遮荫对白及形态及叶片结构的影响

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2021.06.016

植物研究 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (6): 974-981.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2021.06.016

遮荫对白及形态及叶片结构的影响

袁秀云¹, 许申平¹, 周一冉², 王喜蒙², 崔波¹()

^1.郑州师范学院生物工程研究中心，郑州 450044
^2.郑州大学生命科学学院，郑州 450001

收稿日期:2020-08-24 出版日期:2021-11-20 发布日期:2021-10-29
通讯作者: 崔波 E-mail:laocuibo@163.com
作者简介:袁秀云（1970—），女，教授，博士，主要从事植物资源及生物技术方面的研究。
基金资助:
河南省重大科技专项项目(181100110300);郑州师范学院科技创新团队支持计划资助项目(ZS180110)

Shading Effect on Morphology and Leaf Structure of Bletilla striata

Xiu-Yun YUAN¹, Shen-Ping XU¹, Yi-Ran ZHOU², Xi-Meng WNG², Bo CUI¹()

^1.Institute of Bioengineering，Zhengzhou Normal University，Zhengzhou 450044
^2.College of Life Sciences，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001

Received:2020-08-24 Online:2021-11-20 Published:2021-10-29
Contact: Bo CUI E-mail:laocuibo@163.com
About author:YUAN Xiu-Yun（1970—），female，Dr.，professor，mainly engaged in the study of plant resources and biotechnology.
Supported by:
Major science and technology projects of Henan Province(181100110300);Program of Science and Technology Innovative Research Team of Zhengzhou Normal University(ZS180110)

摘要/Abstract

摘要：

为探究药用植物白及（Bletilla striata）形态及叶片结构对遮荫的响应，本研究设置50%、70%、90%遮荫3个处理，以全光照为对照（CK），对大田白及的外部形态和叶片结构进行研究。结果显示，遮荫促进了白及株高、叶长、叶宽和叶面积的增加，其中50%遮荫处理下增长最突出。叶片气孔密度随着遮荫强度的增高而逐渐降低，表皮蜡质逐渐减少。叶片解剖结构显示，50%遮荫条件下叶片厚度增加，相邻维管束距离缩小。叶绿体超微结构观察表明，随着遮荫强度增高叶绿体由近球形变为长梭形。CK条件下叶片叶绿体基粒和类囊体片层较少；50%遮荫条件下，叶绿体中基粒较多，且类囊体垛叠程度较高；70%和90%遮荫条件下，基质类囊体逐渐增多，片层间距增大。由此可见，白及叶片气孔密度、表皮蜡质、叶肉厚度、叶绿体形状、叶绿体类囊体片层及垛叠程度是白及对遮荫进行光合生理响应的主要结构基础。

关键词: 白及, 遮荫, 叶片显微结构, 叶绿体超微结构

Abstract:

To explore the response of Bletilla striata to shading conditions， the two-year-old B. striata were cultivated under sunshade nets of 0%（as the control， CK）， 50%， 70% and 90% shading rate， the external morphology and leaf structure of B. striata were measured. The results showed that the plant height， leaf length， leaf width and leaf area were increased significantly under three shading treatments respectively， and the 50% shading treatment was the best. The stomatal density and wax particles in epidermis decreased gradually with the decrease of light intensity while the shape of chloroplast changed from nearly spherical to long fusiform. Moreover，the leaf thickness was increased， whereas the distance of adjacent vascular bundles was decreased under 50% shading treatment by the leaf cross-cutting observation. The less number of grana and thylakoid lamellae in chloroplast under CK treatment， and the more number of grana and the higher degree of thylakoid stacking in chloroplast under 50% treatment. However， there were the more stromal thylakoids and spacing between the lamellae under 70% and 90% shading treatment. These results suggested that the stomatal density，epidermis wax，mesophyll thickness， chloroplast shape，thylakoid lamellae and its thylakoid stacking might as the main structural basis factors of photosynthetic physiological response of B. striata to shading treatment.

