香梨雜交后代與其親本葉片組織解剖結(jié)構(gòu)比較

穆凱代斯罕·伊薩克，張 琦*

（塔里木大學(xué)，新疆阿拉爾 843300）

葉形態(tài)是植物分類的重要指標(biāo)。葉片形態(tài)多變，表現(xiàn)在其大小、形狀、葉緣、葉尖、葉基和葉脈等。葉片形態(tài)作為植物對(duì)生境的一種適應(yīng)策略，不同的葉形態(tài)直接影響著植物的生理生化過程，葉形態(tài)的變異亦能有效地反映生境的變化[1-3]。植物葉片越厚，儲(chǔ)水力越強(qiáng)，柵欄組織厚度、柵欄組織與葉片厚度的比值越大，植物利用光能的效率越高[4-5]。發(fā)達(dá)的柵欄組織可以增加光合作用[6]，不同梨品種葉片解剖結(jié)構(gòu)對(duì)雜交后代的親本有顯著性差異。為了在微觀解剖方面摸清香梨雜交后代與親本葉片組織解剖結(jié)構(gòu)的相關(guān)性，本研究從解剖學(xué)角度探究了不同梨品種葉片的組織解剖結(jié)構(gòu)的差異性，從而為梨品種葉片栽培生理特性提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)梨葉片采自第二師農(nóng)科所梨資源圃，6 個(gè)雜交后代為香梨芽變、香梨♀×蘋果梨♂、香梨♀×早酥梨♂、香梨♀×鴨梨♂、香梨♀×鴨梨♂、香梨♀×蘋果梨♂，每個(gè)品種取5 片成熟葉，每片葉取葉片中間部分，用FAA 固定液固定。通過制作石蠟切片[7]，觀察葉片組織結(jié)構(gòu)，測(cè)定葉片表皮細(xì)胞大小、柵欄組織、海綿組織的厚度和細(xì)胞大小，分析雜交后代與親本之間的關(guān)系。

1.2 葉片組織結(jié)構(gòu)觀察

通過石蠟切片進(jìn)行葉片組織顯微結(jié)構(gòu)觀察,用DP74 型號(hào)顯微鏡分別測(cè)量葉厚、上下表皮細(xì)胞厚度、柵欄組織、海綿組織厚度等指標(biāo)并拍照。每個(gè)品種選效果好的切片，于10 倍、20 倍、40 倍視野進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010 軟件和DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 梨葉片組織結(jié)構(gòu)

由圖1 可見，不同梨品種葉片表皮細(xì)胞一層排列緊密，上表皮細(xì)胞較大，矩圓形；下表皮細(xì)胞較均勻，呈長(zhǎng)方形，上表皮細(xì)胞明顯大于下表皮細(xì)胞。葉片的柵欄組織細(xì)胞均為長(zhǎng)柱型，排列整齊而緊密。海綿組織位于柵欄組織與下表皮之間，形狀不規(guī)則，排列疏松，多空隙。

圖1 梨葉片組織解剖結(jié)構(gòu)圖

2.2 不同梨品種葉片、柵欄組織、海綿組織厚度的比較

由表1 可知，葉片厚度最大的是‘早酥梨’，最小的是‘香梨’，不同品種梨葉片平均厚度為247.61μm。柵欄組織厚度最大的是‘早酥梨’，最小的是‘香梨’，柵欄組織平均厚度為109.42μm。海綿組織厚度最大的是‘早酥梨’，最小的是‘香梨’，海綿組織平均厚度為104.67μm。葉片厚度新梨7 號(hào)、早酥梨、鴨梨之間差異不顯著，新梨2 號(hào)、新梨6 號(hào)、84-1-1、蘋果梨之間差異不顯著，新梨10 號(hào)和新梨11 號(hào)之前呈極顯著差異。柵欄組織厚度新梨2 號(hào)、新梨6 號(hào)、新梨7 號(hào)、新梨11號(hào)、鴨梨之間差異不顯著，新梨7 號(hào)與新梨10 號(hào)、84-1-1、香梨、早酥梨、蘋果梨之間呈顯著差異。海綿組織厚度新梨2 號(hào)、新梨6 號(hào)、新梨7 號(hào)、新梨11 號(hào)、早酥梨、鴨梨之間差異不顯著，新梨10 號(hào)、84-1-1、香梨、蘋果梨之間差異不顯著。

