邵世光,鄭 霞,劉新波,劉 軍
(連云港師范高等專科學校海洋港口學院,江蘇連云港 222006)
中藥凌霄花是紫葳科凌霄屬(Campsis)的凌霄(C.grandiflora)和厚萼凌霄(C.radicans)的干燥花。凌霄原產我國,《神農本草經》早有其入藥的記載,為正品[1]。厚萼凌霄又名美國凌霄、美洲凌霄、美凌霄,原產美國東南部,20 世紀30 年代前作為觀賞花卉引入我國南方,后陸續(xù)在華東、華南和華中等地區(qū)栽培[2]12,并被《中華人民共和國藥典》(1985 年版)作為中藥凌霄花的另一種基原植物收錄,明確了它的中藥地位。1968 年前后,厚萼凌霄作為觀賞植物引入連云港市南城鎮(zhèn),后擴大種植作為藥材栽培,在國內中藥凌霄花市場占據重要地位。
花是被子植物重要的繁殖器官,在系統發(fā)育過程中較為保守,對藥材原植物的鑒別及花類藥材的鑒定有著重要意義[3]13。花被是花的重要組成部分,結構上具有葉片的一般性質,其表皮微形態(tài)特征(表皮細胞的形態(tài)、大小,氣孔和附屬物的有無、類型、分布情況,以及相關顯微常數等)是生藥鑒定的重要依據[4]340。多年來,中藥凌霄花的性狀鑒定主要借助對整花的外觀、氣味,花萼和花冠的形態(tài)、顏色、質地、縱脈紋,雄蕊的數目、類型、著生部位、花藥著生方式,雌蕊的數目、花柱長度、柱頭形態(tài)、胚珠數量等特征的觀察,從而與混淆品玄參科的泡桐花(泡桐屬Paulownia的白花泡桐P.fortunei、毛泡桐P.tomentosa和蘭考泡桐P.elongata)[5-15]、茄科的洋金花(曼陀羅屬Datura的白花曼陀羅D.metel和毛曼陀羅D.inoxia)[16-22]、錦葵科的木槿(Hibiscus syriacus)[13-14][23]、杜鵑花科的鬧羊花(羊躑躇Rhododendron molle)[14][19],以及同科的硬骨凌霄(Tecoma capensis)[8]區(qū)別開來。中藥凌霄花的顯微鑒定,著重對兩種凌霄花原植物及其混淆品的花被腺毛和非腺毛的有無、形態(tài)、大小,以及花粉粒形態(tài)進行比較[7-9][13-14]。目前,有關研究成果對兩種原植物花被的表皮細胞和氣孔以及它們的附屬物在形態(tài)、分布等方面的重要特征的描述不夠詳盡,且缺乏定量的數據分析。本研究通過徒手制片技術,對兩種中藥凌霄花原植物的花被微形態(tài)進行觀察、分析,為中藥凌霄花的鑒定提供參考。
實驗用厚萼凌霄、凌霄的花分別采自江蘇省連云港市海州區(qū)南城鎮(zhèn)和該市石棚山風景區(qū)旁的小劉莊,采集來的鮮花曬干后備用。
BM2000 顯微成像系統(南京江南永新光學有限公司)。
參照秦衛(wèi)華等人的方法[24],將實驗用干燥花整花(方便分辨內外表皮)在開水中浸泡5—10 min,用5%的NaOH 溶液解離20—30 min;清洗后取1 片花瓣或花萼放到玻璃片上,用排筆和軟毛筆輕刷至透明,翻轉后截取材料中部(部分材料觀察基部、頂部及裂片邊緣)置于載玻片中央,以番紅染色1—2 h,清水洗去多余染料后,用50%甘油水溶液封片,制成兩種植物花瓣、花萼的內外表皮臨時水裝片,顯微成像系統拍攝其表皮細胞、氣孔和表皮附屬物的形態(tài)。
同一材料取3 張裝片(每花1 張),測量、統計各數據。然后隨機觀察30 個表皮細胞,測量其長、寬,計算長寬比;測量30 個氣孔的長與寬,計算長寬比;統計10 個視野的氣孔數和表皮細胞數,計算氣孔指數[25]132;統計20 個視野內的腺毛數和非腺毛數,計算其密度,并測量有關數據。
