楊吉剛,高凱悅,吉志超,廖海民
(貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
杠板歸(Polygonum perfoliatum L.),又名蛇倒退、犁頭刺、貫葉蓼、捯金鉤等,系蓼科蓼屬植物[1]。杠板歸是貴州苗族、侗族等少數(shù)民族民間習(xí)用藥物,具有清熱解毒,活血止痛,抗菌消炎,利尿消腫之功效,主要用于治療呼吸道感染、氣管炎、痢疾、黃疸、蟲蛇咬傷等癥狀[2]。近年來,杠板歸的藥用價值得到了進一步的挖掘,一批以杠板歸為原料的成方制劑陸續(xù)投入市場,如抗婦炎膠囊、康婦靈膠囊、蘭花咳寧片等。隨著醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,杠板歸的市場需求也在急速上升[3]。
藥用植物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與有效成分的積累密切相關(guān)。迄今為止,關(guān)于杠板歸的解剖未見報道,僅有謝誨等人對杠板歸藥材進行過顯微鑒定[4]。本文對杠板歸解剖結(jié)構(gòu)進行較為系統(tǒng)的研究,為杠板歸深度開發(fā)利用提供一定依據(jù)。
研究材料于2013年8月采集于貴州大學(xué)實驗農(nóng)場。將杠板歸營養(yǎng)器官固定于70%FAA固定液(幼苗用50%FAA固定液固定)并保存,系列酒精梯度脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,切片厚度8至12 μm,番紅 -固綠雙重染色,中性樹膠封片[5]。
杠板歸幼根橫切面初生結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)分為表皮、皮層和維管柱三部分。表皮由一層細胞組成,細胞壁薄,角質(zhì)層薄,細胞外壁有延伸突起的根毛。皮層由多層薄壁細胞組成,細胞間隙明顯。皮層又分為外皮層、皮層薄壁細胞和內(nèi)皮層三部分。外皮層的細胞排列緊密,細胞間隙不明顯;皮層薄壁細胞體積較大,細胞排列疏松,間隙明顯;內(nèi)皮層位于皮層最里層,由一層細胞細胞組成,細胞排列緊密而缺乏細胞間隙。維管柱由中柱鞘細胞和維管組織組成。中柱鞘細胞僅為一層薄壁細胞;維管組織包括初生木質(zhì)部、初生韌皮部和薄壁細胞。杠板歸幼根的初生木質(zhì)部為四原型,發(fā)育方式為外始式,近中柱鞘部位的木質(zhì)部最先成熟,即為原生木質(zhì)部,其作用是加速由根毛所吸收的物質(zhì)向地上部分的運輸;初生韌皮部數(shù)目和初生木質(zhì)部的脊數(shù)目相等,發(fā)育方式也為外始式,即原生韌皮部在在外方,后生韌皮部在內(nèi)方;少量的薄壁細胞出現(xiàn)在初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間(圖版Ⅰ,1、2)。
杠板歸成熟根經(jīng)過次生生長形成次生結(jié)構(gòu),使其不斷增粗。杠板歸次生結(jié)構(gòu)包括周皮和次生維管組織。周皮由木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層三部分組成。次生維管組織由次生韌皮部、次生木質(zhì)部及維管射線構(gòu)成(圖版Ⅰ,3)。
杠板歸幼莖的橫切面為圓形或橢圓形,其初生結(jié)構(gòu)分為表皮、皮層和維管柱三部分組成。表皮是位于莖最外一層細胞,細胞排列緊密,間隙不明顯,細胞的外切向壁增厚并角質(zhì)化;皮層是表皮和維管柱之間的部分,主要由薄壁細胞構(gòu)成,其間隙明顯,呈多層分布,占據(jù)橫切面大半部分;維管柱是皮層以內(nèi)的部分,主要由維管束、髓和髓射線組成,維管束由初生木質(zhì)部和初生韌皮部組成,為無限維管束類型。髓部位于莖中央,僅占據(jù)橫切面小部分(圖版Ⅰ,4)。
杠板歸老莖由表皮、基本組織和維管柱組成。表皮僅由一層細胞組成,細胞成長條形,排列緊密,細胞壁厚,外壁角質(zhì)化,有腺鱗附著。皮層由多層薄壁細胞構(gòu)成,三至八層不等,分布有分泌細胞,有些分泌細胞里面含有形狀呈多邊形的內(nèi)含物,顯微鏡下觀察呈紅色。維管形成層活動較弱,產(chǎn)生少量的次生木質(zhì)部和次生韌皮部,木質(zhì)部導(dǎo)管呈圓形,二到七個成群或單個分散于木質(zhì)部,連續(xù)成環(huán),導(dǎo)管周圍的分泌細胞有內(nèi)含物,韌皮部細胞較導(dǎo)管細胞小,排列緊湊,連續(xù)成環(huán);髓部位于莖中央,主要有薄壁細胞構(gòu)成,髓射線寬闊,髓中央細胞常中空(圖版Ⅰ,5、6)。
