牛耳朵与药用唇柱苣苔叶显微结构观察

2015-12-16叶晓霞黄肇宇陈海玲方振名

玉林师范学院学报 2015年2期

关键词：叶肉叶脉药用

□叶晓霞，黄肇宇，陈海玲，方振名

（玉林师范学院生命科学技术学院，广西玉林 537000）

牛耳朵与药用唇柱苣苔叶显微结构观察

□叶晓霞*，黄肇宇，陈海玲，方振名

（玉林师范学院生命科学技术学院，广西玉林 537000）

利用光学显微镜对牛耳朵和药用唇柱苣苔叶显微结构进行观察. 结果显示：叶横切解剖结构，均由表皮、叶肉细胞和叶脉三部分组成. 药用唇柱苣苔上、下表皮具有较多的表皮毛，这与牛耳朵有明显的区别. 叶上表皮均为多边形，垂周壁平直，不具气孔器；叶下表皮不规则形，垂周壁浅波状至波状，气孔器为不等型. 这些特征可为探讨两者的分类学及亲缘关系提供依据.

牛耳朵；药用唇柱苣苔；叶横切；叶表皮

牛耳朵Chirita eburnea 和药用唇柱苣苔Chirita medica 均为苦苣苔科唇柱苣苔属植物.牛耳朵为常见中草药，根状茎和全草均可入药，用于治疗咳嗽咯血，崩漏带下，痈肿疮毒，外伤出血等症[1].其主产广西、广东、湖南、湖北、四川及贵州的石灰岩山阴湿处或沟旁、溪边或陡崖上等地.药用唇柱苣苔是具有较高药用价值而稀缺的一种植物，已知分布点只有一个，种群受威胁严重，是我国传统的民间草药，常用于治疗痢疾等症.该种为广西特有种，产于广西平乐县，生于石灰岩山阴湿处或沟旁、溪边或陡崖上[2].由于资源量极少，目前已被列为国家重点保护的濒危及稀有种[3]，是被《中国物种红色名录》收录的6种唇柱苣苔属植物之一.因此，该物种具有很高的药用价值和研究价值.

植物叶横切及叶表皮微形态特征可为属内种的亲缘关系和种的分化提供有价值的依据，也适合于某些属植物种下单位的分类，可为植物提供种及亚种水平分类的参考[4-7].

本文首次对这两种植物的叶片横切以及叶表皮的显微特征进行比较研究，测定相关的参数，分析相关的性状以及通过各类性状的组合，试图为这两种药用的鉴定、分类和进一步的研究提供科学依据.

1 材料、仪器和方法

1.1 材料

实验材料见表1，凭证标本存放于玉林师范学院生科院植物标本室.本实验选取叶片为实验对象.试剂，蒸馏水、KOH、1%的番红溶液、FAA固定液、乙醇、甘油等.

表1 实验材料及采集地

1.2 仪器

数码相机（Canon 500D）、研究级数码生物显微镜(型号：奥林巴斯BX43F）、解剖镜、水浴锅等.

1.3 方法

1.3.1 叶片横切的处理方法

叶片沿中脉横切，片段为5 mm×5 mm，用1%的番红溶液染色，制成装片.测量叶片横切面厚度、叶肉组织厚度、上下表皮细胞厚度等各项指标，并计算：

栅栏海绵组织比＝栅栏组织厚度／海绵组织厚度

叶片栅栏组织结构紧密度（CTR%）＝栅栏组织厚度／叶片厚度×100%

叶片海绵组织结构疏松度（SR%）＝海绵组织厚度／叶片厚度×100%

1.3.2 叶表皮的处理方法

选取完整成熟叶片，洗净，剪取叶片，连同中脉（便于判断上、下表皮）若干约1.5cm×1.5cm的小块；加入KOH，用沸水煮泡数分钟后（时间因材料而定），将材料投入冷水浸泡数分钟；倒去冷水，放入30%的NaClO溶液中浸泡至叶片发白后取出，蒸馏水冲洗后，撕取叶片的上下表皮，用毛笔去掉叶肉组织；用1%的番红溶液染色，制成装片，光学显微镜观察并拍照，测量并统计以下指标：

（1）气孔长宽比=平均长度（L）/平均宽度（W）：

（2）气孔指数SI＝S/(S+P)×100%

其中，S——固定面积内气孔数目 P——相同面积内表皮细胞数目

（3）气孔密度SD=固定面积内气孔个数（S）/此固定面积（0.25 mm2）

气孔器类型气孔类型的划分依据Dilcher, D.L.(1974)术语来划分[8].

（4）表皮细胞的形状，随机观察叶片上下表皮15个细胞的形状及其垂周壁式样；观察是否有表皮毛，表皮毛是单细胞还是多细胞.

2 实验结果

2.1 叶片横切面结构

2.1.1 牛耳朵Chirita eburnea

从图1可见，叶片横切解剖结构，由表皮、叶肉细胞和叶脉三部分组成，叶片平均厚度约约780.45μm.上、下表皮细胞都由一层细胞组成，排列紧密，而气孔器仅分布于下表皮；上表皮的平均厚度为25.12μm，下表皮的平均厚度为26.55μm.叶片远轴面和近轴面均具单列多细胞毛，毛状体上具有“关节”状的构造，但分布较少，一般由3～5个细胞构成.栅栏组织由3～5层长柱状细胞组成，排列紧密、整齐，内含有丰富的叶绿体，其平均厚度为478.25μm；海绵组织由5～6层圆形或长圆形的薄壁细胞组成，细胞排列疏松，含叶绿体较少，其平均厚度为390.54μm.叶脉分布于叶肉中，主要由薄壁组织、机械组织和维管束构成.机械组织位于叶脉的表皮下，机械组织下方为薄壁组织，维管束位于薄壁组织中，维管束靠上表皮为木质部，靠下表皮为韧皮部，两者之间有较少形成层，分裂能力较弱，活动时间较短.

