一种获得叶片表皮观察气孔的简易方法及其应用

为方便对植物气孔进行发育和生理学研究,我们报道了一种用普通塑料透明胶带粘贴植物叶片下表皮,再刮去叶肉细胞保留叶片表皮观察气孔的方法,此方法与撕取法、粘取法等方法相比具有操作简单、制片效率高、适用面广等特点。在大豆,小麦,玉米等农作物上应用效果很好,适宜对不同发育阶段和时期的气孔分布、气孔变化动态和形态学指标的研究。     

气孔在辣椒(Capsicum annuum L.)子叶和下胚轴上的动态变化

以辣椒幼苗(Capsicum annuum L.)为材料,研究了辣椒生长发育过程中子叶的上、下表皮和下胚轴上、下端1 cm处的气孔密度及表皮细胞密度的动态变化。结果表明:(1)辣椒的气孔由肾形保卫细胞组成,无副卫细胞;子叶的表皮细胞呈无规则形,下胚轴的表皮细胞呈长方形或椭圆形;(2)辣椒子叶上、下表皮的气孔密度和表皮细胞密度分别在辣椒种子出芽后第6天和第3天达到最大,之后随子叶的生长逐渐减小,下表皮的气孔密度和表皮细胞密度明显大于上表皮的;(3)辣椒下胚轴上、下端1 cm处的气孔密度随下胚轴的生长变化不明显,但是表皮细胞密度随下胚轴的生长逐渐减小,下胚轴上端的气孔密度和表皮细胞密度明显的大于下胚轴下端的。     

菵草属及其近缘属叶下表皮微形态的研究

为了探讨菵草属的系统学位置,采用次氯酸钠离析法制作叶表皮装片,用光学显微镜对菵草属及其近缘属植物的叶下表皮微形态特征进行观察。结果显示:菵草属及其近缘属,燕麦族和早熟禾族植物的叶下表皮均为典型的狐茅型,具有较高的一致性。脉间长细胞大多为长筒形,细胞壁大多平直,少数波状弯曲;脉间区短细胞稀少或常见;脉上都分布有刺细胞或短细胞;气孔器大多为2~3列;副卫细胞为平行形,少数为低圆屋顶形。叶表皮微形态显示菵草属不应划入虎尾草族,早熟禾族和燕麦族没有明显的界限,支持早熟禾族和燕麦族合并为广义的早熟禾族,菵草属归为广义的早熟禾族。     

植物的气孔

<正>一株庄稼、一片农田,它们无时无刻不在进行着蒸腾耗水和碳的同化,完成这两项艰巨任务的就是叶片上的"气孔"——一个连接植物个体与大气环境的器官,也是改变世界面貌的"神器"。气孔是植物表皮的特殊结构,一般由一对保卫细胞围绕一个空隙构成。气孔周围往往还有一些不同于表皮细胞     

中科院微生物所揭示气孔在植物免疫中的新功能

<正>气孔是由一对保卫细胞构成的植物叶表皮上的开孔,可响应环境因子刺激控制植物气体交换和水分蒸腾。作为植物表面的天然开孔,气孔也是许多病原菌入侵的通道。然而,植物可以主动关闭气孔来阻止病原菌的入侵,这一抗病过程被称为气孔免疫。但气孔在植物,特别是单子叶植物中是否还以其他     

29份野生牡丹种质资源叶表皮微形态观察

为了解牡丹野生资源在叶表皮微形态方面的特征及差异,为牡丹野生资源的分类提供依据,本研究利用光学显微镜(LM)和扫描电子显微镜(SEM)对29份野生牡丹种质资源叶片的上、下表皮微形态特征进行了观察分析。结果表明：叶表皮细胞形状均为无规则形,但垂周壁式样有深波状、浅波状和波状3种,上表皮细胞长宽比2.38～4.99,下表皮细胞长宽比1.70～4.25;气孔分布在下表皮,气孔器均为无规则型,形状为椭圆形或宽椭圆形,长宽比1.18～1.55,气孔密度为162.1～331.6个/mm2,气孔指数8.95%～26.98%;叶表皮角质层多平滑、呈脊状突起或具颗粒状纹饰;卵叶牡丹居群1～4、稷山牡丹居群1-2、紫斑牡丹居群1～5和中原牡丹居群1叶表面具表皮毛,在叶下表皮或沿中脉集中分布。研究为牡丹组野生种植物学鉴定和分类提供了叶表皮微形态特征的基础资料。     

