长柱金丝桃（Hypericum ascyron L.）分泌结构的研究

徐庆华，李淑玲，胡国富，胡宝忠*

（1.东北农业大学成栋学院，哈尔滨 150030；2.东北农业大学生命科学学院，哈尔滨 150030）

金丝桃属（Hypericum L.）植物在我国有55种8亚种，其中约有1/3的种类在民间用于治疗多种疾病，从而引起广泛的重视。黑龙江省金丝桃属植物共有3种：长柱金丝桃（Hypericum ascyron L.)、短柱金丝桃（Hypericum gebleri Ledeb.）和乌腺金丝桃（Hypericum attenuatum Choisy）[1]。黑龙江省尚志市帽儿山镇的帽儿山地区长柱金丝桃分布较广。长柱金丝桃（Hypericum ascyron L.）又名黄海棠、红旱莲等，入药可用于抗抑郁症、抗病毒、抗癌、吐血、风湿、痢疾等疾病的治疗[2-5]。

国内外关于该植物叶片中分泌结构的显微观察有过报道[6-8]，但整株植物分泌结构的系统研究至今尚无报道。因此本研究旨在通过对黑龙江省长柱金丝桃全株的分泌结构的类型、各器官中的分布和密度、发育等进行系统的研究，确定合理的采收部位和采摘时间，保护自然资源，并为深入研究和开发利用天然药用植物长柱金丝桃提供科学的依据。

1 材料与方法

1.1 材料

长柱金丝桃的根、茎、叶、花和果实，采自黑龙江省尚志市帽儿山滑雪场阳坡。

1.2 试剂与仪器设备

番红、固绿、酒精、二甲苯、甲醛、甘油、中性树胶等试剂均为分析纯，均购自哈尔滨嘉实化学试剂公司；展片机（ZPJ-1A）、磨刀机（MDJ-4型）、旋转切片机（LEICA RM2245型）、恒温箱（DHP-9162型）、显微镜（Motic BA3000）和显微摄像装置（Motic Images advanced 3.2）。

1.3 方法

1.3.1 透明材料及FAA固定材料观察[9]

取FAA固定的成熟叶片或腊叶标本中叶片、萼片、花丝，切成5 mm×5 mm的小块，投入5%NaOH水溶液，在60℃温箱中透明1～3 h，清水冲洗；取FAA固定的花瓣，直接用1%番红染色，甘油胶封片。Motic BA3000显微镜下观察，Motic Images Advanced 3.2 软件（Motic China Group Co.，Ltd.）照相并计数5～10个材料各10个10×10视野的分泌囊（道）数目，取平均值除以视野面积（0.02543 mm2）作为其分布密度。

1.3.2 石蜡切片

材料用FAA固定，系列酒精脱水，石蜡包埋片厚度10 μm，番红-固绿染色。Motic BA3000显微镜观察、Motic Images Advanced 3.2软件照相和测量各20个以上分泌囊和分泌小管道的分泌腔的直径（以下简称腔径）。

2 结果与分析

根据长柱金丝桃（见图版Ⅰ-1）根、茎、叶、花（花萼、花瓣、花柱、花丝）和果实的解剖学观察，叶片和果实中存在分泌囊和分泌小管道，茎、根中存在分泌小管道，花柱、花瓣、萼片存在分泌囊。材料整体透明后显微观察到的分泌囊（Secretory cavity）和分泌小管道（Tinny cannel）呈半透明的腺点或管道。分泌囊和分泌小管道在各类器官中的分布和数量见图版Ⅰ。