Key words: Bletilla striata, shading, leaf micro-structure, chloroplast ultrastructure

中图分类号:

S567

袁秀云, 许申平, 周一冉, 王喜蒙, 崔波. 遮荫对白及形态及叶片结构的影响[J]. 植物研究, 2021, 41(6): 974-981.

Xiu-Yun YUAN, Shen-Ping XU, Yi-Ran ZHOU, Xi-Meng WNG, Bo CUI. Shading Effect on Morphology and Leaf Structure of Bletilla striata[J]. Bulletin of Botanical Research, 2021, 41(6): 974-981.

图/表 7

图1

表1

图2

表2

图3

表3

图4

参考文献 28

1	赵明，张红香，颜宏，等.光照强度对六种草地植物种子萌发和幼苗生长的影响［J］.生态科学，2018，37（2）：25-34.
	Zhao M，Zhang H X，Yan H，et al.Effects of light intensity on seed germination and seedling growth of six species in grassland［J］.Ecological Science，2018，37（2）：25-34.
2	毛立彦，慕小倩，董改改，等.光照强度对曼陀罗和紫花曼陀罗生长发育的影响［J］.植物生态学报，2012，36（3）：243-252.
	Mao L Y，Mu X Q，Dong G G，et al.Influence of light intensity on growth of Datura stramonium and D.stramonium var. tatual［J］.Chinese Journal of Plant Ecology，2012，36（3）：243-252.
3	魏明月，云菲，刘国顺，等.不同光环境下烟草光合特性及同化产物的积累与分配机制［J］.应用生态学报，2017，28（1）：159-168.
	Wei M Y，Yun F，Liu G S，et al.Response of photosynthetic characteristics and accumulation and distribution of assimilation products in tobacco to different light environments［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2017，28（1）：159-168.
4	Mathur S，Jain L，Jajoo A.Photosynthetic efficiency in sun and shade plants［J］.Photosynthetica，2018，56（1）：354-365.
5	匡双便，张广辉，陈中坚，等.不同光照条件下三七幼苗形态及生长指标的变化［J］.植物资源与环境学报，2014，23（2）：54-59.
	Kuang S B，Zhang G H，Chen Z J，et al.Change in morphological and growth indexes of Panax notoginseng seedling under different light conditions［J］.Journal of Plant Resources and Environment，2014，23（2）：54-59.
6	吕晋慧，王玄，冯雁梦，等.遮荫对金莲花光合特性和叶片解剖特征的影响［J］.生态学报，2012，32（19）：6033-6043.
	Lv J H，Wang X，Feng Y M，et al.Effects of shading on the photosynthetic characteristics and anatomical structure of Trollius chinensis Bunge［J］.Acta Ecologica Sinica，2012，32（19）：6033-6043.
7	岳泽伟，李成道，李磊，等.骆驼刺叶形态和荧光参数对光照的响应［J］.干旱区研究，2020，37（3）：722-728.
	Yue Z W，Li C D，Li L，et al.Responses of leaf morphology and fluorescence parameters of Alhagi sparsifolia in different light environments［J］.Arid Zone Research，2020，37（3）：722-728
8	杜成凤，李潮海，刘天学，等.遮荫对两个基因型玉米叶片解剖结构及光合特性的影响［J］.生态学报，2011，31（21）：6633-6640.
	Du C F，Li C H，Liu T X，et al.Response of anatomical structure and photosynthetic characteristics to low light stress in leaves of different maize genotypes［J］.Acta Ecologica Sinica，2011，31（21）：6633-6640.
9	张云，夏国华，马凯，等.遮荫对堇叶紫金牛光合特性和叶绿素荧光参数的影响［J］.应用生态学报，2014，25（7）：1940-1948.
