杨吉刚,高凯悦,吉志超,廖海民
(贵州大学生命科学学院,贵州 贵阳 550025)
杠板归(Polygonum perfoliatum L.),又名蛇倒退、犁头刺、贯叶蓼、捯金钩等,系蓼科蓼属植物[1]。杠板归是贵州苗族、侗族等少数民族民间习用药物,具有清热解毒,活血止痛,抗菌消炎,利尿消肿之功效,主要用于治疗呼吸道感染、气管炎、痢疾、黄疸、虫蛇咬伤等症状[2]。近年来,杠板归的药用价值得到了进一步的挖掘,一批以杠板归为原料的成方制剂陆续投入市场,如抗妇炎胶囊、康妇灵胶囊、兰花咳宁片等。随着医药产业的不断发展,杠板归的市场需求也在急速上升[3]。
药用植物的内部结构与有效成分的积累密切相关。迄今为止,关于杠板归的解剖未见报道,仅有谢诲等人对杠板归药材进行过显微鉴定[4]。本文对杠板归解剖结构进行较为系统的研究,为杠板归深度开发利用提供一定依据。
研究材料于2013年8月采集于贵州大学实验农场。将杠板归营养器官固定于70%FAA固定液(幼苗用50%FAA固定液固定)并保存,系列酒精梯度脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,切片厚度8至12 μm,番红 -固绿双重染色,中性树胶封片[5]。
杠板归幼根横切面初生结构由外向内分为表皮、皮层和维管柱三部分。表皮由一层细胞组成,细胞壁薄,角质层薄,细胞外壁有延伸突起的根毛。皮层由多层薄壁细胞组成,细胞间隙明显。皮层又分为外皮层、皮层薄壁细胞和内皮层三部分。外皮层的细胞排列紧密,细胞间隙不明显;皮层薄壁细胞体积较大,细胞排列疏松,间隙明显;内皮层位于皮层最里层,由一层细胞细胞组成,细胞排列紧密而缺乏细胞间隙。维管柱由中柱鞘细胞和维管组织组成。中柱鞘细胞仅为一层薄壁细胞;维管组织包括初生木质部、初生韧皮部和薄壁细胞。杠板归幼根的初生木质部为四原型,发育方式为外始式,近中柱鞘部位的木质部最先成熟,即为原生木质部,其作用是加速由根毛所吸收的物质向地上部分的运输;初生韧皮部数目和初生木质部的脊数目相等,发育方式也为外始式,即原生韧皮部在在外方,后生韧皮部在内方;少量的薄壁细胞出现在初生木质部和初生韧皮部之间(图版Ⅰ,1、2)。
杠板归成熟根经过次生生长形成次生结构,使其不断增粗。杠板归次生结构包括周皮和次生维管组织。周皮由木栓层、木栓形成层和栓内层三部分组成。次生维管组织由次生韧皮部、次生木质部及维管射线构成(图版Ⅰ,3)。
杠板归幼茎的横切面为圆形或椭圆形,其初生结构分为表皮、皮层和维管柱三部分组成。表皮是位于茎最外一层细胞,细胞排列紧密,间隙不明显,细胞的外切向壁增厚并角质化;皮层是表皮和维管柱之间的部分,主要由薄壁细胞构成,其间隙明显,呈多层分布,占据横切面大半部分;维管柱是皮层以内的部分,主要由维管束、髓和髓射线组成,维管束由初生木质部和初生韧皮部组成,为无限维管束类型。髓部位于茎中央,仅占据横切面小部分(图版Ⅰ,4)。
杠板归老茎由表皮、基本组织和维管柱组成。表皮仅由一层细胞组成,细胞成长条形,排列紧密,细胞壁厚,外壁角质化,有腺鳞附着。皮层由多层薄壁细胞构成,三至八层不等,分布有分泌细胞,有些分泌细胞里面含有形状呈多边形的内含物,显微镜下观察呈红色。维管形成层活动较弱,产生少量的次生木质部和次生韧皮部,木质部导管呈圆形,二到七个成群或单个分散于木质部,连续成环,导管周围的分泌细胞有内含物,韧皮部细胞较导管细胞小,排列紧凑,连续成环;髓部位于茎中央,主要有薄壁细胞构成,髓射线宽阔,髓中央细胞常中空(图版Ⅰ,5、6)。