2.1 叶片

长柱金丝桃叶片腊叶标本经5%NaOH溶液透明后，显微镜观察，可见无颜色变化的半透明腺点呈圆形或条状，大小不等、长短不一，均匀地分布在叶片中，这种分泌结构为分泌囊（见图版Ⅰ-2）。显微观察发现分泌囊由1层切向扁长方形的鞘细胞包被着1层（6～9个）长方形的上皮细胞及其中央的分泌腔构（见图版Ⅰ-3），通常位于叶缘表皮下的半透明腺点则缺乏鞘细胞（见图版Ⅰ-4）。叶中分泌囊的分布密度为26个·mm-2，腔径为40～100 μm。分泌小管道存在于叶脉韧皮部中，排成一排，1层（4个）上皮细胞围成的近圆形腔道，其外无鞘细胞；腔径较小10～25 m（见图版Ⅰ-5），分布密度为15个·mm-2。

2.2 花萼、花瓣、果实

花萼和花瓣中具有分泌囊，分泌囊的显微结构同叶片中分泌囊显微结构。透明的萼片和花瓣中分泌囊分布于近边缘和上半部，呈半透明的腺点或管道（见图版Ⅰ-6，7，8）。萼片中分泌囊（见图版Ⅰ-9）的腔径为 40～60 μm，分布密度为 20 个·mm-2；花瓣中分泌囊位于近下表皮处（见图版Ⅰ-10），腔径为 40～80 μm，分布密度为 3 个·mm-2。

盛花期的子房壁与果实成熟期的果皮内密布分泌囊（见图版Ⅰ-11），分泌囊在横切面上排成一轮，腔径为30～65 μm；分泌小管道主要分布在维管组织中（见图版Ⅰ-12）；两种分泌结构由4～6个上皮细胞构成，无鞘细胞。

2.3 花柱和花丝

花柱中有分泌囊（道）（见图版Ⅰ-13）。花丝经透明后观察无半透明腺点（见图版Ⅰ-14）。

2.4 茎和根

茎和根中韧皮部分布有分泌小管道，显微结构与叶脉韧皮部分泌小管道相同。茎中分泌小管道（见图版Ⅰ-15），排成一排，腔径为15～25 μm；长柱金丝桃的茎具四纵棱，在纵棱处韧皮部内分泌小管道较多。根中分泌小管道较少（见图版Ⅰ-16），腔径为5～10 μm。根中只观察到分泌小管道一种分泌结构，且数量最少。同时，本实验室在引种栽培该植物时发现其种子数量虽然很多，但萌发较难，野外主要靠宿根繁殖和再生。

2.5 两种分泌结构的发生发育过程

长柱金丝桃植物内分布的分泌结构有分泌囊和分泌小管道两种，各器官叶片中两种分泌结构都有，而且分泌结构的分布密度最大，分泌结构具典型特征。因此以长柱金丝桃叶片石蜡切片的解剖学观察的结果为例，阐述分泌囊和分泌小管道的发育过程。

图版I 长柱金丝桃各器官分泌结构的观察Plate I Observation of the secretory structures of different organs in Hypericum ascyron L.

2.5.1 分泌囊发育过程

长柱金丝桃叶片中分泌囊的发育分为三个阶段。

①四细胞原始细胞阶段

②分泌腔形成阶段

四个上皮原始细胞中央细胞壁降解，相邻细胞壁分离，上皮原始细胞径向分裂，细胞数目多，腔隙逐渐增大（见图版Ⅱ-2，3），形成分泌腔。

③发育成熟阶段

上皮细胞周围的薄壁组织形成一圈形状大小不一的鞘状细胞，包裹上皮细胞（见图版Ⅱ-4），分泌囊发育成熟。

2.5.2 分泌小管道发育过程

长柱金丝桃叶片韧皮部分泌小管道的发育分为四个阶段。

①二细胞原始细胞阶段

二细胞原始细胞具大细胞核，细胞液泡化（见图版Ⅱ-5）。

EIA库存报告显示，截至12月14日的1周，美国原油库存为4.4146亿桶，较11月中旬减少545.1万桶，其中库欣地区库存为4049.2万桶，较11月中旬增加514.5万桶；汽油库存为2.301亿桶，较11月中旬增加478.8万桶；馏分油库存为1.199亿桶，较11月中旬增加70.9万桶。

