八种苏铁植物叶轴的比较解剖研究
不同生境植物叶片比较PPT课件
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奇 数 羽 状 复 叶
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❖单叶与复叶的区别
❖ 单叶的叶腋处有芽，复叶小叶的叶腋处则无芽 ❖ 单叶叶柄基部有托叶，复叶的小叶柄处无托叶 ❖ 单叶着生的枝上有顶芽，复叶总叶柄轴顶端无
芽 ❖ 单叶在茎上排成叶序，复叶的小叶均排列在一
个平面上 ❖ 单叶落叶时，叶片与叶柄同时脱落；复叶常小
叶先脱落，叶轴后脱落
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无规则形 平列形
➢
气
不等形
孔
器
类
型
横列形
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2.2 叶肉
（1）栅栏组织
（2）海绵组织 特点；异面叶
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（二）禾本科植物叶片的解剖 结构特点
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1、表皮
水 稻 叶 上 表 皮 顶 面 观
表皮细胞 ：长细胞（乳突）和短细胞（硅细 胞和栓细胞）
泡状细胞：细胞大型，垂周壁薄，常分布于叶 脉之间的上表皮中。
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❖ 表皮细胞中通常不含叶绿体，在一些阴 生或水生植物中可能具有，如眼子菜 (Potamogeton tolygonifolius)。有的植 物表皮细胞含有花青素，使叶片呈现红、 蓝、紫色。表皮细胞还是一个有效的紫 外线过滤器，照射到叶片上的紫外线大 部分被表皮截留，只有2％～5％的进入 叶内部，避免了紫外线对内部结构的伤 害。
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气孔的数目与分布
❖ 在叶片单位面积中的数目多少以及分布状态， 因种而异。
❖ 有些植物叶片的上表皮和下表皮都有气孔，但下表 皮较多；
❖ 有些植物气孔只限于下表皮；少数浮在水面的叶子， 例如睡莲，气孔仅见于上表皮；
❖ 还有些植物气孔仅分布于叶的下表皮的局部区域， 如夹竹桃。沉水植物的叶，一般没有气孔。
【地球生物全系列——植物篇】植物界—苏铁门
【地球生物全系列——植物篇】植物界—苏铁门植物界—苏铁门真核生物域植物界苏铁门苏铁门（Cycadophyta），是裸子植物的一个门。
下属纲：苏铁纲（Cycadopsida）1.苏铁纲苏铁纲（拉丁文：Cycadopsida）又称为铁树纲，是裸子植物门下的一个纲，该属多为常绿木本植物。
铁树纲植物起源于古生代的二叠纪与晚石炭世的种子蕨纲，中生代的侏罗纪相当繁盛，白垩纪开始衰退，以后逐渐趋于衰退，现代残留的不多。
苏铁纲现仅有1目4科，共11属约124种。
苏铁纲植物起源于二叠纪或晚石炭纪的种子蕨纲，中生代很繁盛，白垩纪衰退，现代残留的不多，仅9属共100多种，分布于亚洲、美洲、澳洲及南非的热带及亚热带区，现生代表植物是苏铁。
（1）形态特征苏铁纲植物多具大型羽状复叶，少数具单叶；叶螺旋状排列，革质，顶生，幼叶卷曲，叶落后叶基常残留在茎上，多具平行叶脉，少数为扇形脉或网状脉。
茎大多较粗短，原始类型分叉，较进化类型不分叉，其表面常具叶落后残留的叶基，内部虽有形成层，但次生木质部不发育，树皮和髓部较厚。
雌雄同株或异株，花为单性花或两性花。
大小孢子叶球分别着生在不同植株顶端，小孢子叶球由多数小孢子叶螺旋排列轴上而成，．每个小孢子叶的背面有许多小孢子囊，内有小孢子，生殖时产生螺旋形有鞭毛的游动精子；大孢子叶球由多个大孢子叶组成，每个大孢子叶扁平，上部呈羽状分裂，密生黄褐色绒毛，下部两侧着生几个大孢子囊，成熟后形成一个核果状的种子。
树干粗壮，圆柱形，稀在顶端呈二叉状分枝，或成块茎状，髓部大，木质部及韧皮部较窄。
叶螺旋状排列，有鳞叶及营养叶，二者相互成环着生；鳞叶小，密被褐色毡毛，营养叶大，深裂成羽状，稀叉状二回羽状深裂，集生于树千顶部或块状茎上。
雌雄异株，雄球花单生于树干顶端，直立，小孢子叶扁平鳞状或盾状，螺旋状排列，其下面生有多数小孢子囊，小孢子萌发时产生二个有多数纤毛能游动的精子；大孢子叶扁平，上部羽状分裂或几不分裂，生于树千顶部羽状叶与鳞状叶之间，胚珠2-10枚，生于大孢子叶柄的两侧，不形成球花，或大孢子叶似盾状，螺旋状排列于中轴上，呈球花状，生于树干或块状茎的顶端，胚珠2枚，生于大．孢子叶的两侧。