	Zhang Y，Xia G H，Ma K，et al.Effects of shade on photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence of Ardisia violacea［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2014，25（7）：1940-1948.
10	陈斌，李洪瑶，刘筱玮，等.不同光照强度对新娘草叶片形态建成及超微结构的影响［J］.草业学报，2019，28（7）：175-185.
	Chen B，Li H Y，Liu X W，et al.Effects of different light intensities on morphogenesis and ultrastructure of Gibasis pellucida leaf［J］.Acta Prataculturae Sinica，2019，28（7）：175-185.
11	李冬林，金雅琴，崔梦凡，等.遮光对连香树幼苗光合特性及其叶片解剖结构的影响［J］.西北植物学报，2019，39（6）：1053-1063.
	Li D L，Jin Y Q，Cui M F，et al.Photosynthetic characteristics and leaf anatomical structure of Cercidiphyllum japonicum seedlings under shading condition［J］.Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica，2019，39（6）：1053-1063.
12	李冬林，王火，江浩，等.遮光对香果树幼苗光合特性及叶片解剖结构的影响［J］.生态学报，2019，39（24）：9089-9100.
	Li D L，Wang H，Jiang H，et al.Effects of shading on photosynthetic characteristics and leaf anatomical structure of Emmenopterys henryi seedlings［J］ Acta Ecologica Sinica，2019，39（24）：9089-9100.
13	张燕君，孙伟，何艳，等.白及属植物资源评价与可持续利用的现状与展望［J］.中国中药杂志，2018，43（22）：4397-4403.
	Zhang Y J，Sun W，He Y，et al.Current situation and prospect of resource evaluation and sustainable utilization on Bletilla［J］.China Journal of Chinese Materia Medica，2018，43（22）：4397-4403.
14	吴明开，刘海，沈志君，等.珍稀药用植物白及光合与蒸腾生理生态及抗旱特性［J］.生态学报，2013，33（18）：5531-5537.
	Wu M K，Liu H，Shen Z J，et al.Photosynthetic physiological ecology characteristics of rare medicinal plants Bletilla striata［J］.Acta Ecologica Sinica，2013，33（18）：5531-5537.
15	崔波，周一冉，王喜蒙，等.不同光照强度下白及光合生理特性的研究［J］.河南农业大学学报，2020，54（2）：276-284.
	Cui B，Zhou Y R，Wang X M，et al.Study on the photosynthetic and physiological characteristics of Bletilla striata under different light intensithes［J］.Journal of Henan Agricultural University，2020，54（2）：276-284.
16	刘明智，努尔巴衣·阿布都沙力克，潘晓玲.指甲油涂抹撕取法制取植物叶气孔装片［J］.生物学通报，2005，40（10）：44.
	Liu M Z，Nurbay A，Pan X L.The making of leaf stomata slide by method of nail polish smearing and tearing［J］.Bulletin of Biology，2005，40（10）：44.
17	Chen T K，Yang H T，Fang S C，et al.Hybrid-cut：an improved sectioning method for recalcitrant plant tissue samples［J］.Journal of Visualized Experiments，2016，（117）：e54754.
18	朱广龙，邓荣华，魏学智.酸枣叶表皮微形态对不同生态环境的适应特征［J］.生态学报，2016，36（16）：5193-5203.
	Zhu G L，Deng R H，Wei X Z.Leaf epidermal micromorphology of Ziziphus jujuba var.spinosa in response to a gradient of drought stress［J］.Acta Ecologica Sinica，2016，36（16）：5193-5203.
19	周媛，方林川，童俊，等.干旱胁迫对杜鹃叶片表皮解剖结构的影响［J］.湖北农业科学，2018，57（14）：67-72.
