黄精根状茎形态与内部构造相关性初探

刘 校，王德群，杨 俊

(1.安徽中医药大学 药学院，安徽 合肥 230012；2.安徽省中医药科学院，安徽 合肥 230012)

黄精根状茎形态与内部构造相关性初探

刘 校，王德群，杨 俊

(1.安徽中医药大学 药学院，安徽 合肥 230012；2.安徽省中医药科学院，安徽 合肥 230012)

采用定期定点野外观察、徒手切片与显微观察的方法，探索黄精生长发育与根状茎形成的相关性以及不同形态根状茎的内部构造。通过观察，黄精根状茎一年生长的节段称为年生长区，包括伸展段和转换段，不同时间段内黄精生长速度不同。结果发现，不同位置根状茎内部构造维管束的走向、数目、粗细有显著区别。探明了黄精地上部分的生长习性与根状茎膨大的相关性以及不同部位根状茎的内部构造，为黄精的栽培与鉴别提供参考。

黄精；根状茎；形态；内部构造

黄精为常用中药，具有补气养阴，健脾，润肺，益肾的功效，被列为十大皖药之一。2015版中国药典记载黄精来源于百合科黄精属植物滇黄精(PolygonatumkingianumColl.et Hemsl.)、黄精 (P.sibiricumRed.)或多花黄精(P.cyrtonemaHua)的干燥根茎[1]。其中黄精的根状茎由于结节膨大，节间一头粗一头细，所以形成的药材叫作“鸡头黄精”[2](P902-903)。据考证，唐宋时期植物黄精就被认为是优质药材[3]，宋代《政和本草》记载并附有药图的“滁州黄精”经考证即为植物黄精，“滁州黄精”至今仍为该地区盛产道地药材[4]。前期研究报道显示，对植物黄精的生长发育研究报道主要集中在物候对植物生长发育的影响及芽的发育[5-7]；对黄精组织构造研究，主要是制作黄精节间的横切片，观察其维管束的类型与导管的分布、黏液细胞的大小、针晶束的多少和排布等[8-15]。但对黄精生长发育习性与膨大结节形成的相关性研究未见报道；同时对黄精根状茎大小不同部位内部构造的差异也未见报道。

本研究选取植物黄精P.sibiricumRed.为研究对象，探索黄精不同形态根状茎的形成与生长发育相关性以及不同形态根状茎的内部构造。以野生黄精的分布区安徽省滁州市马厂镇为观测点，采用定点定期的观察方法，对黄精一年中根状茎的生长发育进行详细观察与测量，并根据黄精生长发育不同阶段形成的不同形态根状茎，进行不同部位的徒手切片，对其内部构造进行观察，探明形态与构造的相关性，为黄精的鉴别与资源利用提供参考。

1 材料和方法

1.1 材料

黄精的观察与采集地点为安徽省滁州市马厂镇王河村徐洼村民组，北纬32°03′36.93″，东经118°0′35.87″，海拔52 m。材料经安徽中医药大学王德群教授鉴定。

1.2 方法

1.2.1 发育形态学观察

自2015年3月至2016年3月，每20～30 d定期赴观测点，选取3～5株黄精，观察地上部分与地下根状茎的生长发育，记录并拍照。同时材料移栽安徽中医药大学东区药用植物园，进一步观察记录。

1.2.2 内部构造观察

选取新鲜黄精根状茎的膨大结节部位进行不同方向的徒手切片(图1)，1、2是在黄精的膨大部位从黄精的边缘和中间过茎痕制纵向纵切片(图1-A)；3为在黄精最细部位制纵向横切片，4、5是在膨大结节部位从中间过茎痕以及相邻的节部进行纵向横切(图1B)；6是在膨大结节部位中间制水平方向的横切片(图1C)。以上切片水合氯醛透化，间苯三酚-浓盐酸染色，在体视显微镜下进行观察，并运用Qcapture pro软件拍照。

