國(guó)產(chǎn)柿屬(Diospyros)的葉表皮形態(tài)研究及其分類學(xué)意義

鄒璞, 龍開蓮, 涂鐵要, 李永泉, 李世晉**

國(guó)產(chǎn)柿屬()的葉表皮形態(tài)研究及其分類學(xué)意義

鄒璞1,2,3,4*, 龍開蓮5*, 涂鐵要1,2, 李永泉6, 李世晉1,2**

(1. 中國(guó)科學(xué)院華南植物園，中國(guó)科學(xué)院資源保護(hù)與可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510650; 2. 華南國(guó)家植物園，廣州 510650; 3. 中國(guó)科學(xué)院核心植物園, 廣州 510650; 4. 廣東省應(yīng)用植物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510650; 5. 湖北省林科院石首楊樹研究所，湖北 石首 434400; 6. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院園藝園林學(xué)院，廣州 510225)

為了解柿屬()植物的葉表皮特征，在光學(xué)顯微鏡下觀察了46種2變種植物的葉表皮微形態(tài)特征，并進(jìn)行了主成分分析。結(jié)果表明，柿屬植物的葉表皮微形態(tài)可分為2組：A組的表皮細(xì)胞為不規(guī)則形，垂周壁淺波狀或深波狀；B組的表皮細(xì)胞為多邊形，垂周壁平直或弓形。氣孔全部位于下表皮，以無(wú)規(guī)則型為主，但同時(shí)有輻射型、環(huán)列型和十字型氣孔存在。大多數(shù)種具有表皮毛，表皮毛有非腺毛和頭狀腺毛的區(qū)別。柿屬植物的葉表皮微形態(tài)特征類型多樣，能夠?yàn)椴糠诸惾旱姆诸愄峁┹^好的形態(tài)學(xué)證據(jù)。

柿屬；葉表皮形態(tài)；氣孔；表皮毛；主成分分析

柿屬()是柿樹科(Ebenaceae)中最大的屬，全世界約500種，廣泛分布于熱帶地區(qū)，極少數(shù)物種分布于溫帶地區(qū)，其中亞洲約200種，南美洲100～130種，非洲大陸及馬達(dá)加斯加各約100種[1–8]。我國(guó)約60種[9]，其中特有種約44種，主要分布在我國(guó)東南、華南及西南地區(qū)。

自林奈于1753年建立柿屬以來(lái)，不同的學(xué)者根據(jù)不同的性狀提出了多個(gè)屬下分類系統(tǒng)，然而這些分類系統(tǒng)大多是基于不同地區(qū)的柿屬植物提出的，White[10–12]先后3次對(duì)非洲的柿屬植物進(jìn)行整理，將非洲的91種分為18組，Singh[13]記錄了產(chǎn)于印度的66種，將其分為27組。這些分類系統(tǒng)在對(duì)中國(guó)產(chǎn)柿屬植物的分類具有一定的局限性，加之國(guó)產(chǎn)柿屬中特有種多達(dá)44種，占總種數(shù)的2/3, 至今仍然沒有基于國(guó)產(chǎn)柿屬的屬下分類系統(tǒng)，僅有吳征鎰等[14]整理的云南分布17種，其中包括11新種2新變種，屬下的分類系統(tǒng)采用的是Hiern (1873)系統(tǒng)中的5組，分別為sect.、sect.、sect.、sect.和sect.，此外還有2種和，分別置于另外的2組，但是沒有指出具體屬于哪個(gè)組。分子系統(tǒng)學(xué)方面，Yonemori等[15]利用K和ITS兩個(gè)片段探究14種柿(9泰國(guó)的種，4溫帶地區(qū)的種和1非洲的種)之間的關(guān)系，結(jié)果表明與柿()擁有共同的祖先，且油柿()與柿的親緣關(guān)系較近。Duangiai等[1–2]的研究表明,(隸屬于單屬科Lissocarpaceae)應(yīng)該包含在柿樹科內(nèi)，即形成了廣義的柿樹科，此外廣義柿樹科主要分為2個(gè)大支，分別對(duì)應(yīng)2亞科Lissocar- poideae和Ebenoideae，而后Lissocarpoideae亞科又大致分為3支，對(duì)應(yīng)3屬(和)。雖然柿屬的系統(tǒng)學(xué)位置已基本確定，但是其屬內(nèi)種間關(guān)系不清楚，分子系統(tǒng)的結(jié)果尚未得到形態(tài)學(xué)的很好支持。

