海南飄拂草屬葉下表皮微型態(tài)研究

李曉霞+沈奕德+黃喬喬+劉延+范志偉

摘 要 利用光學顯微鏡技術觀察飄拂草屬16個種、2個亞種的葉下表皮微型態(tài)。結果顯示：飄拂草屬植物葉下表皮主要由長細胞和氣孔器細胞組成，其中長細胞呈現(xiàn)長筒形、短筒形，少數(shù)為多邊形；氣孔器通常1～3列分布于脈間；保衛(wèi)細胞啞鈴型，兩端明顯或不明顯加厚；副衛(wèi)細胞圓屋頂形、圓屋頂形至三角形、低圓屋頂形或三角形。這表明不同種間葉下表皮特征表現(xiàn)出一定的差異，對種的劃分具有一定的分類鑒定意義。

關鍵詞 飄拂草屬 ；葉下表皮 ；微形態(tài) ；海南

中圖分類號 Q949.714.3 文獻標志碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.11.016

Abstract Micro-morphology of leaf abaxial epidermis in 16 species and 2 subspecies of genus Fimbristylis Vahl from Hainan were studied under light microscope. The results showed that the epidermis of the leaves is mainly composed of long cells and stomatal apparatus. In which the long cell were long tubular or short tubular， but rarely sub-tetragonal. Stomatal apparatus is usually distributed in the 1-3 column between the puls. Guard cell is dumbbell type， both ends are obvious or not obvious thickening. And stomatal subsidiary cells were in dome-shape， dome-shape to triangular， low dome-shape or triangle. Some differences were found among the leaf abaxial epidermis structures， which can be referred to classification and identification of this genus at the species level.

Keywords Fimbristylis ； leaf epidermis ； micro-morphology ； Hainan

飄拂草屬（Fimbristylis Vahl）隸屬于莎草科（Cyperaceae），該屬植物為多年生或一年生草本，廣泛分布于全世界熱帶和亞熱帶地區(qū)。本屬約300種，中國有50余種，廣泛分布于全國。海南產21個種，2個亞種，1個變種[1-2]。已有研究結果表明，葉表皮微型態(tài)特征通常比較穩(wěn)定，具有種屬之間的差異性[3]。因此，葉表皮微型態(tài)特征對探討屬下分種及變種的歸屬問題具有重要意義，在植物分類研究中已被采用[4-6]。本研究為了探討海南產飄拂草屬植物在葉下表皮微形態(tài)方面的差異性，運用光學顯微鏡技術對16個種、2個亞種的葉下表皮微型態(tài)進行研究，以期為海南飄拂草屬的分類鑒定提供微形態(tài)學資料。

1 材料與方法

1.1 材料

選用飄拂草屬16個種、2個亞種（表1），憑證標本存放于中國熱帶農業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所植物標本室。

1.2 方法

實驗材料均為新鮮葉片。剪取4 cm左右的葉段，將其平整置于載玻片上，采用刮取法[7]處理后，經酸性品紅染色、梯度乙醇脫水、二甲苯透明、中性樹脂封片，制成永久裝片，最后將切片置于Nikon ECLIPSE 80i成像系統(tǒng)下進行顯微觀察并拍照。利用目鏡測微尺測氣孔長寬比，選3個視野，選取不同視野內的20個氣孔器，測量保衛(wèi)細胞的長度、寬度，并計算氣孔器的長寬比。形態(tài)描述參照陳守良等[8]的方法。

2 結果與分析

由表2和圖1～2可知，飄拂草屬16個種、2個亞種的葉下表皮的微形態(tài)結構主要由長細胞、氣孔器組成。長細胞多數(shù)呈現(xiàn)長筒形、短筒形，少數(shù)為多邊形，縱向排列成行，各行平行緊密相排；氣孔器通常1～3列分布于脈間；保衛(wèi)細胞為啞鈴型，兩端明顯或不明顯加厚；副衛(wèi)細胞圓屋頂形、圓屋頂形至三角形、低圓屋頂形或三角形。