表1 不同梨品種葉片、柵欄組織、海綿組織厚度的比較

葉片厚度雜交后代新梨11 號(hào)與親本香梨、鴨梨三者之間呈極顯著差異；新梨7 號(hào)與早酥梨無顯著差異，與香梨呈顯著差異；新梨2 號(hào)與香梨呈極顯著差異；新梨6 號(hào)與蘋果梨無顯著差異，與香梨呈極顯著差異；新梨10 號(hào)與香梨無顯著差異，與鴨梨呈極顯著差異；84-1-1 與蘋果梨差異不顯著，與香梨呈顯著差異。柵欄組織厚度雜交后代新梨11 號(hào)與鴨梨無顯著差異，與香梨呈顯著性差異；新梨7 號(hào)與早酥梨、香梨呈極顯著差異；新梨2 號(hào)與香梨呈顯著差異；新梨6 號(hào)與香梨、蘋果梨之間呈顯著性差異；新梨10 號(hào)與香梨差異不顯著，與鴨梨呈顯著性差異；84-1-1 與蘋果梨、香梨之間呈顯著性差異。海綿組織厚度雜交后代新梨11 號(hào)與鴨梨差異不顯著，與香梨呈顯著性差異。因此，不同梨品種各個(gè)厚度之間存在顯著性差異，雜交后代與親本之間也存在著明顯的差異，新梨7 號(hào)各個(gè)組織厚度明顯高于其他品種，親本之間香梨的各個(gè)組織厚度明顯低于其他品種。

2.3 不同梨品種葉片上表皮細(xì)胞長(zhǎng)寬的比較

由表2 可知，上表皮細(xì)胞長(zhǎng)度最大的是‘新梨11號(hào)’，最小的是‘香梨’，不同梨品種上表皮平均長(zhǎng)度為23.84μm。上表皮細(xì)胞寬度最大的是‘早酥梨’，最小的是‘香梨’，上表皮細(xì)胞平均寬度為16.98μm。上表皮細(xì)胞長(zhǎng)度新梨2 號(hào)、新梨6 號(hào)、新梨7 號(hào)、新梨10 號(hào)、早酥梨、鴨梨之間差異不顯著，新梨11 號(hào)、蘋果梨與84-1-1、香梨之間呈顯著性差異。上表皮細(xì)胞寬度新梨11 號(hào)、早酥梨、蘋果梨之間差異不顯著，新梨2 號(hào)、新梨6 號(hào)、新梨7 號(hào)、新梨10 號(hào)、84-1-1、鴨梨之間差異不顯著，早酥梨與香梨呈極顯著差異。

表2 不同梨品種葉片上表皮細(xì)胞長(zhǎng)寬的比較

上表皮細(xì)胞長(zhǎng)度雜交后代新梨11 號(hào)與親本香梨、鴨梨之間呈顯著性差異；新梨7 號(hào)與早酥梨無顯著差異，與香梨呈顯著性差異；新梨2 號(hào)與香梨之間呈顯著性差異；新梨6 號(hào)與蘋果梨差異不顯著，與香梨呈顯著性差異；新梨10 號(hào)與鴨梨之間差異不顯著，與香梨呈顯著性差異。84-1-1 與香梨、蘋果梨之間呈顯著性差異。上表皮細(xì)胞寬度雜交后代新梨11 號(hào)與親本香梨、鴨梨之間呈顯著性差異；新梨7 號(hào)與香梨、早酥梨之間呈顯著性差異；新梨2 號(hào)與香梨之間差異不顯著；新梨6 號(hào)與香梨、蘋果梨之間呈顯著性差異；新梨10 號(hào)與鴨梨之間差異不顯著，與香梨呈顯著性差異；84-1-1與香梨、蘋果梨之間呈顯著性差異。

因此，不同梨品種葉片上表皮細(xì)胞長(zhǎng)度和寬度存在著顯著性差異，香梨各個(gè)上表皮細(xì)胞長(zhǎng)寬明顯低于其他品種。

2.4 不同梨品種葉片下表皮細(xì)胞長(zhǎng)寬的比較

由表3 可知，下表皮細(xì)胞長(zhǎng)度最大的是‘新梨11 號(hào)’，最小的是‘香梨’，下表皮細(xì)胞平均長(zhǎng)度為16.26μm。下表皮細(xì)胞寬度最大的是‘早酥梨’，最小的是‘香梨’，下表皮細(xì)胞平均寬度為11.40μm。下表皮細(xì)胞長(zhǎng)度新梨2 號(hào)、新梨10號(hào)、84-1-1、早酥梨、鴨梨之間差異不顯著，新梨6 號(hào)、新梨7 號(hào)、新梨11 號(hào)、蘋果梨之間差異不顯著，新梨11 號(hào)與香梨之間呈極顯著差異。