1.2.3 维管束计数

取三株典型的具有三个年生长区的黄精根状茎，分别在黄精最细部位的纵向横切面(图1-3)、膨大结节部位从中间过茎痕的纵向横切面(图1-4)、膨大结节部位中间横切面(图1-6)观察并统计维管束数目，每个部位切3个切片，取平均数作为为各部位维管束的数目。

图1 黄精切片部位

1.3 仪器

主要有索尼数码相机DSC-RX100M2、OLYMPUS SZX10体视显微镜、直尺和电子游标卡尺。

2 结果

2.1 黄精的生长发育

2.1.1 黄精地上部分生长发育与根状茎生长

黄精地上部分的物候阶段主要分为三个阶段：出土展叶阶段、开花结果阶段和枯萎阶段。随着地上部分物候期的变化根状茎也在进行着相应的发育。

3月上旬～4月下旬为黄精出土展叶阶段 黄精从3月上旬开始萌芽出土，4月上旬开始展叶，花蕾出现。随着地上部分的生长，地下根状茎也开始膨大，开始形成膨大结节，称之为“转换段”。

4月下旬～9月中旬为黄精开花结果阶段 4月下旬花蕾开放，5月下旬开始结果。5月初根状茎膨大结节的前端出现新芽，新芽向前生长开始形成“伸展段”，至5月下旬“伸展段”1～2节，长仅0.5 cm左右。至6月下旬，“伸展段”已经长出5～(6)～7节，长3～(3.2)～3.5 cm；同时“转换段”也快速膨大。至9月中旬植株地上部分开始枯萎，伸展段增至7～(8)～10节，长3.6～(4.0)～4.5 cm，伸展段前端的芽开始朝着向上的方向生长；6月下旬至9月中旬“转换段”膨大缓慢。

9月中旬～翌年3月上旬为黄精地上部分枯萎阶段 9月中旬地上部分枯萎后，根状茎的“伸展段”生长缓慢，至翌年3月下旬，伸展段长至8～13节，长4～(4.5)～5.0 cm。这段时间“转换段”基本停止生长。

2.1.2 黄精根状茎年生长区

年生长区是指一年内黄精地下根状茎生长的全部节段。黄精年生长区一般有12～17节，长约6～9 cm，包括转换段与伸展段两部分。“转换段”是自4月中旬至9月中旬的膨大生长段，一般有3～4节，长1.5～3 cm，直径2～3 cm，4月中旬至6月下旬是转换段快速膨大期。伸展段是自5月上旬至翌年3月上旬生长段，匍匐生长，一般有8～13节，长4～5 cm，直径0.7～3 cm，5月下旬至6月下旬是伸展段快速生长期。

图2 黄精年生长区与分段

2.2 黄精的内部构造

2.2.1 黄精转换段内部构造

转换段开始，维管束大量分叉(图3-2-B)，分叉的维管束一部分往上生长连接地上茎(图3-2-C，图3-6)，一部分向上并向前生长(图3-2-D，图3-4)，一部分往前并向四周扩散形成根迹维管束以及叶迹维管束(图3-1，图3-2，图3-6)。

图3 黄精不同部位切片对应显微图

2.2.2 黄精伸展段内部构造情况

在伸展段黄精的维管束比较均匀，走向基本上一致均是往前生长。转换段过后的伸展段，维管束数目多且细(图3-2-D、图3-3)，随着伸展段向前生长，根状茎的直径逐渐减小，维管束合并增粗，数目逐渐减少，至伸展段的最细部位，维管束最粗且数目最少(图3-2-A、图3-5)。

2.3 黄精不同部位的维管束数目

根据维管束统计，黄精根状茎不同部位维管束数目是不同的。在转换节前端伸展段最细部位，维管束最粗且数目最少30～60个(图3-2-A，图3-5)。在转换节开始部位维管束大量分叉，维管束数目最多达130～180个(图3-2-B)。转换段的地上茎痕处的维管束数目为30～60个(图3-2-C)，伸展段开始处维管束数目为90～130个(图3-2-D)。在转换段开始部位分叉出来的维管束数基本上等于朝上连接地上茎的维管束数加上向前形成伸展段的维管束数。

