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贵州罗甸与海南儋州的艾纳香种质叶片的显微结构比较



全 文 :书 [收稿日期] 2015-11-23;2016-04-12修回
 [基金项目] 海南省自然科学基金项目“艾纳香叶的精油分泌结构显微鉴定”(20153074);贵州省重大专项“贵州地道药材艾纳香产业化开
发关键技术研究与集成应用”[黔科合重大专项字(2013)6011]
 [作者简介] 刘立伟(1990-),男,在读硕士,研究方向:中药学。E-mail:liuliwei-2013@.126.com
 *通讯作者:杨 全(1972-),男,教授,博士,从事中药资源开发与药材道地性研究。E-mail:yangquan7208@vip.163.com
[文章编号]1001-3601(2016)04-0174-0120-03
贵州罗甸与海南儋州的艾纳香种质叶片的显微结构比较
刘立伟1,2,3,陈晓鹭2,3,庞玉新2,3,杨 全1*,
于福来2,3,陈振夏2,3,王 丹2,3
(1.广东药学院中药学院,广东 广州510006;2.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部
华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室,海南 儋州571737;3.海南省艾纳香工程技术研究中
心,海南 儋州571737)
  [摘 要]为对海南和贵州两地的艾纳香栽培、定向选育和药材生产提供理论参考,对两地的艾纳香叶
片进行石蜡切片显微观测。结果表明:艾纳香叶片为异面叶,栅栏组织、海绵组织分化明显;两种质的艾纳香
叶片均为上表皮显著厚于下表皮,海南儋州的艾纳香叶片厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和
栅海比均显著高于贵州罗甸的艾纳香种质;两种质艾纳香叶片细胞结构紧密度和细胞结构疏松度均有显著
性差异,儋州的艾纳香叶片细胞结构紧密度较大。海南儋州的艾纳香叶片对气温高、日照强的气候具有更好
的适应性。
[关键词]艾纳香;叶;不同种质;显微结构
[中图分类号]S567 [文献标识码]A
Leaf Microstructure of Blumea balsamifera Germplasm from
Guizhou and Hainan
LIU Liwei 1,2,3,CHEN Xiaolu2,3,PANG Yuxin2,3,YANG Quan1*,
YU Fulai 2,3,CHEN Zhenxia2,3,WANG Dan2,3
(1.School of Traditional Chinese Medicine,Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou,Guangdong
510006;2.Institute of Tropical Crops Germplasm Resources,CATAS/South China Key Laboratory Crops Gene
Resources and Germplasm Creation,Danzhou,Hainan571737,China)
  Abstract:The microstructure of B.balsamiferaleaf from Guizhou and Hainan was observed under an
optical microscope by the paraffin section method to provide a theoretical reference for cultivation and
directive breeding of B.balsamifera and production of medicinal materials in Hainan and Guizhou.
Results:Blumea balsamifera leaf is a bifacial leaf and the differentiation of its palisade tissue and spongy
tissue is obvious.The leaf upper epidermis thickness of two B.balsamiferagermplasms is higher than the
hypodermis significantly.The thickness of leaf,upper epidermis,palisade tissue and spongy tissue and
ratio of palisade tissue/spongy tissue of B.balsamiferagermplasm from Danzhou,Hainan are higher than
those of B.balsamiferagermplasm from Luodian,Guizhou significantly.There are significant differences
in leaf celular structure tightness and celular structure porosity between two B.balsamifera germplasms
and the leaf celular structure tightness of B.balsamifera germplasm from Danzhou is higher than that
from Luodian.The leaf of B.balsamifera germplasm from Danzhou is of better adaptation to high
temperature and strong sunshine compared with the leaf of B.balsamiferagermplasm from Luodian.