表3 不同梨品種葉片下表皮細(xì)胞長(zhǎng)寬的比較

下表皮細(xì)胞寬度新梨6 號(hào)、新梨11 號(hào)、早酥梨、蘋果梨之間呈差異不顯著，新梨10 號(hào)與鴨梨之間無顯著差異，新梨7 號(hào)與84-1-1 之間呈差異不顯著，新梨2 號(hào)與香梨之間無顯著差異。下表皮細(xì)胞長(zhǎng)度雜交后代新梨11 號(hào)與親本香梨、鴨梨之間存在著顯著性差異。新梨7 號(hào)與早酥梨之間差異不顯著，與香梨之間呈顯著性差異。新梨2 號(hào)與香梨之間呈顯著性差異。新梨6 號(hào)與蘋果梨之間差異不顯著，與香梨之間呈顯著性差異。新梨10 號(hào)與鴨梨之間差異不顯著，與香梨之間呈顯著性差異。84-1-1 與香梨、蘋果梨之間呈極顯著性差異。下表皮細(xì)胞寬度雜交后代新梨11 號(hào)與親本香梨、鴨梨之間存在著顯著性差異，香梨與鴨梨之間無顯著差異。新梨7 號(hào)與香梨、早酥梨之間呈顯著性差異。新梨2 號(hào)與香梨之間無顯著差異。新梨6 號(hào)與蘋果梨之間無顯著差異，與香梨之間呈顯著性差異。新梨10 號(hào)與香梨、鴨梨之間差異不顯著。84-1-1 與香梨、蘋果梨之間呈顯著性差異。

3 討論

近年來，許多學(xué)者對(duì)葉片形態(tài)及解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。王寶華等[8-10]研究認(rèn)為，海綿組織厚度與葉片厚度呈顯著正相關(guān)，柵欄組織厚度、葉片厚度與海綿組織厚度、葉片厚度分別反映了葉片組織的緊密度和疏松度兩方面的特征。新梨7 號(hào)、早酥梨、鴨梨3 個(gè)品種的葉片厚度最顯著，新梨7 號(hào)、新梨11 號(hào)等2 個(gè)品種的柵欄組織厚度最顯著，早酥梨、鴨梨、新梨2 號(hào)、新梨7號(hào)等4 個(gè)品種的海綿組織厚度最顯著。蘋果梨、新梨6號(hào)兩種品種的上表皮細(xì)胞長(zhǎng)度最顯著，早酥梨、新梨11 號(hào)、蘋果梨等3 個(gè)上表皮細(xì)胞寬度最顯著，新梨11號(hào)、蘋果梨等2 種品種的下表皮細(xì)胞長(zhǎng)度最顯著，早酥梨、新梨11 號(hào)等價(jià)目品種的下表皮細(xì)胞寬度最顯著。

研究結(jié)果表明，不同梨品種葉片的厚度、柵欄組織、海綿組織、上下表皮細(xì)胞大小存在顯著性差異,發(fā)達(dá)的柵欄組織可增加光合作用，積累同化產(chǎn)物。因此，雜交后代與親本有著密切的關(guān)系，親本香梨各個(gè)指標(biāo)低于其他的品種，從而影響了不同品種的葉片解剖結(jié)構(gòu)的差異。

4 結(jié)論

通過研究表明，早酥梨葉片厚度達(dá)到最高值，香梨葉片厚度達(dá)到最小值。新梨7 號(hào)葉片具有更發(fā)達(dá)的柵欄組織。早酥梨葉片具有更發(fā)達(dá)的海綿組織。上下表皮細(xì)胞具有長(zhǎng)方形、正方形、橢圓形、長(zhǎng)圓形等形狀，早酥梨葉片具有最寬的上下表皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)。因此，每個(gè)不同品種葉片厚度，柵欄組織和海綿組織之間存在明顯的差異。