鹅掌楸属植物叶表皮扫描电镜观察

利用扫描电子显微镜对鹅掌楸属植物4个种（或品种）的叶表皮微形态特征进行观察。研究结果表明,鹅掌楸属植物的叶片上表皮细胞为不规则形状,呈波纹网状结构,有角质层和蜡层;下表皮细胞无规则排列,气孔呈椭圆形,由2个月牙型的保卫细胞构成和2个肾形的副卫细胞构成,在叶下表皮呈无规则排列;叶脉结构也极为相似。但下表皮细胞结构、角质层的密度和纹饰、气孔密度和大小存在区别,这些叶表皮微形态特征对探讨鹅掌楸属植物种间亲缘关系具有一定的意义。     

黔产党参属及金钱豹属药用植物叶表皮显微特征研究

运用光学显微镜对10种党参属及金钱豹属药用植物的叶表皮特征进行观察,对表皮细胞、气孔器及非腺毛的大小进行测量,并利用SPSS 18.0软件对所得数值进行聚类分析。结果表明,党参属植物叶表皮细胞垂周壁平直和波状弯曲,党参亚属偏小,辐冠党参亚属表皮细胞较大;金钱豹属植物叶表皮细胞的垂周壁为深波状弯曲。研究表明,叶表皮细胞的形态和大小,气孔器大小,非腺毛的有无及长度等特征可作为这10种药用植物的分类鉴定依据。     

六种前胡属植物叶表皮形态学研究

采用光学显微镜对前胡属6种植物的叶表皮进行了观察, 从显微镜观察的结果表明：前胡（P.praeruptori）的叶片气孔仅存在于下表皮,红前胡(P.rubricaule),松潘前胡(P.songpanens),长前胡(P.turgeniifolii),滇西前胡(P.delavayi)和刺尖前胡(P.elegans)的叶片两面表皮均有气孔;气孔类型均为不规则形;上下表皮细胞形状为多边形或不规则形;垂周壁式样可区分为近平直、浅波状和深波状;气孔密度和气孔指数在属内种间,尤其是在近缘种间有所差异,可以作为鉴别特征。六种前胡属植物的叶表皮形态均为首次报道。     

不同叶龄鸭跖草叶片显微结构观察

鸭跖草是黑龙江省大豆田危害最严重的杂草之一,并且随着叶龄的增大,其对除草剂的耐药性增强,防除更加困难。本试验利用细胞显微技术研究了不同叶龄鸭跖草叶片表皮及解剖结构特征。结果表明,不同叶龄鸭跖草叶片表皮特征及解剖结构存在差异。鸭跖草从2叶龄起,随着叶龄的增大,叶片上、下表皮气孔密度呈显著下降的趋势,上表皮凹陷气孔密度呈显著加大的趋势,下表皮凸出型气孔密度显著降低。1～2叶龄鸭跖草上表皮无非腺毛,从3叶龄起,叶片上表皮非腺毛的数目随叶龄的增大而增大。随叶龄的增大,叶片厚度,叶片上、下表皮厚度,栅栏组织及海绵组织厚度显著增大。10个栅栏组织细胞长度呈显著减小的趋势。栅栏组织排列由稀疏不规则向紧密规则的方向发展。     

不同颜色蝴蝶兰花瓣表皮细胞形态差异比较

为探究不同颜色蝴蝶兰花瓣表皮细胞形态的差异性,采用扫描电子显微镜分别对8个不同颜色的纯色蝴蝶兰品种的花瓣中心部位(2个白色蝴蝶兰品种,3个黄绿色蝴蝶兰品种和3个紫红色蝴蝶兰品种)和4个有斑的蝴蝶兰品种(2个白底红斑的蝴蝶兰品种和2个黄底红斑的蝴蝶兰品种)的底色部位、斑色部位及底色与斑色相交部位分别进行观察对比,同时采用鲜切片浸泡在0.25%PEG溶液中观察有斑样品斑纹交界处的纵切面表皮细胞形状变化。结果发现,除2个白色品种的表皮细胞为乳突状外,其他品种的表皮细胞均为穹顶状。另外发现部分样品花瓣表皮存在少量气孔。结果表明,相同颜色不同品种的蝴蝶兰花瓣表皮细胞形状可能不同,但同一片花瓣不同颜色区域的表皮细胞结构则是相同的,说明花瓣颜色并不是影响蝴蝶兰花瓣表皮细胞形状的决定因素。以上不同颜色蝴蝶兰花瓣显微结构的观察比较,将对蝴蝶兰花色研究提供一定的参考。     

