基于體視覺原理的北海道黃楊抗寒性研究.pdf

1、北海道黃楊（Euonymusjaponicus.‘CuZhi’）系衛(wèi)矛科衛(wèi)矛屬常綠闊葉植物，為大葉黃楊（EuonymusjaponicusL.）的栽培品種，由中國林科院1986年從日本引入我國。北海道黃楊不僅觀賞價值高，在北方城市的綠化建設中備受青睞，而且抗寒性極強。北京屬典型大陸季風氣候，冬季漫長寒冷，北海道黃楊在常綠闊葉植物中表現(xiàn)良好。本研究以北海道黃楊葉片為材料，從細胞及生理生化水平上對其抗寒性進行系統(tǒng)的觀察測定，其中細胞水平上首

2、次利用體視學方法對超微結構的周年變化立體定量研究，豐富了植物抗性研究的細胞學理論。研究結果如下:
　　 1、利用光學顯微鏡觀察分析了北海道黃楊葉片細胞顯微結構的周年變化。結果表明:北海道黃楊葉片柵欄組織較厚，多為三層細胞。柵欄組織、海綿組織、角質(zhì)層及葉片等的厚度從4月新葉期開始均增加，CTR，SR值不同月份差異顯著。休眠前期10月，CTR值升高，而SR值下降，靠近柵欄組織的少數(shù)海綿細胞解體。嚴冬1月柵欄細胞中出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象。2

3、月解體的海綿細胞數(shù)量增多，紅色顆粒來自于秋冬解體的海綿細胞。柵欄組織及海綿細胞中間隔分布的晶細胞的數(shù)量不僅在越冬過程中逐漸增多，而且7月生長旺盛期也增多。
　　 2、利用透射電鏡觀察和體視學原理分析了葉肉細胞超微結構的周年變化。結果表明:4月新葉期北海道黃楊葉肉細胞壁較厚，細胞膜平滑，中央有一個大液泡，細胞核多分布于細胞的一側(cè)，核仁清晰。葉綠體是最明顯的細胞器，數(shù)量較多，沿細胞膜排列，一般為橢圓形，表面雙層膜結構完整，被膜清晰，

4、內(nèi)含物豐富，類囊體多，基粒內(nèi)囊體片層垛疊規(guī)則并和基質(zhì)片層連成整體，片層間隙中有大顆淀粉粒。線粒體包圍在葉綠體周圍，多數(shù)呈圓形或橢圓形，體積比葉綠體小很多，雙層膜結構完整，嵴數(shù)量多且清晰，呈線形，線粒體Vv、Sv值最大，說明線粒體代謝活躍。旺盛生長期7月葉綠體內(nèi)嗜鋨顆粒數(shù)目增多體積變大，葉綠體Vv、Sv和Nv升高。10月休眠初期至翌年2月休眠末期，葉綠體Vv和Nv的下降的直接原因是由于葉綠素含量的降低及淀粉粒體積的減小。Sv下降主要由于R

5、ab變小。休眠前期10月大中央液泡分解為多個小液泡并有液泡內(nèi)陷，質(zhì)膜和細胞壁之間出現(xiàn)多層膜結構，擴大了細胞質(zhì)膜的表面積，有利于低溫來臨時排除水分，避免胞內(nèi)結冰。由于低溫初期葉綠體膨脹及較大體積的葉綠體迅速降解，葉綠體Rsv顯著升高。而線粒體因為腫脹，Rsv驟降。葉肉細胞在11月發(fā)生質(zhì)壁分離，葉綠體膨脹，類囊體片層較稀疏，嗜鋨顆粒增多，淀粉粒逐漸消失，各參數(shù)值為周年可測最低。1月質(zhì)壁分離明顯，細胞內(nèi)已無中央大液泡，少數(shù)葉綠體邊緣模糊，雙層

6、膜結構破壞。極少數(shù)被膜完全破裂，類囊腔擴大，并發(fā)生葉綠體的相互聚集。線粒體Sv增加，有利于增加內(nèi)部嵴的面積，提高代謝活性。3月隨著氣溫回升，細胞形態(tài)結構逐漸恢復。葉綠體數(shù)量增多，結構清晰，淀粉粒開始增多，嗜鋨顆粒減少，仍有部分小液泡存在，但呈減少趨勢。
　　 3、測定了自然越冬進程中的生理指標變化。結果表明:2010年10月至翌年3月，葉片葉綠素含量變化趨勢與溫度一致，1月值最低。MDA含量與SOD的活性均隨溫度的降低而升高，1

7、月值最大，2月氣溫回升后降低。脯氨酸含量的變化也隨溫度的降低而升高，但最大值并未出現(xiàn)在平均低溫最低的1月，而是2值最大?？扇苄蕴呛康淖兓仍黾樱?月達最大值后減少，淀粉含量的變化趨勢與之相反。葉片組織含水量在越冬前后保持穩(wěn)定。方差結果顯示，不同月份間的可溶性糖、脯氨酸含量、SOD活性、葉綠素含量均差異顯著。
　　 越冬過程中葉肉細胞細胞壁、質(zhì)膜結構完整，各細胞器形態(tài)穩(wěn)定。1月極端低溫時，雖有極少數(shù)葉綠體破裂解體，但不影響細胞的