圖版Ⅰ 杠板歸營養(yǎng)器官的解剖結(jié)構(gòu)Fig.Ⅰ Anatomical structure of vegetative organ of Polygonum Perfoliatum
杠板歸的葉基本結(jié)構(gòu)包括表皮、葉肉和葉脈三部分。
表皮層是覆蓋在葉片上下表面的細胞,上下各一層細胞,排列緊密,沒有間隙,外壁加厚,具有角質(zhì)膜。橫切面上,表皮細胞外型較規(guī)則,呈扁平方形狀,并可觀察到氣孔器的分布(圖版Ⅰ,9)。
杠板歸的基本組織由柵欄組織和海綿組織構(gòu)成??拷媳砥げ课坏臇艡诮M織,其組成細胞排列規(guī)則,細胞呈長柱形,細胞長軸垂直于葉表面;近下表皮部位的海綿組織,細胞排列疏松,間隙較多(圖版Ⅰ,9)。
杠板歸葉肉中分布有大量的維管組織,構(gòu)成了各級葉脈,屬典型網(wǎng)狀脈序。葉脈維管束由木質(zhì)部、形成層和韌皮部組成,木質(zhì)部靠近葉的近軸面,韌皮部靠近葉的遠軸面。杠板歸主葉脈靠近上下表皮處有厚角組織的分布,其細胞排列緊密。近上表皮端突起,下表皮處顯著突起。維管組織周圍分布有分泌細胞,這些細胞常含有紅棕色多邊形的內(nèi)含物(圖版Ⅰ,8)。
杠板歸葉柄橫切面呈圓形,其結(jié)構(gòu)較葉片的簡單,基本類似于莖的初生結(jié)構(gòu)。由外到內(nèi)依次為表皮、基本組織、維管組織和髓,基本組織近表皮方向分布有數(shù)層厚角組織,維管束呈環(huán)狀排列,髓部占據(jù)橫切面大部(圖版Ⅰ,7)。
3.1 杠板歸老莖的次生結(jié)構(gòu)由表皮、基本組織和維管柱組成,與一般雙子葉植物由周皮和次生維管組織構(gòu)成明顯不同[6]。這種情況在部分草本雙子葉植物中有報道,如向日葵屬(Helianthus)莖不形成周皮,其表皮細胞可進行垂周分裂或弦向增大。苜蓿屬(Medicago)莖次生生長時,向外產(chǎn)生少量的次生韌皮部,向內(nèi)部不產(chǎn)生次生木質(zhì)部,而產(chǎn)生厚壁組織,其莖始終由表皮、皮層和維管柱組成[7]。
3.2 杠板歸的莖和葉的基本組織里面含有大量的薄壁細胞,橫切面直觀可觀察出導(dǎo)管附近處薄壁細胞含有晶體等內(nèi)含物,其晶體物質(zhì)為草酸鈣結(jié)晶。植物的晶體類型及其分布對科、屬和種的劃分及鑒定有重要的意義[8]。蓼科植物中普遍含有簇晶型的草酸鈣晶體細胞,杠板歸的結(jié)晶細胞廣泛分布于成熟植株莖、葉的維管組織附近,這些解剖特性可以為杠板歸的鑒定提供重要依據(jù)。
[1]中國藥典.一部[S].2010:155.
[2]貴州省藥品監(jiān)督管理局.貴州省中藥材、民族藥材質(zhì)量標(biāo)準[S].貴陽:貴州科技出版社,2003:198.
[3]譚濟蒼,劉 青,羅天軍,等.苗藥杠板歸野生資源撫育關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國現(xiàn)代中藥,2013,15(3):207-210.
[4]謝誨,熊 麗,肖英華.杠板歸的性狀及組織顯微鑒定[J].中草藥,2002,25(7):470-472.
[5]李祖任,胡 楠,楊吉剛,等.繁縷和鵝腸菜的花維管束系統(tǒng)比較解剖學(xué)研究及其系統(tǒng)學(xué)意義[J].植物科學(xué)學(xué)報,2013,31(6):525-532.
[6]晏升祿,崔 麗,徐 爽,等.商陸與垂序商陸營養(yǎng)器官的解剖學(xué)研究[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報,2012,31(2):124-128.
[7]胡正海.植物解剖學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2010:235.
[8]左辭秋,李延輝,趙世望,等.十七種一變種美登木葉片解剖與分類的關(guān)系[J].云南植物研究,1986,8(1):53-59.