更新时间:2022-08-26 11:53
植物表皮(plant epidermis)是指植物体最外面的一层细胞。在植物的地上器官(如茎、叶、花、果实和种子)中具有保护功能;在地下器官(根)中具有吸收功能;当根、茎加粗生长时,表皮受到挤压、破坏,由另外的保护组织周皮替代。
植物表皮由植物的分生组织原表皮分生而来,通常由单层无色而扁平的活细胞构成。其特点是细胞排列紧密,无细胞间隙,胞核大,具大型液泡,一般不含叶绿体。它是植物体与外界环境接触的最外层细胞,其结构特征与功能密切相关。如旱生植物表皮除排列紧密外,胞壁厚并有角质层覆盖,可防止水分散失、微生物侵袭和机械或化学的损伤,还有表皮的其他附属物(如蜡质)渗入到角质层里或分泌在角质层之外,形成蜡被,如冬瓜皮、葡萄皮、樟树叶等。有的植物表皮细胞矿质化,如木贼和禾本科植物叶的硅质化。还有各种各样的茸毛,如各种腺毛、腺鳞和非腺毛(包括乳突线状毛棘毛、钩毛、螫毛、分枝毛、丁字毛、星字毛、鳞毛、冠毛和种缨等)。此外,表皮尚有气孔与外界进行气体交换;还有木栓、周皮和皮孔以及扩大根毛等。
细胞排列紧密,没有细胞间隙(气孔的保卫细胞除外)。在有些植物的器官中,其表皮细胞平周分裂(与器官的表面平行分裂),产生几层细胞叫做复表皮。表皮除一般表皮细胞外,还有气孔(器)和毛等附属物。有些植物的表皮细胞具有其他各种特殊结构或内含物,例如禾本科植物叶中的硅质细胞、栓质细胞和泡状细胞。表皮上也可有含单宁、油和其他物质的异细胞,还可能有石细胞和分泌细胞。具有吸收功能的根的表皮,有的可发育成根毛。
表皮细胞外壁的表面覆盖着一层脂肪性物质,称角质膜(又称角质层),它在叶子表面最明显;嫩枝、花和果实的表皮外层及幼根上也常有这种结构。角质膜的功能主要起保护作用,它不仅可以限制植物体内的水分丧失,而且可以抵抗微生物的侵袭。角质膜的厚度受环境影响很大,如在干旱条件下或阳光充足处生长的叶子,角质膜变厚,含蜡也多。
在无氧条件下经受长年累月的地质变化过程中,能完好地将角质膜本身及其下面表皮层的结构,如气孔的类型及其分布频率,甚至表皮附属物都保存下来。
包括腺毛、非腺毛、鳞片、乳头状突起和根上的吸收毛(根毛)等。它们分布在植物体的所有部分,可以长存或很快脱落。
植物表皮制片主要是观察植物表皮细胞的形态、着毛情况、气孔的类型和数目、角质层的特征等,一般多用叶的上下表皮及草质茎的表皮作材料。
1、材料的预处理。
(1)新鲜植物标本的预处理:用解剖剪剪下所需的制片部位,叶片应从叶基或柄部剪下,过大的叶片可在规定的观察范围剪下一个方块(5cm×5cm或4cm×4cm)。用清水冲洗一次,再泡在30%的乙醇溶液中备用,以防腐。
以FAA固定液处理的植物标本,先冲洗其叶片,去掉固定液后,再剪成小方块,泡在30%的乙醇溶液中备用。
植物分类创新实践教程
(2)干植物标本的预处理:蜡叶标本或干植物材料以及枇杷叶、益母草茎等干药材,在剥离前应先进行软化,即先用冷水浸泡,再用温水浸泡,对较硬的材料(如枳壳等),应浸泡在50%的甘油酒精中,经3~5天,才能剥离制片。
2、剥离制片的方法。
将已预处理好的材料取出,放置于干净的分割木板或玻板上,分清上、下表皮,再用刀片轻轻地在表面上划一刀,不能划断叶片,再用小镊子撕取表皮。有时,表皮不易与叶肉组织分离开来,则应借助刀片,一边撕剥,一边切割(平切),取下一块(0.5cm×0.5cm)即可,速置于干净的载玻片上,滴加一滴稀甘油,封片,即可观察。如需要透明化,可滴加水合氯醛液,微加热,再滴加稀甘油封片,观察。
很多植物的表皮与叶肉细胞结合较紧,如按上述方法不能剥离表皮,可按以下方法进行:其一,将材料投入装有1% KOH溶液的烧杯中,酒精灯或电炉加温煮至叶片透明。用清水冲洗干净后,再行撕剥。其二,将材料放入5%的NaOH溶液中,60℃烘箱中过夜,清水冲洗后,剥离表皮。将成片的表皮用10%的H2O2溶液漂白5-10min,冲洗后封片观察。为了使表皮细胞和附属物观察更清楚,可在漂白冲洗后,将材料浸入1%的番红水溶液中染色1min,再正常封片观察。