APP下载

阴香茎的解剖学观察

2015-01-20唐为萍陈树思许梓鹏

湖北农业科学 2014年22期
关键词:管孔木质部水分

唐为萍 陈树思 许梓鹏

摘要:运用冷冻切片、显微观察及显微照相的方法,对阴香[Cinnamomum burmanni(Nees et T. Nees) Blume]的茎结构进行了解剖研究。结果表明,阴香茎由周皮、皮层、韧皮部、木质部以及髓部5部分组成。茎横切面生长轮不明显,韧皮纤维发达,散孔材,管孔排列方式多为径向复管孔或孔团,管孔壁薄,平均厚度为4.04 μm±0.58 μm,平均弦向直径为7.64 μm ± 2.57μm,导管平均数为(432.30±134.21)个/mm2。角质层厚薄不均,平均厚度为21.91μm ± 20.36 μm。木射线为异形单列和异形I型。

关键词:阴香[Cinnamomum burmanni(Nees et T. Nees)Blume];茎;解剖;结构

中图分类号:Q949.747.5;Q944.56 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)22-5453-03

阴香[Cinnamomum burmanni(Nees et T. Nees)Blume]又称坎香草、阴草、山肉桂、山玉桂、香胶叶等,为樟科(Lauraceae)樟属(Cinnamomum Trew)多年生阳生植物,喜阳光,常生于肥沃、疏松、湿润而不积水的地方。原产亚洲东南部,在中国分布于广东、广西、江西、福建、浙江、湖北等省(自治区)[1]。阴香的皮、根、叶均可入药,其皮能温中、散寒、祛风湿,可治食少、腹胀、水泻、脘腹疼痛、风湿、疮肿、跌打扭伤等病征,并且还能作为香料食用;叶能治风湿骨痛、寒湿泻痢、腹痛等病征,其所散发出的松油二环烃、樟脑烯、柠檬烃、丁香油酚等化学物质具备净化有毒空气的作用,并且这些化合物还具有抗癌的功效。阴香的木材质地硬,具光泽,生材具肉桂香气,纹理直,结构均匀,加工性能良好,可用于家具制作、建筑用材及室内装饰等用途[2]。阴香树油绿常青,既是优良用材、芳香油及药用树种,又是庭园美化、行道树及四旁绿化的优良树种,还可以作为肉桂(C. cassia Presl)的砧木。国内许多地区已把阴香应用在园林绿化上,如华南地区常用其作为优良的行道树与生态树种[2]。目前,国内对阴香的研究主要集中在其化学成分的抑菌活性、扦插繁殖、种群生态等实际应用方面[3-5],而对于阴香的基础研究鲜见。为此,试验从解剖学角度对阴香的茎结构进行观察研究,探讨其结构特点与其生理生态的相互联系,以期为阴香的基础理论研究积累资料,并为合理开发利用阴香提供解剖学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 阴香采自韩山师范学院校区的东区。选取长势良好的三年生阴香树上生长发育正常的茎,去除叶片,装入牛皮纸袋中带回实验室。

1.1.2 药剂 主要有75%乙醇、无水乙醇、番红-固绿染色剂。

1.1.3 仪器 仪器主要有MNT全自动冷冻切片机(德国Slee公司)、Olympus CH-30型生物显微镜[日本奥林巴斯(中国)有限公司]、XSZ.7-G型数码显微镜(北京泰克仪器有限公司)、Cool Pix 4500型数码相机[尼康映像仪器销售(中国)有限公司]、4.0计算机显微图像分析系统(北京泰克仪器有限公司)、EPSON Stylus Color 580型打印机[爱普生(中国)有限公司]、平面图像处理工具Amac版Adobe Photoshop7.0(美国奥多比公司)

1.2 方法

在实验室内将阴香茎消毒,经水煮后放入软化剂(75%乙醇∶无水乙醇=1∶1)中软化,以便切片。用冷冻切片机进行切片,切片厚14~18 μm,番红-固绿对染,水封片[6,7]。用生物显微镜观察;再用数码显微镜加数码相机镜头下的切片数据进入计算机显微图像分析系统中做图像数据测量分析。数码照片经平面图像处理系统制版,从打印机打印图版照片,放大倍数见图版。切片材料数据各测50个,取均值,计算标准误差。依据文献[8]的描述双子叶植物木材所用鉴定特征表中的术语及国际木材解剖学家协会制定的木材解剖学术语[9]进行描述。射线类型的划分采用Kribs[10]提出的标准。

2 结果与分析

2.1 阴香茎形态结构

阴香茎形态结构显微照相情况见图1。从图1可见,阴香茎从外向内依次由周皮、皮层、韧皮部、木质部以及髓5部分组成。

2.2 阴香茎横向切面形态结构

阴香茎横向切面形态结构显微照相情况分别见图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8。从图1、图2可见,阴香茎横切面上生长轮不明显,属散孔材。从图3可见,茎表皮外具较厚的角质层,韧皮纤维发达。从图4可见,导管孔呈圆形、卵圆形或多角形;导管平均数为(432.30±134.21)个/mm2,常2~4个排列成孔链或孔团,或为单管孔。从图5可见,管孔壁薄,厚度一般为4.04 μm±0.58 μm,平均弦向直径为7.64 μm±2.57 μm,木质部纤维发达,木纤维细胞壁强烈增厚。从图6、图7可见,茎中央为髓部,由薄壁细胞和石细胞共同组成,环髓带不明显。从图8可见,髓薄壁细胞大小不等,细胞内存在大量的内含物。

