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利用茎解剖结构特征探讨萹蓄的系统学位置



全 文 :收稿日期:2011-01-15
1)基金项目:国家自然科学基金资助项目(30670151);皖西学院自然科学青年研究项目(WXZQ0716)
利用茎解剖结构特征探讨萹蓄的系统学位置1)
刘明珍1 ,周忠泽2* ,刘秀珍3 , 孙伟2
(1.皖西学院应用科技学院 ,安徽 六安 237012;2.安徽大学生命科学院 ,安徽省
生态工程与生物技术重点实验室 , 安徽 合肥 230039;3.巢湖学院体育系)
摘 要:为了探讨萹蓄的系统学位置 ,对萹蓄及蓼属 、木蓼属 、沙拐枣属的代表种进行了茎的解剖学观察
和研究。结果表明:蓼属的萹蓄 、沙拐枣属的泡果沙拐枣 、心形沙拐枣 、木蓼属的细枝木蓼 、沙木蓼等植
物的厚角组织或厚壁组织不连续 ,木质部发达 ,而与蓼族蓼属代表种和其他属的代表种的解剖结构显著
不同 ,研究结果支持萹蓄从蓼族移出 ,而与沙拐枣属 、木蓼属归入木蓼族 ,这一结果与形态学和地理分布
相吻合。
关键词:萹蓄;茎;解剖结构;木蓼族
A Study on the Systematic Position of Polygonum avicalare
Evidence from Anatomical Structures of Stems
Liu Mingzhen1 , Zhou Zhongze2* , Liu Xiuzhen3 , Sun Wei2
(1.Applied technology college of West Anhui University , Liuan , Anhui 237012;
2.Anhui Key laboratory of Eco-engineering and Bio-technique ,
School of Life Science , Anhui University ,Hefei ,Anhui 230039;
3.Physical Education Deparment of Chao Hu University)
Abstract:In the present paper , Anatomical Structures of Stems were examined f or Polygonum avicalare
L.and related representatives from the Polygonaceae from China f or a bet ter unders tanding of the sys-
tematic position of Poly gonum avicalare L.Based on Xylem is of well developed and collenchyma or scle-
renchyma is of discontinuous-type , this anatomical st ructure type is found to occur in Poly gonum avica-
lare L., Cal ligonum junceum Litv , C.cordatum E.Kor.ex N.Pavl , Atraphaxis bracteata , A.decipi-
ens Jaub.et Spach.It is different f rom the other three Poly gonum species.The presemt results show that
the anat omical structures of st ems in Polygonaceae is of important systematic value.These result s sug-
gest that Polygonum avicalare L.should be t ransferred to T rib .Atraphaxideae Damm.f rom T rib.Po-