苏铁类植物的叶子与的松柏类植物叶子形状差异形成的讨论
苏铁类植物的叶子与的松柏类植物叶子形状差异形成的讨论作者：摘要：对于苏铁类植物的叶子类似于蕨类植物的羊齿状，而与同是裸子植物的松柏类植物的针状或披针状不同，可以从植物进化适应上去讨论。
在二叠纪的早期，亚洲、欧洲和北美部分地区开始出现酷热干旱的气候环境，裸子植物适应当时自然环境的变化得到了发展而繁荣兴旺。
在随后的气候变化中，高纬度，及高海拔地区气候愈来愈严寒，松柏类植物的祖先适应于变的严寒的高纬度和高海拔地区，进化压力大进化程度高，其叶子的形状也适应这样的变化，由蕨类的羊齿形演变为针形或披针形；低纬度地区气候变化不大依然炎热干燥，苏铁类植物进化中气候环境变化不象松柏类那麽大，进化压力小进化程度低，保留了与祖先种子蕨类植物相似的原始的羊齿形叶子。
关键词：进化叶形苏铁类植物松柏类植物对于苏铁类植物的叶子类似于蕨类植物的羊齿状，而与同是裸子植物的松柏类植物的针状或披针状不同，可以从植物进化适应上去讨论。
下面有关于裸子植物的起源于进化的论述。
在二叠纪的早期，亚洲、欧洲和北美部分地区开始出现酷热、干旱的气候环境，许多在石炭纪繁盛一时的造煤植物，因不能适应自然环境的变化，而趋于衰落和绝灭。
而一群以种子繁殖的高等植物，即裸子植物，因适应当时自然环境的变化却得到了发展而繁荣兴旺，成为当时地球上植被的主角。
古生代的石炭纪、二叠纪是地球上蕨类植物、种子蕨和苛得狄植物（Cordaitinae）繁荣昌盛时期。
随着岁月的流逝，自石炭纪的中、晚期起，地球上由于气候和其他自然因素的影响，丛林中的面貌，即植被也在发生变化，逐渐形成了4个不同的植物群：分布在欧洲、北美洲大部地区的称为欧美植物群；发育在亚洲东部的就称为华夏植物群[大羽蕨（Gigantopteris）]。
欧美植物群和华夏植物群生长于气候湿热的条件，植被与今日的雨林、季雨林相似。
在亚洲北部季节明显、湿度高而温度较低的生境，分布着安加拉植物群（或称通古斯植物群、库兹涅茨克植物群）和在南半球各大洲和北半球南亚地区季节明显，湿度和温度变化显著的环境，分布着冈瓦纳植物群[舌蕨（Glossopteris）]。
3、实验三 苏铁目、银杏目、松柏目、麻黄目
实验三苏铁目、银杏目、松柏目、麻黄目一、目的：通过实验要求掌握植物特征，以及苏铁科、银杏科、松科、柏科和麻黄科的主要特征和各科之间的区别。
二、要求：1．通过对苏铁的大小孢子叶的外形观察，理解孢子叶和营养叶的相似性。
2．通过松科常见标本的观察，应掌握松科的主要特征和松科分属，分种的主要依据。
3．通过侧柏和麻黄的大小孢子叶球的观察，应掌握柏科和麻黄科的特征和区别。
4．通过对银杏种子的解剖观察，理解裸子植物和被子植物的基本区别。
三、内容和步骤：(1) 苏铁科Cycadaceae苏铁Cycas revoluta Thumb.(一) 材料：苏铁植物（盆栽）；大小孢子叶的手制标本；大孢子叶（带种子）浸制标本。
(二) 步骤：1．观察苏铁植株的茎叶形态特点，注意茎是否分枝？茎下表面的甲胄状结构由什么形成？叶的形态如何？2．观察小孢子叶球，注意小孢子叶的形态和它下面着生的小孢子束群的形态。
3．观察大孢子叶，注意大孢子叶的形态、胚珠着生位置和种子形态。
(三) 作业：绘一枚带有种子的大孢子叶图，并注明各部分名称。
(2) 银杏科Ginkgoaceae12银杏Ginkgo biloba L.(一) 实验材料：带叶长短枝新鲜标本，大小孢子叶球和种子的浸制标本。
(二) 步骤：1．观察叶在长短枝上的排列方式、叶形和脉的特点。
2．观察小孢子叶球的形态（呈柔荑花序状），辨认小孢子叶及顶端的小孢子囊群。
3．观察大孢子叶球的形态，辨认大孢子叶（珠领）和胚珠。
4．观察种子的外形并纵剖，辨认三层种皮、胚和胚乳。
(三) 作业：绘大孢子叶球图，示珠领和胚珠。
(3) 松科Pinaceae①油松Pinus tabulaeformis Carr.②白皮松Pinus bumgeama Zucc.(一) 材料：油松和白皮松的新鲜枝，油松的宿存果；油松的小孢子叶球浸制标本。
(二) 步骤：1．观察油松和白皮松的叶形和排列方式，找出二者的不同点（每蔟叶的数目和叶鞘是否宿存）。
中国苏铁科植物的系统分类与演化研究
中国苏铁科植物的系统分类与演化研究中国苏铁科植物是一类古老而神秘的植物，其系统分类与演化一直是植物学家们关注的焦点。
本文将对中国苏铁科植物的系统分类与演化进行研究，并探讨其在植物界中的地位和重要性。