對(duì)于國(guó)產(chǎn)柿屬分類學(xué)方面的研究資料不多，最近Tang等[16]確定了我國(guó)現(xiàn)有65種柿屬植物，其中45種為特有種，18種分布極為狹窄。最近童毅華等[17]發(fā)表了廣東柿屬一新組合，丹霞柿[(R. H. Miao & W. Q. Liu)Y. H. Tong & N. H. Xia]。袁錄霞[18]基于K和L序列對(duì)大別山柿屬植物DNA條形碼及其適用性進(jìn)行的研究，僅對(duì)部分種間關(guān)系進(jìn)行了推斷，認(rèn)為烏柿()與嶺南柿()，法國(guó)柿()與異色柿()可能同源。傅建敏[19]基于基因組淺層測(cè)序數(shù)據(jù)組裝了柿、君遷子()、油柿、浙江柿()和金棗柿(‘Jinzaoshi’)等5種的葉綠體全基因組，系統(tǒng)發(fā)育分析表明柿與金棗柿、油柿和云南野毛柿()親緣關(guān)系更近，而與浙江柿和君遷子親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。

迄今為止，尚未見對(duì)整個(gè)國(guó)產(chǎn)柿屬植物進(jìn)行系統(tǒng)的分類學(xué)研究，有許多具有潛在分類和系統(tǒng)學(xué)價(jià)值的性狀值得挖掘。葉表皮的微形態(tài)解剖學(xué)研究是分類學(xué)和系統(tǒng)學(xué)的常用方法之一。Wilkinson[20]曾提出，在科及科以上水平，氣孔器的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)發(fā)育沒有直接的相關(guān)性，但在某個(gè)限定的分類群中(如1科或1屬)，如果結(jié)合其他的演化性狀，不同的氣孔器類型間可能存在有系統(tǒng)學(xué)意義的聯(lián)系。葉表皮的形態(tài)特征，如表皮細(xì)胞的式樣、氣孔的類型、保衛(wèi)細(xì)胞的形狀及角質(zhì)層紋飾，通常在種間是恒定不變的，因此對(duì)于理解屬間及屬內(nèi)的關(guān)系有著重要意義。20世紀(jì)中后期，Wilkinson[20]和Metcalfe等[21]曾報(bào)道柿樹科植物葉表皮主要類型為無(wú)規(guī)則型和輻射型。近年來(lái)，Maiti等[22]報(bào)道了墨西哥2種柿屬植物(和)葉表皮的氣孔類型為無(wú)規(guī)則型，Ugbogu等[23]報(bào)道尼日尼亞30種柿屬植物的葉表皮氣孔類型有無(wú)規(guī)則型、多細(xì)胞型、環(huán)列型和十字型，表皮毛分為腺毛或非腺毛。Akinsulire等[24]研究了尼日尼亞西南部13種柿屬植物的葉表皮形態(tài)和葉脈,認(rèn)為葉表皮和脈絡(luò)特征在柿屬分類中很重要，并指出葉表皮氣孔類型有無(wú)規(guī)則型、平列型、環(huán)列型和十字型。依澤等[25]對(duì)國(guó)產(chǎn)柿屬5種1變種的葉片脈序、表皮形態(tài)、葉解剖結(jié)構(gòu)、葉粉末等特征進(jìn)行了比較觀察，認(rèn)為該屬植物葉片的二級(jí)脈與三級(jí)脈具有鑒別意義; 發(fā)現(xiàn)該屬植物葉表皮皆具有單細(xì)胞非腺毛，大多具有腺毛;個(gè)別種的粉末中可見石細(xì)胞，認(rèn)為葉片特征可用于柿屬藥用植物營(yíng)養(yǎng)期的鑒別。但目前對(duì)柿屬植物葉表皮的研究還比較缺乏。本文詳細(xì)研究了國(guó)產(chǎn)柿屬44種和2亞種，以及2國(guó)外種的葉表皮氣孔類型和表皮毛情況，以期為國(guó)產(chǎn)柿屬植物的分類和系統(tǒng)學(xué)研究提供微形態(tài)學(xué)資料。

1 材料和方法

1.1 材料

本研究對(duì)46種2變種國(guó)產(chǎn)柿屬()植物(含國(guó)外2種)進(jìn)行了光鏡觀察，除少數(shù)材料為新鮮葉片外，其余均取自標(biāo)本館館藏標(biāo)本。本文分類單元參考, Vol. 15[9]，憑證標(biāo)本信息見表1。