	Zhou Y，Fang L C，Tong J，et al.Effect of drought stress on leaf epidermal anatomical structure of Rhododendron［J］.Hubei Agricultural Sciences，2018，57（14）：67-72.
20	王健健，王锐洁，刘筱，等.不同光照强度对车前生长及叶绿素荧光参数的影响［J］.贵州大学学报：自然科学版，2019，36（2）：33-36，43.
	Wang J J，Wang R J，Liu X，et al.Effects of light intensity on growth and chlorophyll fluorescence parameters of Plantago asiatica L.［J］.Journal of Guizhou University：Natural Sciences，2019，36（2）：33-36，43.
21	Terashima I，Hanba Y T，Tholen D，et al.Leaf functional anatomy in relation to photosynthesis［J］.Plant Physiology，2011，155（1）：108-116.
22	王坤，韦晓娟，刘凯，等.越南多毛金花茶的光合特性和叶解剖结构对光照环境的适应［J］.林业科学研究，2019，32（4）：105-113.
	Wang K，Wei X J，Liu K，et al.Response of photosynthesis characteristics and leaf anatomical structure of Vietnam Camellia hirsuta under different light environment［J］.Forest Research，2019，32（4）：105-113.
23	高森，王亚虹，邵惠芳，等.植物角质层结构组成、生物学功能及分离方法研究进展［J］.中国农业科技导报，2018，20（3）：46-54.
	Gao S，Wang Y H，Shao H F，et al.Research progress on structure constitution，biological function and separation methods of plant cuticle［J］.Journal of Agricultural Science and Technology，2018，20（3）：46-54.
24	李灵之，马杰，向建华，等.植物角质层内外蜡质的差异及其与抗逆性的关系［J］.植物生理学报，2011，47（7）：680-684.
	Li L Z，Ma J，Xiang J H，et al.Composition differences of epicuticular and intracuticular wax layers and the relationship between cuticle and plant stress tolerance［J］.Plant Physiology Journal，2011， 47（7）：680-684.
25	熊静，王臣，邢文黎，等.朱砂根幼苗在不同光照强度下的形态和生理响应［J］.植物科学学报，2018，36（5）：736-744.
	Xiong J，Wang C，Xing W L，et al.Morphological and physiological responses of Ardisia crenata seedlings under different light intensities［J］.Plant Science Journal，2018，36（5）：736-744.
26	高佳，崔海岩，史建国，等.花粒期光照对夏玉米光合特性和叶绿体超微结构的影响［J］.应用生态学报，2018，29（3）：883-890.
	Gao J，Cui H Y，Shi J G，et al.Effects of light intensities after anthesis on the photosynthetic characteristics and chloroplast ultrastructure in mesophyll cell of summer maize （Zea mays L.）［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2018，29（3）：883-890.
27	吴正锋，孙学武，王才斌，等.弱光胁迫对花生功能叶片RuBP羧化酶活性及叶绿体超微结构的影响［J］.植物生态学报，2014，38（7）：740-748.
	Wu Z F，Sun X W，Wang C B，et al.Effects of low light stress on rubisco activity and the ultrastructure of chloroplast in functional leaves of peanut［J］.Chinese Journal of Plant Ecology，2014，38（7）：740-748.
28	姚允聪，王绍辉，孔云.弱光条件下桃叶片结构及光合特性与叶绿体超微结构变化［J］.中国农业科学，2007，40（4）：855-863.
	Yao Y C，Wang S H，Kong Y.Characteristics of photosynthesis machinism in different peach species under low light intensity［J］.Scientia Agricultura Sinica，2007，40（4）：855-863.