一、苏铁科植物的概述苏铁科植物，学名为Cycadaceae，是一类裸子植物，也是地球上最古老的种子植物之一。
苏铁科植物具有叶状的叶片和木质化的茎，其外观类似于蕨类植物，但其种子具有裸露的特点，与被子植物有所不同。
二、苏铁科植物的系统分类苏铁科植物的系统分类一直是植物学家们争议的焦点。
根据最新的研究成果，苏铁科植物可以分为3个属，分别是苏铁属（Cycas）、蘑蕨属（Macrozamia）和鳞苏铁属（Encephalartos）。
其中，苏铁属是最为常见和广泛分布的属，包括了大部分的苏铁科植物。
三、苏铁科植物的演化历程苏铁科植物的演化历程可以追溯到距今2.8亿年前的二叠纪。
在地球上恶劣的环境条件下，苏铁科植物逐渐形成了适应干旱和寒冷的特征，成为了当时植物界中的主要成员。
随着时间的推移，苏铁科植物逐渐演化出了多样的形态和生态特征，形成了现今我们所熟知的苏铁科植物。
四、苏铁科植物在植物界中的地位和重要性苏铁科植物在植物界中具有重要的地位和意义。
首先，苏铁科植物是地球上最古老的种子植物之一，对于研究植物的起源和演化具有重要的参考价值。
其次，苏铁科植物在生态系统中起到了重要的生态作用，为其他植物和动物提供了栖息地和食物资源。
此外，苏铁科植物还具有一定的药用价值，其种子和茎皮等部位被用于中药的制备和治疗。
综上所述，中国苏铁科植物的系统分类与演化是植物学家们长期关注的研究领域。
通过对苏铁科植物的系统分类和演化历程的研究，我们可以更好地了解植物的起源和演化过程，同时也能够认识到苏铁科植物在植物界中的地位和重要性。
希望本文能够为读者提供一定的参考价值，并促进对苏铁科植物的更深入研究。
叉叶类苏铁的遗传分化和谱系地理研究
叉叶类苏铁的遗传分化和谱系地理研究叉叶类苏铁是指小羽叶二歧分叉的德保苏铁(Cycas debaoensis)、多歧苏铁(C multipinata)、叉叶苏铁(C.bifida)和越南叉叶苏铁(C.micholitzii)等4种苏铁属植物。
它们分布在我国西南、越南、老挝以及柬埔寨,其中德保苏铁是中国的特有种,多歧苏铁和叉叶苏铁是红河流域特有种。
本研究筛选了3个叶绿体片段(ateB-rbcL,psbA-trnH和psB-psbH)对多歧苏铁、叉叶苏铁和越南叉叶苏铁进行测序研究,同时结合已经报道的德保苏铁的叶绿体片段(ateB-rbcL和psbA-trnH)数据,分析叉叶类苏铁的叶绿体遗传多样性和遗传分化。
同时,基于双亲遗传的微卫星分子标记(SSR)和5个低拷贝核基因(PHYP,AC5,PPRC,AAT和SAMS)对德保苏铁、多歧苏铁、叉叶苏铁和越南叉叶苏铁分别进行遗传多样性、遗传分化、遗传结构和居群动态分析,并探讨了种间的亲缘关系。
主要结果如下：1遗传多样性研究结果多歧苏铁3个叶绿体片段的联合序列矩阵总长1979bp,共有14个多态位点,检测到了8种单倍型(muHHl-8),单倍型多样性(Hd)为0.7718,核苷酸多态性(π)为0.00149。
叉叶苏铁的叶绿体片段联合序列矩阵总长1990bp,共有22个多态位点,检测到7种单倍型(biH1-biH7),单倍型多样性为0.7184,核苷酸多态性为0.00191。
越南叉叶苏铁的叶绿体片段联合序列矩阵总长1960bp,共有24个多态位点,检测到14种单倍型(miH1-14),单倍型多样性为0.9078,核苷酸多态性为0.00107。
5个低拷贝的核基因的遗传多样性水平不同,AAT和SAMS两个片段的遗传多样性较高,位点之间重组概率也大,种间谱系分化不完全；PPRC的变异位点数目少；PHYP和AC5片段变异位点数量适中,比较适合分析。
16个微卫星位点在整个类群28个居群535个个体中共检测到402个等位基因。
铁树品种，细数铁树最受喜爱八大品种
铁树品种，细数铁树最受喜爱八大品种铁树是一种历史悠久、古老的观叶植物，分布在世界各地。
因其树形优美、姿态优雅，深受人们的喜爱，具有很高的观赏价值。
这里小编要给大家说的是铁树品种，那么铁树品种有哪些呢?据统计铁树有两百多种，下面就给大家带来铁树最受欢迎的八大品种。
铁树八大品种1、叉叶苏铁叉叶苏铁树干圆柱形，高可达60厘米，径达5厘米。
叶丛终年翠绿，羽片叉状分裂，为苏铁属植物中所罕见，对保护物种和研究苏铁属分类有一定的科研意义。
花、叶、根、种子均可入药，具有凉血止血、散瘀止痛的功效。
2、巴西铁树巴西铁树高达6米，盆栽高50～150厘米。
株形整齐优美，叶片宽大，富有光泽，苍翠欲滴，是著名的新—代室内观叶植物。
种植在室内，看着那高低错落、层次分明的枝叶，给人以步步高升之寓意。
3、南美苏铁南美苏铁主干高15-30厘米，是一种名贵稀有的观叶植物。