lygonum.The resulting phylogeny is consis tent with the previous suggestions based on morphology and
geography inves tigations.
Key words:Poly gonum avicalare L.;Stem;Anatomical structure;T rib.At raphaxideae Damm
  萹蓄(Polygonum avicalare L.)为蓼科蓼族蓼属
一年生草本植物[ 1] ,又名萹蓄草 ,大扁蓄 、乌蓼 、扁竹 、
竹节草 、猪牙草等。扁蓄含有扁蓄甙 、黄酮 、生物碱和
大黄素等多种生物化学成份 ,是良好的中药材。其性
味苦 、平。有清热利尿 、解毒驱虫等功效 ,据药理试验 ,
对多种病菌有抑制作用。主治泌尿系统感染 、结实、肾
炎 、黄疸 、细菌性痢疾 、蛔虫症 、疥癣湿痒等疾病。生长
于田野路旁 、荒地及河边等处。全国各地均有分布。
全国大部分地区均产 ,以河南 、四川 、浙江 、山东 、吉林 、
河北等地产量较大。
Haraldson[ 2] 曾报道了蓼科部分植物茎的解剖结
构 ,提出将蓼属萹蓄组从蓼族移出 ,而与沙拐枣属 、木
蓼属归入木蓼族 ,但该文只有部分蓼科植物茎的手绘
简图 ,且未见解剖图。本文在前人研究工作的基础上 ,
对萹蓄及蓼族蓼属 、木蓼族木蓼属 、沙拐枣属 、酸模族
的酸模属的代表种进行了茎的解剖结构研究 ,以寻求
有分类学意义的茎的解剖性状 ,试图对该种的系统学
位置进行进一步讨论。
1 材料与方法
实验材料除标注星号的 6 种取自新鲜材料外 ,其
余材料均取自安徽大学生命科学学院标本室蜡叶标
本。凭证标本存于安徽大学生命科学学院标本室。茎
的解剖学观察研究材料均为茎的中部[ 2] ,采用常规的
石蜡切片法进行茎的解剖学观察。即复水 ,经 FAA 固
1
第3期(总第 112期) 中 国 林 副 特 产 No.3(GSNO.112)
2011年 6月 Forest By-Product and Speciality in China Jun.2011
DOI :10.13268/j.cnki.fbsic.2011.03.026
定 ,15%HF 酸软化 ,各级酒精脱水 ,五级氯仿透明 ,浸
蜡 ,包埋 ,切片 ,展片 ,封片各步 ,制成 10 ~ 12μm 厚横
切片 ,用蕃红-固绿法染色 ,在光学显微镜下观察并照
相。
表 1 材料来源 、凭证标本
分类群 采集地 凭证标本
萹蓄*
Polyg onum av ica lare L. 安徽合肥
刘明珍(M. Z. Liu )
0605024(AN U)
香蓼*
P.viscosum Buch.-Ham.ex
D.Don 安徽合肥
刘明珍(M. Z. Liu )
0605024(AN U)
酸模叶蓼*
P.lapa thi fo lium L. 安徽合肥
刘明珍(M. Z. Liu )
0605012(AN U)
木藤蓼
Fa llop ia aubert ii (L.Henry)
H olub
云南德钦 周忠泽(Z. Z. Zhou)
05425(ANU)
泡果沙拐枣
Cal ligonum junceum (Fisch.
et Mey.)Endl. 新疆吐鲁番
赵加胜(J. S. Zhao )
93020(ANU)
心形沙拐枣
C.cordatum E.Kor.ex N.
Pavl. 新疆吐鲁番
赵加胜(J. S. Zhao )
890156(A NU)
细枝木蓼
A tra pha xis d ecip iens Jaub.et
Spach
新疆吐鲁番 周忠泽(Z. Z. Zhou)
04001(ANU)
沙木蓼
A.bracteata A.Los. 新疆吐鲁番
周忠泽(Z. Z. Zhou)
01048(ANU)
羊蹄*
R.ja pon icu s H out t. 安徽合肥
刘明珍(M. Z. Liu )
0605027(AN U)
