采用大田试验,直接撕表皮或对叶片进行固定处理,结合单染、复染、荧光染色等多种细胞学显色方法,利用光学显微镜、荧光显微镜和扫描电子显微镜系统观察玉米叶表皮短细胞的发生时期、发育过程、分布规律以及形态结构特征,研究K+和H2O2在栓质细胞中的分布变化与表皮其它细胞中K+和H2O2的分布及气孔器开关的关系,为进一步挖掘短细胞的新功能提供细胞学依据。结果表明:(1)短细胞是同步发生在玉米多叶位新表皮组织形成过程中,所有植株从第7新生叶,大部分第6叶,极少数第5叶的基部同时开始发生短细胞,之后新生的高位叶也均发生短细胞,并随着叶位的升高叶片各部位短细胞密度均增大,所有植株的1~4叶(因不再生长)均无短细胞出现。(2)初期发育的叶表皮细胞进行不对称分裂,生成相互交替的长、短细胞,有的短表皮细胞横(垂直叶脉)分裂,形成栓质细胞和硅质细胞对;栓质细胞基部与叶肉细胞相邻,硅质细胞嵌在栓质细胞和表皮细胞间偏上。(3)有短细胞发生的叶片,宏观背面发亮且覆有蜡质层,微观表皮细胞的着色特性发生了变化;栓质细胞为面包形柱状细胞,硅质细胞为哑铃形扁细胞。(4)气孔器张开时,栓质细胞中没有K+和H2O2的积累;气孔器关闭时,栓质细胞中积累了大量的K+和H2O2,且栓质细胞中K+和H2O2的积累始终与副卫细胞中K+和H2O2的积累变化一致,而硅质细胞和长细胞没有K+和H2O2的积累。该研究确定了玉米叶表皮短细胞发生的时期;展示了其发育过程的形态学变化特征;发现栓质细胞中K+和H2O2的积累随气孔器开关呈周期性变化,且与副卫细胞中K+和H2O2的积累变化保持一致。