Key words:Blumea balsamifera;leaf;different germplasm;microstructure
  艾纳香(Blumea balsamifera)又名大风艾,因
会散发出冰片香气,又名冰片艾,是我国一种历史悠
久的黎药和苗药[1],属菊科艾纳香属多年生木质草
本,是中药艾片的唯一来源植物[2]。艾纳香叶、嫩枝
及根均可药用,性味温辛,具有清热、利尿、祛风消
肿、温中活血、消炎镇痛、补虚壮阳的功效,也是金喉
健喷雾剂等中成药中的重要成分艾纳香油的唯一来
源,该植物主产于我国贵州、海南、云南和东南亚各
国等热带、亚热带地区。艾纳香作为贵州省重点发
展的药材之一,已有学者在调查贵州罗甸艾纳香种
质的基础上,对引入GAP基地的艾纳香种群叶形、
叶色及手感等表征性状进行了描述[3],为艾纳香的
定向选育提供了最原始的参考资料。由于艾纳香是
以叶片为艾片的提取原料,因此,叶片性状与生产目
的关系最为密切,但迄今为止,尚未有对艾纳香叶片
的显微结构性状,如叶厚度、上表皮厚度、栅栏组织
厚度、海绵组织厚度和栅海比等的差异性描述报道。
已有研究表明,贵州省罗甸县栽培艾纳香的产量与
质量与当地小环境的气候特性有关[4],海南儋州作
为艾纳香的主要产区之一,其气候特征与贵州罗甸
 贵州农业科学 2016,44(4):120~122
 Guizhou Agricultural Sciences
不同,其与贵州的艾纳香种质在叶结构上是否有差
异,笔者就此问题对贵州罗甸和海南儋州的艾纳香
种质进行了叶片显微结构观察和比较,以期对两地
的艾纳香栽培、定向选育和药材生产提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料
艾纳香分别来取贵州省罗甸县和海南省儋州
市,经中国农业科学院热带作物品种资源研究所南
药研究室鉴定。经引种,保存在海南省儋州市的农
业部儋州热带药用植物种质资源圃,露天栽培,常规
水肥管理。
1.2 石蜡切片
取生长发育正常的成熟叶片,分割成1cm×
0.5cm的小片,迅速放入 FAA 固定液中,固定
24h,系列酒精脱水、二甲苯透明、透蜡、包埋,德国
Leica RM 2245切片机切片,切片厚度8μm,后经二
甲苯脱蜡、系列酒精复水、番红-固绿染色,中性树胶
封片,德国莱卡(Leica)DMI4000B数码光学显微成
像系统观察、拍照及测量。
1.3 测量指标及数据统计分析
测量指标包括叶厚度(μm)、上表皮厚度(μm)、
下表皮厚度(μm)、栅栏组织厚度(μm)、海绵组织厚
度(μm)、细胞结构紧密度(CTR)、细胞结构疏松度
(SR)、变异系数(CV)及栅海比。数据均为15个样
本的平均值±标准误差。CTR=(栅栏组织厚度/
叶片厚度)×100%,SR=(海绵组织厚度/叶片厚
度)×100%,CV=(标准偏差/平均值)×100%,栅
海比=栅栏组织厚度/海绵组织厚度。应用SPSS
19.0软件进行统计学分析计算平均值和标准误差,
结果为平均值±标准误差,用独立样本t检验进行
两组数据差异显著性分析(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 叶片显微结构
从图示看出,儋州和罗甸的艾纳香叶片显微结
构基本特征相同,都具有上表皮、下表皮和叶肉组
织,栅栏组织和海绵组织均分化明显,是典型的异面
叶,且都具有大量表皮毛。
2.2 叶片厚度
从表1可知,儋州的艾纳香叶片近叶稍部、叶中
部和近叶基部的厚度分别为(135.48±2.56)μm、
图示 不同种质来源艾纳香叶横切面
  Fig. Leaf transverse section of different Blumea
balsamifera germplasm
(110.36±1.85)μm和(140.72±2.42)μm,均显著
厚于罗甸的叶片。叶片上表皮厚度儋州的为
(18.02±0.75)μm,显著厚于罗甸的;下表皮厚度儋
州的略厚于罗甸的,但差异不显著性。此外,两地的
艾纳香叶上表皮厚度均比下表皮厚。儋州艾纳香叶
片的栅栏组织、海绵组织厚度分别为(35.33±0.74)
μm和(44.69±1.55)μm,栅海比为(0.81±0.035),
均显著大于罗甸的。
由表2可知,罗甸和儋州的艾纳香叶片的变异
系数均较低,在6.09%~28.82%。其中,叶片下表
皮厚度变异系数稍高。因试验样本种植于同一生境
条件下,因此,其变异程度大部分受基因调控影响。
2.3 叶片细胞结构紧密度、细胞结构疏松度及变
异系数
细胞结构紧密度、细胞结构疏松度是植物的抗
性指标之一[5-7],植物叶片在不同生境中为了进行生
态适应可能会产生较大变化[8],变异系数可以反应
其变异程度的大小。从表3可知,罗甸和儋州的艾
纳香叶片细胞结构紧密度和细胞结构疏松度均有显
著性差异,儋州的艾纳香叶片细胞结构紧密度较大,
表1 贵州罗甸和海南儋州艾纳香叶片的各指标厚度
Table 1 Thickness of different leaf indexes of Blumea balsamifera germplasms from Guizhou and Hainan μm
地点
Location
叶稍部厚度
Leaf
tip
叶中部厚度
Leaf
central
叶基部厚度
Leaf
base
上表皮厚度
Upper
epidermis
下表皮
厚度
Hypodermis
栅栏组织厚度
Palisade
tissue
海绵组织厚度
Spongy
tissue
栅海比
Palisade tissue/
spongy tissue
贵州罗甸Luodian,Guizhou 102.60±1.94b 79.02±1.72b 94.05±3.51b13.93±0.62b7.91±0.59a21.82±0.93b 35.43±1.25b 0.63±0.036b
海南儋州 Danzhou,Hainan 135.48±2.56a110.36±1.85a140.72±2.42a18.02±0.75a 8.03±0.42a35.33±0.74a 44.69±1.55a 0.81±0.035a
 注:表中数值为均值±标准误差,每列不同的字母表示t检验为差异显著(P<0.05),下同。
 Note:The data in the table are the mean value±SD.Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference at P<0.05.The
same below.
