國槐導管分子形態特征論文

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摘要：目的澄清國槐導管分子特征，豐富其人工栽培及資源鑒定的基礎性資料。方法以一年生枝條為材料，對國槐次生木質部中的導管分子進行了觀察。結果國槐具有螺紋、梯紋、網紋和孔紋4種類型的導管分子，未發現環紋導管。穿孔板類型為單穿孔。具有導管二態現象，導管分子的端壁形態多樣，紋孔膜退化比較徹底，僅個別導管分子可見紋孔膜殘跡。導管分子側壁上的紋孔密度大。結論導管特征體可作為其資源鑒定的參考依據。

關鍵詞：國槐；導管分子；形態特征

國槐SophorajaponicaL.隸屬于豆科Leguminosae槐屬Sophora。落葉喬本，是一種用途廣泛的植物種類，廣布于我國南北各省，是優良的蜜源植物，花蕾稱槐米，為清涼收斂止血藥；花可做黃色染料；果實有止血、降壓、抗癌之效；根、枝葉入藥可治瘡癤腫毒。有關國槐的研究報道較多，但尚未見其導管解剖學方面的報道。導管vessel是植物體內運輸水分及溶解于水中物質的主要輸導組織conductingtissue，它普遍存在于被子植物的木質部中，由許多管狀死細胞以端壁連接而成。由于導管的特征常因植物種類而異，故導管特征有助于解釋植物生理、生態及系統學方面的問題。又因國槐是豆科槐屬的重要代表植物之一，故弄清其導管類型及形態特征可以為探討槐屬及其近緣屬植物的系統發育和演化積累更多證據。

一、材料和方法

實驗材料采自洛陽市隋唐植物園，憑證標本（No.0228）由侯小改教授鑒定，存放于河南科技大學植物標本室。

取生長發育良好的國槐一年生枝條，將外層韌皮部剝去，再將材料的次生木質部切成長0.6～1cm,火柴棒粗細的條塊，置于10%鉻酸∶10%硝酸=1∶1的離析液中，33℃條件下恒溫箱中離析24h左右，其間換1～2次離析液。完全離析后移至70%酒精溶液中保存備用。觀察時將材料從70%的酒精溶液中取出，用蒸餾水充分水洗2～3次，5～10min/次，之后，將材料放置盛有5～10mm蒸餾水的培養皿中，并用鑷子將材料輕輕夾碎，剔除雜質或未離析開的部分之后，滴入1%番紅水溶液4～6滴染色5min。最后即可用膠頭吸管吸取離析材料懸液少許制片。觀察用顯微鏡為日本產OlympusCH-30型生物顯微鏡，并采用其數碼攝影系統攝像。數碼照片經AdobePhotoshop7.0圖像處理系統處理制版。

觀察過程中，用測微尺隨即測量25個導管分子的長度和寬度，取其平均值作為導管分子的一般長度和寬度；導管所占比例取5個觀察視野的統計平均值。

二、結果

在所觀察的國槐植物次生木質部材料中，導管形態較為多樣，導管分子的粗細（或直徑的寬窄）差異比較明顯，具有導管二態現象（窄導管分子如圖1：a,b,c所示；寬導管分子如圖1：d,e,f所示）。共發現4種類型的導管（依據導管分子側壁木化增厚的方式不同），即螺紋導管（如圖1：a）、梯紋導管（如圖1：b,c,d所示）、網紋導管（如圖1：e,g,h,i所示）和孔紋導管（如圖1：f,j,k,l所示），它們所占比例分別為8.28%,10.00%,36.62%和45.10%，未發現環紋導管。導管分子的端壁穿孔僅有一種類型，即單穿孔（如圖1：b～l）。單穿孔板內斂，即其穿孔直徑比導管弦徑要小，導管弦徑一般介于50～90mm，而穿孔直徑一般介于44～96mm。單穿孔板多位于導管端壁上（如圖1：b～l），每個導管分子的一端僅有一個穿孔板及穿孔，未發現導管一端具有兩個以上穿孔板及穿孔的情況。導管分子上的紋孔膜已退化消失得比較徹底。導管分子長度最大值為876mm，最小值為95mm，平均值為286mm；寬度最大值為216mm，最小值為30mm，平均值為109mm。

三、討論

導管的進化與維管植物的進化是相聯系的，是適應陸生環境而形成的輸導水分和無機鹽的最主要細胞，它們的結構在分類和系統發育上具有重要地位。在系統演化上，導管分子中的外形扁平、端壁近于垂直側壁、形成單穿孔的，比外形狹長、末端斜尖、形成復穿孔的更為進化，而國槐導管口徑有從小到大、端壁傾斜度由小到大的不斷過渡的趨勢，基本上重演了植物導管分子的基本演化規律。公務員之家:

Frost（1930）認為單穿孔是由梯狀穿孔板逐漸失去橫膈而形成，穿孔板的進化次序是梯狀穿孔板→梯狀和單穿孔混合穿孔板→端壁傾斜的單穿孔板→端壁水平的梯狀穿孔板，這種觀點也得到大部分學者的承認。從此觀點出發，國槐導管分子的端壁單穿孔、孔膜退化消失徹底、幾乎不存在過渡類型等特征均說明國槐導管分子已經處于比較進化系統發育演化階段。

由于發育的先后和側壁次生增厚的方式不同，形成了環紋、螺紋、梯紋、網紋和孔紋5種類型的導管，其中后三者的生理功能的效率比前二者顯著提高。國槐同時具有運輸效率比較高的3種，即梯紋導管、網紋導管和孔紋導管，且三者所占比例逐步增大，其中網紋導管和孔紋導管就占到總導管數的81.72%，這也說明了國槐是一個比較進化的植物種類。

按照物理學原理，導管管腔寬度小、長度短（即單位長度中橫膈較多）、端壁傾斜角較小（即端壁的面積較大）等應是水分運輸的阻力。國槐紋孔膜的退化或消失及其穿孔板面積的減小（單穿孔孔徑增大），都大大地提高了其導管的運輸效率。資料顯示，導管的長度和寬度與生境是緊密相關的，高海拔和土壤水分缺乏環境下的植物導管一般較長、管腔相對較窄；反之，導管一般較短、管腔相對較粗。本實驗結果顯示，國槐導管的長短和管腔口徑差異明顯，即導管二態現象，說明國槐有著廣泛的分布區，這種結構特點是其長期適應不同環境的結果。

【參考文獻】

［1］葉永忠，張贊平，葛得有.北方習見植物［M］.鄭州：河南科學技術出版社，2000:134.

［2］何茜，李吉躍，齊濤，等.植物生長調節劑對國槐蒸騰耗水的影響［J］.北京林業大學學報，2006，28（2）：25.

［3］李曉林，柴巧.園林植物槐樹的同工酶分析［J］.西南農業大學學報，2006，28（6）：950.

［4］張曉英，王華芳，朱禎，等.國槐離體再生及抗蟲基因sck的轉導［J］.林業科學，2006，42（9）：35.

［5］王全喜，張小平.植物學［M］.北京：科學出版社，2004:35.

［6］汪小凡，楊繼.植物生物學實驗［M］.北京：高等教育出版社，2006:24.