全 文 ：收稿日期:2008-10-15
作者简介:胡远艳 (1975-),女 ,湖南吉首人 ,海南大学热带生物资源教育部重点实验室实验师 ,硕士.
第 27卷 第 2期 海 南 大 学学 报 自 然科 学 版 Vol.27No.2
2009年 6月 NATURALSCIENCEJOURNALOFHAINANUNIVERSITY Jun.2009
　　文章编号:1004-1729(2009)02-0139-05
扫描电镜技术在爵床亚科植物生药学与分类学
鉴定中的意义
胡远艳 , 陈国良 , 朱小鹏 , 白　洋
(海南大学 热带生物资源教育部重点实验室 (筹), 海南 海口 570228)
摘　要:对板蓝 、假杜鹃、可爱花 、小驳骨和白花穿心莲 5种新鲜爵床亚科植物的叶片进行扫描电镜观察.结果
表明:5种爵床亚科植物有共同特征 , 其下表皮均具有腺鳞和钟乳体 , 小驳骨的上表皮纹饰和气孔特征与其余
4种明显不同.5种植物叶表皮微形态特征的差异 , 可为爵床亚科植物生药学和分类学鉴定提供新的依据, 驳
骨草属植物与其他 4属植物的亲缘关系可能较远.
关键词:爵床科;叶表皮;扫描电镜;生药学与分类学鉴定
中图分类号:Q749.778.6　　　　文献标识码:A
爵床科是一类主要分布在热带地区的大科 ,爵床亚科是其最大的一个亚科.其中 ,大部分种类具有药用
价值 ,是一类值得大力开发的热带药用植物资源.由于爵床科的营养和生殖器官差异大 ,多样性丰富 ,因此 ,
传统上认为该科植物的分类研究和鉴别难度较大[ 1] .以往爵床科植物的分类学研究集中在花粉和种皮的微
形态学及分子生物学研究方面 ,叶片的微形态学研究很少涉及 [ 2-7] .在生药学鉴定方面 ,对爵床科植物叶类
药材的比较研究也少见[ 8-9] .由于植物叶片的形状 ,特别是气孔器及其叶表皮纹饰微形态特征具有种属水平
上的差异 ,从而具有重要的分类学意义和鉴定价值 [ 10] ,近年越来越多的扫描电镜(SEM)叶片微形态学研究
结果也支持了这一观点[ 11-12] .
我们在海南药用植物资源调查过程中发现了 5种具有重要药用价值的爵床亚科植物 ,这些植物的叶片
均可入药 ,且这些药物在民间使用广泛.为避免药用植物的误用和混用 ,笔者通过应用扫描电镜技术对 5种
爵床亚科植物的叶片微形态进行比较研究 ,以期为这些植物的生药学研究和分类学鉴定提供科学依据.
1　材料与方法
1.1　材　料　供试的 5种植物分别于 2007年 12月采自海南兴隆和海口地区.经海南医学院中药学专业田
建平老师鉴定 ,它们分属于 5属爵床亚科植物.材料名称 、来源 、入药部位 、药用价值及标本采集号见表 1.
表 1　材料来源 、入药部位及药用价值
植物名称 拉丁学名 入药部位 药用价值 标本采集号 采集地点
板蓝 Baphicacanthuscusia(Nees)Bremek 全株 清热解毒 、凉血 071216 海南兴隆
假杜鹃 BarleriacristataL. 全株 祛风除湿 、消肿止痛 、清肺化痰 071217 海南兴隆
可爱花 EranthemumpulchelumAndrews 叶 、根 叶散淤消肿;根主治风湿骨痛 071218 海南兴隆
小驳骨丹 GendarusavulgarisNees 叶 骨折 、扭挫伤 、风湿性关节炎 071220 海南海口
白花穿心莲 Andrographislaxiflora(Bl.)Lindau 茎 、叶 清热解毒 071219 海南兴隆
DOI :10.15886/j.cnki.hdxbzkb.2009.02.010
1.2　方　法　将上述 5种爵床亚科植物的成熟叶片用自来水洗涤 ,放入 ALPHA1-4Lsc冷冻干燥机中冷冻
干燥处理 ,待完全干燥后取出材料 ,从近叶脉中部相同部位各取 5mm ×5mm大小的样品 2块为实验材料 ,
将样品的背面和腹面各贴于样品台上 , 经真空喷镀金处理后 ,在 HitachiS-3000N型扫描电镜下观察拍照.
2　结　果
2.1　叶上表皮微形态
1)板蓝(B.cusia)　叶上表皮纹饰呈规则波纹状 ,散生腺鳞 ,沿叶脉生有直立矮小的非腺毛 ,无气孔(图
版Ⅰ:1).
2)假杜鹃(B.cristata)　叶上表皮纹饰呈脊状皱褶增厚 ,细小叶脉处具有密生疣点的弯曲非腺毛 ,具有
腺鳞和少量的气孔(图版Ⅰ:2).
