胞和黏液細(xì)胞大多都分布于柵欄組織，且與上表皮緊密相連。在石蠟切片制作過(guò)程中，由于有機(jī)溶劑對(duì)油脂的提取、水對(duì)黏液的溶解，所以觀察到的油細(xì)胞和黏液細(xì)胞幾乎全為空泡狀，只能從細(xì)胞大小、細(xì)胞質(zhì)殘留等方面初步辨認(rèn)這2種細(xì)胞[4]，因此僅利用石蠟切片法觀察葉片橫切面上油細(xì)胞和黏液細(xì)胞所得信息還不夠全面，需要進(jìn)一步采用薄切片法，并輔以亞甲藍(lán)或?qū)嵤㏄AS反應(yīng)染色才能將這2種細(xì)胞清晰地區(qū)分開(kāi)來(lái)。

2）初慶剛等[3]在對(duì)中國(guó)樟科植物葉片中油細(xì)胞和黏液細(xì)胞進(jìn)行比較解剖研究后，將其分布情況劃分為4種類型，分別是：A——只有油細(xì)胞；B——油細(xì)胞和黏液細(xì)胞共存；C——只有黏液細(xì)胞；D——油細(xì)胞和黏液細(xì)胞皆無(wú)。試驗(yàn)通過(guò)對(duì)楠屬5種植物葉片進(jìn)行比較解剖觀察后，發(fā)現(xiàn)這5種植物都屬于B型，這與初慶剛等[3]的研究結(jié)果是一致的，也進(jìn)一步表明油細(xì)胞和黏液細(xì)胞的分布規(guī)律在屬內(nèi)是穩(wěn)定的。就油細(xì)胞和黏液細(xì)胞在葉片中的分布位置而言，這5種楠屬植物無(wú)明顯區(qū)別，都分布于柵欄組織且靠近上表皮部位。樟科和木蘭科（Magnoliaceae）植物體內(nèi)的油細(xì)胞所含揮發(fā)油具有驅(qū)蟲(chóng)、殺蟲(chóng)的作用[7]；本研究中的5種楠屬植物葉片中也都含有油細(xì)胞，因而對(duì)葉片起到了一定的保護(hù)作用。

3）試驗(yàn)結(jié)果表明，同屬不同種植物葉片中油細(xì)胞和黏液細(xì)胞在個(gè)體大小方面并無(wú)太大的差別，而分布密度則在物種之間差異明顯，如紫楠的油細(xì)胞分布密度（330個(gè)/mm2）是竹葉楠（16個(gè)/mm2）的20倍、是楠木（60個(gè)/mm2）的5倍；楠木的黏液細(xì)胞密度（180個(gè)/mm2）是紫楠（16個(gè)/mm2）的11倍。盡管Millington等[8]也曾經(jīng)指出季節(jié)和環(huán)境的變化會(huì)影響一個(gè)種葉片中油細(xì)胞的大小與分布密度，但這種指標(biāo)不能作為一般水平上的鑒別特征；不過(guò)據(jù)初慶剛等[3]的研究，采自不同地區(qū)的同種植物，其葉片中油細(xì)胞的密度雖然存在一定的差異，但并不顯著，并認(rèn)為油細(xì)胞的分布密度在種內(nèi)具有一定的穩(wěn)定性。本研究中所有植物是同一時(shí)間采自同一苗圃基地的材料，其立地環(huán)境條件基本一致，可以排除季節(jié)和環(huán)境的系統(tǒng)影響，所以筆者認(rèn)為油細(xì)胞和黏液細(xì)胞的分布密度可以做為種類鑒別的一個(gè)依據(jù)，尤其是分布密度相差懸殊的物種之間更有說(shuō)服力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 初慶剛，胡正海.油樟油細(xì)胞和黏液細(xì)胞發(fā)育的超微結(jié)構(gòu)[J].林業(yè)科學(xué)，2001，37（4）：19-25.

[2] 初慶剛，劉文哲，胡正海.木姜子油細(xì)胞的發(fā)育解剖學(xué)研究[J].西北植物學(xué)報(bào)，1999，19（1）：85-88.

[3] 初慶剛，胡正海.中國(guó)樟科植物葉中油細(xì)胞和黏液細(xì)胞的比較解剖研究[J].植物分類學(xué)報(bào)，1999，37（6）：529-540.

[4] 初慶剛，劉文哲，胡正海.13種樟科植物葉油細(xì)胞和黏液細(xì)胞的分布和結(jié)構(gòu)的比較研究[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，1999，5（2）：165-169.

[5 李冬林，金雅琴，向其柏.我國(guó)楠木屬植物資源的地理分布、研究現(xiàn)狀和開(kāi)發(fā)利用前景[J].福建林業(yè)科技，2004，31（1）：5-9.

[6] 江香梅，吳 晟，楊剛?cè)A，等.楠屬主要樹(shù)種的資源狀況及研究、護(hù)存對(duì)策[J].江西林業(yè)科技，2000（2）：30-32.

[7] 蔡 霞，胡正海.木蘭科14種植物葉片中油細(xì)胞的比較研究[J].武漢植物學(xué)研究，2000，18（1）：10--14.

[8] MILLINGTON W F，GUNKEL J E.Structure and development of the vegetative shoot of Liriodendron tulipifera L.[J]. Amer J Bot，1950，37：326-335.