其株形优美，叶片排列有序，常年青翠，给人以刚毅坚强之感。
它虽喜阳，但又不能较长时间地忍耐较低的光照条件，且生长速度较缓慢，株形稳定，极适合室内厅堂布置摆放。
4、华南苏铁华南苏铁树干圆柱形，高4-8米，稀达15米。
花期5-6月，种子10月成熟。
华南苏铁四季常青，树形美观，叶酷似羽毛，常作切花用，种子大而艳丽。
因其生命长久，即使数百年树龄，仍青春常驻，开花结实，被视为长寿、吉祥的象征。
5、台湾苏铁台湾苏铁是古老的残遗植物，仅残存于台湾和海南的个别地区，数量极少，生长缓慢，繁殖力弱。
加之森林的破坏，生境的改变和过量的挖掘，已处于濒监灭绝的境地。
6、德保苏铁德保苏铁是中国特有种，国家一级保护物种，具极高的研究与观赏价值。
树干大部分地下生长，地上部分高40-70厘米，径25-40厘米。
德保苏铁被誉为“植物界的大熊猫”，除了它的园林观赏、药用等直接的经济价值外，更重要的还在于苏铁植物本身的科学价值。
7、伍德苏铁伍德苏铁被列为野生环境灭绝物种，目前在南非仅发现了一棵伍德苏铁。
伍德苏铁像棕榈，可以长高达6米。
植物叶的解剖结构
4. 旱生植物叶片的结构特点 观察夹竹桃叶横切片。
夹竹桃叶横切面 1．角质层 2．表皮 3．栅栏组织 4．叶脉 5．气孔 6．表皮毛 7．海绵组织 8．气孔窝 9．晶体
表皮：复表皮，细胞壁厚，靠外的表皮细胞外壁有发达的角质层。下表皮上有下陷的气孔窝，气孔位于气孔窝里。在气孔窝里的表皮细胞常特化成表皮毛。 叶肉：靠近上表皮的是由多层栅栏组织细胞构成，细胞排列非常紧密，有时靠近下表皮也有栅栏组织。海绵组织位于上下栅栏组织之间，层数也较多，细胞间隙不发达。叶肉细胞中常含有晶簇。 叶脉：主脉具有双韧维管束。
（2）玉米与小麦叶脉的详细结构观察 玉米的维管束鞘只有一层薄壁细胞，细胞较大，内含有比叶肉细胞个大、数多的叶绿体。其外紧密毗连着一圈叶肉细胞，组成“花环型”的结构----四碳植物。 小麦维管束鞘是两层，外层细胞壁薄，个大，含叶绿体较叶肉细胞少。内层细胞壁厚，细胞也小，几乎不含叶绿体。因此小麦没有“花环”结构----三碳植物。
思 考 比较单子叶植物叶和双子叶植物叶结构的不同。 比较C4植物叶与C3植物叶的不同点。 举例说明植物叶的结构与生理功能、生长环境相适应的特点。 从松针叶的结构分析它属于哪种生态型植物？ 在显微镜下如何判断玉米叶的上下表皮？
作 业 从所观察的实验材料中任选2种植物，绘制叶的结构图，并注明各部分的名称。
1．双子叶植物叶片的解剖结构 于低倍镜下观察棉花叶横切片，分清上、下表皮，叶肉和叶脉等几个部分的基本构造，然后转换高倍镜观察。
棉叶片横切 1．厚角细胞 2．表皮 3．栅栏组织 4．主脉木质部 5．海绵组织 6．孔下室 7．气孔器 8．主脉韧皮部 9．表皮毛 10．腺毛
转输组织：内皮层之内，由三种类型的细胞构成： ①管胞状细胞：无内含物的死细胞，壁稍厚并轻微木质化，壁上有具缘纹孔。 ②活的薄壁细胞：在生活后期常见充满鞣质。 ③蛋白细胞：活的薄壁细胞，含有浓厚的细胞质，一般成堆地分布在韧皮部的一侧。转输组织可能与叶肉维管束间的运输有关。 维管束：在转输组织以内有1～2个外韧维管束。维管束主要是由初生木质部和初生韧皮部构成。初生木质部组成成分为管胞和薄壁组织，它们互相间隔排列，形成整齐的径向行列。在韧皮部的外方还分布着一些厚壁细胞。
云南文山3种苏铁属极小种群资源现状及土壤和植物叶片养分分析
doi︰10.16473/ki.xblykx1972.2024.02.015云南文山3种苏铁属极小种群资源现状及土壤和植物叶片养分分析∗卯吉华1,卯梅华2,胡鑫3,贾代顺1,景跃波1,李荣波1,李勇鹏1,陈海云1(1.云南省林业和草原科学院,云南 昆明650201;2.云南林业职业技术学院,云南 昆明650224;3.百色澄碧河保护区管护局,广西 百色533002)摘要:为有效保护极小种群苏铁属植物资源,对云南文山地区3种苏铁植物种群分布状况及生境土壤与植物叶片养分特征进行分析。
结果显示:(1)德保苏铁主要分布于富宁县,有6个居群1454株;叉孢苏铁主要分布于广南县和富宁县,有4个居群775株;长叶苏铁主要分布于马关县和麻栗坡县,有5个居群425株。
(2)3种苏铁植物种群较小,个体数量少而分散,年龄结构不合理,亟待拯救保护。
(3)3种苏铁原生境土壤养分含量存在差异,长叶苏铁分布点土壤养分含量相对较高,叉孢苏铁分布点养分含量处于中等水平,德保苏铁分布点养分含量相对较低;3种苏铁土壤中有效Fe、Ca 和Mn 含量较丰富,而全P 含量整体较缺乏。
