第 23 卷 第 4 期 植 物 研 究 2003年 10 月

    Vol . 23 No. 4 BULL ETIN OF BOTANICAL RESEARCH Oct . , 2003

    凤尾竹硅酸体形态及其发生初探X

    陈昌斌 倪 兵 徐寿彭 马庆海

    (华东师范大学生物学系 ,上海 200062)

    摘 要 利用光学显微镜、扫描电子显微镜对自然生长凤尾竹( Bambusa mul t i plex var . nana

    (Roxb. ) Keng f . )营养体各部分及生长发育各时期叶片的硅酸体进行观察研究。凤尾竹营养

    体各部分硅酸体形态分别为:叶片竹节形;叶鞘鞍形、钝方形;箨叶哑铃形;箨叶鞘鞍形;杆的表

    皮部位有少量椭圆形硅酸体 ,而内部未见成形的硅酸体;地下茎及根皆未见成形硅酸体。成熟

    硅酸体均沿脉横向排列。硅酸体在叶片、叶鞘、箨叶和箨叶鞘中基本上是按生长发育顺序从不

    成形到成形 ,由小到大变化的 ,分布由不规则到沿脉横列。同一叶从叶鞘到叶片呈现出由鞍形

    →钝方形(椭圆形) →竹节形渐变的趋势。光镜下 ,硅酸体内一般有折光率不同于其它部位的 1

    到多个细小颗粒聚在一起形成的核状结构。凤尾竹不同生长发育期各部分硅酸体的晶核存在

    状况、硅酸体的形态和大小的演变趋势体现了硅质在植物器官表皮细胞上的连续沉积过程。

    关键词 凤尾竹;硅酸体;形态;发生

    ON MORPHOLOGY AND MORPHOGENESIS

    OF SILICA BODIES IN BAMBUSA MUL TI PL EX VAR. NANA

    CHEN Chang - Bin NI Bing XU Shou - Peng MA Qing - Hai

    (Department of Biology ,East China Normal University , Shanghai 200062)

    Abstract The silica body morphology and morphogenesis of Bambusa mul t i plex var . nana was

    examined by means of light microscope (LM) and scanning elect ronic microscope (SEM) . There are

    varied types of silica bodies in matural plant s of Bambusa mul t i plex var . nana. Nodular shape in

    leaf blade ; saddle and subcuboid in sheath ; dumb - bell in the tip of culm sheath ; saddle in culm

    sheath ; elliptic in culm. No regular morphological silica bodies in root s and stems under ground.

    All matural silica bodies are vertical to veins. The steps of silica bodies development are : morpholo2

    gy f rom amorphous , to subround , subcuboid , then nodular or dumb - bell or saddle ; size f rom lit2

    tle to bigger ; arrangement to vein f rom mixed to vertical . The silica bodies are varied in different

    part s of a same matural leaf , saddle shape in sheath , subcuboid in pesudopetiole and nodular shape

    in leaf blade respectively. Each silica body has congregated granules in it s body as a nuclear . The

    granules in every stage of developing plant , the changes of silica bodies morphology and size show

    that the silica bodies are developed gradually with the plant s growing. If it was provided as a scien2

    tific basis for taxonomy , archaeology ,geology study , it must be paid more at tention to the changes

    of silica bodies.

    Key words Bambusa mul t i plex var . nana ; silica body ; morphology ; morphogenesis

    X 第一作者简介:陈昌斌(1967 - ) ,男,副教授,主要从事植物发育生物学、结构生物学研究。

    收稿日期:1997 - 10 - 29

    ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.1 前言

    植物硅酸体 ,又称植物蛋白石 ,英文名 Plant

    silica bodies 或 Plant Opal , 是充填在高等植物细

    胞组织中的非晶质硅的沉积物。人类对于植物硅

    酸体的研究始于十九世纪下半叶 ,本世纪四、五十

    年代开始系统地进行研究。由于植物硅酸体具有

    耐高温、耐腐蚀等特性 ,其形态结构具有一定的稳

    定性 ,广泛应用于植物分类、古植被分析、考古及

    迁徙性动物的食性分析。对于禾本科植物叶片硅

    酸体的研究 ,从十九世纪下半叶以来 ,在植物系统

    分类[1～8 ]

    、作物品质[9～11 ]

    、环境评估[ ‘12～16 ]

    、地质

    研究[12 ,17～19 ]

    及农业考古[20 ]

    等方面都做了大量

    的工作。然而对禾本科植物硅酸体的研究资料多

    集中在草本类群如水稻等农作物上 ,而对竹亚科

    植物缺乏系统的研究;同时 ,大部分研究者集中研

    究成熟组织器官特别是叶的硅酸体 ,对硅酸体的

    发生、发育过程研究较少。这为硅酸体的深入探

    讨提出了新的课题 ,对某种植物硅酸体全面系统

    地研究将为植物硅酸体的广泛应用提供新的资

    料。

    本文以凤尾竹为材料 ,观察分析凤尾竹硅酸

    体的形态结构特征及其分布和形态发生规律。

    2 材料和方法

    实验材料全部采于华东师范大学丽娃河畔种

    植的活体凤尾竹 ,基本上涵盖了凤尾竹营养体各

    部分及其不同生长发育时期。取材部位参见图版

    墨线指示图 ,箨叶鞘取材于箨叶下 2 cm 正中处 ,材料大小为 0. 5 cm ×0. 5 cm。

    光学显微镜(LM) 标本采用灰像法制备[3 ]

    ,观察、测量并拍照记录。测量方法是:每个样品随

    机选取 20 个硅酸体 ,测量最大长度和最大宽度 ,取其平均值(示变幅) 。

    扫描电子显微镜(SEM)观察的材料 ,先用灰

    像法灰化 ,然后按照陈昌斌等[21 ]

    方法 ,上样、喷

    金 ,在J K - 840 型扫描电子显微镜下观察并拍照

    记录 ......