基于體視覺(jué)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(guó)林科院1986年從日本引入我國(guó)。北海道黃楊不僅觀賞價(jià)值高，在北方城市的綠化建設(shè)中備受青睞，而且抗寒性極強(qiáng)。北京屬典型大陸季風(fēng)氣候，冬季漫長(zhǎng)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(xì)胞及生理生化水平上對(duì)其抗寒性進(jìn)行系統(tǒng)的觀察測(cè)定，其中細(xì)胞水平上首

2、次利用體視學(xué)方法對(duì)超微結(jié)構(gòu)的周年變化立體定量研究，豐富了植物抗性研究的細(xì)胞學(xué)理論。研究結(jié)果如下:
　　 1、利用光學(xué)顯微鏡觀察分析了北海道黃楊葉片細(xì)胞顯微結(jié)構(gòu)的周年變化。結(jié)果表明:北海道黃楊葉片柵欄組織較厚，多為三層細(xì)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(kāi)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(xì)胞解體。嚴(yán)冬1月柵欄細(xì)胞中出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象。2

3、月解體的海綿細(xì)胞數(shù)量增多，紅色顆粒來(lái)自于秋冬解體的海綿細(xì)胞。柵欄組織及海綿細(xì)胞中間隔分布的晶細(xì)胞的數(shù)量不僅在越冬過(guò)程中逐漸增多，而且7月生長(zhǎng)旺盛期也增多。
　　 2、利用透射電鏡觀察和體視學(xué)原理分析了葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的周年變化。結(jié)果表明:4月新葉期北海道黃楊葉肉細(xì)胞壁較厚，細(xì)胞膜平滑，中央有一個(gè)大液泡，細(xì)胞核多分布于細(xì)胞的一側(cè)，核仁清晰。葉綠體是最明顯的細(xì)胞器，數(shù)量較多，沿細(xì)胞膜排列，一般為橢圓形，表面雙層膜結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)完整，嵴數(shù)量多且清晰，呈線形，線粒體Vv、Sv值最大，說(shuō)明線粒體代謝活躍。旺盛生長(zhǎng)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(gè)小液泡并有液泡內(nèi)陷，質(zhì)膜和細(xì)胞壁之間出現(xiàn)多層膜結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了細(xì)胞質(zhì)膜的表面積，有利于低溫來(lái)臨時(shí)排除水分，避免胞內(nèi)結(jié)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?yàn)槟[脹，Rsv驟降。葉肉細(xì)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(cè)最低。1月質(zhì)壁分離明顯，細(xì)胞內(nèi)已無(wú)中央大液泡，少數(shù)葉綠體邊緣模糊，雙層

6、膜結(jié)構(gòu)破壞。極少數(shù)被膜完全破裂，類囊腔擴(kuò)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(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)逐漸恢復(fù)。葉綠體數(shù)量增多，結(jié)構(gòu)清晰，淀粉粒開(kāi)始增多，嗜鋨顆粒減少，仍有部分小液泡存在，但呈減少趨勢(shì)。
　　 3、測(cè)定了自然越冬進(jìn)程中的生理指標(biāo)變化。結(jié)果表明:2010年10月至翌年3月，葉片葉綠素含量變化趨勢(shì)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?，1月達(dá)最大值后減少，淀粉含量的變化趨勢(shì)與之相反。葉片組織含水量在越冬前后保持穩(wěn)定。方差結(jié)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(guò)程中葉肉細(xì)胞細(xì)胞壁、質(zhì)膜結(jié)構(gòu)完整，各細(xì)胞器形態(tài)穩(wěn)定。1月極端低溫時(shí)，雖有極少數(shù)葉綠體破裂解體，但不影響細(xì)胞的