1.2 方法

制片方法 采用過(guò)氧化氫-醋酸法[26]。經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)后，將植物葉片近中脈兩側(cè)切成1 cm×1 cm的小塊，浸泡在等量的30%過(guò)氧化氫-醋酸溶液中，在60 ℃烘箱內(nèi)放置12～24 h (時(shí)間長(zhǎng)短因葉質(zhì)地不同而稍有不同，一般革質(zhì)的葉片處理時(shí)間較長(zhǎng)，必要時(shí)亦可延長(zhǎng)處理時(shí)間，而紙質(zhì)或膜質(zhì)的葉面處理時(shí)間較短)，待葉肉組織和表皮細(xì)胞分離后，將離析材料取出，用毛筆輕輕掃除葉肉細(xì)胞，漂洗干凈，1%番紅染色1～5 min，制作成臨時(shí)裝片，在光學(xué)顯微鏡(Olympus BX41)下觀察和拍照。

氣孔密度計(jì)算方法 在固定倍數(shù)下，用光學(xué)顯微鏡(Olympus BX41)對(duì)表皮的不同部位進(jìn)行10次拍照，統(tǒng)計(jì)每張照片中氣孔的數(shù)目，取平均值, 然后在相同的倍數(shù)下對(duì)標(biāo)尺進(jìn)行拍照，得出葉表皮的長(zhǎng)(a)和寬(b)，視野面積=×，最后用視野中氣孔數(shù)除以即得氣孔密度，以n/mm2表示。

本文氣孔類型所用術(shù)語(yǔ)參考Dilcher[27]和Bara- nova[28]的描述，表皮毛參考Wilkinson[20]的描述。

表1 國(guó)產(chǎn)柿屬材料

續(xù)表(Continued)

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Rstudio軟件分別對(duì)上、下表皮細(xì)胞的形狀、垂周壁、有無(wú)加厚、有無(wú)表皮毛、表皮毛類型及其數(shù)目(有幾種表皮毛)，以及氣孔器的類型、數(shù)目、密度、長(zhǎng)、寬和長(zhǎng)寬比等形態(tài)特征構(gòu)成的矩陣進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 表皮細(xì)胞

根據(jù)觀察，國(guó)產(chǎn)杮屬植物的葉表皮細(xì)胞形狀大致可以分為3種類型：(1) 上下表皮細(xì)胞均為多邊形(常為5～6邊形)，大小不等，垂周壁平直或弓形，細(xì)胞壁又可分為2種亞型, 明顯加厚[黑毛柿(),圖2: A, B]和不加厚[海南柿(),圖1: I, J)]。(2) 上下表皮細(xì)胞均為不規(guī)則形，垂周壁分為淺波形和波狀，細(xì)胞壁亦可分為2種亞型, 加厚[五蒂柿(),圖1: E, F)]與不加厚[長(zhǎng)柱柿(), 圖1: C, D)]。(3)上表皮細(xì)胞為多邊形，垂周壁平直或弓形, 下表皮細(xì)胞則為不規(guī)則形，垂周壁淺波狀，僅有大理柿(, 圖1: A, B)、油柿(,圖2: E, F)和保亭柿(, 圖2: G, H)少數(shù)幾種(表2)。

表2 光鏡下國(guó)產(chǎn)柿屬植物葉表皮細(xì)胞特征和氣孔類型

續(xù)表(Continued)

Irr: 不規(guī)則型; Pol: 多邊形; Str-arc: 平直-弓形; Rep: 淺波狀; Sin: 深波狀; An: 無(wú)規(guī)則型; Ac: 輻射型; Cy: 環(huán)列型; St: 十字型; –: 沒有; +: 有; ++: 較多; +++: 極多。

Irr: Irregular; Pol: Polygonal; Str-arc: Straight to arched; Rep: Repand; Sin: Sinuous; An: Anomocytic; Ac: Actinocytic; Cy: Cyclocytic; St: Staurocytic; –: None; +: Have; ++: Many; +++: More.

2.2 氣孔器

國(guó)產(chǎn)柿屬植物葉片的氣孔均分布在下表皮。氣孔器主要為不規(guī)則型，同時(shí)也伴有其他類型, 如輻射型、環(huán)列型和十字型(表2)。不規(guī)則型的氣孔周圍常有4～6個(gè)細(xì)胞包圍，其與正常細(xì)胞無(wú)異，如長(zhǎng)柱柿(圖1: D)。但是有些種氣孔下陷，使得其氣孔周圍的輪廓不清晰，如光葉柿(, 圖1: H)。輻射型的保衛(wèi)細(xì)胞由呈輻射狀延長(zhǎng)的副衛(wèi)細(xì)胞包圍，如梵凈山柿()、海南柿(，圖1: J)和圓萼柿()。環(huán)列型的保衛(wèi)細(xì)胞被1～2圈，每圈由4或4個(gè)以上的窄副衛(wèi)細(xì)胞圍繞，如美脈柿()、異色柿()、囊萼柿()和山欖葉柿(，圖3: B)。十字型的保衛(wèi)細(xì)胞被4個(gè)大小相似與之成直或斜十字形排列的副衛(wèi)細(xì)胞所包圍。如五蒂柿(圖1: F)、烏材()、瓊南柿()、過(guò)布柿()和嶺南柿()。

