1、葎草茎叶表面的扫描电镜观察作者:刘基柱 严寒静 张宏意 【摘要】 目的 观察葎草茎叶的表面细微结构。方法 取新鲜葎草的茎叶进行扫描电镜观察。结果 葎草茎叶表面有腺鳞和 3 种类型的非腺毛分布,气孔器无规则型。结论 葎草茎叶表面细微结构为药材的鉴别提供了新的依据。 【关键词】 葎草;叶表面; 扫描电镜;细微结构 Abstract:Objective To study the ultrastructural characteristics of the leaf and stem epidermis of Humulus scandens.Methods The leaf and stem epi
2、dermis of Humulus scandens were observed by scanning electron microscope.Result There were three types of nonglandular hair and glandular scale in the surface of leaf and stem. The stomata apparatus is anomocytic type. Conclusion It provides the new reference to discriminate Humulus scandens. Key wo
3、rds:Humulus scandens; leaf epidermis; scanning electron microscope 葎草为桑科植物葎草 Humulus scandens (Lour.) merr.的干燥全草1 ,具清热解毒、利尿消肿等功效,用于肺结核潮热、胃肠炎、痢疾、淋症痔疮等症。葎草挥发油主要含 、 酸类成分2 。叶片作为植物与外界的屏障,其表皮和被毛特征已成为分类和鉴定的有力证据3 。随着扫描电镜(SEM)的应用,这些特征更广泛地应用于不同的分类群的区分,在药用植物的鉴别中也备受关注4-6 。国内尚无葎草新鲜茎叶表皮细微特征的报道。本文采用扫描电镜观察葎草茎叶表皮的细微
4、结构特征,为药材的鉴别提供依据。 1 材料与方法 1.1 材料 葎草采自广东药学院药用植物园,并经作者鉴定。 1.2 方法 取从茎顶端往下数第 5 枚叶,在叶片近中脉处取约 0.2 cm2 的叶片样品。茎样品取第 4 与第 5 枚叶之间的茎。扫描电镜样品制备5:把剪下的样品放入装有 2.5戊二醛固定液(预冷)的青霉素小瓶内,用针筒抽气直至样品下沉,再放入 4 冰箱中固定 6 h;吸除固定液,加入0.1 mol/L 磷酸缓冲液(pH7.2) ,摇动,漂洗 6 次,每次 20 min;吸除缓冲液,用体积分数为 30、50、70、90的乙醇进行逐级脱水,每次 15 min;吸除乙醇,再用体积分数 1
5、00丙酮(加无水 CaCl2)脱水3 次,每次 15 min;醋酸异戊酯(加无水 CaCl2)置换 2 次,每次 15 min。把样品取出进行临界点干燥。用双面胶粘在观察台上,经喷镀金膜后,置日本日立公司 S520 型扫描电镜下观察和照相。 关于文中所用的叶表皮术语,参照 Dicher 7 和王宇飞8等的报道。 2 结 果 2.1 叶上表面 整体上凹凸不平,细胞轮廓清晰,形状不规则,非腺毛众多,气孔较少,存在于副卫细胞凹陷处。表皮细胞形态不规则,多样,大小差别小;垂周壁较下表皮表皮细胞垂周壁光滑,细胞向上隆起成龙骨状,表面有角质纹饰,角质加厚不均匀。有大量单细胞非腺毛,较小,基部圆球形,上端多
6、数锐尖,毛细胞表面有疣状突起,毛基部有 1 圈表皮细胞呈环状排列,这些表皮细胞表面有清晰的棱条形角质纹饰。其结构见图1A。 2.2 叶下表面 表皮细胞轮廓清晰,性状不规则,多样,大小差别较大,细胞结合紧密,无细胞间隙;垂周壁波浪状,细胞中间向上隆起,表面有清晰的角质加厚,加厚不均匀,边缘有条形纹饰。单细胞非腺毛两种,一种呈圆锥状,较长,基部膨大成圆球形,毛上有疣状突起,非腺毛底部的表皮细胞突出表面与其他细胞区别明显(见图 1D) ;另一种先端弯曲或钩状,坚硬,多存在于脉上,表面无疣状突起(见图 1E) 。有小腺毛零星分布,单细胞或两个细胞头部,柄部 2 个或 2 列 4 个细胞(见图 1B)
7、。腺鳞较多,头部突出表皮细胞表面,呈椭圆形平顶状,基部的表皮细胞向下凹陷(见图 1C) 。气孔器随机单个分散在下表皮上,气孔器类型根据Dilcher6的概念属于无规则性(Anomocytic type),与保卫细胞相邻的几个细胞(副卫细胞)与其周围的表皮细胞无区别。气孔椭圆形,外拱盖单层,内缘较平滑;保卫细胞两极不具“T”型加厚。其结构见图1B。 SEM of stem and leaf epidermis of Humulus scandens 2.3 茎 多角形,表皮细胞长条形。单细胞非腺毛两种,一种与叶脉上相同,另一种为丁字形,表面有疣状突起,毛基部有 12 圈表皮细胞呈环状排列。其结构
8、见图 1F。 3 讨 论 葎草表面有 3 种类型的单细胞非腺毛分布:叶的上下表面主要分布的是圆锥状、基部球形的非腺毛,不同之处在于下表面的非腺毛远较上表面的非腺毛长;钩状非腺毛多分布于叶脉和茎表面;丁字形单细胞非腺毛分布于茎表面。以上结果在中华本草中没有记载。此外,本文结果显示,葎草叶的下表面有众多腺鳞分布,这在国内尚未见有报道;未见中华本草所记载的含钟乳体的晶细胞及非腺毛。本文结果与用光学显微镜观察的结果一致9 ,为葎草的鉴别提供了新的依据。 经典的中药鉴定学对葎草的描述仅限于叶的表面是否被毛,而对于上下表面被毛的差异并没有明确说明,作者认为对叶片被毛情况的观察,特别是对于表皮毛的表面特征如
9、疣状突起、角质层等方面,电子显微镜的使用显示出了明显的优势。组织形态学与细微形态二者相互进行印证,将更加有助于推动中药鉴定学的发展。 【参考文献】 1 中国中医药管理局中华本草编委会.中华本草:第二册M.上海:上海科学技术出版社,1999:514. 2 中国药材公司.中国中药资源志要M.北京:科学出版社,1994: 190. 3 林新春,俞志雄.木兰科植物的叶表皮特征及其分类学意义J.浙江林学院学报,2004,21(1):33-39. 4 肖小河,赵艳玲,金城,等.国产姜黄属植物叶表皮的组织形态学观察J.中国中药杂志,2004,29(3):203-207. 5 邵邻相,杨菊林,郭水良. 3 种香茶菜茎叶表面的扫描电镜观察J.中草药,2003,34(10):947-950. 6 张永清,周凤琴,李佳,等.徐长卿地上部分扫描电镜的观察研究J.中草药,2006,37(6):933-935. 7 DILCHER D L. Approaches to the identification of Angiosperm Leaf Remains J.Botanical Review, 1974,40(1):91-108. 8 王宇飞,陶君容.植物角质层分析术语新体系J.植物学通报,1991,8(4):6-13 . 9 严寒静.葎草的生药学研究J.中医药学刊,2004,22(12):2262.