红茴香(Illicium henryi Diels)茎次生木质部导管分子的观察毕业论文.doc
《红茴香(Illicium henryi Diels)茎次生木质部导管分子的观察毕业论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《红茴香(Illicium henryi Diels)茎次生木质部导管分子的观察毕业论文.doc(19页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 陕西师范大学学士学位论文红茴香(Illicium henryi Diels)茎次生木质部导管分子的观察作 者 单 位 生命科学学院 指 导 老 师 作 者 姓 名 专 业、班 级 2002级生物科学1班 提 交 时 间 2006年6月 红茴香(Illicium henryi Diels)茎次生木质部导管分子的观察 摘要:红茴香(Illicium henryi Diels)属八角科八角属。本文利用扫描电子显微镜(SEM)对红茴香茎次生木质部的导管分子进行了观察,发现其导管形态细长,其导管长度在528m-1050m 之间,直径在19m-28m之间,对其导管的长度和直径的比值进行计算,L/D值在1
2、8 49之间,其导管分子的直径比较接近,但其长度差别较大,这也是L/D值差距的主要原因。在观察到的导管分子中其侧壁都有穿孔板存在,有些导管分子侧壁上具有多个穿孔板。导管分子的两端都存在端壁穿孔板,且类型多样。导管的端壁穿孔板有梯状穿孔板,梯-网混合穿孔板,其中梯状穿孔板的形态,有很大差别,可分为规则梯状穿孔板和不规则梯状穿孔板两种形态。规则梯状穿孔板的横隔间没有发生融合现象而不规则的梯状穿孔板横隔间有融合现象。侧壁穿孔板有网状穿孔板,梯状穿孔板,梯-网混合穿孔板,其中梯状穿孔板同样具有规则和不规则两种形态,侧壁穿孔板是导管分子和木质部中的薄壁细胞或射线细胞接触形成的,对水分的横向运输起着重要作
3、用,在导管分子上有薄壁细胞,它们之间有穿孔板存在。并发现其导管分子的端壁和侧壁上都存在有丰富的纹孔膜残余,纹孔膜的残留方式有:片状残留,网状残留,孔状残留三种方式。最后就红茴香导管分子的演化水平及其系统地位做了简单的讨论。关键词:红茴香;导管;穿孔板;纹孔膜 Observation on the vessel elements of Illicium henryi Diels Abstract:Illicium henryi Diels belong to Illicium .The vessel elements in the secondary xylems of Illicium hen
4、ryi Diels were observed under a scanning electronic microscope and the vessel elements were long and thin.Most of the end-wall perforation plates were scalariform perforation plates,reticulate-scalariform perforation plates and multi-perforation plates were also observed in the end-wall. Reticulate
5、perforation plates,scalariform perforation plates and perforation plates were found in the lateral-wall.The scalarform perforation plates can divided into regulate and inregulate two types. Pit membrane remnants were described in the lateral-wall and end-wall.There are three types of pit membrane re