3 讨论

3.1 黄精根状茎的形态描述

黄精根状茎的形态描述，中国药典及一些中药鉴定书借以“结节”描述根状茎膨大部分[1]，[16](P210-211)；植物学专著描述黄精用“节间”描述根状茎，同时用“结节”描述根状茎的膨大部分[17](P215-216)，[18](P78)，[19](P56)。植物学定义通常将根状茎上着生鳞叶的部位称为“节”，两个“节”之间称为“节间”[20](P12)。由此可见关于黄精的结节、节间的定义存在模糊。本文将一年内黄精根状茎生长的节段定义为“年生长区”，并根据生长发育将“年生长区”内膨大结节部位定义为“转换段”，而匍匐生长段定义为“伸展段”，避免了形态描述上的模糊，为黄精属的其他种的形态观察及黄精属的分类提供新的资料。

3.2 黄精根状茎年生长区观察

黄精是多年生宿根性草本植物，在安徽省滁州地区一年中地上部分的生长期约200天。其根状茎能存活多年，随着地上部分的生长，根状茎有快速与缓慢膨大期。一年中4月下旬～6月下旬为黄精根状茎的转换段生长最旺盛阶段，5月下旬～6月下旬为黄精根状茎的伸展段生长最旺盛阶段。建议栽培黄精在4月下旬～6月下旬黄精根状茎生长旺盛阶段，加强黄精施肥或田间管理，以利于提高黄精药材产量。

3.3 黄精根状茎的形态、内部构造与功能

本文对黄精根状茎年生长区研究表明，转换段和伸展段黄精的维管束走向、维管束的数目均有不同。这两个阶段的生长发育、形态、内部构造与功能均不同(表1)。

表1 黄精外部形态与内部构造相关性

前期关于黄精显微鉴别的报道存在分歧，有报道黄精维管束多为外韧型，偶有周木型[8]；也有报道为不完全周木型[14]，偶有周木型[9-10]。本文研究结果表明，黄精在不同部位维管束的粗细、数目存在显著差异，尤其在转换节开始部位维管束大量分叉，该部位就可能存在维管束类型与分布的不同，维管束类型的不同与切片部位有很大关系。因此建议进一步对黄精进行不同部位的结构组织学研究，以澄清黄精结构中存在的分歧，为黄精药材的鉴定提供依据。

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PreliminaryStudyontheCorrelationbetweenMorphologyandInternalStructureofRhizomeaboutPolygonatumSibiricum

LIU Xiao, WANG Dequn, YANG Jun

(SchoolofPharmacy,AnhuiUniversityofChineseMedicine/AnhuiAcademyofTraditionalChineseMedicine,Hefei230012,China)

The methods of regular field observation, freehand sections and microscopic observation were adopted to explore the correlation between the development ofP.sibiricumand the formation if its rhizome, as well as the internal structure of rhizomes in different morphology. Through experiment and observation, the annual growth area of the rhizome is called the annual Growth Area, including the Extension Section and Conversion Section, the growth rate ofP.sibiricumwas different at different intervals. There were significant differences in the direction, quantity and thickness of the Vascular Bundles in different sections of rhizome. The correlation between the growth habit of the top part and rhizome enlargement of theP.sibiricum, as well as the internal structure of different parts of the rhizome were proved, providing reference for the cultivation and identification ofP.sibiricum.

P.sibiricum; Rhizome; morphology; internal structure

R285

A

1009-9735(2017)05-0109-04

2017-05-26

刘校(1993-)，女，安徽滁州人，硕士研究生，研究方向：中药资源与鉴定；通信作者：杨俊(1961-)，女，河北武安人，教授，研究方向：中药资源与鉴定。