刘培卫 张玉秀 杨云 陈波
(中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所海南分所海南海口570311)国家中医药管理局沉香可持续利用重点研究室
沉香结香液在白木香树体内输导规律的研究
刘培卫 张玉秀 杨云 陈波
(中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所海南分所海南海口570311)国家中医药管理局沉香可持续利用重点研究室
本文采用酸性品红染色法和铁离子显色法对通体结香过程中沉香结香液在白木香树体内的输导规律进行了初步研究。本研究初步揭示了沉香结香液在白木香树体内的输导规律,为研发更为高效结香方法奠定了一定的基础。
通体结香;结香液;白木香;输导规律
沉香是瑞香科沉香属植物在受到外界伤害后形成的含有树脂的木材。在医疗、香料香精和宗教等方面应用广泛,在国内外市场上供不应求,价格贵如黄金。白木香是我国特有的,生产国产沉香的正品植物资源[1]。本文运用酸性品红染色法和铁离子显色法,对沉香结香液在白木香树体内的输导规律进行了初步研究。
1.1 材料。于2014年8~9月间,在药用植物研究所海南分所白木香种植基地,选择3年生、生长健壮、无病虫害、树高2.1~2.5m、胸径3~4cm的白木香作为实验材料。
1.2 方法
1.2.1 沉香结香液的前期处理。将酸性品红或三氯化铁单独或混合后按一定比例加入到待检测的沉香结香液中,完全溶解后,备用。
1.2.2 通体结香处理。在距地面80cm的白木香树干上用电钻钻1个垂直于树干的输液孔,将添加了酸性品红或三氯化铁的60ml沉香结香液通过输液孔输入白木香体内。以纯水做对照,每处理3株。
1.2.3 沉香结香液的检测。分别在通体结香处理后1h,24h,72h,10d将白木香伐倒,以输液孔为原点,沿树干纵轴每隔10cm锯开,根据截面上酸性品红及铁离子的显色情况观察沉香结香液的输导情况。
2.1 输导部位。沉香结香液进入白木香体内,首先是通过内层木质部向上、向下运输(图1:B、C),向上运输时通过髓心(图1:B,图2:E、F),向下运输时一般不通过髓心(图1:C,图2:A、B)。沉香结香液在树干或分枝中的输导面积变化比较明显。越靠近输液孔显色面积较大,反之越小(图2)。沉香结香液进入白木香树体内1h时,主要分布在导管中(图3:A),48h后已转至射线和木间韧皮部中(图3:B)。
图1 铁离子显色法1h后的输导部位,比例尺1cm
图2 酸性品红染色法,比例尺为1cm
图3 铁离子显色法示输导途径镜检图,比例尺为100μm
2.2 输导距离。利用酸性品红输液24h后部分树梢叶片变红,表明沉香结香液从输液孔进入树体后,在蒸腾作用下,部分到达树梢。但是沉香结香液只能在有限的距离内引起树体防御反应形成沉香,能形成沉香的这段距离,我们称之为有效输导距离。在本研究中所使用沉香结香液的有效输导距离为150cm左右。晴朗天气沉香结香液向上有效输导距离为100~140cm,少量沉香结香液向下输导,有效输导距离为30~50cm。
2.3 输入速率。晴天60ml沉香结香液全部输完约为1h,阴天为3~4h,阴雨连绵的天气需24h以上。表明光照通过影响蒸腾作用进而成为影响沉香结香液输入速率的重要因素,蒸腾作用是沉香结香液在白木香体内输导的主要动力。晴天,以纯水为对照,60ml全部输完平均时间约为2h,并且沉香结香液成分不同输入速率差异也较大,表明沉香结香液中的化学成分改变了树体内部的渗透势,影响了输入速率。不同白木香单株的输入速率也有不显著差异,我们推测可能和树体自身的生长状况有关。
3.1 外源液体在植物体内输导规律的研究。酸性品红容易将薄壁细胞着色[2],具有倾向性,而且酸性品红易溶于水,是否会随着树液移动有待研究。我们在利用酸性品红染色法的基础上,根据普鲁士蓝反应的原理,发明了一种铁离子显色法。结果表明这两种方法均能够在第一时间确定结香液的位置,而后者的显色距离与沉香结香液引起树体变色的距离更相近。
3.2 研究展望。本研究利用酸性品红染色法和铁离子显色法对沉香结香液在白木香树体内的输导规律进行了初步探讨,在通体结香早期即白木香的茎干没有变色以前确定了结香液的输导部位和输导距离,大大缩短了沉香结香液输导规律的研究时间,为通体结香技术进一步改进奠定了一定的基础。
[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典Ⅰ部[M].北京:中国医药科技出版社,2015.
[2]李正理.植物组织制片学[M].北京:北京大学出版社,1996.
海南省重大科技研发专项(ZDKJ2016004),中医药行业专项(201407005)