图1 牛耳朵叶片横切解剖结构

2.1.2 药用唇柱苣苔Chirita medica

图2为药用唇柱苣苔叶片横切解剖结构，基本结构与牛耳朵相同.其结构主要包括表皮、叶肉和叶脉三个部分.药用唇柱苣苔叶片比较厚，平均厚度约1000.25μm.从图2可见，在药用唇柱苣苔的上、下表皮具有较多的表皮毛，这与牛耳朵有明显的区别.而其叶肉组织和叶脉的结构与牛耳朵相似，只在细胞层数上略有不同.

图2 药用唇柱苣苔叶片横切解剖结构

2.2 叶表皮特征

2.2.1 牛耳朵Chirita eburnea

叶上表皮细胞为多边形，垂周壁平直，不具气孔器（图3）；叶下表皮细胞为不规则形，垂周壁波状，气孔器为不等型，随机分布在下表皮细胞中，气孔长宽比1.51，气孔密度为172个/mm2，气孔指数25%（图4）.上、下表皮都出现了多细胞组成的表皮毛，成花环状.

图3 牛耳朵上表皮微形态

图4 牛耳朵下表皮微形态

2.2.2 药用唇柱苣苔Chirita medica

叶上表皮细胞为多边形，垂周壁平直，不具气孔器（图5）；叶下表皮细胞为不规则形，垂周壁浅波状，气孔器为不等型，随机分布在下表皮细胞中，气孔长宽比1.27，气孔密度为118.57个/mm2，气孔指数34%（图6）.上、下表皮都出现了多细胞组成的表皮毛.

图5 药用唇柱苣苔上表皮微形态

图6 药用唇柱苣苔下表皮微形态

3 分析与讨论

通过对牛耳朵与药用唇柱苣苔叶横切及叶表皮微形态的观察研究，发现同一标本的不同叶片、同一叶片的不同部位的叶横切、叶表皮微形态特征变化不大，种内稳定性较高，具有一定的分类学价值.

实验结果表明：牛耳朵和药用唇柱苣苔叶横切解剖结构，由表皮、叶肉细胞和叶脉三部分组成，有栅栏组织和海绵组织之分；叶脉由薄壁组织、机械组织和维管束构成.药用唇柱苣苔的上、下表皮具有较多的表皮毛，这与牛耳朵有明显的区别，可为探讨两者的分类学及亲缘关系提供依据.

牛耳朵和药用唇柱苣苔叶上表皮均为多边形，垂周壁平直，不具气孔器；叶下表皮不规则形，垂周壁浅波状至波状，气孔器为不等型，气孔长宽比在1.27～1.51之间，气孔指数在25%～34%之间，气孔密度在118.57～172个/mm2之间.结果表明，这2种唇柱苣苔属植物叶表皮微形态的共性较强，而差异性很小，因此，这些特征能在一定程度上反映同属不同植物之间的亲缘关系，但对属下划分意义不大，不能作为属下划分的辅助性状. ■

Abstract: The leaf microstructure of Chirita eburnean and Chirita medica was observed by using light microscope. The results showed: Plant leaf transverse anatomical structures were composed of epidermis, mesophyll cells and vein. The upper epidermal and lower epidermal of leaves with more glandular hairs of Chirita medica, It had the obvious difference with Chirita eburnean. The upper epidermal cells were polygon with straight anticline walls, and on the non-stomata. The lower epidermal cells were irregular with anticline walls were sinuous or sinuate, the stomatas were anisocytic type. These characteristics can provide a basis for probing into the taxonomy and genetic relationship of the two.

[1]吴其溶，张瑞贤等.《植物名实图考校释》[M].北京：中医古籍出版社，2008：306-306.

[2]中国科学院植物志编辑委员会．中国植物志(第69卷)[M].北京：科学出版社，1997：352－353．

[3]李振宇，王印政．中国苦苣苔植物[M].郑州：河南科学技术出版社，2004：188，606－618，661－667．

[4]徐皓.天南星科3属3种代表植物叶表皮形态研究[J].安徽农业科学，2008，36(29)：12675-12676.

[5]张嵘梅，陈文红，税玉民，等.中国秋海棠属植物的叶表皮特征及其分类学意义[J].云南植物研究，2008，30(6)：665-678.

[6]常生辉，邓传良，高武军，等.27种木犀属植物叶表皮微形态特征的研究[J].西北植物学报，2008，28(2)：0278-0288

[7]王荣，郭志华.不同光环境下枫香幼苗的叶片解剖结构[J].生态学杂志，2007，26(11)：1719一1724.

[8]Dilcher D L. Approaches to the identification of angiosperm leaf remains[J].The Botanical Review,1974,40：1-157.

【责任编辑谢文海】

Research on leaf microstructure of Chirita eburnea and Chirita medica

YE Xiao-xia，HUANG Zhao-Yu，CHEN Hai-Ling，FANG Zhen-Ming
(Yulin Normal University Yulin, Guangxi 537000)

Chirita eburnean; Chirita medica; leaf transverse; leaf epidermi