將測得的相關數據用數據統計軟件Spss 22.0 進行統計分析,計算各處理對象的性狀平均數、標準差,并進行方差分析。
1.花瓣的表皮細胞
就花瓣外表皮的細胞形態(tài)而言,厚萼凌霄基部細胞為縱向拉長的多角形,垂周壁較平直(見圖1 左);中上部細胞形態(tài)不規(guī)則,垂周壁為波形(見圖1 右)。凌霄基部及中下部細胞為多角形,垂周壁較平直(見圖2 左);上部細胞形態(tài)不規(guī)則,垂周壁以波形為主(見圖2 右)。
圖1 厚萼凌霄花瓣外表皮細胞形態(tài)(1000×)
厚萼凌霄花瓣內表皮的細胞為多角形,垂周壁較平直(見圖3)。凌霄花瓣內表皮中下部細胞為多角形,垂周壁為弧形(見圖4 左);上部細胞形態(tài)不規(guī)則,垂周壁為波形(見圖4 右)。
圖2 凌霄花瓣外表皮細胞形態(tài)(1000×)
圖3 厚萼凌霄花瓣內表皮細胞形態(tài)(1000×)
圖4 凌霄花瓣內表皮細胞形態(tài)(1000×)
這兩種植物花瓣內外表皮細胞的大小差異較大。凌霄花瓣外表皮、內表皮細胞的平均長度分別為50.83 μm、52.92 μm,外表皮、內表皮細胞的平均寬度分別為40.25 μm、40.83 μm。凌霄花瓣外表皮、內表皮細胞的長寬差異較小。厚萼凌霄花瓣的外表皮、內表皮細胞的平均長度分別為47.33 μm、44.67 μm,平均寬度分別為25.29 μm、35.92 μm。厚萼凌霄花瓣外表皮細胞長寬比最大,平均為1.93,細胞長約為寬的2倍。厚萼凌霄的內表皮與凌霄內外表皮細胞的長寬比相近(見表1、表2)。
表1 花瓣外表皮細胞大小及長寬比
表2 花瓣內表皮細胞大小及長寬比
2.花萼的表皮細胞
兩種植物花萼內外表皮細胞的形態(tài)均為多角形。厚萼凌霄花萼外表皮細胞(見圖5 左)、內表皮細胞(見圖5 右)的垂周壁一般為弓形;凌霄花萼外表皮的垂周壁以弓形為主(見圖6 左),內表皮則以平直占優(yōu)(見圖6 右)。
圖5 厚萼凌霄花萼表皮細胞形態(tài)(1000×)
圖6 凌霄花萼表皮細胞形態(tài)(1000×)
兩種植物花萼外表皮細胞大小相近:厚萼凌霄花萼外表皮細胞平均長42.25 μm,平均寬26.67 μm;凌霄花萼外表皮細胞平均長45.00 μm,平均寬28.33 μm。二者的長寬比大體相當(見表3)。兩種植物花萼內表皮細胞大小相當,但厚萼凌霄的細胞(平均長68.33 μm、寬48.50 μm)略大于凌霄的細胞(平均長68.00 μm、寬42.83 μm),詳見表4。
表3 花萼外表皮細胞大小及長寬比
表4 花萼內表皮細胞大小及長寬比
1.氣孔的形態(tài)與大小
兩種植物花瓣外表皮具氣孔,內表皮一般無氣孔,但厚萼凌霄花瓣內表皮基部有少量氣孔分布。厚萼凌霄的氣孔類型為輪列中源型(見圖7 左),凌霄為無副胞周源型(見圖7 右)[26]74-79。
兩種植物花萼外表皮具氣孔,內表皮無氣孔。厚萼凌霄花萼的氣孔類型與花瓣氣孔類型相同(見圖8左),但凌霄花萼外表皮氣孔為無副胞周源型或多副胞周源型(見圖8 右)。
圖7 花瓣外表皮上的氣孔形態(tài)(1000×)
圖8 花萼外表皮上的氣孔形態(tài)(1000×)