國(guó)產(chǎn)柿屬植物葉片的氣孔形狀大致分為扁圓形、近圓形或者近橢圓形，其氣孔的長(zhǎng)/寬比為0.77～1.71。氣孔大小相差較大，最大的為海南柿(38.6m×35.7m)(圖1: J)，最小為黑皮柿(, 19.7m×17.1m)(圖2: D)。平均氣孔密度為319 n/mm2，最低的為五蒂柿(124 n/mm2, 圖1: F)，最高為毛柿(, 570 n/mm2, 圖3: D)。

圖1 柿屬植物的葉表皮微形態(tài)。A, B: 大理柿; C, D: 長(zhǎng)柱柿; E, F: 五蒂柿; G, H: 光葉柿; I, J: 海南柿。A, C, E, G, I: 上表皮; B, D, F, H, J: 下表皮。標(biāo)尺=50 μm

2.3 表皮毛

46種2變種國(guó)產(chǎn)柿屬葉片有無(wú)表皮毛的情況可分為4種(表2)：(1) 上表皮和下表皮均無(wú)表皮毛(五蒂柿、光葉柿、烏材、梵凈山柿、象牙樹、黑毛柿、六花柿、長(zhǎng)苞柿、瓊島柿、圓萼柿、黑皮柿、黑柿、網(wǎng)脈柿、過(guò)布柿和小果柿等15種)；(2) 上表皮有表皮毛下表皮無(wú)(大理柿和美脈柿2種)；(3) 下表皮有表皮毛而上表皮無(wú)(瓊南柿、蘭嶼柿、異色柿、青茶柿和山欖葉柿等5種)；(4) 上表皮和和下表皮均有表皮毛(異萼柿、長(zhǎng)柱柿、烏柿、崖柿、巖柿、紅枝柿、海南柿、囊萼柿、柿、龍勝柿、海邊柿、苗山柿、羅浮柿、油柿、保亭柿、點(diǎn)葉柿、老鴉柿、石生柿、毛柿、信宜柿、嶺南柿、單子柿、湘桂柿和云南柿等24種，野柿和無(wú)毛網(wǎng)脈柿2變種)。本研究沒觀察到有分枝的表皮毛，即表皮毛均為不分枝的單列毛，有的集中在葉脈處(如云南柿, 圖3: G)，有的分布于整個(gè)葉面[如異萼柿(，圖3: I)]。其中12種和1變種[如異萼柿(圖3：I)和野柿(var.)]有腺毛和非腺毛；另外12種和1變種僅有非腺毛[如云南柿(圖3: G)和無(wú)毛網(wǎng)脈柿(s var.)]。非腺毛均為單細(xì)胞毛，細(xì)長(zhǎng)，如云南柿(, 圖3: G)。腺毛均為頭狀腺毛，其中異萼柿、紅枝柿、柿、點(diǎn)葉柿()、烏柿()、油柿、信宜柿和嶺南柿僅有1種頭狀腺毛(圖3: G)，但油柿為長(zhǎng)柄腺毛，頂端為單個(gè)膨大細(xì)胞(圖2: F)。老鴉柿()有2種頭狀腺毛，一種頂端為3～4個(gè)直徑相同的單列細(xì)胞(圖2: J)，另一種頂端為2個(gè)較膨大的細(xì)胞(圖3: J)。

圖2 柿屬植物的葉表皮微形態(tài)。A, B: 黑毛柿; C, D: 黑皮柿; E, F: 油柿; G, H: 保亭柿; I, J: 老鴉柿。A, C, E, G, I: 上表皮; B, D, F, H, J: 下表皮。箭頭示頭狀腺毛。標(biāo)尺=50 μm