通過觀察發(fā)現(xiàn)，不同種之間在下表皮特征上有一定的差異。根據(jù)保衛(wèi)細胞的形態(tài)，將16個種、2個亞種飄拂草屬植物分為兩大類型，即保衛(wèi)細胞兩端明顯加厚型和保衛(wèi)細胞兩端不明顯加厚型；而保衛(wèi)細胞兩端不明顯加厚型又根據(jù)副衛(wèi)細胞的形態(tài)分為4種類型：副衛(wèi)細胞圓屋頂形、圓屋頂形至三角形、低圓屋頂形、三角形；保衛(wèi)細胞兩端明顯加厚型也根據(jù)副衛(wèi)細胞的形態(tài)分為2種類型：圓屋頂形、圓屋頂形至三角形。

絨毛飄拂草亞種及其原亞種兩歧飄拂草在形態(tài)上的主要區(qū)別：前者葉片和葉鞘密被長柔毛，而后者葉和葉鞘均無毛，其它宏觀形態(tài)上無明顯差異。但根據(jù)葉片表皮微形態(tài)的研究結果發(fā)現(xiàn)，原亞種兩歧飄拂草的長細胞為長筒形、邊緣波狀，副衛(wèi)細胞為三角形；而亞種絨毛飄拂草的長細胞為短筒形、邊緣淺波狀，副衛(wèi)細胞圓屋頂形至三角形。因此，二者在葉表皮微形態(tài)上的差異可為其分類單元的劃分提供佐證。

3 討論與結論

本研究結果發(fā)現(xiàn)，海南飄拂草屬葉下表皮微形態(tài)特征在氣孔器副衛(wèi)細胞形狀、氣孔長寬比、長細胞及細胞壁形狀、保衛(wèi)細胞特征等方面存在一定的差異，可為種的分類提供重要依據(jù)，并可將上述差異性狀運用到該屬植物的識別防除工作中。

褐鱗飄拂草與知風飄拂草在植株形態(tài)上非常相似，區(qū)別在于褐鱗飄拂草小穗2至數(shù)個簇生，稀單生，小堅果長1～1.2 mm，葉片寬1～1.2 mm；知風飄拂草小穗單生，小堅果長0.7～0.8 mm，葉片寬3.5～5 mm，生產上往往會引起錯誤鑒定，但它們在葉下表皮形態(tài)上差異非常顯著，利用葉表皮微形態(tài)差異觀察可準確的區(qū)分。因此，本研究在農田雜草的鑒定上具有可靠的運用價值。

在供試的16個種、2個亞種飄拂草屬植物中，細葉飄拂草、水虱草、兩歧飄拂草葉下表皮微型態(tài)特征與劉麗娜等[9]對山東飄拂草屬葉下表皮微形態(tài)特征的研究結果基本一致，但其對畦畔飄拂草葉下表皮微形態(tài)特征中有刺毛存在。由于本研究未對其草的葉下表皮微形態(tài)特征進行觀察，且在所觀察的種中無刺毛的存在。因此，本研究不能證明海南飄拂草屬中有刺毛的存在。

參考文獻

[1] 黃淑美，鄧云飛. 廣東植物志[M]. 廣州：廣東科技出版社，2007：294.

[2] 劉國道，白昌軍. 海南莎草志[M]. 北京：科學出版社，2012：87.

[3] Wilkinson H P. The plant surface（mainly leaf）[M]∥MetcalfeC R， Chalk L. Anatomy of the icotyledons（Vol.1）. 2nd ed. Oxford： Clarendon Press， 1979：97-165.

[4] 李 艷，秦 海，李法曾. 山東小麥族植物葉表皮微形態(tài)的研究[J]. 武漢植物學研究，2006，24（2）：163-166.

[5] 常生輝，鄧傳良，高武軍，等. 27種木犀屬植物葉表皮微形態(tài)特征的研究[J]. 西北植物學報，2008，28（2）：278-288.

[6] Kong H Z. Comparative morphology of leaf epidermis in the Choranthaceae[J]. Botanical Journal of the Linnean Society， 2001， 36（1）： 279-294.

[7] 楊虎彪，李曉霞，羅麗娟. 一種禾本科植物鮮葉下表皮制片方法去掉葉肉組織[J]. 植物研究，2009，29（2）：242-244.

[8] 陳守良，金岳杏，吳竹君. 禾本科葉片表皮微形態(tài)圖譜[M]. 南京：江蘇科學技術出版社，1993.

[9] 劉麗娜，李法曾. 山東飄拂草屬葉下表皮微型態(tài)的研究[J]. 植物研究，2006，26（5）：539-544.