长白山区辽藁本营养器官的植物学特性研究 同功器官举例植物学
摘要：采用扫描电子显微镜技术，系统地研究了辽藁本（Ｌｉｇｕｓｔｉｃｕｍ ｊｅｈｏｌｅｎｓｅ Ｎａｋａｉ ｅｔ． Ｋｉｔａｇａｗａ）营养器官的结构。在扫描电子显微镜低真空模式下观察、摄影，发现辽藁本实生苗根已进行了次生生长，根中具分泌腔；茎中空；叶表皮细胞排列整齐紧密，表皮细胞形状不规则；叶中栅栏组织和海绵组织分化明显，上表皮沿叶脉有乳头状突起，无气孔，下表皮具气孔。
关键词：辽藁本；植物学；特性；营养器官
中图分类号：Ｑ９４９．７６３．３；Ｓ５６７；Ｑ９４４．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０11）10－2064-02
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｂｏｔａｎｙ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ Ｏｒｇａｎ ｏｆ Ｌｉｇｕｓｔｉｃｕｍ ｊｅｈｏｌｅｎｓｅ
ｉｎ Ｃｈａｎｇｂａｉ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ
ＸＩＡＯ Ｚｈｉ，ＺＨＵ Ｊｕｎ－ｙｉ，ＷＡＮＧ Ｙａｎ－ｐｉｎｇ，ＧＵ Ｄｉ－ｚｈｏｕ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｙ ，Ｔｏｎｇｈｕａ Ｔｅａｃｈｅｒ’ｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｔｏｎｇｈｕａ １３４００２， Ｊｉｌｉｎ， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｒｏｏｔｓ， ｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ Ｌｉｇｕｓｔｉｃｕｍ ｊｅｈｏｌｅｎｓｅ Ｎａｋａｉ ｅｔ． Ｋｉｔａｇａｗａ ｗｅｒｅ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ ｕｓｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ． Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｕｎｄｅｒ ｌｏｗ－ｖａｃｕｕｍ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ． Ｉｔ was ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｌ． ｊｅｈｏｌｅｎｓｅ ｒｏｏｔｓ existed； ｔｈｅ ｒｏｏｔｓ ｗｅｒｅ ｗｉｔｈ ｓｅｃｒｅｔｏｒｙ ｃａｖｉｔｙ； ｔｈｅ ｓｔｅｍｓ ｗｅｒｅ ｈｏｌｌｏｗ． Tｈｅ ｃｈｒｏｔｏｐｌａｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓ ａｒｒａｙｅｄ ｎｅａｔｌｙ ａｎｄ ｃｌｏｓｅｌｙ； ｈｏｗｅｖｅｒ ｔｈｅ ｓｈａｐｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｒｏｔｏｐｌａｓｔ ｗｅｒｅ ｉｒｒｅｇｕｌａｒ； ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ pａｌｉｓａｄｅ ｔｉｓｓｕｅｓ ａｎｄ ｓｐｏｎｇｙ ｔｉｓｓｕｅｓ ｗａｓ ｏｂｖｉｏｕｓ． Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｍａｍｉｌｌａｒｙ ｔｈｒｕｓｔｓ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｌｅａｆ ｖｅｉｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｐｉｃｕｔｉｃｌｅｓ， ｂｕｔ no ｓｔｏｍａ； ｔｈｅ ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｅｐｉｄｅｒｍｉｓ has ｓｔｏｍａｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｌｉｇｕｓｔｉｃｕｍ ｊｅｈｏｌｅｎｓｅ Ｎａｋａｉ ｅｔ． Ｋｉｔａｇａｗａ； ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｂｏｔａｎｙ； ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ； ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ ｏｒｇａｎ