6、mbrane,the laminar pit membrane rembrane, weblike pit membrane rembrane and threadlike pit membrane rembrane.The perforation evolutional pattern and phylogenetic position of Illicium henryi Diels also discussed according in this paper. Key words:Illicium henryi Diels;vessel;perforation plate;pitting
7、 membrane remnants红茴香(Illicium henryi Diels)为八角科八角属灌木1,国家二级保护植物,叶片似竹叶,四季常绿,三年以上苗木每年四月开红花,产于河南、陕西南部、安徽、江西、湖北、湖南等省区。叶革质,长披针形、倒披针形或倒卵状椭圆形,叶面深绿色、有光泽,背面淡绿色。花1-3朵生于叶腋,数轮,覆瓦状排列,深红色。聚合果呈星状,红色,蓇葖先端长尖。花期4-5月,果期9-10月。阴性树种。喜土层深厚、排水良好、腐殖质丰富、疏松的砂质壤土。耐寒性强,在-12度下不受冻害。不耐旱,耐瘠薄。繁殖培育可用播种繁殖景观用途:红茴香树态优美,枝叶浓密,花色美丽。可在园林水边与
8、湖石配植。但需注意,其果有毒,不可与八角混同当作调料食用。叶果均含芳香油,可提炼香料。根和根皮可入药。红茴香耐贫瘠,干旱,适生温度-15度-+40度。适合做盆景,色块,花墙及隔离带,全株的花茎叶全年都散发浓郁的香味,红茴香具有很大的药用价值,叶和果提取的芳香油可镇呕行气,治胃寒呕吐,而达健胃之功效。也可作香料。也用于外伤出血,骨折劳伤等症。与红茴香有关的研究近年来主要集中在解剖学与系统发育学方面。首先应该指出,红茴香的系统位置目前也存在一些分歧2,如从现代流行的5个被子植物分类系统角度分析,其系统位置出入也很大。近年来提出的以分子资料为依据的APG学说由于其系统学位置的不确定性将该科作为ANI
9、TA成员之一排列在该系统中。5 组科学家在植物分子系统学研究中取得令人瞩目的重要突破,都同时确定了几个被子植物基部类群:单型科互叶梅科是所有现存被子植物的姊妹群:在系统发育树上紧随其后的2 个分支是睡莲目及ANITA群八角科(单属科)、五味子科、腺齿木科(单属科) 和对叶藤科(单型科),红茴香也被归属在ANITA群当中。在形态解剖学方面主要是Sherwin Carlquist13利用扫描电镜对八角属植物的导管分子做了观察,发现在所给的及研究过的七个种类的导管分子的穿孔中都有丰富的纹孔膜残余存在,早期的研究表明干燥的制片有明显的纹孔膜出现,具有很明显的变化,从比较完整的纹孔膜残余到完全形成穿孔,
10、八角属具有很多的穿孔板类型,具有很少或没有纹孔膜残余,但是有些具有很明显的纹孔膜残余。纹孔膜残留方式各不相同,丝状残余比较常见,网状残余和片状残余也比较常见的情形。以前认为是处理或其他因素导致了纹孔膜残余的出现。纹孔膜残余的出现跟八角属及系统位置上比较接近的种类所出现的一些原始特征非常一致。常见的比较狭小的螺旋的增厚再次种类中首次被描述;这种增厚现象出现在生活在冬季比较严寒地区的三个种类中。 在其他方面,主要研究红茴香叶精油化学成分。靳凤石4等从红茴香叶精油中共检出57个成分,鉴定了其中36个成分,占精油总含量的88.49% o其中主要成分为菠烯,占18.94%,其次为乙酸龙脑脂,占9. 6%