(4)3种苏铁叶片养分利用效率存在差异,长叶苏铁对N、K 和Ca 元素的吸收利用效率较高,德保苏铁对有机C、P 和Mg 元素的利用效率较高,叉孢苏铁对Fe 元素的利用效率较高;3种苏铁叶片中除有机C 和Mg 元素含量相对缺乏外,其它元素处于适量或高量水平。
关键词:德保苏铁;叉孢苏铁;长叶苏铁;种群现状;土壤养分;植物营养中图分类号:Q 948;S 714 文献标识码:A 文章编号:1672-8246(2024)02-0108-11Current Resource Status ,Nutrients of Soil and Leaf of Three 悦赠糟葬泽Specieswith Extremely Small Population Distributed in Wenshan of YunnanMAO Jihua 1,MAO Meihua 2,HU Xin 3,JIA Daishun 1,JING Yuebo 1,LI Rongbo 1,LI Yongpeng 1,CHEN Haiyun 1(1.Yunnan Academy of Forestry and Grassland,Kunming Yunnan 650201,P.R.China;2.Yunnan Forestry Technological College,Kunming Yunnan 650224,P.R.China;3.Baise Cheng Bi River Municipal Nature Reserve Management and Protection Bureau,Baise Guangxi 533002,P.R.China)Abstract :In order to protect the resources of 3Extremely Small Population of Cysas distributed in Wenshan of Yunnan province,soil and leaf nutrients were analyzed.The results showed that C .debaoensis was mainly distributed in Funing,with 6populations and 1454individuals,C .segmentifida was mainly distributed in Guangnan and Fu⁃ning,with 4populations and 775individuals,C .dolichophylla was mainly distributed in Maguan and Malipo,with 5populations and 425individuals.It was found that the populations of three Cysas were small,the numbers of individ⁃uals were low,and the distribution were scattered,the age structures were irrational,rescue and conservation were urgently needed.The soil nutrient contents of the habitats varied among the three Cysas species.The soil nutrientcontent of C .dolichophylla was relatively high,that of C .segmentifida was moderate,and that of C .debaoensis was relatively low.The contents of available Fe,Ca and Mn in soils of three Cycas species were relatively rich,whereas 第53卷 2期 2024年4月西 部 林 业 科 学Journal of West China Forestry ScienceVol.53 No.2 Apr .2024 ∗收稿日期:2024-01-18 基金项目:云南省林业和草原局极小种群保护项目—文山州4种苏铁植物人工繁育与回归,植物营养与林木菌根真菌研究利用学科团队(LKYTD -2018-6)。
苏铁钢(Cycadopsida)
苏铁钢(Cycadopsida)
裸子植物中最原始的一个纲。
包括已绝迹的种子蕨目(Pteridospermae)、开通目(Caytoniales)和本内苏铁目(Bennettitales)以及现存活的苏铁目(Cycadales)。