图版Ⅰ 杠板归营养器官的解剖结构Fig.Ⅰ Anatomical structure of vegetative organ of Polygonum Perfoliatum
杠板归的叶基本结构包括表皮、叶肉和叶脉三部分。
表皮层是覆盖在叶片上下表面的细胞,上下各一层细胞,排列紧密,没有间隙,外壁加厚,具有角质膜。横切面上,表皮细胞外型较规则,呈扁平方形状,并可观察到气孔器的分布(图版Ⅰ,9)。
杠板归的基本组织由栅栏组织和海绵组织构成。靠近上表皮部位的栅栏组织,其组成细胞排列规则,细胞呈长柱形,细胞长轴垂直于叶表面;近下表皮部位的海绵组织,细胞排列疏松,间隙较多(图版Ⅰ,9)。
杠板归叶肉中分布有大量的维管组织,构成了各级叶脉,属典型网状脉序。叶脉维管束由木质部、形成层和韧皮部组成,木质部靠近叶的近轴面,韧皮部靠近叶的远轴面。杠板归主叶脉靠近上下表皮处有厚角组织的分布,其细胞排列紧密。近上表皮端突起,下表皮处显著突起。维管组织周围分布有分泌细胞,这些细胞常含有红棕色多边形的内含物(图版Ⅰ,8)。
杠板归叶柄横切面呈圆形,其结构较叶片的简单,基本类似于茎的初生结构。由外到内依次为表皮、基本组织、维管组织和髓,基本组织近表皮方向分布有数层厚角组织,维管束呈环状排列,髓部占据横切面大部(图版Ⅰ,7)。
3.1 杠板归老茎的次生结构由表皮、基本组织和维管柱组成,与一般双子叶植物由周皮和次生维管组织构成明显不同[6]。这种情况在部分草本双子叶植物中有报道,如向日葵属(Helianthus)茎不形成周皮,其表皮细胞可进行垂周分裂或弦向增大。苜蓿属(Medicago)茎次生生长时,向外产生少量的次生韧皮部,向内部不产生次生木质部,而产生厚壁组织,其茎始终由表皮、皮层和维管柱组成[7]。
3.2 杠板归的茎和叶的基本组织里面含有大量的薄壁细胞,横切面直观可观察出导管附近处薄壁细胞含有晶体等内含物,其晶体物质为草酸钙结晶。植物的晶体类型及其分布对科、属和种的划分及鉴定有重要的意义[8]。蓼科植物中普遍含有簇晶型的草酸钙晶体细胞,杠板归的结晶细胞广泛分布于成熟植株茎、叶的维管组织附近,这些解剖特性可以为杠板归的鉴定提供重要依据。
[1]中国药典.一部[S].2010:155.
[2]贵州省药品监督管理局.贵州省中药材、民族药材质量标准[S].贵阳:贵州科技出版社,2003:198.
[3]谭济苍,刘 青,罗天军,等.苗药杠板归野生资源抚育关键技术研究[J].中国现代中药,2013,15(3):207-210.
[4]谢诲,熊 丽,肖英华.杠板归的性状及组织显微鉴定[J].中草药,2002,25(7):470-472.
[5]李祖任,胡 楠,杨吉刚,等.繁缕和鹅肠菜的花维管束系统比较解剖学研究及其系统学意义[J].植物科学学报,2013,31(6):525-532.
[6]晏升禄,崔 丽,徐 爽,等.商陆与垂序商陆营养器官的解剖学研究[J].山地农业生物学报,2012,31(2):124-128.
[7]胡正海.植物解剖学[M].北京:高等教育出版社,2010:235.
[8]左辞秋,李延辉,赵世望,等.十七种一变种美登木叶片解剖与分类的关系[J].云南植物研究,1986,8(1):53-59.