2.3 阴香茎弦向切面形态结构

阴香茎弦向切面形态结构显微照相情况分别见图9、图10、图11、图12。从图9、图10、图11可见,弦切面上的木射线异形,非叠生,有异形单列(宽为一个细胞)和异形I型两种类型。从图12可见,木射线宽一般为23.69 μm ±8.93 μm,高常为253.24 μm ±145.79 μm。管间纹孔式为互列纹孔式。

2.4 阴香茎径向切面形态结构

阴香茎径向切面形态结构显微照相情况见图13。从图13可见,小径向切面上,木射线排列成横向带状,高度常为2~23个细胞。射线细胞直立、方形,未见晶体。

3 讨论

在有关文献甚至植物学教材中,当谈到阳生植物结构特点时,往往认为与旱生植物相类似;然而通过对阳生植物阴香的茎解剖学观察,发现至少在其茎的结构特点上表现出与旱生植物有一定的相似性,不过其他表现出阳生植物所具有的结构特点,毕竟阳生植物与旱生植物的生活环境具有很大的差异性。试验所采集的阴香立地气候为亚热带海洋性季风气候,夏长冬短,日照充足,气候温和,雨量充沛,为阴香提供了良好的生长环境,其茎的结构所表现的适应性特点既与旱生植物有相似之处、也有不同之点。阴香的茎外所具有的角质层除能防止因强光和高温引起的蒸腾失水外,还具有较强的折光性,可以防止强烈日照引起的伤害。皮层具叶绿体,能充分利用阳光进行光合作用。由于夏长冬短,气候温和,因此阴香四季生长均匀,为散孔材。虽然强光和高温能引起蒸腾失水,但因雨量充沛,因此阴香的次生木质部管孔较大,水分输导迅速且量大,加之具有复管孔,能有效防止导管栓塞而引起的水分输导阻断现象;同时也发育有较小孔径的导管,能保障水分输导的安全性。木射线发达,则横向运输的水分丰富,可以满足生长、生理的需求。阴香茎的木质部轴向系统除导管外,几乎全为壁强烈增厚的木纤维组成,同时韧皮纤维也较发达,这对轴器官起到了有力的支撑作用。

参考文献:

[1] 吴修仁.潮汕生物资源志[M].广州:中山大学出版社,1997. 251-253.

[2] 邱国俊.观赏与经济兼优树种——阴香[J].广东园林,1989(1): 401-403.

[3] 骆焱平,郑服丛,谢 江.阴香叶提取物的抑菌活性初步研究[J].现代农药,2005,4(2):31-34.

[4] 张 镜,刘小玉,廖富林,等.阴香果实主要成分分析[J].食品科学,2009,30(18):240-244.

[5] 张忠华,胡 刚,梁士楚,等.桂林岩溶石山阴香种群的年龄结构[J].生态学杂志,2007,26(2):159-164.

[6] 郑国锠.生物显微技术[M].北京:人民教育出版社,1978.113-120.

[7] 李正理.植物制片技术[M].第二版.北京:科学出版社,1987. 137.

[8] TIPPO O. A list of diagnostic characteristics for descriptions Of dicotyledon wood[J]. Trans Illinois Acad Sci, 1941, 34: 105-106.

[9] IAWA Committee. IAWA list of microscopic features for hardwood identification[J]. IAWA Bulletin, 1989, 10: 219-332.

[10] KRIBS D A. Salient lines of structural specialization in the wood rays of dicotyledons[J]. Botanical Gazette,1935,96: 547-557.

在有关文献甚至植物学教材中,当谈到阳生植物结构特点时,往往认为与旱生植物相类似;然而通过对阳生植物阴香的茎解剖学观察,发现至少在其茎的结构特点上表现出与旱生植物有一定的相似性,不过其他表现出阳生植物所具有的结构特点,毕竟阳生植物与旱生植物的生活环境具有很大的差异性。试验所采集的阴香立地气候为亚热带海洋性季风气候,夏长冬短,日照充足,气候温和,雨量充沛,为阴香提供了良好的生长环境,其茎的结构所表现的适应性特点既与旱生植物有相似之处、也有不同之点。阴香的茎外所具有的角质层除能防止因强光和高温引起的蒸腾失水外,还具有较强的折光性,可以防止强烈日照引起的伤害。皮层具叶绿体,能充分利用阳光进行光合作用。由于夏长冬短,气候温和,因此阴香四季生长均匀,为散孔材。虽然强光和高温能引起蒸腾失水,但因雨量充沛,因此阴香的次生木质部管孔较大,水分输导迅速且量大,加之具有复管孔,能有效防止导管栓塞而引起的水分输导阻断现象;同时也发育有较小孔径的导管,能保障水分输导的安全性。木射线发达,则横向运输的水分丰富,可以满足生长、生理的需求。阴香茎的木质部轴向系统除导管外,几乎全为壁强烈增厚的木纤维组成,同时韧皮纤维也较发达,这对轴器官起到了有力的支撑作用。

参考文献:

[1] 吴修仁.潮汕生物资源志[M].广州:中山大学出版社,1997. 251-253.