就氣孔的平均大小而言,厚萼凌霄花瓣外表皮氣孔平均長50.00 μm、寬29.75 μm,凌霄花瓣外表皮氣孔平均長36.38 μm、寬27.13 μm,兩者差異顯著(見表5)。厚萼凌霄花萼外表皮氣孔平均長33.13 μm、寬24.75 μm,略大于凌霄(平均長31.38 μm、寬21.38 μm)(見表6)。厚萼凌霄花瓣外表皮上氣孔的長寬比最大,平均為1.70;而凌霄花萼外表皮上的氣孔長寬比平均為1.49。此外,凌霄花瓣外表皮和厚萼凌霄花萼外表皮的氣孔長寬比最小,平均為1.35。
2.氣孔指數
兩種植物花萼外表皮上的氣孔指數均大于花瓣外表皮的氣孔指數,前者約為后者的3 倍。厚萼凌霄花瓣、花萼外表皮的氣孔指數均小于凌霄相應的氣孔指數,且兩者差別顯著(見表7)。
表5 花瓣外表皮氣孔大小及長寬比
表6 花萼外表皮氣孔大小及長寬比
表7 花被的氣孔指數
花被附屬物包括腺毛和非腺毛。
1.腺毛的形態(tài)
除厚萼凌霄花瓣外表皮未見腺毛外,厚萼凌霄花瓣內表皮、凌霄花瓣外表皮腺毛少見,凌霄花瓣內表皮基部腺毛較多、中部較少、上部未見,而厚萼凌霄、凌霄花萼的內外表皮均分布腺毛。腺毛頂面觀為紐扣狀(見圖9 左),側面觀為由一層至多層細胞組成的球狀頭部,由1—3 個細胞組成1 柄(見圖9 右)。頭部直徑平均為66.75 μm。厚萼凌霄花萼外表皮還有一種特大型腺體,頭狀、頂端內陷,直徑平均為325.00 μm,數量極少。
圖9 花萼腺毛的形態(tài)(1000×)
2.非腺毛的形態(tài)
厚萼凌霄與凌霄的花瓣內外表皮幾乎無非腺毛,只在厚萼凌霄、凌霄花瓣裂片邊緣處有分布。前者為3—5 個細胞單列而成的無分枝非腺毛(見圖10 左),在裂片邊緣較密集分布;后者呈指狀突起(見圖10右),稀疏分布。
厚萼凌霄花萼內表皮、凌霄花萼內外表皮均無非腺毛,僅厚萼凌霄花萼外表皮的基部散布由2—8 個細胞單列組成的非腺毛,中上部則無。
3.腺毛的數量特征
圖10 花瓣裂片邊緣非腺毛的形態(tài)(400×)
厚萼凌霄花萼內外表皮腺毛的密度分別為每平方毫米12.94 個、3.53 個,小于凌霄花萼內外表皮腺毛的密度(分別為每平方毫米32.35 個、11.18 個),且差異顯著(見表8)。
表8 腺毛密度
就表皮細胞形態(tài)而言,厚萼凌霄、凌霄花瓣的內外表皮細胞中下部一般為多角形,中上部形狀不規(guī)則(但厚萼凌霄花被內表皮為多邊形)、垂周壁為波形。兩者花萼內外表皮細胞的形態(tài)均為多角形,其中厚萼凌霄細胞的垂周壁一般為弓形,凌霄細胞則以平直為主。就細胞大小而言,凌霄花瓣內外表皮細胞的長與寬均大于厚萼凌霄相應細胞的長與寬,但兩者花萼的內外表皮細胞大小差別不大。厚萼凌霄花瓣外表皮細胞長寬比最大,長約為寬的2 倍,其他細胞長比寬略大。
厚萼凌霄和凌霄的花瓣、花萼的外表皮上均有氣孔,內表皮上一般沒有氣孔,但厚萼凌霄花瓣外表皮基部有氣孔分布。氣孔類型方面,厚萼凌霄為輪列中源型,凌霄花瓣則以無副胞周源型為主,這與宋學華等人[8]的觀察結果有所不同。厚萼凌霄花瓣、花萼上氣孔的長寬均大于凌霄相應氣孔的長寬。厚萼凌霄花瓣外表皮氣孔的長寬比比較大。兩種植物花萼外表皮上的氣孔指數均大于花瓣外表皮的氣孔指數,前者約為后者的3 倍。凌霄花瓣、花萼上的氣孔指數均大于厚萼凌霄相應的氣孔指數,且差異顯著。
就腺毛而言,厚萼凌霄與凌霄花瓣內外表皮一般僅基部有極少的分布,中上部未見,與許欣榮[7]、宋學華[8]等人的觀察結果大體一致。厚萼凌霄與凌霄花萼的內外表皮均有腺毛。凌霄花萼內外表皮的腺毛密度,遠大于厚萼凌霄相應的腺毛密度。此外,厚萼凌霄與凌霄的花被片幾乎無非腺毛,僅在厚萼凌霄、凌霄花瓣裂片邊緣,以及厚萼凌霄花萼外表皮基部有分布。非腺毛由一個或多個單列細胞構成,不分枝。