2.4 主成分分析

經(jīng)主成分分析，前4個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率分別為31.3%、19.7%、13.2% 和8.8%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)73%，已經(jīng)代表了原始性狀的大部分信息，故選出前4個(gè)主成分為新選主成分，從原18個(gè)性狀在新選4個(gè)主成分上的因子載荷量可以看出，上、下表皮細(xì)胞形狀、上、下表皮細(xì)胞垂周壁、上、下表皮毛類型和數(shù)目、有無(wú)上表皮毛在前4個(gè)主成分上都有較高的載荷量。因此，根據(jù)前2個(gè)主成分做二維散點(diǎn)圖，然而所有個(gè)體呈現(xiàn)交錯(cuò)分布，無(wú)法有效區(qū)分出柿屬的不同種(圖4)，但是通過(guò)葉表皮細(xì)胞形態(tài)與垂周壁的式樣，可以把48種柿屬植物分為2大組：A組的葉表皮細(xì)胞無(wú)規(guī)則型，垂周壁為深波狀或淺波狀；B組的葉表皮細(xì)胞為多邊形，垂周壁平直或弓形。單子柿(45)雖然位置略有偏差，但根據(jù)其葉表皮細(xì)胞為多邊形，垂周壁平直或弓形應(yīng)屬于B組。

圖3 柿屬植物的葉表皮微形態(tài)。A, B: 山欖葉柿; C, D: 毛柿; E, F: 小果柿; G, H: 云南柿; I: 異萼柿; J: 老鴉柿。A, C, E, G: 上表皮; B, D, F, H, I, J: 下表皮。標(biāo)尺=50 μm

3 結(jié)論和討論

3.1 葉表皮特征及其系統(tǒng)學(xué)意義

本研究報(bào)道了國(guó)產(chǎn)柿屬46種2變種的葉表皮微形態(tài)特征，首先是葉表皮細(xì)胞可以分為3種類型：上下表皮形狀均為多邊形，垂周壁平直或弓形；上下表皮細(xì)胞形狀均為不規(guī)則形，根據(jù)垂周壁波狀起伏的程度分為淺波形和波狀；上表皮細(xì)胞為多邊形，垂周壁平直或波狀，下表皮細(xì)胞則為多邊形或者不規(guī)則形，垂周壁垂直或波狀。其次，僅在下表皮分布有氣孔器，氣孔器可分為4種類型：主要為無(wú)規(guī)則型，其余還有輻射型、環(huán)列型、十字型，通常與無(wú)規(guī)則型并存。再者，表皮毛的分布也可以分為3種情況，有的上表皮和下表皮均無(wú)毛；有的只有一面有毛，有的上下表皮都有毛。表皮毛又可以分為腺毛和非腺毛，腺毛又有單細(xì)胞和單列多細(xì)胞之分。

Duangjai等[2]利用6個(gè)葉綠體片段對(duì)99種廣義柿樹科(柿樹屬83種)植物進(jìn)行了系統(tǒng)學(xué)研究，認(rèn)為柿屬有11個(gè)進(jìn)化支(clade)。該研究?jī)H包含了本研究中的7物種(長(zhǎng)柱柿異色柿紅枝柿象牙樹柿海邊柿和老鴉柿)，7種植物分別位于4個(gè)進(jìn)化支中，其中紅枝柿和海邊柿屬關(guān)系近緣，聚于同進(jìn)化支，并得到了葉表皮微形態(tài)特征的支持：如二者均屬于B組具有多邊形的葉表皮細(xì)胞，垂周壁平直或弓形，且細(xì)胞有加厚；均具有環(huán)列型和無(wú)規(guī)則型氣孔器；上下表皮均被毛。雖然老鴉柿與紅枝柿、海邊柿同屬于Clade Q，但它具無(wú)規(guī)則的葉表皮細(xì)胞，垂周壁深波狀，僅有無(wú)規(guī)則型氣孔器，上下表皮均被毛，屬于B組葉表皮微形態(tài)與后2種(屬于A組)有較大區(qū)別。長(zhǎng)柱柿和異色柿同屬于Clade K，但葉表皮微形態(tài)差異較大，前者屬于A組具無(wú)規(guī)則的葉表皮細(xì)胞，垂周壁深波狀，僅有無(wú)規(guī)則型氣孔器，上下表皮均被毛；后者屬于B組具有多邊形的葉表皮細(xì)胞，垂周壁平直或弓形，具環(huán)列型和無(wú)規(guī)則型氣孔器，僅下表皮被毛。柿和象牙樹分別位于不同的進(jìn)化支，沒有其他種的葉表皮資料可以比較。

吳征鎰等[14]曾經(jīng)描述了17種2變種國(guó)產(chǎn)柿屬植物，并分為7組。本研究的12種1變種植物包含在其中，但是葉表皮微形態(tài)特征不完全支持其劃分。sect.中的烏柿、網(wǎng)脈柿和無(wú)毛網(wǎng)脈柿葉表皮微形態(tài)均屬于A組，而瓊南柿的葉表皮微形態(tài)屬于B組；sect.中的單子柿和大理柿葉表皮微形態(tài)屬于B組，而羅浮柿屬于A組。