11、同时也发现红茴香叶精油中存在致癌物质黄樟油素,占2.31%。 导管是维管植物木质部的主要组成成分,与管胞合称为管状分子。这种分子是非生活的细胞,主要与输导水分有关,并具有一定的支持功能。管状分子的主要功能是输导水分和矿质元素。在维管植物的进化过程中,由两个端部相接的管胞的端壁特化成穿孔板,形成导管。因此,管状分子的进化和植物的进化有一定的联系,管状分子的有无、穿孔板的形态和结构、穿孔的有无、穿孔的类型、纹孔膜的残留情况是显示该类群演化水平的重要依据。输导水分和无机盐的导管分子是靠上下相连的两个导管分子端壁特化成穿孔板而形成导管来进行的。导管穿孔板的类型直接影响着导管的输导能力,所以,导管穿孔板
12、的类型与植物的进化有关,从而导致不同类型的穿孔板之间存在着演化关系。Frost5认为单穿孔板由梯状穿孔板逐渐失去横隔而形成的,穿孔板的进化次序是由梯状穿孔板梯状和单穿孔混合穿孔板端壁倾斜的单穿孔板端壁水平的单穿孔板。Bailey6认为导管的进化顺序为横隔多的梯状穿孔板横隔少的梯状穿孔板单穿孔板。随着研究的不断深入,大量过渡性的穿孔板被陆续发现。从而认为不同的穿孔融合方式形成不同的穿孔类型。穿孔板的类型与导管的作用密切相关,且穿孔的出现是导管与管胞区别的关键,所以从穿孔板的类型可以推测导管的演化状态,进而推测具有该穿孔板类型的植物类群的演化水平由于端壁的特化程度不同,使得导管穿孔板的类型直接影响
13、着导管的输导能力。 由于穿孔板的类型与导管的作用密切相关,不同类型的穿孔板之间存在着演化关系,且穿孔板的出现是导管与管胞区别的关键。所以从穿孔板的类型可以推测导管的演化状态,进而推测具有该穿孔板类型的植物类群的演化状态。所以,导管及其穿孔板的形态特征是显示一个类群演化地位的重要指标之一。目前国内对有些植物的导管及管状细胞分子的观察研究也比较多。黄玉源等7对银杏(Ginkgo biloiba L.)的茎、叶进行组织离析,光镜和扫描电镜进行观察,发现在茎、叶维管组织中具有导管,类型有环纹、螺纹、梯纹、孔纹和网纹导管。而在过去学术领域一直认为起源古老的银杏是仅有管胞,而没有导管的。本研究的发现对于进
14、一步研究银杏类植物的系统进化过程,探究为何银杏这个种能具有如此大的适应能力,而在该类群其它种类均已彻底消失的情况下,仍能顽强地生存、繁衍至今,且被引种广布到世界许多地区的适应机理,以及植物系统学、生态学等方面研究均具有重要的意义。张阿娟等8利用扫描电子显微镜对毛茛科类叶升麻(Actaea asiatica Hara)根和根状茎次生木质部中的管状分子进行观察,发现其管状分子类型丰富,主要有:管胞、管胞状导管、纤维导管和典型的导管分子,其中管胞、管胞状导管和纤维导管为在该类群中首次报道;在导管分子中,存在着梯状穿孔板、网状穿孔板、混合型穿孔板和单穿孔板,其中网状穿孔板和混合型穿孔板为在该类群中的首
15、次报道;对其导管分子上的侧壁穿孔板、多穿孔板和纹孔膜残余也进行了描述。根据类叶升麻次生木质部中多变的管状分子类型,认为以往积累的有关毛茛科植物管状分子类型及导管穿孔板类型是不全面的,因此以该性状为参考作出的有关某一个类群的原始性和进化性的推论也是不可靠的。同时探讨了不同类型管状分子在类叶升麻不同器官的分布与其生理功能和生态环境的关系,同时将该植物作为毛茛科的代表类群,与其它基部类群植物导管分子进行了比较。李红芳等9研究了导管及其穿孔板的研究进展,包括导管的特征、穿孔板的类型、多穿孔板与侧壁穿孔板、纹孔膜残留导管的起源与穿孔板的演化,蕨类植物、裸子植物与被子植物导管的比较,并就导管进化与穿孔板演
16、化,导管的二型性现象、侧壁穿孔板、多穿孔板与穿孔中纹孔膜,生态对导管进化的影响等方面以及对今后的研究作了展望。Edward L. schneider10利用扫描电子显微镜对睡莲的茎和根次生木质部的石蜡切片进行观察,发现根中有具有穿孔的导管分子存在,而在茎中没有发现,导管分子的侧壁明显不同于端壁,侧壁具有穿孔而端壁没有穿孔,只有在SEM下才能观察到清晰穿孔。这种方法为研究睡莲科的导管分子提供了新的方法。导管的出现是适应的结果。总之,导管的形态已成为植物分类中的一个重要考虑因素,鉴于前人没有对红茴香茎次生木质部(采自秦岭)的导管分子做过观察,所以有必要对红茴香茎次生木质部的导管分子进行观察。并对其