辽藁本（Ｌｉｇｕｓｔｉｃｕｍ ｊｅｈｏｌｅｎｓｅ Ｎａｋａｉ ｅｔ． Ｋｉｔａｇａｗａ）为伞形科（Ｕｍｂｅｌｌｉｆｅｒａｅ）藁本属（Ｌｉｇｕｓｔｉｃｕｍ Ｌ．）植物，主要分布于吉林、辽宁、河北、山东等省。辽藁本以根茎入药，具有散风、祛寒、止痛之功效，主治风寒头痛、寒湿腹痛、风湿痹痛等症，为治疗感冒、头痛、风湿之要药。目前国内外对辽藁本及同属植物的研究多集中在化学成分、药材质量评价、生药学比较、药效学及人工栽培技术等方面［１－４］；对其营养器官的结构研究报道迄今未见。而药用植物的根、茎、叶是其光合作用、营养积累、提高及储备药效成分的功能器官。试验开展了辽藁本营养器官结构的微观研究，旨在揭示其营养器官在生长、发育和有效成分积累等环节中的作用，为辽藁本引种、人工驯化和可持续开发利用提供理论参考。
１材料与方法
辽藁本采自通化师范学院生物专业试验实习基地。取新鲜的辽藁本植株，洗净根部泥土，对其根、茎、叶进行徒手切片，切片厚度约１～３ ｍｍ，用２．５％戊二醛固定２～４ ｈ或过夜，磷酸缓冲液漂洗３次后，自然干燥，在日立Ｓ－３０００Ｎ型扫描电子显微镜低真空模式下进行观察、摄影［５］，电子显微镜的工作距离（ＷＤ）为１０．８～１５．９ ｍｍ，加速电压（ＨＶ）为１５ ｋＶ，放大倍率为３０～６００倍，标尺为１ｂａｒ。叶表皮的处理是将新鲜叶片沿主脉切成３ ｃｍ×３ ｃｍ的小块，用２．５％戊二醛固定液固定２～４ ｈ或过夜，磷酸缓冲液漂洗３次，再用５０％、７０％、８０％、９０％、１００％乙醇（两次）梯度脱水，每次间隔１５ ｍｉｎ，乙酸异戊酯置换２０～３０ ｍｉｎ，临界点干燥后，把叶片粘于样品台上，进行离子溅射镀金膜，然后用日立Ｓ－３０００Ｎ型扫描电子显微镜观察、摄影，电子显微镜的参数同上。
２结果与分析
２．１根的结构
辽藁本为根茎类药材，在扫描电子显微镜下观察，其根已进行了次生生长，根横切面可见周皮、次生木质部、次生韧皮部（图１－１，图１－２）。根次生韧皮部中有大量的分泌腔存在，分泌腔外具一层支持细胞，内层分泌细胞属溶生型分泌腔类型（图１－２，图１－３）。在根的次生木质部中可见多列射线（图１－４），根径向切面可见导管，导管有环纹、螺纹、梯纹、网纹等种类（图１－５），射线不明显（图１－６），可能与草本植物有关。
２．２茎的结构
辽藁本茎单一或数个丛生，中空有纵棱，植株高１５～８５ ｃｍ［６］，通过扫描电镜观察可知，辽藁本茎中空，由表皮、皮层、维管束组成，维管束呈一轮排列（图１－７，图１－８），近茎表皮细胞有厚角组织存在（图１－９）。
２．３叶的结构
辽藁本为基生叶，有长柄，叶片广三角形，２～３回三出羽状全裂，末回叶片卵形或广卵形，长２．０～３．５ ｃｍ，宽１．０～２．５ ｃｍ，基部楔形或心形，先端稍钝，边缘有少数牙齿形缺刻［６］。扫描电镜观察可见叶上表皮细胞排列紧密，无气孔分布，沿叶脉有乳头状突起（图１－１０），下表皮细胞排列紧密，形状不规则， 具气孔（图１－１１，图１－１２），气孔为无规则形。从叶的横切面可见栅栏组织和海绵组织分化明显（图１－１３，图１－１４），栅栏组织由一层细胞构成（图１－１５）。３小结与讨论
辽藁本为多年生草本植物，以根茎入药，根是主要的药用部位。通过对辽藁本植物学结构进行研究，并从辽藁本根横切面观察，可见其已进行了次生生长，而且次生韧皮部所占比例大于次生木质部，次生韧皮部中分泌腔较多，次生韧皮部所占比例大小及分泌腔的分布位置，可体现辽藁本根的生长状况，这可以用来判断辽藁本药用部位的质量和产量［７，８］，还可为辽藁本药用部位的开发利用提供参考依据。辽藁本的叶下表皮细胞形状不规则，排列紧密，具气孔，气孔为无规则型，单位面积气孔分布较多；叶上表皮细胞排列紧密，无气孔分布，沿叶脉有乳头状突起［９，１０］；且叶片的栅栏组织和海绵组织分化明显，胞间隙较发达，这有利于对光的吸收和利用，使辽藁本适宜在湿润寒冷的环境栽培生长。因此，本研究可以为长白山药用植物的引种、人工驯化和开发提供一定的参考借鉴。
参考文献：
［１］ 傅沛云． 东北植物检索表［Ｍ］． 北京：科学出版社，１９９０．
［２］ 于英，刘敏莉，张永刚，等． 不同种植密度对辽藁本生长发育及产量的影响［Ｊ］． 吉林农业大学学报，２００６，２８（２）：１８１－１８３．
［３］ 于英，刘敏莉，宫国辉，等． 摘花序、打顶对辽藁本生长发育及产量的影响［Ｊ］． 西北农林科技大学学报（自然科学版），２００５，３３（１１）：１０３－１０５．
［４］ 杨旭，赵伟，李江楠，等． 辽藁本优良株系的初选及综合特征评价［Ｊ］． 中国野生植物资源，２００８，２７（６）：３７－３９．
［５］ 朱俊义，秦佳梅． 辽东桤木的结构植物学特性［Ｊ］． 东北林业大学学报，２００６，３４（５）：３５－３７．
［６］ 秦佳梅，朱俊义，张卫东． 长白山药用植物栽培技术［Ｍ］． 长春：吉林科学技术出版社，２００５．
［７］ 于英，张永刚，刘国辉，等． 辽藁本主要生物学特性的研究［Ｊ］． 吉林农业大学学报， ２００５，２７（４）：４０１－４０４，４０７．
［８］ 赵颖，何兴金，张桥英，等． 独活属药用部位的解剖学研究［Ｊ］． 西华师范大学学报（自然科学版），２００４，２５（１）：６３－６７．
［９］ 毕冬玲，苏新华， 孙小五， 等． 辽藁本幼苗初生维管系统的发育［Ｊ］． 西北植物学报，２００４， ２４（８）：１３７３－１３７７．
［１０］ 于英，赵伟，杨旭，等． 不同仿生栽培模式对辽藁本生长和产量的影响［Ｊ］． 西北农林科技大学学报（自然科学版），２００７，３５（１１）：７１－７４．
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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