3)可爱花(E.pulchelum)　叶上表皮细小叶脉处突出 ,纹饰波纹状 ,具有钟乳体 ,散生直立矮小非腺毛 ,
无腺鳞(图版Ⅰ:3, 4).
4)小驳骨丹(G.vulgaris)　叶上表皮细小叶脉处突出 ,颗粒突起状纹饰 ,腺鳞和非腺毛少见(图版Ⅰ:5, 6).
5)白花穿心莲(A.laxiflora)　叶上表皮纹饰呈不规则脊状皱褶 ,间有气孔和腺鳞 ,非腺毛少见(图版
Ⅰ :7, 8, 9).
图版Ⅰ 　扫描电镜下的叶上表皮微形态特征
1.板蓝 , × 300;2.假杜鹃 , × 300;3, 4.可爱花 , 3.× 300, 4.×1 000;5, 6.小驳骨 , 5.×750, 6.×2 000;7, 8, 9.白花穿
心莲 , 7.×300, 8.× 2 000, 9.× 500
2.2　叶下表皮微形态
1)板蓝(B.cusia)　叶下表皮纹饰具脊状皱褶 ,具有丰富的扁球形的多细胞腺鳞和下陷的腺鳞 、突起
长条形的钟乳体.气孔密集 ,气孔长度为(20±1.5)μm,椭圆形 ,外拱盖椭圆形 ,外缘角质层呈脊状增厚
(图版Ⅱ:1, 2).
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2)假杜鹃(B.cristata)　叶下表皮纹饰具脊状皱褶 ,细小叶脉处有密生疣点的弯曲非腺毛 ,具有下陷
的腺鳞和突起长条形的钟乳体.气孔数目明显较上表皮气孔数目多.气孔长度为(15.8±1.2)μm,椭圆
形 ,外拱盖椭圆形至近圆形 ,外缘角质层呈椭圆形至圆形脊状绕气孔器隆起(图版 Ⅱ:3, 4 , 5).
3)可爱花(E.pulchelum)　叶下表皮纹饰呈不规则脊状皱褶增厚 ,但增厚程度较假杜鹃的小 ,具有腺
鳞(3细胞组成)和突起长条形钟乳体 ,散生非腺毛.气孔仅分布在下表皮 ,长度为(12.8±0.8)μm,椭圆
形 ,外拱盖近圆形.外缘角质层呈不均匀脊状增厚(图版 Ⅱ:6, 7, 8).
4)小驳骨丹(G.vulgaris)　细小叶脉处突出 ,叶下表皮纹饰具脊状皱褶 ,具有下陷的腺鳞和下陷的
蜂窝状钟乳体 ,非腺毛少见.气孔长度为(22.9±1.1)μm,椭圆形 ,外拱盖长椭圆形.外缘角质层有链珠状
突起环绕(图版Ⅱ:9, 10).
5)白花穿心莲(A.laxiflora)　叶下表皮纹饰呈不规则脊状皱褶 ,具有扁平的腺鳞和突起长条形钟乳
体 ,非腺毛少见.气孔长度为(16.5±0.8)μm,卵圆形 ,外拱盖椭圆形 ,外缘角质层有稀疏辐射状条纹(图
版 Ⅱ:11, 12).
图版Ⅱ　扫描电镜下的叶下表皮微形态特征
1, 2.板蓝 , 1.×500, 2.×2 000;3, 4, 5.假杜鹃 , 3.×300, 4.× 1 000, 5.× 2 000;6, 7, 8.可爱花 , 6.× 300, 7.× 100,
8.× 2 000;9, 10.小驳骨 , 9.×300, 10.×1 000;11, 12.白花穿心莲 , 11.×300, 12.× 2 000
3　分析与讨论
3.1　叶表皮微形态学特征与生药鉴定　所研究的 5种植物在我国华南地区作为民间草药使用 ,其中板
蓝 、小驳骨丹和白花穿心莲为黎族地区常用药用植物 ,其叶晒干后入药.由于叶片晒干后不容易区分 ,容
易混用 ,特别是在黎族地区板蓝叶常作为十字花科植物菘蓝(大青叶)的代用品 ,而白花穿心莲和穿心莲 、
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小驳骨丹和大驳骨丹也常混用.菘蓝叶(大青叶)、穿心莲 、大驳骨丹的叶片组织结构研究已有报道 [ 8 -9] .
大青叶与板蓝叶因其植物属于不同的科 ,其结构差异显著;穿心莲叶上表皮无气孔 [ 8] ,而白花穿心莲则有
气孔的存在;小驳骨和大驳骨的区别在于小驳骨叶表面非腺毛少见 ,而大驳骨非腺毛较常见[ 9] .