UV-C辐射玉米种子对叶片保护酶活性及叶表皮形态的影响

以嫩单18玉米种子为实验材料,研究了不同时间的UV-C辐射对玉米叶片中保护酶活性和叶表皮特征的影响。结果显示:SOD、POD和CAT的活性变化趋势相似,即随辐射时间增加活性降低,辐射4h或6h时降到最低,之后有所上升,但是都低于对照组。UV-C辐射能缩小气孔的长、保卫细胞宽、表皮长细胞的长度和长细胞宽度;而叶长、叶宽和根条数明显增加(p<0.05),表明玉米在受到UV-C辐射时可通过增加叶面积和根条数来缓解辐射带来的伤害。     

单、双子叶植物气孔发育调控差异研究进展

作为植物与外界进行气体(如CO_2和水蒸气)交换的门户,气孔分布于植物茎、叶、果实和种子等器官的表皮上。植物通过调节气孔的开闭、大小和数目来控制气体的出入以适应环境。植物气孔类型多样,目前,最为典型的有两种类型,即双子叶植物的肾形气孔和单子叶植物的哑铃形气孔。从结构上讲,肾形气孔比哑铃形气孔少了一对副卫细胞,从进化角度讲,后者比前者更为进化。最近的研究工作揭示了控制气孔发育的主要关键基因以及环境信号调控气孔发育的基本途径。本研究主要从单、双子叶植物气孔的进化、发育、调控等方面阐述气孔发育及其调控机理的研究进展。     

不同品种芥菜子叶气孔动态变化与熟期之间的关系

对芥菜早、中熟和晚熟3个熟期品种子叶上、下表皮的气孔密度和气孔指数进行了研究.结果表明:芥菜子叶上、下表皮的表皮细胞为不规则型,垂周壁由浅波状渐变为深波状,气孔类型为无规则型.子叶上、下表皮气孔密度随芥菜发育而逐渐减小.早熟品种的子叶上、下表皮气孔密度显著大于中熟和晚熟;早熟品种上表皮的气孔指数显著大于中、晚熟.因此,芥菜子叶上、下表皮气孔密度和上表皮气孔指数可以作为一个鉴定熟期的指标.     

普通小麦×八倍体小黑麦杂种F1代与亲本的形态学、细胞学和超微形态比较分析

以普通小麦京冬8号为母本,八倍体小黑麦劲松5号为父本,杂交获得杂种F1代。在对杂种F1代和亲本进行形态学和细胞学鉴定的基础上利用扫描电子显微镜对亲本和杂种F1代的叶表皮及气孔亚显微形态进行比较,得知3种供试材料叶表皮亚显微形态共同的特征是有气孔器、长细胞和毛细胞,细胞排列与叶脉平行,但母本普通小麦的叶表皮细胞轮廓清晰,排列较为整齐、光滑,气孔排列呈直线,哑铃状的保卫细胞有长短不一的刺毛;父本八倍体小黑麦的气孔周围有横向和纵向排列的嵴状凸起,气孔呈长方形、较大,排列方式总体也呈直线型,保卫细胞非常明显,但刺毛极少且短;杂种F1代无论是叶表面还是气孔的亚显微形态都与父本更相似,所不同的是叶表皮有刺毛,气孔大小介于两亲本之间。杂种F1代与双亲在形态学、叶表皮及气孔超显微形态特征上均有明显差异;超显微形态学指标也可以作为区分、鉴定远缘杂种和亲本的一项依据。     