Walln?fer[3]曾報(bào)道柿屬植物和葉片上表皮有氣孔器，但Ugbogu等[23]和Akinsulire等[24]在非洲尼日尼亞近50種柿屬植物中沒有觀察到上表皮有氣孔的現(xiàn)象，本研究中也沒有觀察到上表皮有氣孔的情況，該性狀還需要進(jìn)一步的研究和確認(rèn)。綜合前人[23–24]的研究，目前認(rèn)為全世界柿屬植物的氣孔器類型有無(wú)規(guī)則型、環(huán)列型、平列型、輻射型、多細(xì)胞型和十字型，但本研究中并沒有觀察到平列型和多細(xì)胞型氣孔。Ugbogu等[23]報(bào)道尼日尼亞柿屬植物葉片的表皮毛有3種類型：(1) 非腺毛，多細(xì)胞，無(wú)分枝；(2) 非腺毛，單細(xì)胞，無(wú)分枝；(3) 單列多細(xì)胞腺毛。本研究中的非腺毛與腺毛均為無(wú)分枝的單列毛，沒有觀察到多細(xì)胞的非腺毛，僅有單細(xì)胞的非腺毛，但觀察到了多細(xì)胞的腺毛，均為頭狀腺毛，腺毛有4種類型: (1) 2個(gè)細(xì)胞組成，頂部膨大；(2) 2個(gè)細(xì)胞組成，具長(zhǎng)柄, 頂端為單個(gè)膨大細(xì)胞；(3) 頂端為3～4個(gè)同樣大小的細(xì)胞；(4) 頂端2個(gè)細(xì)胞。這幾種腺毛在柿屬中均為首次報(bào)道。

Ugbogu等[23]認(rèn)為柿屬葉表皮的氣孔類型和每個(gè)區(qū)域的氣孔數(shù)量在分類學(xué)上很重要，但是根據(jù)本研究主成分分析結(jié)果，我們認(rèn)為國(guó)產(chǎn)柿屬葉表皮最重要的分類性狀應(yīng)該是上表皮細(xì)胞形狀、下表皮細(xì)胞形狀、上表皮垂周壁式樣、下表皮垂周壁式樣、上表皮毛類型、上表皮毛類型的數(shù)目、下表皮毛類型、下表皮毛類型的數(shù)目和有無(wú)上表皮毛，而氣孔器類型、氣孔的密度與氣孔長(zhǎng)寬比值這些性狀的可信度不高。通過(guò)主成分分析，本研究的48種柿屬植物可分為2大類，A組中的嶺南柿、烏柿、老鴉柿、異萼柿和美脈柿的葉表皮細(xì)胞為無(wú)規(guī)則型，垂周壁為深波狀或淺波狀，這些種的花冠常為壇狀或者壺狀，雌花單生，雄花常3朵成聚傘花序；而B組葉表皮細(xì)胞為多邊形，垂周壁平直或弓形的瓊南柿和小果柿的小枝均密被毛，雌雄花均單生，且雌雄花基本無(wú)差異。這些種的葉表皮微形態(tài)與其宏觀形態(tài)一致。B組27種1變種柿屬植物中至少有11種來(lái)自海南，葉表皮形態(tài)特征與產(chǎn)地的相關(guān)性值得進(jìn)一步研究。

3.2 葉表皮特征可用于部分種的鑒定

在本研究中根據(jù)表皮毛特征可以鑒定油柿和老鴉柿：僅油柿的腺毛頂端膨大似氣泡，而老鴉柿有2種不同的腺毛。

綜上，目前國(guó)產(chǎn)柿屬植物的葉表皮微形態(tài)特征類型多樣，變化較明顯，能夠?yàn)椴糠诸惾禾峁┹^好的形態(tài)學(xué)證據(jù)。但是本研究明顯的不足之處在于取樣時(shí)僅僅選取了一份樣品為代表，沒有分不同居群采樣，所以無(wú)法對(duì)葉表皮形態(tài)在不同居群是否具有穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)述，這一點(diǎn)將在今后的研究中改進(jìn)。全世界的柿屬植物有近500種，對(duì)其他種的葉表皮微形態(tài)的研究還非常有限，需要進(jìn)一步深入的研究，以期獲得更多有價(jià)值的形態(tài)學(xué)資料。

致謝 衷心感謝中國(guó)科學(xué)院華南植物園孔航輝副研究員和廣西大學(xué)曾求標(biāo)先生在論文修改中給予的幫助，同時(shí)感謝中國(guó)科學(xué)院華南植物園標(biāo)本館(IBSC)、中國(guó)科學(xué)院昆明植物所標(biāo)本館(KUN)、中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所標(biāo)本館(IBK)和中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園標(biāo)本館(HITBC)提供標(biāo)本。