就笔者所研究的 5种药用植物而言 ,利用其叶表皮微形态结构特征 ,可以区分它们.其分种检索表如下:
1.气孔外缘角质层有链珠状突起环绕 小驳 G.vulgaris
　 气孔外缘角质层无链珠状突起环绕 2
2.外缘角质层有稀疏辐射状条纹 白花穿心莲 A.laxiflora
　 外缘角质层无稀疏辐射状条纹 3
3.下表皮腺鳞为 3细胞组成 可爱花 E.pulchelum
　 下表皮腺鳞不为 3细胞组成 4
4.上下表皮均有气孔的存在 假杜鹃 B.cristata
　 只有下表皮存在气孔 板蓝 B.cusia
3.2　叶表皮微形态学特征与爵床亚科植物系统分类　传统上爵床科分为 4个亚科 ,其中爵床亚科的种
属数目最多 ,分类最复杂 [ 1] .本研究中 5种爵床科植物均属于爵床亚科 ,叶上表皮电镜扫描特征的共同点
是均具有钟乳体和腺鳞.但小驳骨较特殊 ,其上表皮纹饰为颗粒突起 、无非腺毛和腺鳞;下表皮具下陷的
蜂窝状钟乳体 ,且气孔外缘角质层有链珠状突起环绕这一突出特征.因此 ,小驳骨应属于单独的一类植
物.鉴于小驳骨丹的叶表皮微形态特征与其余 4种差距太大 ,说明驳骨草属植物与其他 4属植物的亲缘关
系可能较远.由于爵床亚科植物种类丰富 ,有必要更加广泛深入研究其叶表皮微形态特征 ,以为探讨其系
统关系提供更全面的证据.
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142 海 南 大 学 学 报自 然 科 学 版　　　　　　　　　　　　　　2009年　
UseofTaxonomicandPharmacognosticalIdentification
ofAcanthaceaebySEM
HUYuan-yan, CHENGuo-liang, ZHUXiao-peng, BAIYang
(KeyLaboratoryforTropicalBiologicalResources, MOE, HainanUniversity, Haikou570228, China)
Abstract:Tostudythemicro-morphologicalcharacteristicsoftheleafepidermisoffivespeciesofRuelioideae
(Acanthaceae), Baphicacanthuscusia, Barleriacristata, Eranthemumpulchelum, Gendarussavulgaris, An-
drographislaxifloraofRuelioideae(Acanthaceae), theleafepidermiswereobservedbyscanningelectronmi-
croscope(SEM).Theresultsshowedsomecharacteristicsaresameamongfivespeciessuchascystolithsand
glandularscaleinlowerepidermis, butG.vulgarisaredistinctlydiferentwithotherfourspeciesincharacteris-
ticsofstomatalandupperepiderinis.ThissuggeststhatG.vulgarisshouldseparatefromtheRuelioideae.And
thediferenceofleafepidermalmicro-morphologicalcharacteristicsamongfivespeciescouldprovidesthenew
referencetoclassifyandidentifytheplantsofRuelioideae(Acanthaceae).Theremaybeadistantrelationamong
Gendarussaandotherfourgenus.
Keywords:Acanthaceae;leafepidermis;SEM;taxonomicandpharmacognosticalidentification
(上接第 138页)
CloningandSequenceAnalysisofPMSA6cDNAfrom
WuzhishanMiniaturePig
LIUTao, SHENMing-xia, DULi, CHENGLi-sheng, WANGFeng-yang, CHENGYing, LIZhi-shen
(ColegeofAgriculture, HainanUniversity, Haikou570228, China)
Abstract:Theresearchaimedtocloneful-lengthcDNAofPMSA6(proteasomesubunitalphatype6)geneof
WuzhishanMiniaturePigandanalysisofthisgene.Aful-lengthPMSA6 genecDNAwasclonedfromthecDNA
libraryoftheperipheralbloodleucocytesinWuzhishanMiniaturePigbyColonyPCR.TheclonedPMSA6 cDNA
sequencehadbeensenttoGen-Bankandgotaaccessionnumber:FJ358606.Thebioinformaticanalysisresults
showedthatthePMSA6 cDNAsequencewas1029 bplength, containinganopenreadingframeof741 bp,
flankedby96 bp5′UTRand192bp3′UTR, encoding246aminoacids.Relativemolecularweightwas37.680
kD, pIwas8.76.FurtheranalysisresultsindicatedthattheexpressionsequenceofPMSA6andtheproteinen-
codedwerehighlyhomologoustothatofsomemammalsreported.ThisindicatedthattheProteasomewasevolu-
tionaryconservativelyinanimalkingdom, andthestructureandfunctionofPMSA6 genewashighlyconserva-
tive.
Keywords:WuzhishanMiniaturePig;cDNAlibrary;PMSA6;cloning;bioinformaticanalysis
143　第 2期　　　　　　　　　　胡远艳等:扫描电镜技术在爵床亚科植物生药学与分类学鉴定中的意义