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木本植物木质部细胞壁中的水不仅形成了植物体的质外体空间,同时在植物的径向运输中也发挥着重要的作用。本文以西北农林科技大学校园内四种裸子植物水杉、银杏、罗汉松及杉木的枝条为研究对象,采用离心机技术、木质部解剖等方法测定了裸子植物中木质化细胞壁的含水量并估测了可以穿过木质化细胞壁的溶质的分子量大小。探讨了木质化细胞壁中的水分含量在木本植物茎运输中的重要性。主要结果如下: 1.四种裸子植物木质部解剖学特征存在较大的差异。具体表现为:(1)银杏和杉木茎横切面射线细胞在显微镜下清晰可见,而水杉和罗汉松茎横切面射线细胞不容易分辨。(2)水杉和银杏的髓细胞占整个木质部体积比较小,平均值分别为3.61±0.91%、7.97±1.11%;而罗汉松和杉木的髓细胞占整个木质部体积比相对较大,分别为11.84±2.83%、17.01±0.96%。(3)水杉的木质部管胞及射线细胞的平均直径均极显著小于银杏。水杉的木质部管胞直径为12.93±0.31μm,银杏为14.35±0.19μm(P<0.001);水杉的木质部射线细胞直径为9.86±0.32μm,银杏为13.28±0.27μm(P<0.001)。 2.水杉、银杏、罗汉松及杉木的导水率损失百分比(PLC)达到99%以上所需的张力(负压)不同,平均值分别为-3.98±0.10Mpa、-5.37±0.07Mpa、-7.70±0.29Mpa和-6.33±0.06Mpa。木质部中不同类型细胞所占的体积比不同,其排列顺序为细胞壁体积比>管胞腔体积比>髓心体积比>射线细胞腔体积比。 3.水杉、银杏、罗汉松和杉木每单位干重茎段细胞壁含水量分别为49.83±1.15%、40.60±0.67%、42.27±0.94%、37.40±0.38%,每单位体积细胞壁含水量(=细胞壁中水的重量/细胞壁体积)分别为36.33±1.36%、35.94±2.07%、34.64±3.40%、32.27±1.13%,每单位体积茎段细胞壁含水量(=单位体积茎段的总含水量-单位体积茎段射线细胞腔中的含水量)分别为22.13±0.87%、20.51±0.95%、21.13±1.32%、15.85±0.31%。 4.三种不同分子量糖类物质葡萄糖(198.2g/mol)、蔗糖(342.3g/mol)、棉籽糖(594.5g/mol)在水杉和银杏枝条中流出浓度达到10Bri的时间为棉籽糖>蔗糖>葡萄糖。葡萄糖、蔗糖溶液流出浓度随时间变化趋势一致。在实验初始阶段,溶液流出浓度随着时间变化迅速升高,然后逐渐平稳。棉籽糖溶液流出浓度随时间变化比较缓慢。 5.小分子量的PEG200在木质化细胞壁中累积的量比大分子量的PEG800和PEG1540多,而PEG800与PEG1540相比没有显著差异(P=0.99)。细胞壁含水量中用于溶解PEG200的自由水的百分比最大,用于溶解PEG800与PEG1540的自由水的百分比无明显差异(P=0.98),但与PEG200相比极显著偏小(P<0.001)。