Page 31 - 《广西植物》2023年第11期
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１１ 期 陈弘毅等: 滇西北纳帕海湖滨带优势植物茭草茎解剖结构对模拟增温的响应 １ ９ ９ １
束面积(ｖａｓｃｕｌａｒ ｂｕｎｄｌｅ ａｒｅａꎬ ＶＡ ａｎｄ ＶＡ )、导 要性状ꎬ并与温度因子呈正相关(表 ４)ꎮ
ｕｐ ｕｎｄｅｒ
管面积( ｃｏｎｄｕｉｔ ａｒｅａꎬ ＣＡ ａｎｄ ＣＡ )、筛管面积 基于茭草地下茎解剖结构性状和温度变量的
ｕｐ ｕｎｄｅｒ
(ｓｉｅｖｅ ｔｕｂｅ ａｒｅａꎬ ＳＡ ａｎｄ ＳＡ ) 等性状( 表 ２)ꎬ 主成分分析显示ꎬ第一主轴解释了总方差变异的
ｕｐ ｕｎｄｅｒ
每个性状在不同温度处理下各有 ４５ 组数据( 每株 ５８.７２％ꎬ第二主轴解释了总方差变异的 ２９.５３％ꎮ 其
５ 个数值)ꎮ 中ꎬ地下茎导管和筛管面积均与第一主轴呈显著负
１.４ 数据分析 相关ꎬ而所有温度因子均与第一主轴呈显著正相
应 用 ＳＰＳＳ ( ２６. ０ꎬ ｈｔｔｐｓ: / / ｓｐｓｓ. ｅｎ. ｓｏｆｔｏｎｉｃ. 关ꎻ地下茎内、外表皮细胞厚度及表皮层厚度均与
ｃｏｍ / )统计分析软件进行差异性分析和逐步回归 第二主轴呈显著正相关(图 ５:ｂꎬ表 ４)ꎮ 这表明地
分析ꎻ使用单因素方差分析( ｏｎｅ￣ｗａｙ ＡＮＯＶＡ) 检 下茎导管和筛管大小是地下茎响应温度升高的主
测茭草茎解剖结构性状在不同生长温度间的差异 要性状ꎬ二者与温度升高呈负相关关系ꎮ
(Ｐ<０.０５)ꎬ使用逐步回归分析筛选出影响茭草茎
解剖结构性状的主要温度变量ꎻ应用 Ｒ( ｖ.３.０１ꎻ ３ 讨论
ｈｔｔｐｓ: / / ｃｒａｎ. ｒ￣ｐｒｏｊｅｃｔ. ｏｒｇ) 统 计 分 析 软 件 内 置 的
“ｖｅｇａｎ”程序包进行主成分分析ꎬ检测茭草茎解剖 ３.１ 茭草茎解剖结构性状对增温的响应策略
结构性状与各温度变量间的关系ꎮ 所有图片均由 滇西北高原湖滨带挺水植物茭草的地上茎和
Ａｄｏｂｅ Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｏｒ ( ２０２１ꎻ ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ１. ｊｓｌｌｃｍ. ｃｏｍ / 地下茎解剖结构对增温的响应策略不完全相同ꎮ
Ａｄｏｂｅ / ａｉ￣ｕ５ｋｙ / ) 与 Ｏｒｉｇｉｎ ( ２０１８ꎻ ｏｒｉｇｉｎ. 增温促进了地上茎表皮结构厚度的增加ꎬ表明地
ｓｈｙｉｈｕｏｇ.ｃｎ / ｏｒｉｇｉｎ)绘图软件绘制ꎮ 上茎主要通过增加表皮厚度适应 ４ ℃ 以内的增
温ꎮ 其地下茎在增温 ２ ℃ 的轻度增温下是通过表
２ 结果与分析 皮结构厚度的增加来响应增温ꎬ而随着温度的进
一步增加ꎬ在增温 ４ ℃ 条件下ꎬ地下茎主要通过维
２.１ 茭草茎解剖结构对增温的响应 管束结构大小的减小来响应增温ꎬ此时其表皮结
与对照组(ＣＫ) 相比ꎬ两组增温条件下茭草地 构厚度又恢复到与对照组间无差异ꎮ 较厚的表皮
上茎的内、外表皮细胞厚度及整个表皮层的厚度 细胞ꎬ一方面起到促进植物蒸腾散温ꎬ维持植物体
均显著增加ꎬ而其维管束结构大小在三组温度条 表适温作用ꎻ另一方面能够促进植物维持足够的
件下均无显著差异( 图 ４)ꎮ 相比于对照组ꎬ地下 细胞膨压ꎬ以减轻逆境对细胞生长的抑制ꎬ使植物
茎内、外表皮细胞厚度及表皮层厚度在增温 ２ ℃ 保持固有形态ꎬ防止萎蔫(朱蠡庆等ꎬ ２０１３ꎻ Ｋｉｍ ｅｔ
处理下均显著增加ꎬ而这些表皮结构性状在增温 ４ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 一般情况下ꎬ高温环境因容易促使植物
℃ 处理下与对照组却无显著差异( 图 ４)ꎮ 地下茎 新陈代谢保持高活跃度而导致生理失水ꎬ并引起植
维管束结构大小在对照组和增温 ２ ℃ 处理下无显 物体萎蔫ꎮ 因此ꎬ茭草地上茎在增温 ４ ℃ 以内的条
著差异ꎬ而在增温 ４ ℃ 处理下显著减小(图 ４)ꎮ 件下ꎬ对温度的主要响应策略都是通过表皮蒸腾散
２.２ 茭草茎解剖结构与温度因子的相关性 失水分以降温的方式维持植物体正常的生理活动ꎬ
年最高温度和夜间积温是影响茭草茎解剖结 体现了地上茎对增温具有较强的适应调节能力ꎮ
构性状变化的主要温度变量ꎬ即二者是导致茭草 与地上茎相比ꎬ茭草的地下茎对增温更为敏
茎解剖结构性状发生变化以响应温度升高的主要 感ꎮ 增温 ２ ℃ 时ꎬ茭草地下茎对增温的响应方式
温度变量(表 ３)ꎮ 基于茭草地上茎解剖结构性状 仍然是通过表皮蒸腾失水降温维持生理代谢ꎻ而
和温度变量的主成分分析显示ꎬ第一主轴解释了 增温 ４ ℃ 时ꎬ其地下茎对增温的响应方式则转变
总方差变异的 ５５.２１％ꎬ第二主轴解释了总方差变 为维管束生理调节ꎮ 较大的导管因容易受到环境
异的 ２２.１５％ꎮ 其中ꎬ地上茎内表皮细胞厚度与所 胁迫而造成导管栓塞ꎬ从而引起导水率的快速下
有温度参数均与第一主轴显著正相关ꎻ表皮层厚 降(Ｃａｉ ＆ Ｔｙｒｅｅꎬ ２０１０ꎻ Ｓｐｅｒｒｙꎬ ２０００)ꎻ较小的导管
度、维管束面积和筛管面积均与第二主轴呈显著 和筛管虽然减少了一次性对水分和光合产物的运
正相关( 图 ５:ａꎬ表 ４)ꎮ 这表明ꎬ对于茭草的地上 输能力ꎬ但同时提高了植物的抗气穴化能力ꎬ保证
茎ꎬ其内表皮细胞厚度是地上茎响应增温的最主 了维管束结构的运输安全 (Ｗｉｌｌｉｇｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０００ꎻ
