江永香柚不同发育时期果皮分泌结构及油体的观察

 蒋 昊，桂  茜，阮 颖

（湖南农业大学生物科学技术学院，湖南 长沙410128）

江永香柚不同发育时期果皮分泌结构及油体的观察

蒋 昊，桂  茜，阮 颖

（湖南农业大学生物科学技术学院，湖南 长沙410128）

利用冰冻切片法和组织化学方法对江永香柚不同发育时期果实的果皮进行显微结构、分泌组织和油体的观察，结果发现：授粉后发育至70 d左右的江永香柚果实，其果皮为绿色，外果皮细胞内含大量叶绿体。发育70～150 d的果实其果皮逐渐由绿色转变为黄色，外果皮细胞内叶绿体分布逐渐减少。柚果实外果皮有分泌结构（精油腔）散布在外果皮中，精油腔由两个肾形细胞包围而成，精油腔空隙含有较多的油体。外果皮细胞内有黄色油体的分布，与同属的橙果实外果皮中相比，油体体积大，数量少。

江永香柚；冰冻切片；分泌结构；油体

柚子（Citrus maxima）是芸香科植物柚的成熟果实，产于我国南方地区[1-2]。柚子清香、酸甜、凉润，营养丰富，药用价值很高，是人们喜食的水果之一，也是医学界公认的最具食疗效果的水果[3-4]。柚子茶和柚子皮也都具实用价值，且可入药[5]。江永香柚是湖南省江永县种植的一个柚类水果，属于芸香科柚属，叶型似心脏。常绿乔木，树形开张，经济寿命60 a左右。花大白色，果实形似葫芦，未成熟时颜色翠绿，成熟后色泽金黄，果底有铜钱般的圆圈印环，俗称“金钱花”（图1），是辨别真假香柚的标志。果肉似白玉，厚实汁多，清香嫩脆， 带有蜜味。据测定，内含可溶性固形物15.2%，总糖13.86%，总酸0.28%，每100g果汁含维生素C158.1 mg[6-11]。具有降血压、助消化、止咳化痰、健脾、通便之功能[12]。柚皮可作蜜饯，花、叶可提炼芳香油，柚汁可做成饮料罐头[13]。柚果可贮藏180 d以上，有“天然罐头”之美称。柚香精油是香料工业级精细化工的重要的天然原料，广泛应用于食品和化妆品等行业。柚香精油有独特的芳香，但至今无法化学合成，也不能用其他柑橘代替[14-17]。柚香精油主要存在于柚的果皮中[18-20]。本研究以香著称的江永香柚为研究对象，对其不同发育时期果实进行显微结构、分泌结构及油体观察，旨在为充分开发利用香柚，提高果皮含油量奠定基础。

1　材料与方法

1.1试验材料、仪器和试剂

1.1.1材 料 实验材料为江永香柚果实，种植于湖南省江永县。分别选取授粉后发育至70、80、90、100、110、120、130、140，150 d的柚果实（编号分别为1-9号）；完全成熟的脐橙备用。

1.1.2仪 器 YD-2508AIII冰冻切片机，motic普通光学显微镜及附带数码照相机，数码照相机。

1.1.3试 剂 磷酸缓冲液（1L配方：KH2PO40.27 g，Na2HPO41.42 g，NaCl 8 g，KCl 0.2 g，蔗糖100 g，10% HCHO 400 mL，加去离子水充分搅拌溶解，加入盐酸调pH值至7.0，定容1 L），普通胶水，苏丹III。

1.2试验方法与步骤

1.2.1样品预处理及材料固定 柚果实、橙果实采后用蒸馏水冲洗，洗去果皮上的灰尘等异物。选择果形果色均匀并等位截取新鲜组织方块（0.5 cm×0.5 cm），将切取的方块立即置于磷酸缓冲液 （含有10%的蔗糖的 PBS，pH值7.0）的固定液中，经 1 h真空处理后，于4 ℃下继续固定3～4 h[21]。

1.2.2材料的包埋和切片 用10%的蔗糖磷酸缓冲液浸洗，用普通胶水包裹在小盒（1.0 cm×1.0 cm）内，并迅速在液氮中冷冻。经冷冻后的包埋块可直接切片或超低温保存。恒温-40℃切片。切片厚度为12～18 μm，切片机冷刀温度为-20℃[22-23]。

1.2.3制片和染色 用蒸馏水从载玻片与盖玻片一侧滴入，用吸水纸从另一侧不断吸去液体以去除固定液，重复一次；从载玻片与盖玻片一侧滴入苏丹III ，用吸水纸从一侧吸收染色液，使染色液充满整个装片，染色15～20 min。

1.2.4显微观察 装片直接放到motic显微镜载物台上，进行观察与拍照[24]。

2　结果与讨论

2.1柚果实发育的形态观察

不同发育时期的柚果实的果实形态如图1所示。对表皮颜色及果皮特征比较观察结果显示，柚果皮分为：外果皮、中果皮、内果皮（图2-3，2-4）。外果皮中含有精油腔，细胞内有大量色素；中果皮和内果皮呈白色，海绵质。柚果实授粉后发育至70 d左右为比较均匀球形（图1-1），外果皮为黄绿色（图2-1），表面分布大量的精油腔凸起，长径为577.89±32.76 μm（图2-1），截面可见大量精油腔，长径为475.33.±34.36 μm（图2-3）；70 d到完全成熟柚果实形态接近梨形，外果皮由逐渐变为深绿色（图2-2），发育至100 d的外果皮表面大精油腔长径为831.98±50.06 μm（图2-2），截面可见大量精油腔，长径为1.25±0.24 mm（图2-4）。果实授粉后发育至150 d，柚子成熟（图1-9），其外果皮为金黄色。