齿果酸模*
R.dentatus L. 安徽合肥
刘明珍(M. Z. Liu )
0605029(AN U)  注:*新解材料
2 观察结果
蓼科 10种植物茎的主要特征 ,其中标注星号的 5
种为首次报道。
2.1 萹蓄 P .avicalare图 1
整个茎表面有 14 ~ 15 个突起的条棱。表皮由一
层体积较小 ,排列紧密 ,长方形至近球形的细胞组成。
在茎条棱处的皮层中有 6 ~ 8 层的厚角组织细胞组成
的扇形结构;每两个条棱之间的皮层细胞为长柱状 ,形
似栅栏状;皮层内约有 22 ~ 24 个晶体;皮层最内方的 1
~ 2层细胞形成环带。中央为维管柱 ,维管组织为外
韧型 ,木质部和韧皮部均呈环状排列 ,束内形成层和束
间形成层不明显 ,次生维管组织呈环状排列 ,木纤维极
度发达 ,壁很厚。髓部由体积较大的薄壁细胞构成 ,约
有导管 4 ~ 6层 ,髓射线不明显。茎的中心为薄壁细胞
组的髓 ,中央的薄壁细胞破裂后形成髓腔 ,髓部有 1 ~
4个晶体。
该种茎的鉴别特征为:厚角组织不连续 ,次生维管
组织呈环状排列 ,木纤维极度发达 ,壁很厚。皮层和髓
部有晶体。
2.2 香蓼*P.viscosum图 2
表皮外有多细胞的腺毛和表皮毛。表皮由一层体
积较小 ,排列紧密的细胞组成。表皮内侧为 3 ~ 4层连
续的厚角组织细胞组成的外皮层 ,之内为 4 ~ 7层体积
较小的细胞组成的皮层 ,其内部有分泌道和晶体。中
央为维管柱 ,维管组织为外韧型 ,木质部和韧皮部均呈
环状排列 ,束内形成层和束间形成层不明显 ,每束维管
束约有导管 2 ~ 6 个 ,管径大而显著 ,髓射线不明显。
茎的中心为薄壁细胞组成的髓 ,中央的薄壁细胞破裂
后形成髓腔。
该种茎的鉴别特征为:表皮外有多细胞的腺毛和
表皮毛 ,厚角组织连续 ,皮层内侧有分泌道和晶体 ,导
管的管径大而显著。
2.3 酸模叶蓼 P .lapathi f olium图 3
表皮由一层体积较小 ,排列紧密 ,近球形的细胞组
成。表皮内侧为 3 ~ 4 层连续的厚角组织细胞组成的
外皮层 ,之内为 2 ~ 4 层薄壁细胞组成的皮层 ,其内部
有晶体。中央为维管柱 ,约有 22 条维管束 ,维管束外
为 1 ~ 3层连续的厚壁组织 ,每束维管束约有导管 2 ~ 3
个 ,维管组织为周韧型 ,木质部不发达 ,髓射线明显。
茎的中心为薄壁细胞组成的髓 ,髓部较发达 ,中央的薄
壁细胞破裂后形成髓腔。
该种茎的鉴别特征为:表皮细胞及皮层薄壁细胞
近球形 ,厚角组织和厚壁组织连续 ,髓部较发达。
2.4 木藤蓼 Fal lopia aubert ii 图 4
表皮由一层体积较大 ,排列紧密 ,形状不规则的细
胞组成。表皮内侧为 2 ~ 3层薄壁细胞组成的外皮层 ,
之内为 5 ~ 6 层薄壁细胞组成的皮层 ,细胞体积较小 、
砖形 、排列紧密的细胞组成的环状结构 ,形似中柱鞘。
中央为维管柱 ,维管束外为 4 ~ 5 层连续的厚壁组织 ,
木质部不发达 ,但导管管径大而显著 ,髓射线明显。茎
的中心为薄壁细胞组成的髓 ,部分细胞中含特殊物质 ,
故染色较深 ,髓部较发达 ,中央的薄壁细胞破裂后形成
髓腔 ,髓腔较小。
该种茎的鉴别特征为:表皮细胞形状不规则 ,皮层
内有 5 ~ 6层体积较小 ,砖形 ,排列紧密的细胞组成的
环状结构 ,厚壁组织连续。
2.5 泡果沙拐枣*C.j unceum图 5
表皮由一层体积较小 ,排列紧密的细胞组成。表
皮内侧为 3 ~ 4层栅栏组织 ,细胞较大 ,柱状;往里的皮
层中有 4 ~ 6层的厚壁组织细胞组成的圆形结构 ,其他
部分细胞为薄壁组织。中央为维管柱 ,维管组织为外
韧型 ,木质部和韧皮部均呈环状排列 ,形成层明显 ,木
质部十分发达 ,散生少数管径明显大的导管 ,髓射线明
显 ,由 1列薄壁细胞组成。茎的中心为薄壁细胞组成
的髓 ,部分细胞中含特殊物质 ,故染色较深。
该种茎的鉴别特征为:表皮内侧有 3 ~ 4层栅栏组
织 ,厚壁组织不连续 ,木质部发达。
2.6 心形沙拐枣*C.cordatum图 6