苏铁目包括苏铁科(Cycadaceae)(1属)、施坦格利科(Stangariaceae)(1属)和查美亚科(Zamiaceae)(8属)，10属，约110种，分布于热带、亚热带地区。
中国仅有苏铁科，苏铁属(Cycas)，8种，产东南、华南及西南部。
常绿乔木，树干粗壮，圆柱形。
髓部大，木质部及韧皮部较狭窄。
叶螺旋状排列，有鳞叶及营养叶，二者交互着生。
雌雄异株。
小孢子叶球(雄球花)单生于树干顶端，直立。
大孢子叶扁平，上部常羽状裂，生于树干部的羽状叶与鳞叶之间，不形成雌球花，或大孢子叶近盾状，螺旋状排列于中轴上，呈球花状，生于树干或块状茎的顶端。
胚珠2-10枚，生于大孢子叶的两侧，种子核果状，具三层种皮，胚乳丰富。
常见的苏铁又名铁树，主产台湾、福建和广东，其他各地常栽培为观赏树。
攀枝花苏铁是1981年在中国四川省渡口市发现的新种，有5万余株，为中国最大的铁树林，是世界苏铁属分布的最北缘，对于研究古气候、古地理和古植被等，都有重要意义，已列为国家二级保护植物。
苏铁根部富有固氮微生物，在它们生长的地方，对于维持土壤中氮的供给具有一定的作用。
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伍映辉1,黄玉源1,艾素云1,韦丽君3(1广西大学农学院,广西南宁530005;2仲恺农业技术学院生命科学学院,广东广州510225;3广西亚热带作物研究所生物技术中心,广西南宁530001)摘要:对苏铁科和泽米铁科8种苏铁植物,即台湾苏铁(Cycas taiwaniana)、海南苏铁(C.hainanensis)、元江苏铁(C.parvulus)、单羽苏铁(C.simplicipinna)、滇南苏铁(C.diannanensis)、越南篦齿苏铁(C.elon-gata)、长刺大泽米铁(Macrozamia longispina)、双子铁(Dioon edule)的叶轴横切面结构进行了比较研究,以期为苏铁植物的系统演化和分类进一步提供解剖学依据,并探讨其解剖结构与生态的适应机制。
结果表明,较原始的苏铁科和较进化的泽米铁科叶轴的横切面结构无论在表皮、机械组织、基本组织和维管组织,还是在后含物方面都存在着明显的不同;泽米铁科的大泽米铁属与双子铁属差异也较大;苏铁科科内的6个种则相似性稍大,表明它们是亲缘关系较密切的类群,但每个种都有各自的结构特点。
越南篦齿苏铁的维管束排列方式和数目的增加方式与泽米铁科两个种的相似,因此推断它处于较进化的地位。
研究还发现苏铁科种类的叶轴的近轴面均像叶片那样具有栅栏组织状同化组织存在。
苏铁类植物叶轴具有旱生植物的解剖结构特征:角质层较厚、表皮细胞壁厚、机械组织发达、晶体较多、分泌道和维管束数目较多等结构特征。
这些对研究苏铁纲各科及种类之间的进化与亲缘关系提供了佐证,同时揭示了苏铁纲这类古老的植物类群其多个属的种类能够经历如此漫长的地质年代而幸存下来,是由于其在长期演化过程中均形成了这些独特的结构特征,因而具备了相对应的生理功能,能够在恶劣的自然环境下,具备耐干旱、贫瘠、高温及耐盐碱等逆境的结果。
关键词:苏铁科;泽米铁科;叶轴;解剖结构;系统演化;生态适应性中图分类号:Q944文献标识码:A文章编号:0253-2700(2007)02-176-13WU Ying-Hui1,HUANG Yu-Yuan1,2**,AI Su-Yun1,WEI Li-Jun3(1Agricultural College,Guangxi University,Nanning530005China;2College of Life Sciences,Zhongkai Univ ersity of Agriculture and Technology,Guangzhou510225,China;3Center of Biotechnology,Guangxi Subtropical Institute of Crop,Nanning530001,China)article conducted comparative anatom y of rachis o f six species of C ycadaceae and tw o species of Zamiaceae,i.e.,Cyc as taiwaniana,C.hainanensis,C.parvulus,C.simplicipinna,C.diannanensis,C.elongata,Ma crozamia.longisp-ina and Dioon edule in