[1] DUANGJAI S, SAMUEL R, MUNZINGER J, et al. A multi-locus plastid phylogenetic analysis of the pantropical genus(Ebenaceae), with an emphasis on the radiation and biogeographic origins of the New Caledonian endemic species [J]. Mol Phylogenet Evol, 2009, 52(3): 602–620. doi: 10.1016/j.ympev.2009.04.021

[2] DUANGJAI S, WALLN?FER B, SAMUEL R, et al. Generic delimit- tation and relationships in Ebenaceae sensu lato: Evidence from six plastid DNA regions [J]. Am J Bot, 2006, 93(12): 1808–1827. doi: 10. 3732/ajb.93.12.1808

[3] WALLN?FER B. The biology and systematics of Ebenaceae: A review [J]. Ann Naturhist Mus Wien, 2001 B, 103: 485–512.

[4] WALLN?FER B. A revision of neotropical(Ebenaceae): Part 1 [J]. Ann Naturhist Mus Wien, 2007 B, 108: 207–247.

[5] WALLN?FER B. A revision of neotropical(Ebenaceae): Part 2 [J]. Ann Naturhist Mus Wien, 2009 B, 110: 173–211.

[6] WALLN?FER B. A revision of neotropical(Ebenaceae): Part 3 [J]. Ann Naturhist Mus Wien, 2010 B, 111: 101–133.

[7] WALLN?FER B. A revision of neotropical(Ebenaceae): Part 4 [J]. Ann Naturhist Mus Wien, 2011 B, 112: 181–220.

[8] BAKHUIZEN VAN DEN BRINK, R. C. Revisio Enacearum Malayensium [J]. Bull Jard Bot Buitenzorg, serie 3, 1936–1955, 15(1–5): 1–515.

[9] LEE S G, GILBERT M G, WHITE F. Family Ebenaceae [M]// Wu Z Y, Raven P H. Flora of China, Vol. 15. Beijing: Science Press & St. Louis: Missouri Botanical Garden Press, 1996: 215–234.

[10] WHITE F. Notes on the Ebenaceae VIII: The African section of[J]. Bull Jard Bot Nat Belg, 1980, 50(3/4): 445–460.

[11] WHITE F. Ebenaceae [M]// Launert E. Flora Zambesiaca, Vol. 7(1). London: Flora Zambesiaca Managing Committee, 1983: 248–300.

[12] WHITE F. Twenty-two new and little-known species of(Ebenaceae) from New Caledonia with comments on section Maba [J]. Adansonia, 1992, 14(4): 179–222.

[13] SINGH V. Monograph on IndianL. (persimmon, ebony) Ebenaceae [M]. Kolkata: Botanical Survey of India, 2005: 1–323.

[14] WU Z Y, LI X W. Research Report on the Flora of Tropical and Subtropical Plants in Yunnan, Vol. 1 [M]. Beijing: Science Press, 1965: 9–23. [吳征鎰，李錫文. 云南熱帶亞熱帶植物區(qū)系研究報(bào)告, 第1集[M]. 北京: 科學(xué)出版社，1965: 9–23.]

[15] YONEMORI K, HONSHO C, KANZAKI S, et al. Sequence analyses of the ITS regions and the matK gene for determining phylogenetic relationships of(persimmon) with other wild(Ebenaceae) species [J]. Tree Genet Genom, 2008, 4(2): 149–158. doi: 10.1016/j.scienta.2008.02.001

[16] TANG D L, ZHANG Q L, XU L Q, et al. Number of species and geographical distribution ofL. (Ebenaceae) in China [J]. Hort Plant J, 2019, 5 (2): 59–69. doi: 10.1016/j.hpj.2018.10.003.

[17] TONG Y H, XIA N H.(R. H. Miao & W. Q. Liu) Y. H. Tong & N. H. Xia (Ebenaceae), a new combination and a new synonym for a persimmon from Guangdong [J]. J Trop Subtrop Bot, 2019, 27(3): 346–348. [童毅華, 夏念和. 丹霞柿, 廣東柿屬(柿樹科)一新組合及其一新異名[J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào), 2019, 27(3): 346– 348. doi: 10.11926/jtsb.4053.]

[18] YUAN L X. Gentic diversity and phylogenetics of persimmon germ- plasm native to Dabieshan Region based on molecular marker and DNA barcoding [D]. Wuhan: Huazhong Agricultural University, 2012: 29– 85. [袁錄霞. 基于分子標(biāo)記和DNA條形碼的大別山特產(chǎn)柿種質(zhì)的遺傳多樣性和系統(tǒng)發(fā)育學(xué)[D]. 武漢: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2012: 29–85.]