该种茎的特征与 C.cordatum基本相同 ,但该种
保护组织为 8 ~ 10层细胞组成的周皮。
该种茎的鉴别特征为:具有 8 ~ 10 层细胞组成的
2
2011年 中 国 林 副 特 产 第 3期
周皮 ,厚壁组织不连续 ,木质部十分发达。
2.7 沙木蓼* Atraphaxi sbracteata 图 7
表皮由二层体积较小 ,排列紧密砖形的细胞组成 ,
角质层厚。在茎条棱处的皮层中有 6 ~ 8 层的厚角组
织细胞组成的圆形结构;条棱之间为 4 ~ 6 层皮层薄壁
细胞。中央为维管柱 ,维管组织为外韧型 ,木质部和韧
皮部均呈环状排列 ,形成层明显 ,木质部发达 ,髓射线
不明显。茎的中心为薄壁细胞组成的髓 ,部分细胞中
含特殊物质 ,故染色较深。
该种茎的鉴别特征为:厚角组织不连续 ,木质部十
分发达。
图 1-10 光镜下蓼科 10 种植物茎的解剖结构
1.萹蓄。 2.香蓼。 3.酸模叶蓼。 4.木藤蓼。 5.泡果沙拐
枣。6.心形沙拐枣。 7.沙木蓼。 8.细枝木蓼。 9.羊蹄。
10.齿果酸模。标尺:0.25 mm.sc箭示厚壁组织 , co 箭示
厚角组织。
2.8 细枝木蓼*A .decipiens 图 8
该种茎的特征与沙木蓼 A .bracteata 基本相同 ,
木质部比沙木蓼的更发达。
2.9 羊蹄*R.j aponicus图 9
表皮由一层体积较小 ,排列紧密近球形的细胞组
成。表皮之内为 10 ~ 15 层薄壁细胞组成的皮层。往
里为不连续的厚壁组织。中央为维管柱 ,由 44 ~ 45 条
维管束组成 ,维管束内外有 6 ~ 8 层不连续的厚壁组
织 ,维管束被厚壁组织围成近似圆锥形。维管束之间
有 3 ~ 4 层薄壁细胞组成的髓射线。茎的中心为薄壁
细胞组成的髓 ,部分细胞中含特殊物质 ,故染色较深。
该种茎的鉴别特征为:有 44 ~ 45 条维管束 ,维管
束内外的厚壁组织不连续 ,维管束被厚壁组织围成近
似圆锥形。
2.10 齿果酸模 R.dentatus图 10
该种茎的特征与 R.j aponicus 基本相同 ,但该种
表皮细胞近长球形 ,表皮内侧为 8 ~ 12 层薄壁细胞组
成的皮层 ,皮层内侧为 5 ~ 7 层不连续的厚壁组织 ,有
34 ~ 35 条维管束 ,维管束被厚壁组织围成近卵圆形。
该种茎的鉴别特征为:有 34 ~ 35 条维管束 ,维管
束内外的厚壁组织不连续 ,维管束被厚壁组织围成近
卵圆形。
3 讨论
《中国植物志》[ 1] 记载我国蓼科植物有 13 属 ,分为
蓼族 、木蓼族和酸模族三个族。木蓼族分为沙拐枣属 、
木蓼属和翅果蓼属。Haraldson[ 2] 曾报道了蓼科部分
植物茎的解剖结构 ,并根据茎内厚角组织和厚壁组织
的层数 、位置 、连续与否把蓼科分成两大组 ,五个族。
他的分类系统与《中国植物志》[ 1]的分类系统主要的区
别是:他把蓼属萹蓄组 、荞麦属 、翼蓼属从蓼族移出 ,而
与沙拐枣属 、木蓼属归入木蓼族。
沙拐枣属 、木蓼属 、翅果蓼属解剖结构相似 ,即木
质部发达 ,皮层内厚角组织或厚壁组织不连续 ,髓部均
具有含特殊物质而染色较深的细胞。这些特征与酸模
族的酸模属 、山蓼属和大黄属易于区别。而酸模族的
酸模属 、山蓼属和大黄属的解剖结构特征是维管束条
数较多 ,但木质部不发达 ,维管束内外均有厚壁组织。
此外 ,从地理分布上看 ,沙拐枣属 、木蓼属 、翅果蓼属的
物种主要分布在新疆等荒漠地区 ,特殊的地理环境形
成了木蓼族独特的解剖结构特征。因此 ,本实验支持
李安仁[ 1]将沙拐枣属 、木蓼属和翅果蓼属同归一个族
的观点。
蓼属萹蓄组的萹蓄的解剖结构确有其独特之处 ,
该种为一年生草本 ,但其厚角组织不连续 、次生木质部
发达 ,此点与蓼属其他植物的厚壁组织连续 、次生木质
部不发达等明显不同 ,而与沙拐枣属 、木蓼属解剖结构
相似。此外 ,从形态学上来看 ,萹蓄组的花簇生或单
生 ,生于叶腋 ,稀于茎 、枝上部组成稀疏的总状花序 ,这
些特征与典型的木蓼族 T rib.At raphaxideae Damm.