处理 Treatment	叶数（个） Leaf number	株高 Height（cm）	叶长 Leaf length（cm）	叶宽 Leaf width（cm）	叶面积 Leaf area（cm²）
CK	4.67±033a	20.67±2.46b	25.03±0.15b	3.20±0.15b	62.86±2.75b
50%	4.67±0.33a	30.50±1.85a	35.13±0.48a	4.20±0.06a	115.79±0.46a
70%	4.67±0.33a	23.83±1.09ab	32.23±1.13a	4.23±0.22a	107.25±7.62a
90%	5.00±0.58a	23.67±1.09ab	33.17±1.79a	4.27±0.18a	110.75±4.44a

处理 Treatment	气孔密度 Stomic density（个/mm²）	气孔器长 Stomata length（μm）	气孔器宽 Stomata width（μm）	气孔面积 Stomic area（μm²）
CK	113.50±2.55a	40.19±0.62a	10.10±0.32a	318.62±10.81a
50%	98.99±1.99b	40.15±0.43a	9.69±0.21ab	305.54±7.88a
70%	97.03±2.30b	38.36±0.44b	9.27±0.11b	278.90±3.65b
90%	58.01±1.36c	40.17±0.56a	9.82±0.22ab	309.28±7.46a

处理 Treatment	叶片厚度 Leaf thickness （μm）	上表皮厚度 Upper epidermal thickness（μm）	下表皮厚度 Lower epidermal thickness（μm）	叶肉厚度 Mesophyll thickness（μm）	相邻维管束距离 Distance between adjacent vascular bundles（μm）
CK	229.75±3.71b	43.49±0.57a	28.09±1.12b	154.47±0.50b	502.06±23.60a
50%	265.96±7.53a	49.93±0.46a	33.42±1.22a	186.37±3.48a	393.09±33.49b
70%	233.46±1.84b	45.48±3.69a	32.27±0.59a	154.84±1.15b	446.61±23.91ab
90%	217.17±6.91b	43.03±1.59a	32.89±0.89a	146.60±5.33b	521.74±14.33a

[1]	魏春燕, 李月灵, 金则新, 罗光宇, 陈超, 单方权. 遮荫对七子花幼苗光合特性和非结构性碳水化合物含量的影响[J]. 植物研究, 2022, 42(6): 1096-1105.
[2]	张玲, 张东来. 遮荫条件下黄檗生长和生理响应的性别差异研究[J]. 植物研究, 2020, 40(5): 735-742.
[3]	樊莉, 王仁睿, 余马, 刘金焕, 侯大斌, 唐志康. 白及假鳞茎薄片诱导不定芽及快繁体系的构建[J]. 植物研究, 2020, 40(3): 368-375.
[4]	李冬林, 金雅琴, 崔梦凡, 黄琳曦, 裴文慧. 遮荫对香果树叶片生理特性及叶肉细胞超微结构的影响[J]. 植物研究, 2020, 40(1): 29-40.
[5]	沈访, 李林, 潘胤池, 张社波, 马激, 徐德林. 白及丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)基因的序列分析[J]. 植物研究, 2018, 38(4): 543-550.
[6]	殷东生, 沈海龙, 魏晓慧. 遮荫对风箱果幼苗光合能力和碳水化合物积累的影响[J]. 植物研究, 2017, 37(6): 841-847.
[7]	李芯妍, 滕志远, 徐启江, 张会慧, 郑宝江. 遮荫对黑茶藨子叶片形态结构和光合特性的影响[J]. 植物研究, 2017, 37(4): 521-528.
[8]	徐德林, 张林, 储士润, 韦欣, 钱刚, 郑明辉. 白及原生质体的分离与纯化[J]. 植物研究, 2016, 36(5): 795-800.
[9]	罗玉兰;张国兵;张爱明. “金边”北美鹅掌楸不同叶色结构特征比较[J]. 植物研究, 2013, 33(3): 282-286.
[10]	贺安娜;;林文强;姚奕. 遮荫对虎耳草光合生理特性的影响[J]. 植物研究, 2012, 32(6): 657-661.
[11]	薛思雷;王庆成*;孙欣欣;张命军. 遮荫对水曲柳和蒙古栎光合、生长和生物量分配的影响[J]. 植物研究, 2012, 32(3): 354-359.
[12]	杨逢建;周瑞;庞海河;张学科;祖元刚*. 不同遮荫强度下南方红豆杉枝叶紫杉醇产量的季节变化[J]. 植物研究, 2009, 29(4): 471-474.
[13]	孙佳音;杨逢建;庞海河;张学科;祖元刚*. 遮荫对南方红豆杉光合特性及生活史型影响[J]. 植物研究, 2007, 27(4): 439-444.
[14]	王晓玲;石　雷;孙吉雄;张金政;刘立安;鲁韧强;姜闯道. 遮荫对山麦冬生长特性和生物量分配的影响[J]. 植物研究, 2006, 26(2): 225-228.
[15]	施爱萍, 张金政, 张启翔, 石雷. 不同遮荫水平下4个玉簪品种的生长性状分析[J]. 植物研究, 2004, 24(4): 486-490.

遮荫对白及形态及叶片结构的影响

Shading Effect on Morphology and Leaf Structure of Bletilla striata

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