②管道腔开裂阶段

原始细胞经一次分裂后形成四个细胞，细胞体积增大，继续液泡化；四个上皮细胞之间的细胞壁开始开裂，彼此分开（见图版Ⅱ-6，7）。

③管道腔呈裂缝阶段

四个上皮细胞细胞核明显；四细胞之间开裂形成裂缝，裂缝逐渐增大（见图版Ⅱ-8）。

④管道腔成熟阶段

上皮细胞液泡增大，细胞核明显；四个上皮细胞收缩、环状排列，包裹管道腔形成成熟分泌小管道（见图版Ⅱ-9）。

长柱金丝桃叶片中分泌囊和韧皮部分泌小管道，都是由4～6上皮细胞收缩后形成围绕分泌腔的一层环带状的扁平细胞形成，上皮细胞未破毁，所以，此分泌囊（道）属于裂生型。

图版Ⅱ 长柱金丝桃分泌结构发育过程观察PlateⅡ Observation of the development process of secretory structures in Hypericum ascyron L.

3 讨论与结论

长柱金丝桃体内的分泌结构有分泌囊和分泌小管道两种，不含分泌细胞团。胡正海等认为，分泌细胞团是金丝桃素合成和贮藏场所，证实长柱金丝桃不含分泌细胞团，因此不含金丝桃素[9-10]。孟祥丽等对长柱金丝桃进行了理化鉴别，金丝桃素定性鉴别为阴性[11]。但Zevakova等认为，长柱金丝桃植株含金丝桃素类物质[12]。郑清明等在进行金丝桃属植物的含量分析时，在长柱金丝桃中检测到了贯叶金丝桃素（Hyperforin）[4]。由于以上研究的实验材料取自不同地域，植物在不同生态环境中生长可能影响了正常的新陈代谢途径，造成次级代谢产物有所不同。Bais等从贯叶连翘cDNA文库中筛选出合成金丝桃素的金丝桃素合成酶基因（Hyp-1）[13]，如果证实长柱金丝桃不含金丝桃素，可以利用基因工程技术培育产金丝桃素的黑龙江省长柱金丝桃转基因新品种。应用分子生物学技术将传统中药栽培和天然药用成分的开发和利用有机的结合起来[14]。

吕洪飞研究了41种金丝桃属植物的分泌结构后发现[15]，大多数植物的叶、花瓣、花萼和果实的分泌囊中分泌芸香油，起驱虫、抗病菌作用，属于化学防卫机制。本研究发现长柱金丝桃的叶片、花瓣和花萼等叶性器官的叶缘和中脉分布分泌结构较多、分泌囊内有油滴（见图版Ⅰ-7）（油滴的物理及化学性质需进一步证实），是昆虫、牲畜常常啃食的部位，这种现象是植物长期适应生长环境、生物进化的结果。

金丝桃属植物内部的分泌结构及其变化已被用作该属的亚属的分类依据[10]，黑龙江省长柱金丝桃整株植物分泌结构及两种分泌结构的发生发育的解剖学和研究在理论上为金丝桃属植物的分类、鉴定和系统演化提供形态解剖学的依据。

长柱金丝桃各器官中两类分泌结构的分布和数量经观察统计后发现：分泌囊分布于植物体的多数器官（叶片、花瓣、萼片、果实）中，密度较大，叶片中分泌囊（道）的发育是裂生型，与吕洪飞和余刚的研究结果一致[15-16]；分泌小管道主要存在于维管束韧皮部内（叶脉、茎和根），密度较小。分泌结构在叶片中数量最多，花瓣和萼片次之，而茎中较少，主要集中在纵棱处的韧皮部内，根中最少。在叶脉和茎韧皮部中的分泌小管道排成一排（见图版Ⅰ-5），与贯叶连翘、金丝桃和小连翘排成2～3排不同[17]。因此黑龙江省长柱金丝桃的合理采收时期是每年8～9月的花果期；最佳采收部位是地上部。

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