论文摘要：高山红景天（RhodiolasachalinensisA.Bor.）根、茎、叶中均有发达的通气组织，根中的通气组织是维管射线细胞破裂形成的。根中任何薄壁组织细胞中均含有固体蛋白质。茎中维管束环外有糊粉层。叶肉细胞中的固体蛋白质多数存在于叶脉周围。植物体内丰富的蛋白质构成了其较强抗冻能力的物质基础。根中木栓十分发达。
论文关键词：高山红景天；解剖结构；抗冻蛋白；显微摄影
高山红景天又名库页红景天，为景天科景天属多年生草本植物[1],分布范围狭窄，中国仅分布于东北地区，在长白山多生长于1700m以上的岳桦林及高山苔原带的裸露岩石山上，其生境十分恶劣。因其根茎含有红景甙（Salidroside,C14H20O7）等[2]药用成分，60年代以来，人们不断采挖，现以濒临灭绝。
资料表明，近年来高山红景天受到了人们的高度重视，从外部形态、幼苗生长到胚胎学研究已有相关的报道[2～4],但对其解剖结构缺乏研究，迄今尚未见报道。本文力图从解剖结构的研究中探讨它对逆境适应的内在结构机制，旨在提供一些有价值的生态解剖学资料，为高山红景天资源的保护、开发和利用提供科学依据。
1.材料与方法
1.1供试材料
实验用的高山红景天，系1999年7月采自长白山的苔原带（海拔2100m）,总计4株，均为年生，所需材料为植物根、茎、叶的适中部位。
1.2实验方法
将高山红景天的根浸入净水中24h,使粘附其上的土粒溶解，自然脱落，洗净。（避免洗刷时擦伤根外部结构）。将每株根、茎、叶的适中部位分别剪成0.4cm的小段（对于根而言均取自根毛区后方的部位）,投入FAA固定液中固定48h后取出，由低向高浓度进行不同梯度的乙醇脱水，二甲苯透明。石蜡法制片，切片厚度为12μm,番红─固绿双重染色。0lympus显微镜下观察照相。
2结果
2.1成熟根的横切面结构
根的最外侧是周皮，其木栓十分发达，由7～层狭长细胞构成，细胞排列规则。根的次生结构中次生韧皮部所占比例较大，它与次生木质部半径呈1:2比例。维管射线发达，由4～5列薄壁细胞构成，根的中心为极少量的薄壁细胞所占据即髓。髓、维管射线、栓内层的部分薄壁细胞裂生成大的胞间隙，并连成沟状气道，最长的裂隙可达μm。沟状的裂隙多数为纵向裂隙，亦有横向裂隙较少。并将次生木质部分割成若干部位。次生韧皮部中细胞间隙亦十分发达，且彼此连接交织成网状的通气组织。根中任何部位的薄壁细胞均含有固体蛋白颗粒（I-KI染色）,而位于栓内层及次生韧皮部细胞中的固体蛋白颗粒个体较大，木薄壁细胞中的则较小（图版Ⅰ：1）。
2.2茎的横切面结构
横切面的茎呈圆形，由表皮、皮层和维管柱构成。表皮细胞排列较规则，表皮外壁无表皮毛和其它附属物，但其外切向壁角质层发达，厚度为μm（8个视野平均值）。皮层及髓由大型薄壁细胞构成，细胞多面体形，排列较疏松。维管束在横切面中排成一环，较紧密。髓射线由2～3层薄壁细胞构成。髓中心有几个较大的气腔，最大气腔直径为584.00μm。韧皮部与皮层交界处具有糊粉层，由2～3层细胞构成。此外，髓及髓射线部分细胞中也含有固体蛋白质（图版Ⅰ：2）。
2.3叶的横切面结构
高山红景天的叶为等面叶。构成叶肉的细胞较小，形状不规则，排列十分疏松，叶脉周围含有较大的固体蛋白颗粒，最大直径为29.20μm。叶肉中发达的细胞间隙交织成网状的通气管道。
叶的上下表皮均由一层细胞构成，细胞多面体形，较大，没有角质层，无表皮毛，上下表皮均有气孔器分布，气孔器为不等形，副卫细胞三个，其中一个明显比其它两个大。上下表皮的气孔内方均有较大的孔下室与胞间隙相通。叶脉为网状。
主脉及侧脉上下没有机械组织分布。较大叶脉的近下表皮处）两侧有大的气腔分布，最大气腔直径为292.00μm（图版Ⅰ：3）。
3讨论
实验结果表明：植物与环境息息相关，环境改变着植物体的形态和结构[4],而植物只有适应其生长的环境才能得以繁衍生息。实验用高山红景天生长在海拔2100米以上，即高山冻原带，土壤呈弱酸性[5]。高山红景天之所以能在高寒缺氧的环境中生存，成为苔原带的主要建群种，是因其具备了与生存条件相适应的解剖结构[6]。其周皮中十分发达的木栓对根起到了重要的保护作用[6],因为栓质化的主要成分是难溶于水的脂类物质，它不透气、不透水，使大量的弱酸性水分难以进入根中，保证了植物体生理生化反映的正常进行。苔原带，空气相对湿度较高，再加上地表组成物质粘重，地表积水，渗水能力弱[5],故土壤内严重缺氧，结果导致高山红景天的植物体内形成了发达的通气组织，满足了植物体对氧气的需要。
无论是水生植物、盐生植物还是苔原带植物，他们的生态环境中都是乏氧的，这是三种截然不同生态型的植物，为了能得以生存而演化出通气组织的外界因子。植物体内根、茎、叶中的大气腔及胞间隙，形成了植物体内的闭路循环，光合作用所释放的氧直接为自身所利用。盐生植物、水生植物及苔原带植物通气组织的功能相同，结构十分相似是符合结构与功能相关性的，即结构和功能是相互依赖的统一体[7,8]。苔原植物又有别与盐生植物，长白山冬季气温低，10月底前后至次年月上、中旬地表冻结，形成季节性冻土层，年最低气温在-30～-35℃左右[1,5]。为了适应这一特殊环境，高山红景天植物体内，尤其是根中的薄壁细胞内，贮藏有大量的固体蛋白质，这在中生植物、水生植物体内是罕见的，是适应寒冷的一种特殊结构，其细胞内丰富的蛋白质构成了其较强抗冻能力的物质基础，即抗冻蛋白[9～11]。生物的生存总是逃避不了周围各种环境胁迫因素的影响如温度、湿度、水分、光照、营养、环境污染和土壤坚实度等，其兴衰存亡的关键除了取决于胁迫的种类、强度和持续时间等外界条件，从生物本身来说，能否有效地运用自身的防御机制去克服胁迫的危害，或者把某种胁迫转化为有利因素、或独占资源[12～13]。而高山红景天植物体内的抗冻蛋白正是其独占资源，也是这类植物对高山环境的一种适应性机制。
参 考 文 献
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