17、在在植物系统发育上的地位与分类方面的意义做以讨论。 1材料与方法 1.1材料从秦岭(宁陕县洵阳坝月河梁1300m)采集试验标本红茴香(Illicium henryi Diels)茎(参考秦岭植物志或请求当地居民)将材料放入FAA固定液(福尔马林,醋酸,酒精)中固定。1.2方法1.2.1离析法将材料切成 1cm长,火柴棍粗细的小条放入离析液(铬酸(10%)硝酸(10%) =11)35下离析(60 h)后,将离析好的材料用清水清洗干净放入50%酒精液中待用。1.2.2扫描电子显微镜法(SEM) 制片有两种方法,一种可直接用蒸馏水制片;另一种是将离析材料进行酒精系列脱水(70%,80%,90%,95
18、%,100%)后用无水酒精制片,片子制好后自然干燥一周左右后喷金镀膜,在Hitachi S-570型扫描电子显微镜(25kv)下进行观察拍照。2 观察结果2.1导管的形态通过对红茴香茎次生木质部的导管分子进行观察得出,红茴香的导管分子形态细长,其导管长度在528m(图4)-1050m(图6)之间,直径在19m(图3)-28m(图4)之间,对其导管的长度和直径的比值进行计算,L/D值在18(图4)49(图6)之间。其中(图 1,3,5,6)直径都约为25m,可见其导管分子的直径比较接近,但其长度差别较大,这也是L/D值差距的主要原因。在观察到的导管分子中其侧壁都有穿孔板存在,(图4,7)的导管分
19、子侧壁上具有多个穿孔板。导管分子的两端都存在端壁穿孔板,且类型多样。2.2端壁穿孔板在所观察到的导管分子中,端壁穿孔板主要以梯状穿孔为主,且梯状穿孔板的倾斜度一般都比较大,梯-网混合类型的穿孔板是在观察中发现的过渡类型。2.2.1梯状穿孔板梯状穿孔板的形态,有很大差别,(图8)在导管分子的一个端壁上存在两个梯状穿孔板,且横隔宽窄均匀间距相等。(图13)在整个梯状穿孔板的横隔宽度不一,在穿孔板的中部地区,横隔宽间距小,而在其他地区横隔窄间距大。(图20)该梯状穿孔板的横隔很宽而且间距很小。梯状穿孔板倾斜度存在很大差异,(图13,14,16,17)梯状穿孔板的倾斜度很大,穿孔板的横隔数都在50个以
20、上,在观察中比较常见,相比之下(图9,11,12)穿孔板的倾斜度稍小一些.横隔大都在30 -45之间,(图10)该梯状穿孔板有14个横隔,倾斜度很小。梯状穿孔板也存在规则和不规则的两种。(图8)两个梯状穿孔板都为规则的,该类穿孔板的横隔宽窄均匀且间距基本相等(图10)14个横隔宽窄相等间距均匀,为规则的梯状穿孔板。与规则的梯状穿孔板相比(图9,11,13)的梯状穿孔板的局部地区,横隔都发生了融合现象,(图11)穿孔板的第13,14两个横隔在一侧发生了融合另一侧未融合最后形成一个小孔。此类穿孔板为不规则的梯状穿孔板。2.2.2梯-网混合类型穿孔板 在红茴香导管分子当中,只发现一种过渡类型的穿孔板
21、,梯-网混合穿孔板,(图15,19)为梯-网混合穿孔板,该类型的穿孔板特点是网状穿孔板与梯状穿孔板夹杂在一起。(图19)为典型的梯-网混合穿孔板,该穿孔板的上端和最下端是一小段网状穿孔板,在这一小段网状穿孔板的下端有一段梯状穿孔板有15个横隔左右之后又出现一小段网状穿孔板,在网状穿孔板的下端又是梯状穿孔板。2.3侧壁穿孔板在红茴香的导管分子的侧壁上观察到了梯状穿孔板,网状穿孔板,主要的穿孔板类型是梯-网混合穿孔板。侧壁穿孔板是导管分子和木质部中的薄壁细胞或射线细胞接触形成的,对水分的横向运输起着重要作用,在导管分子上有薄壁细胞,它们之间有穿孔板存在(图26)。2.3.1 梯状穿孔板梯状穿孔板,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 红茴香Illicium henryi Diels茎次生木质部导管分子的观察 毕业论文 茴香 Illicium Diels 次生 木质部 导管 分子 观察
限制150内