transverse section,in order to provide anatomical evidence for a better understanding of the system-atic position,taxono my and to discuss its anatomy structure and the ecological adaption mechanism.The results showed that there were significant differences between Cycadaceae and Zamiaceae in epidermis,mechanical tissue,ground tissue,vas-cular tissue and ergastic substance and so on.The rachis structure of genus Dioon was also different from genus Zamia.The6species of Cycadaceae are more similar to each other,particularly among C.taiwaniana,C.hainanensis,C.par-vulus,C.diannanensis,C.simplicipinna,which manifests they are closely related to one another,but each species has its own structure characteristic.The arrangement and the process of the increase of vascular bundle number of C.elongata is 云南植物研究2007,29(2):176～188Acta Botanica Yunnanica通讯作者:Author for correspondence;E-mail:lqxhyy@收稿日期:2006-04-29,2007-03-02作者简介:伍映辉(1980-)女,海南海口人,硕士,从事植物结构与植物进化方面的研究。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30260007)similar to the two species of Zamiaceae which implied that its status is comparatively derived in Cycas .The study discov -ered that there are assimilating tissue which like the shape of palisade tissue in adaxial surface of rachis in all species of Cycas .The rachis of these cycads had structure characteristic of xerophytes ,i .e .,thicker cuticular membrane ,developed mechanical tissue ,the more secretion ,crystal and secretory canal and more number of vascular bundles etc .These results provided evidence to study the evolution and relationship between different families and species of the Cycadopsida ,and re -vealed the fact that primitive and ancient cycads can exist in the geological history is because cycads unique structure char -acteristics have been evolved so that they can adapt to various evironment such as drought ,extreme heat ,barren ,and salt alkaloid and other harsh environment .Cycadaceae ;Zamiaceae ;Rachis ;Co mparative anatomy ;Evolution ;Ecology adaption .苏铁类植物是古老的孑遗种子植物,苏铁科(Cycadaceae )主要分布在亚洲、大洋洲和非洲;托叶铁科(Stangeriaceae )则自然分布在非洲;泽米铁科(Zamiaceae )主要分布在美洲和大洋洲,目前仅存有300余种(Walters and Osborne 2004;Hill KD ,2003)。