[2] 邱国俊.观赏与经济兼优树种——阴香[J].广东园林,1989(1): 401-403.

[3] 骆焱平,郑服丛,谢 江.阴香叶提取物的抑菌活性初步研究[J].现代农药,2005,4(2):31-34.

[4] 张 镜,刘小玉,廖富林,等.阴香果实主要成分分析[J].食品科学,2009,30(18):240-244.

[5] 张忠华,胡 刚,梁士楚,等.桂林岩溶石山阴香种群的年龄结构[J].生态学杂志,2007,26(2):159-164.

[6] 郑国锠.生物显微技术[M].北京:人民教育出版社,1978.113-120.

[7] 李正理.植物制片技术[M].第二版.北京:科学出版社,1987. 137.

[8] TIPPO O. A list of diagnostic characteristics for descriptions Of dicotyledon wood[J]. Trans Illinois Acad Sci, 1941, 34: 105-106.

[9] IAWA Committee. IAWA list of microscopic features for hardwood identification[J]. IAWA Bulletin, 1989, 10: 219-332.

[10] KRIBS D A. Salient lines of structural specialization in the wood rays of dicotyledons[J]. Botanical Gazette,1935,96: 547-557.

在有关文献甚至植物学教材中,当谈到阳生植物结构特点时,往往认为与旱生植物相类似;然而通过对阳生植物阴香的茎解剖学观察,发现至少在其茎的结构特点上表现出与旱生植物有一定的相似性,不过其他表现出阳生植物所具有的结构特点,毕竟阳生植物与旱生植物的生活环境具有很大的差异性。试验所采集的阴香立地气候为亚热带海洋性季风气候,夏长冬短,日照充足,气候温和,雨量充沛,为阴香提供了良好的生长环境,其茎的结构所表现的适应性特点既与旱生植物有相似之处、也有不同之点。阴香的茎外所具有的角质层除能防止因强光和高温引起的蒸腾失水外,还具有较强的折光性,可以防止强烈日照引起的伤害。皮层具叶绿体,能充分利用阳光进行光合作用。由于夏长冬短,气候温和,因此阴香四季生长均匀,为散孔材。虽然强光和高温能引起蒸腾失水,但因雨量充沛,因此阴香的次生木质部管孔较大,水分输导迅速且量大,加之具有复管孔,能有效防止导管栓塞而引起的水分输导阻断现象;同时也发育有较小孔径的导管,能保障水分输导的安全性。木射线发达,则横向运输的水分丰富,可以满足生长、生理的需求。阴香茎的木质部轴向系统除导管外,几乎全为壁强烈增厚的木纤维组成,同时韧皮纤维也较发达,这对轴器官起到了有力的支撑作用。

参考文献:

[1] 吴修仁.潮汕生物资源志[M].广州:中山大学出版社,1997. 251-253.

[2] 邱国俊.观赏与经济兼优树种——阴香[J].广东园林,1989(1): 401-403.

[3] 骆焱平,郑服丛,谢 江.阴香叶提取物的抑菌活性初步研究[J].现代农药,2005,4(2):31-34.

[4] 张 镜,刘小玉,廖富林,等.阴香果实主要成分分析[J].食品科学,2009,30(18):240-244.

[5] 张忠华,胡 刚,梁士楚,等.桂林岩溶石山阴香种群的年龄结构[J].生态学杂志,2007,26(2):159-164.

[6] 郑国锠.生物显微技术[M].北京:人民教育出版社,1978.113-120.

[7] 李正理.植物制片技术[M].第二版.北京:科学出版社,1987. 137.

[8] TIPPO O. A list of diagnostic characteristics for descriptions Of dicotyledon wood[J]. Trans Illinois Acad Sci, 1941, 34: 105-106.

[9] IAWA Committee. IAWA list of microscopic features for hardwood identification[J]. IAWA Bulletin, 1989, 10: 219-332.

[10] KRIBS D A. Salient lines of structural specialization in the wood rays of dicotyledons[J]. Botanical Gazette,1935,96: 547-557.

猜你喜欢

管孔木质部水分
基于改进K-means聚类与分水岭的木材横截面管孔分割
一种快速检测管板管孔加工质量的工装
不同品种吊兰根初生木质部原型的观察与比较
蒸汽发生器管板管孔锈蚀原因及控制措施
关于低压锅炉对流管胀接技术规范的探讨
减盐不如减水分
完形填空Ⅳ