2.2不同发育时期外果皮的特征及精油腔的分布

对不同发育时期果皮的冰冻切片进行显微观察显示：在授粉后100 d的外果皮中，最外1～3层细胞呈砖形（图3-2），排列紧密，细胞内无叶绿体的分布，具有复表皮的结构特征。最外面还覆盖一层特化的蜡质层（图3-3）。在表层细胞之内是椭圆形的薄壁细胞区，细胞内含有大量的叶绿体，有胞间隙（图3-1）。在外果皮和中果皮过度区域，薄壁细胞的体积增大，叶绿体的含量减少。此外，在表层细胞中，有精油腔的分布，精油腔空隙含有较多的油体，精油腔长径约为128.22±5.34 μm（图3-4）。

图1　柚果实外部形态观察

图2　柚外果皮结构的体视显微照片

图3　授粉后100 d的柚外果皮细胞结构的显微照片

在授粉后140 d的外果皮中层，外果皮中部为厚角组织区，为不规则多边形，细胞排列紧密，胞间隙很小（图4-1）。细胞内含叶绿体和少量油体。精油腔位于厚角组织区，由两个肾形细胞包围而成（图4-1）。精油腔空隙含有较多的油体，精油腔长径约为150.33±8.29 μm（图4-2）。

在授粉后150 d的外果皮中层，外果皮中部为厚角组织区，为不规则多边形，细胞排列紧密，胞间隙很小（图5-1）。细胞内不含叶绿体，含有大量黄色的油体，油体体积较大，长径为60.31±15.17 μm（图5-1）。精油腔位于厚角组织区，由两个肾形细胞包围而成，肾形细胞与薄壁细胞邻接面细胞壁较薄，而靠近精油腔缝隙的壁增厚（图5-2）。精油腔空隙含有大量的油体，周围细胞也含有大量油体，精油腔长径约为176.19±12.08 μm（图5-2）。

图4　授粉后140 d的柚外果皮细胞结构的显微照片

图5　授粉后150 d的柚外果皮细胞结构的显微照片

在授粉后150 d的果皮中，精油腔有垂直于外果皮分布（图6-1），也有与外果皮成一定角度斜立于外果皮上（图6-1），果皮细胞中含有大量黄色的油体，但集中在分泌组织周围细胞（图6-3）。精油腔的数目增多，有些精油腔相距较短，约为1617.57±77.99 μm（图6-3）。

2.3授粉后150 d橙果实外果皮的特征及精油腔的分布

在授粉后150 d的橙果实外果皮中细胞为不规则多边形，细胞排列紧密，胞间隙很小（图7-1）。细胞内不含叶绿体，含有黄色的油体，油体体积较小，数量较多，油体长径为24.73±0.99 μm（图7-1）。精油腔位于厚角组织区，精油腔空隙含有大量的油体，周围细胞也含有大量油体，精油腔长径约为141.50±9.01 μm（图7-2）。

图6　授粉后150 d的柚外果皮精油腔结构的显微照片

图7　完全成熟的橙外果皮细胞结构的显微照片

3　结 论

随着柚子的逐渐成熟，中果皮部位细胞由椭圆形的薄壁细胞，逐渐变为多边形的厚角细胞。果皮细胞中叶绿体逐渐变少，油体则逐渐增多。精油腔由两个肾形细胞包围而成，精油腔空隙含有较多的油体。精油腔的分布于外果皮外层逐渐到外果皮中间部位，数量也逐渐增多。

授粉后发育至70 d左右的江永香柚果实，其果皮为绿色，果皮细胞内含大量叶绿体和少量油体，有精油腔。授粉后70～100 d天的果实其果皮逐渐由黄绿色转变为深绿色，100 d左右外果皮细胞内叶绿体的分布增多，有分泌结构（精油腔）散布在外果皮中。授粉后100～150 d的果实其果皮逐渐由深绿色转变为黄色，150 d左右外果皮细胞内无叶绿体，分布大量油体，较多的分泌结构（精油腔）散布在外果皮中。

与授粉后150 d的橙果实外果皮相比，授粉后150 d的柚果实外果皮精油腔数量较少，体积较大；精油腔结构相似。

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（责任编辑：高国赋）

The Observe of Pericarp Secretion and Observe Structure of Oil Body for Jiangyong Pomelo in Different Developmental Stages

JIANG Hao，GUI Xi，RUAN Ying
（Agronomy College of Bioscience and Biotechnology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC）

Using frozen sectioning and histochemistry of Jiangyong fragrant shaddock fruit at different developmental stages of pericarp microstructure and observation of the tissue and oil secretion, it was found: development after pollination to about 70 days of Jiangyong fragrant citrus fruit and the peel is green, the exocarp cells contain large amount of chloroplasts.Peel of the fruit of the development of 70-150 d gradually change from green to yellow.The distribution of chloroplast in the outer cell decreased gradually.The development 150D pummelo exocarp secrete oil cavity structure were scattered in the epicarp and oil cavity is made up of two kidney shaped cells surrounded and oil cavity voids containing many oil bodies.Exocarp cells with the distribution of yellow oil bodies, compared with the same real orange fruit exocarp, oil volume, less quantity.

Jiangyong pomelo; frozen section; secretory structures; oil bodies

S666.3

A

1006-060X（2016）11-0060-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.011.019

2016-09-02

湖南省教育厅科学研究项目（13B054）

蒋 昊（1987-），男，湖南衡阳市人，研究方向为植物发育生物学。并列第一作者：桂茜。

阮 颖