气孔在葱莲不同器官分布的初步研究

以新鲜葱莲植株为材料,用光学显微镜对其花、花茎、鳞茎、叶、果实、种子和根等部位的表皮进行研究,对花瓣上表皮、花瓣下表皮、花茎的表皮、外果皮、叶近轴面和叶远轴面气孔指数、气孔密度和保卫细胞面积分别进行比较,并分别对花瓣和叶的气孔密度与保卫细胞面积进行相关性分析。结果表明,只有根上未见到有气孔分布。除了在葱莲的叶和花茎等常规部位发现有气孔分布外,花瓣、雄蕊、雌蕊、子房、花梗、花茎、鳞片、果实和种子上均有气孔分布。气孔呈半月形,无副卫细胞。葱莲叶片近轴面的气孔指数和气孔密度显著大于远轴面(P0.05)。花茎和叶上的气孔指数和气孔密度显著大于花瓣和果实(P0.05)。外果皮的气孔指数和气孔密度最小。叶远轴面的保卫细胞面积最大(P0.01),花瓣下表皮的保卫细胞面积最小(P0.01)。花瓣的气孔密度和保卫细胞面积之间的相关性不显著(r=0.089,P0.05),而叶片的气孔密度和保卫细胞面积呈极显著负相关(r=-0.535,P0.01)。     

植物毛状体研究进展

毛状体是植物地上部的特化的表皮细胞结构,在胁迫响应过程中发挥着各种作用,如提高耐寒性和耐旱性、抵御紫外线和昆虫食草动物等。随着生物技术的发展,植物表皮细胞起始及发育的分子调控机制渐渐明了,尤其是以模式植物拟南芥为代表的单细胞表皮毛调控机制的研究尤为深入。鉴于此,本研究综述了植物毛状体腺毛及非腺毛特征功能,阐述了以R2R3MYB-bHLH-WD40三聚体复合物为核心的植物毛状体分子调控网络机制,并介绍了拟南芥、棉花及杨树等典型单细胞毛状体发育调控关键基因,以期为研究其他植物毛状体的分子调控模式及新品种改良提供参考。     

杨维才研究组揭示控制植物早期胚胎发育的激酶信号调控机制

正双受精是高等植物的重要特征。双受精产生受精卵和胚乳核,再进一步发育为胚胎和胚乳,形成种子。植物的受精卵直接分化为合子,合子伸长后经历的第一次分裂为不对称分裂,产生两个大小不同、命运相异的细胞,即体积较小但细胞质浓厚的顶细胞和体积较大但胞质较少的基细胞。顶细胞经过多次     

黑斑病菌Diplocarpon rosae侵染对现代月季抗感不同杂交后代叶片超微结构的影响

以现代月季（Rosa hybrida）抗感不同的杂交后代作为研究对象,测定黑斑病菌（Diplocarpon rosae）侵染后对叶片表皮细胞结构的影响。经扫描电镜观察,在病菌未侵染时叶片表皮细胞均正常,表皮有气孔分布,气孔椭圆形且饱满。但接种病菌6d后,抗病后代中的感病叶片表皮均有大量菌丝分布,有少数菌丝进入气孔内部;感病后代中的感病叶片表皮肿胀、气孔下陷、孢子附着在叶片表面。通过透射电镜观察,未接种月季黑斑病菌时叶片表皮细胞正常,接种病原菌之后抗病后代叶肉细胞内含较大、较多的嗜锇颗粒,叶绿体由椭圆形变为近圆球形,类囊体形态均一性降低,排列松散,定向发生紊乱;感病后代细胞内叶绿体整体瓦解,只保留了液泡和细胞核,且出现较多的空泡。随着病菌的进一步侵染,细胞质完全降解,导致细胞死亡。     

3种不同倍性黑麦类作物种子形态比较和叶表皮显微观察

对3种不同倍性黑麦类作物进行染色体数目鉴定、种子形态观察和叶表皮超微结构观察。染色体数目鉴定结果显示,3种不同倍性黑麦类作物——二倍体黑麦(RR)、六倍体小黑麦(AABBRR)、八倍体小黑麦(AABBDDRR)染色体数目分别为14、42和56。不同倍性黑麦类作物种子大小、种子外形和种皮形貌存在明显的不同,叶表皮细胞结构没有明显差异,但叶片气孔器大小有显著的差别。研究表明,不同倍性黑麦类作物种子形态和叶片气孔器的差异可以作为不同倍性黑麦类作物间差异鉴定的重要参考依据之一。