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 刘立伟 等 贵州罗甸与海南儋州的艾纳香种质叶片的显微结构比较
 LIU Liwei et al Leaf Microstructure of Blumea balsamifera Germplasm from Guizhou and Hainan
表2 贵州罗甸和海南儋州艾纳香叶各指标变异系数
Table 2 Variable coefficient of different leaf indexes of Blumea balsamifera germplasms from Guizhou and Hainan
指标
Indexes
平均/μm
Mean
儋州 罗甸
最大值/μm
Maximun
儋州 罗甸
最小值/μm
Minimum
儋州 罗甸
标准差/μm
SD
儋州 罗甸
变异系数/%
CV
儋州 罗甸
叶稍部厚度Thickness of leaf tip  135.48 102.60  156.88 113.83  115.59  91.68  9.91  7.51  7.31  7.32
叶中部厚度Thickness of leaf central  110.36  79.02  120.68  94.09  94.53  69.44  7.15  6.65  6.48  8.42
叶基部厚度Thickness of leaf base  140.72  94.05  166.89 116.49  125.65  74.02  9.36  13.6  6.65  14.46
上表皮厚度Thickness of upper epidermal  18.02  13.93  24.19  19.65  12.61  8.19  2.89  2.41  16.04  17.30
栅栏组织厚度Thickness of palisade tissue  35.33  21.82  44.33  26.69  30.27  16.13  2.15  1.82  6.09  8.34
海绵组织厚度Thickness of spongy tissue  44.69  35.43  56.93  45.03  31.33  26.16  4.42  4.30  9.89  12.14
下表皮厚度Thickness of hypodermis  8.03  7.91  11.31  11.74  5.03  3.56  1.63  2.28  20.30  28.82
   表3 两种来源种质艾纳香叶细胞结构紧密度、
细胞结构疏松度比较
 Table 3 Leaf celular structure tightness and porosity of
different Blumea balsamifera germplasms
种质来源
Source
细胞结构紧密度
Celular structure
tightness
细胞结构疏松度
Celular structure
porosity
罗甸Luodian  0.32±0.01b 0.44±0.02b
儋州 Danzhou  0.36±0.01a 0.37±0.01a
可能与海南高温气候有关,应具有更好的抗性。
3 结论与讨论
1)作为提取中药艾片和中成药原料艾纳香油
的唯一来源,艾纳香最主要的功能部位是叶片。在
艾纳香的显微鉴别研究方面,安军等[9]对利用石蜡
切片技术对贵州省罗甸县的艾纳香进行了显微鉴别
研究,但是未对艾纳香叶的厚度、表皮厚度、栅栏组
织和海绵组织厚度等数量性状进行测量和统计学分
析;池馨等[10]对贵州省罗甸县的16株艾纳香单株
进行了显微结构及亲缘关系分析,对艾纳香叶片厚
度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度进行了测量,但其
测量结果16个单株的叶片厚度均超过600μm,与
保存在海南省儋州市的种质资源测量结果(不超过
200μm)也有所不同。林志云
[11]在对艾纳香与大叶
紫珠的区分鉴别研究时发现,艾纳香的栅栏组织较
后者短,但是未对其栅栏组织厚度进行显微测量。
本研究结果表明:贵州和海南是艾纳香的两个重要
产区,两地的艾纳香叶片显微结构基本相同,此结果
符合其此两个不同种质的艾娜香为同一物种的实际
情况。儋州来源的艾纳香叶稍部、中部和基部的叶
片厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度
和栅海比均显著大于罗甸的各项对应值,细胞结构
紧密度和细胞结构疏松度也均显著高于罗甸的,原
因可能与海南高温气候有关,应具有更好的抗性。
2)较厚的叶片厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚
度可能有助于艾纳香叶片在高温、强光照环境下减
少水分的散失和叶片的萎蔫,从而维持植株正常生
理功能。同时两种不同来源的艾纳香叶片显微结构
显著性差异也反应了其基因型的不同。通过对海南
儋州和贵州罗甸两种不同来源艾纳香叶片显微结构
观察与分析,可进一步为不同地区、不同气温特征进
行针对性艾纳香栽培、定向选育和药材 GAP生产
提供参考。
[参 考 文 献]
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(责任编辑:聂克艳)
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