[19] FU J M. Chloroplast genome sequences ofspp.: Phyloge- netic and genetic variation analyses [D]. Changsha: Central South University of Forestry and Technology, 2017: 11–65. [傅建敏. 柿屬植物葉綠體測(cè)序及其系統(tǒng)發(fā)育和遺傳變異研究[D]. 長(zhǎng)沙: 中南林業(yè)科技大學(xué), 2017: 11–65.] 

[20] WILKINSON H P. The plant surface (mainly leaf) [M]// Metcalfe C R, Chalk L. Anatomy of the Dicotyledons, Vol. 1. 2nded. Oxford: Clarendon Press, 1979: 97–165.

[21] Metcalfe C R, Chalk L. Anatomy of the Dicotyledons, Vol. 2 [M]. Oxford: Clarendon Press, 1950: 880–886.

[22] MAITI R, RODRíGUEZ H G, BALBOA P C R, et al. Leaf surface anatomy in some woody plants from northeastern Mexico [J]. Pak J Bot, 2016, 48(5): 1825–1831.

[23] UGBOGU O A, OLOWOKUDEJO J D, OGUNDIPE O T. Leaf epi- dermal morphology of(Ebenaceae) in Nigeria [J]. Phytol Balcan, 2016, 22(3): 377–385.

[24] AKINSULIRE O P, OLADIPO O T, ABDULRAHEEM O A, et al. Taxonomic significance of epidermal and venation characters in the genusL. (Ebenaceae) in Nigeria [J]. Braz J Biol Sci, 2018, 5(10): 499–514. doi:10.21472/bjbs.051026

[25] YI Z, QIAO J J, LU G Y, et al. Identification of six species of medicinalplants based on leaf macro-and micro-morphology [J]. China J Chin Mat Med, 2016, 41(21): 3942–3949. [依澤，喬娟娟，陸耕宇等. 柿屬6 種藥用植物營(yíng)養(yǎng)期葉片輔助鑒別研究[J]. 中國(guó)中藥雜志, 2016, 41(21): 3942–3949. doi: 10.4268/cjcmm20162110.]

[26] SUN T X, JIANG X S. H2O2-CH2COOH maceration: A simple and perfect method for leaf epidermis [J]. Guihaia, 2009, 29(1): 44–47. [孫同興, 江幸山. 簡(jiǎn)便有效的葉表皮離析方法——過(guò)氧化氫-醋酸法 [J]. 廣西植物, 2009, 29(1): 44–47.]

[27] DILCHER D L. Approaches to the identification of angiosperm leaf remains [J]. Bot Rev, 1974, 40(1): 1–157.

[28] BARANOVA M A. Historical development of the present classification of morphological types of stomates [J]. Bot Rev, 1987, 53(1): 62–63.

Leaf Epidermal Morphology offrom China and Its Taxonomic Significance

ZOU Pu1,2,3,4*, LONG Kailian5*, TU Tieyao1,2, LI Yongquan6, LI Shijin1,2**

(1. Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Utilization, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China; 2. South China National Botanical Garden, Guangzhou 510650, China; 3. Core Botanical Gardens, Chinese Academy of Sciences,Guangzhou 510650,China; 4. Guangdong Provincial Key Laboratory of Applied Botany, Guangzhou 510650，China; 5. Shishou Research Institute of Poplar for Hubei Academy of Forestry,Shishou 434400, Hubei, China; 6. College of Horticulture and Landscape Architecture, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China)

In order to understand the leaf epidermal morphology of(Ebenaceae), the leaf epidermal characters of 46 species and 2 varieties were observed under light microscopes, and then the major characters were analyzed by principal component analysis. The results showed that the micro-morphology of the leaf incould be divided into two groups, Group A and Gruop B. The epidermal cells were irregular with repand or sinuous anticlinal walls in Group A, and which were polygonal with straight or arched anticlinal walls in Group B. The leaves of the genus were hypostomatic. The stomata were mainly anomocytic and sometimes actinocytic, cyclocytic or staurocytic. The trichomes were found in most species, which were either simple non-glandular or capitate glandular. Therefore, the epidermal characters would provide valuable morphological evidences for classification in some taxa of the genus.

; Leaf epidermis morphology; Stomata; Trichomes; Principal component analysis

10.11926/jtsb.4564

2021-11-12

2022-05-19

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31670193, 31070176)資助

This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 31670193, 31070176).

鄒璞，博士，研究方向?yàn)橹参锵到y(tǒng)與進(jìn)化。E-mail:zoupu@scbg.ac.cn

* 共同第一作者

E-mail:lisj@scbg.ac.cn