睡莲科植物叶与陆生草本植物叶供耗水特征差异

摘要

陆生被子植物主要通过叶脉与气孔的协调来平衡供耗水，表皮细胞在此过程中发挥重要作用。然而，在睡莲科（Nymphaeaceae）植物中相关研究非常有限。该研究以7种睡莲科植物、6种陆生草本植物为对象，通过量化分析花、叶的解剖特征，探讨睡莲科种内及2类群间花、叶性状差异。结果表明：睡莲科植物花比叶具更大的气孔、表皮细胞及更高的脉密度，叶表现出更高的气孔密度、表皮细胞密度及气孔指数。睡莲科植物花的解剖性状与陆生草本植物相似，叶的表皮细胞密度、气孔密度显著高于陆生草本植物叶，气孔大小、表皮细胞大小、叶脉密度、气孔指数显著低于陆生草本植物叶。睡莲科植物花气孔密度与表皮细胞大小、花脉密度均无关；叶中表皮细胞大小与气孔密度呈负相关，气孔密度与叶脉密度解耦。主成分分析表明，与陆生草本植物相比较，睡莲科植物花具有表皮细胞密度优势；叶性状区域完全分离，睡莲科植物叶具有表皮细胞密度和气孔密度优势。综上，睡莲科植物花因挺水特征表现出与陆生草本植物花相似的性状，叶片中气孔与脉之间的解耦反映了其对水生环境的适应性演化。上述结果为研究水生植物水分利用特征及环境适应机制提供了重要依据。

关键词

睡莲科 / 陆生草本 / 供耗水 / 气孔 / 表皮细胞 / 脉