苏铁植物长期以来被作为园林绿化及观赏植物,还可以药用、食用;为各国重点保护对象,但对其解剖结构研究较少,已有的关于苏铁类植物营养器官的解剖结构研究也多数集中在羽片和根的组织结构,而叶轴解剖结构研究的报道极少,黄玉源(2006)开展了泽米铁科几个种类叶轴结构的研究,而苏铁科种类的叶轴结构研究还未见有报道。
然而大型羽叶的叶轴在其生长和生态适应方面究竟起到何种的作用,则是很值得学术界探讨的。
本文通过对苏铁科和泽米铁科两个科8个种的叶轴进行解剖结构的比较研究,从而为揭示苏铁类植物的系统演化关系及其与生境的适应机制,为植物比较解剖学、生态解剖学和系统学等研究提供理论参考。
1 材料与方法本实验取自新鲜材料,具体情况如表1所示。
将正常健康的叶轴切成0.5cm 长的小段,用FA A 固定液固定,常规冰冻切片法进行阿拉伯明胶包埋,用Reichert -AO 型冰冻切片机在-40℃条件下速冻结冰,在-15℃条件下切片。
切片厚度22～26μm ,番红-代氏苏木精染色,石蜡切片法进行脱水、透明,光学树胶封片。
用LEICA -DM LB 型多功能显微镜观测及拍照,并用测微尺测量各组织参数,随机量取50个数值取平均值。
2 观察结果通过对上述8种苏铁植物叶轴的比较观测,结果显示,两个科苏铁的叶轴横切面结构自外向内由表皮、基本组织和维管组织组成。
但不同的科各部分结构特征具有显著的不同,同科不同种也具有各自的结构特点。
2.1 表皮及其附属物苏铁类植物叶轴的角质层厚度为2～5μm ,角质层厚度虽有差异,但种间的差异不明显。
表皮由圆形或近圆形的壁全面加厚的细胞组成,细胞排列紧密,8个种的表皮细胞外壁加厚明显大于内壁;这8种苏铁的叶轴周缘呈波状起伏,程度因种类不同而略有变化,滇南苏铁叶轴周缘起伏较为明显;表皮细胞都含有单宁物质;表皮的远轴面和近轴面都不均匀分布有气孔。
此外,泽米铁科两个种则具复表皮,由1层至不完整的3表1 8种苏铁植物叶轴的实验材料Table 1 Materials for the Rachis of eight species of Cycads种名Species 采集地Locality凭证标本Voucher台湾苏铁C .taiwaniana 深圳仙湖植物园Shenzhen Fairy Lake Botanical Garden 黄玉源(Y .Y .Huang )379(GXAC )海南苏铁C .hainanensis 广州华南植物园S outh China Botanical Garden of Guangzhou 黄玉源,伍映辉(Y .Y .Huang ,Y .H .W u )375(G XAC )元江苏铁C .parvulus深圳仙湖植物园Shenzhen Fairy Lake Botanical Garden 黄玉源,伍映辉(Y .Y .Huang ,Y .H .W u )383(G XAC )单羽苏铁C .simplicipinna南宁良凤江树木园Liangfengjiang Arboretum of Nanning 黄玉源,伍映辉(Y .Y .Huang ,Y .H .W u )310(G XAC )滇南苏铁C .diannanensis 深圳仙湖植物园Shenzhen Fairy Lake Botanical Garden 黄玉源,伍映辉(Y .Y .Huang ,Y .H .W u )380(G XAC )越南篦齿苏铁C .elongata 南宁青秀山苏铁园Qingxiushang Cycad Garden of Nanning 黄玉源(Y .Y .Huang )295(GXAC )长刺大泽米铁深圳仙湖植物园Shenzhen Fairy Lake Botanical Garden 黄玉源,伍映辉(Y .Y .Huang ,Y .H .W u )389(G XAC ) Macrozamia longispina 双子铁Dioon edule深圳仙湖植物园Shenzhen Fairy Lake Botanical Garden黄玉源,伍映辉(Y .Y .Huang ,Y .H .W u )386(G XAC )注:GXAC :广西大学农学院标本室。