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山药在植物学上分类探析.doc

花匠小妙招
2025-07-04 14:04

山药在植物学上分类探析

山药在植物学上分类探析　　摘要：指出了从植物解剖学和形态学的角度来看，山药的营养器官和生殖器官既有双子叶植物的特征，又有单子叶的特征，是介于单子叶和双子叶之间的植物。单子叶植物是由双子叶植物演变而来，山药应该是还没有完全演变成单子叶植物的中间型植物。对山药的根、茎、叶、花、果实和种子进行了结构解剖，综合探讨了其在植物学上的分类关键词：山药；植物学；分类；探讨中图分类号：S632.1 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）23-0029-03 1 引言山药是薯蓣科（Dioscoreaceae）、薯蓣属（Dioscorea）中能够形成地下肉质块茎（根状茎）的栽培种（野生种）。为一年生或多年生缠绕性藤本植物，在我国一般作为一年生蔬菜或中药材栽培，主要产品为肥大的肉质块茎（根块茎）山药在植物学的分类为：植物界（Regnum vegetabile）、被子植物门（Angiospermae）、单子叶植物纲（Monocotyledoneae）、百合目（Liliales）。因此，?拇?统的植物学分类来看，山药属于被子植物中的单子叶植物。从植物解剖学和形态学的角度来分析，山药既具有单子叶植物的某些特征，又具有双子叶植物的某些特征，把山药完全归到单子叶植物有些不妥，笔者认为山药是介于单子叶植物与双子叶植物之间的植物。下面从植物形态学和解剖学的角度进行综合分析 2 根解剖结构山药为须根系。山药的根的结构只有初生结构，没有次生结构，因此，山药的根不能增粗。纵向的从根尖依次分为根冠、分生区、伸长区和根毛区（图1）；横切面由外到内分为表皮、皮层、和中柱3个部分（图2）。表皮由一层体积较小、排列紧密的细胞组成，一部分表皮细胞向外凸出发育成根毛。皮层由许多体积较大、排列疏松的薄壁细胞组成。中柱由中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁细胞组成。初生木质部成辐射状，一般排列成7束或9束。山药的根从形态和解剖结构上来看都与典型的单子叶相似 3 山药茎的解剖结构山药的茎有3种形态，分别为地上茎、块茎（根状茎）和珠芽（气生块茎）。种薯发芽后向上形成地上茎（藤蔓），向下生长形成块茎，当地上茎生长到一定时期后，在叶腋处形成珠芽 3.1 地上茎地上茎纵向解剖可分为生长区（生长点、顶端组织）、伸长区和成熟区3个部分，这一点与双子叶植物相似横向的可分为表皮、皮层和维管束柱（中柱）3部分（图3）。表皮位于最外层，是一层排列紧密整齐的细胞，表皮细胞的外壁有角质层。皮层由薄壁细胞组成，有7或9个由厚角组织组成的凸起，与根的7或9个原生木质部相对应，在凸起处间有叶迹维管束生长。维管束柱内有2轮楔形的外韧维管束，成环状排列（双子叶植物的特征），外边一轮有7或9个，与皮层的凸起相对应，是原生维束，里面的一轮也有7或9个，与原生维管束相间而生，是后生维管束。山药地上茎的解剖结构与典型的双子叶植物的初生结构相似。山药地上茎内与大多数单子叶植物一样没有形成层，因而不能形成次生结构，且地上不能增粗 3.2 块茎块茎是变态的茎，由基端分生组织向下分裂生长形成的，顶端有一个芽。山药的纵向结构与地上茎相似，分为茎冠区、分生区、伸长区和成熟区各部分（图4）。这些特征与双子叶植物相似。由于块茎生长在地下，与地上茎不同的是多了一个茎冠、成熟区生有根毛块茎的横切面由外向内分为表皮、皮层、薄壁组织和维管束4部分（图5）。表皮位于块茎的最外层，由一层排列紧密的细胞组成，生长中后期由于周皮的形成而脱落。皮层位于表皮的内侧，由数层薄壁细胞组成。外皮层在生长中后期，变成木栓形成层，有部分细胞分化成侧根；内皮层有分裂能力，能够分裂形成不定芽。皮层内部是薄壁组织，由大量薄壁细胞组成，是贮藏营养物质的地方。这些特征与双子叶植物茎的结构相似。在薄壁组织中散生着有限维管束，分布比较均匀（单子叶植物的特征）。由于山药块茎的维管束是有限维管束，在初生木质部和初生韧皮部之间没有形成层，不能形成次生结构，因此其块茎的增粗是靠基端分生细胞数量的增加和体积的增大来实现，当块茎增粗到一定值时，一般不再增加。山药块茎的这些特征与单子叶植物相似 3.3 珠芽山药的珠芽是气生块茎，是地上茎生长到一定节位后由主茎和侧枝的腋芽分化而成，是变态的茎。珠芽下端具有分裂能力，为基端分生组织，珠芽的生长和膨大由基端分生组织完成。横向结构和纵向结构与块茎相似 4 山药叶的解剖结构山药的叶是由茎尖生长锥周围的叶原基分化而成。在叶形成初期，先由叶原基顶端的细胞分裂成锥状叶轴，再由叶轴分裂形成叶片和叶柄，这些特征与双子叶植物叶的形成非常相似。山药的叶脉为掌状网脉，由基出脉、支脉和细脉组成，基出脉（主脉）突出，支脉末梢是不封闭的，故有