地锦与斑地锦的显微鉴别研究

魏胜华，孟 娜，柴瑞娟

（安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽芜湖241000）

叶片组织结构在植物与生境的关系和植物分类学研究中有重要意义。在高等植物中，叶片形态解剖结构可作为种间植物的分类特征[1-2]，植物叶表皮特征在植物分类及系统进化方面的意义正逐步受到重视，不少研究揭示植物叶表皮的形态具有一定的分类学价值[3-5]。地锦与斑地锦是大戟属较为重要的药用植物，具有很高的药用价值[6-7]。其外部形态特征及生活习性极其相近，容易混淆，形态上明显的特征是斑地锦叶表皮表面有一斑点，但笔者在采集过程中发现有时同一株斑地锦有部分幼叶的表面并没有斑点。因此，笔者对所采集的地锦与斑地锦的叶片解剖结构和叶表皮进行了光学显微镜及扫描电镜的观察和研究，以期为地锦与斑地锦生药鉴定提供可靠的形态解剖学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

地锦与斑地锦植株采自芜湖路旁草丛间，观察的材料多为成熟叶片，其中用于光学显微镜的材料为新鲜标本，用作扫描电镜的材料为蜡叶标本。

1.2 方法

1.2.1 叶横切面制片 选择正常植株上的完整成熟叶片（第3片叶），剪取叶中部0.5 cm×0.5 cm的小块，用FAA固定，采用常规石蜡切片法[8-10]，切片厚度为12μm，番红-固绿对染，中性树胶封片，制成永久切片，显微测微尺测量，OLYMPUS显微镜下观察拍照。

1.2.2 叶表皮制片 取成熟叶片，沸水软化15～20 min，转移到20%～30%的NaClO离析液中，待叶肉组织与上、下表皮可分离时，将离析后的材料用水洗净，移至盛有蒸馏水的容器中，剥离上、下表皮，放在载玻片上，用1%的番红溶液染色3～5min，按常规方法制片，OLYMPUS光学显微镜下观察拍照。（1）气孔器类型：取叶表皮封片，置光学显微镜下，随机检查50个气孔器，记录其气孔器类型。（2）气孔器密度：取叶表皮封片于光学显微镜下，观察单位面积内气孔器个数。

1.2.3 扫描电镜制片 观察的材料先用毛笔将叶片轻轻擦拭，去除灰尘，剪成小方块，用双面胶固定在样品台上（每种植物都分背、腹面两个样品），喷金镀膜，然后在KYKY－1000B扫描电子显微镜下观察拍照。

2 结果与分析

2.1 叶片的解剖结构

从横切面观察，叶都由表皮、叶肉和叶脉组成，上、下表皮均由一层排列紧密的长方形细胞组成，上、下表皮细胞的切向壁（朝外壁）均具有不同程度的角质膜加厚，其栅栏组织和海绵组织分化不明显，在二者之间可以看到许多呈椭圆形或近圆形的乳汁管，乳汁管由一层原生质浓厚、染色较深的分泌细胞包围，外围由数层鞘细胞围绕，它们构成一种特殊结构（图1，图2）。

图1 地锦、斑地锦叶片横切面

2.2 光镜下叶表皮特征

从叶表皮表面看，叶上、下表皮细胞的细胞壁凹凸关状相互镶嵌，排列紧密、无间隙。叶上表皮细胞形状不同，地锦为不规则形、斑地锦多边形，垂周壁波状起伏形状不同，地锦为波状、斑地锦平直（图2、图 3）。

图2 光镜下地锦、斑地锦的叶片上表皮细胞

图3 光镜下地锦、斑地锦的叶片下表皮细胞

光镜下地锦、斑地锦叶表皮特征如表1所示，气孔器上、下表皮皆有分布，分布密度上表皮多于下表皮，气孔器的类型为无规则型。光学显微镜观察斑地锦下表皮一部分细胞向外突出形成表皮毛，毛基部皆由7～8个形态相似的表皮细胞围绕，毛基部表皮细胞形状较其他细胞长（图3）。

表1 地锦、斑地锦叶表皮特征

2.3 扫描电镜下叶表皮特征

如图4所示，地锦上表皮细胞角质层加厚明显，不均匀，角质层具鳞片状和大量片层，细胞轮廓不清晰，蜡质多，具气孔而无表皮毛；斑地锦上表皮细胞角质层加厚明显，不均匀，细胞中部略厚，形成许多不规则的“脊”，蜡质多，表皮细胞轮廓不清晰，具气孔而不具表皮毛。

图4 扫描电镜下地锦、斑地锦叶上表皮细胞

如图5所示，地锦、斑地锦叶下表皮的气孔器外拱盖内缘均浅波状，下表皮角质层具条状隆起和大量密集鳞片，细胞轮廓较不清晰，下表皮保卫细胞两极大多数有“T”型加厚。扫描电镜下观察斑地锦下表皮具多细胞毛，表皮毛细胞扁平，毛上具长瘤状突起（图6）。

图5 扫描电镜下地锦、斑地锦叶下表皮细胞

图6 扫描电镜下地锦、斑地锦叶下表皮毛细胞

3 讨论

从叶片内部结构可以看出地锦和斑地锦的叶片结构相似，但上表皮细胞形状不同及垂周壁式样明显不同可以作为区别这两种植物的鉴别特征；斑地锦下表皮皆有多细胞非腺毛，地锦下表皮没有，认为地锦和斑地锦下表皮表皮毛的有无也可以作为区别这两种植物的鉴别特征；扫描电镜下观察叶下表皮，角质层纹饰具有鳞片、颗粒等特征，但斑地锦上表皮细胞角质层加厚更加明显，中部略厚，形成许多不规则的“脊”，也认为可以作为区别地锦、斑地锦的鉴别特征。

无论是用作光学显微镜材料的新鲜标本，还是用作扫描电镜的蜡叶标本，同种植物的叶表皮细胞、气孔器等特征是一致的。因此，结合叶外部形态特征，从表皮细胞形状、大小和排列及角质膜厚度，气孔类型、分布、多少及位置等方面的特性，就可以在没有花、果实或不通过花、果实，而直接以营养器官——叶作为地锦、斑地锦鉴定的依据。

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