莼菜系原始花被亚纲睡莲科莼属多年生淡水水生宿根草本植物,又名马蹄草、湖菜、水葵、露葵,生长于清水池塘、湖泊和沼泽中,曾经被美誉为新世纪的生态水生蔬菜。莼菜生长发育过程中需要适宜的光照强度、澄清水质、肥沃底泥等环境条件,且莼菜对于其生境极其敏感。莼菜是武陵山区珍稀水生蔬菜,是利川市和石柱县的农业支柱产业。但近年来出现大面积逐年减产的趋势,引起了人们的高度重视。质外体屏障结构是构成植物体与环境之间的界面保护组织,它包括植物根表皮外扩散状栓质层,内、外皮层凯氏带及栓质化和木质化次生壁,或皮下层形木质化增厚;胚轴、茎叶、花柄表面角质层,内、外皮层和维管束銷细胞壁訊氏带及栓质化和木质化次生壁,能阻碍水、矿质离子以及氧气,抵抗病虫害等从植物体内外的自由进出,从而具有保护植物体的重要生理和防御功能。有研究分析莼菜的形态结构,但未见其质外体屏障结构及其保护功能未见研究报道。国内的莼菜野生资源稀缺,其相关产品在国际上处于紧缺状态。目前,我国莼菜主要分布在恩施利川,近年来由于人为破坏莼菜生境受人为干扰,其生境受到破坏,呈现生境零碎、零散,导致莼菜栽培群落结构物种多样性组成简单,抗干扰能力弱,在物种间竞争处于弱势,容易减少莼菜种群数量。水体污染严重,容易受重金属等有毒性离子的迫害。莼菜产品产量及品质不佳,加上人工种植起步较晚,田间栽培管理粗放,对其生存环境研究较少,因而在引种问题上一直难以成功,更别说莼菜跨地区的推广种植。鉴于此研究莼菜茎叶的解剖结构和组织化学,对理解其作为被子植物原始类群的结构特点,适应水生环境而对污染水体敏感的质外体屏障结构;研究不同营养液对莼菜生长的影响及铵离子对莼菜生理胁迫的影响,分析莼菜最适宜生长环境条件,分析其濒危甚至面临灭绝的原因将有重要帮助,对今后发展莼菜生态农业及其栽培管理具有指导意义。本研究主要内容和结果如下:(1)以取自莼菜田间植株的部分营养繁殖体为试验材料,在不同浓度下营养环境下培养莼菜试验体,观察和分析莼菜植株的生长情况,实验结果表明;实验中设置的1/4,1/8,1/16,1/32四种浓度的营养液均不利于莼菜生长,综合分析,莼菜可能适合在寡营养下情况,在其生长旺盛阶段,不宜添加肥料,以免抑制莼菜生长。(2)以取自莼菜田间植株的部分营养繁殖体为试验材料,研究铵离子对莼菜酶活性的影响。在光照良好的自然环境下,将莼菜置于不同浓度的含铵离子水环境中培养,观察生长变化及分析莼菜酶活性,研究结果表明莼菜的适应能力弱为实际莼菜生产管理提供指导意义,推动利川莼菜农业发展。(3)以收集来的农田栽培处于旺盛生长期的莼菜样本为试材,结合植物组织细胞壁组织化学的研究方法,利用徒手切片,在普通光学显微镜和荧光显微镜下研究了莼菜茎叶的解剖结构和屏障结构,明确了莼菜的详细解剖结构:莼菜的各发育阶段,不定根、主茎、根茎、直立茎、花柄和叶都为初生结构,其均具有凯氏带和栓质层,不定根具有表皮,皮层为蜂窝状扩大型通气组织;皮层内侧为内皮层和外侧为外皮层,具凯氏带和栓质层,具螺纹和环纹导管。主茎具网状中柱,初生维管束中央为纤维束,周围细胞没有组织分化。根茎、直立茎和花柄中柱具2个初生维管束,叶柄具1个初生维管束;根茎和直立茎初生维管束鞘细胞壁具凯氏带且木质化,花柄和叶柄鞘细胞壁没有组织化学分化。主茎初生维管束仅在离层附近出现木质化的螺纹导管,而根茎、直立茎、花柄和叶柄初生木质部具螺纹导管。莼菜屏障结构表现为:主茎离层和不定根基部及其周围皮层细胞壁具凯氏带、栓质化和木质化;其它部位为表皮外具粘液和不连续角质层,及其下木质化皮层。根茎和直立茎为表皮外粘液和不连续角质层,及其下木质化皮层,初生维管束鞘细胞壁具凯氏带且木质化。