一致 ,而与典型蓼属植物都为头状或穗状花序有明显
区别。从地理分布来看 , 萹蓄组植物多分布于新疆等
3
2011年 刘明珍等:利用茎解剖结构特征探讨萹蓄的系统学位置 第 3期
酸溶性黑木耳多糖抗氧化性研究
王振宇1 , 2 ,张宁1 ,赵鑫1*
(1.东北林业大学林学院 ,哈尔滨 150040;2.哈尔滨工业大学食品科学与工程学院 ,哈尔滨 150086)
摘 要:将酸溶性黑木耳多糖分别用 50%、75%、100%乙醇分级沉淀得到 3 种多糖级分(APG6-1 、
APG6-2 、APG6-3),分别在 ABTS 、DPPH 、超氧阴离子和金属离子螯合不同体系下进行体外抗氧化性研
究。结果表明:APG6-3 的抗氧化性最强 ,其 ABTS 、DPPH 、超氧阴离子和金属离子螯合的清除率分别
为 98.4%、99.3%、74.9%和 86.3%。
关键词:酸溶性黑木耳多糖;体外抗氧化
In Vitro Antioxidant Activities of Acidity-soluble
Polysaccharides from Auricular auricular
Wang Zhenyu1 ,2 , Zhang Ning1 ,Zhao Xin1*
(1.College of Forestry ,Northeast Forest University ,Harbin 150040;
2.College of Food Science and Engineering ,Harbin Institute of Technology ,Harbin 150086)
Abstract:Three constit uent s (APG6-1 、APG6-2 、APG6-3)were obtained f rom acidity-soluble polysaccha-
rides by f raction precipitation with ethanol at 50%, 75%, 100%.The antioxidant activities in vi tro of
three polysaccharide f ractions were evaluated by ABTS ,DPPH , ·O2- and metal chelating activities.The
result s showed that APG6-3 had the highest antioxidant activities , ABTS , DPPH , ·O2- and metal che-
lation were respectively 98.4%, 99.3%, 74.9% and 86.3%.
Key words:Acidity-soluble poly saccharides f rom Auricularia auricular ;In Vitro Antioxidant activi ty
  黑木耳(Aur icular ia aur icular )营养丰富 ,食味
鲜美 ,不但是营养价值很高的实用菌 ,同时也是具有药
用价值很高的药用菌。我国黑木耳资源丰富 ,为开发
利用黑木耳提供有利的资源条件。黑木耳子实体具有
益气强身 、补血养气、润肺止血 、通便秘等功效 ,临床治
疗高血压 、血管硬化等。药理和植物化学成分分析表
明 ,黑木耳中主要活性成分是多糖类化合物。黑木耳
多糖具有抗疲劳增强免疫力等作用[ 1-2] 。近年来食用
菌多糖的开发逐渐引起人们的重视 ,食用菌多糖具有
很强的抗氧化能力例如灰树花多糖[ 3] 。但是至今没有
研究黑木耳多糖的抗氧化性。本文采用缓冲溶液提取
酸溶性黑木耳多糖并用不同浓度乙醇分级 , 测其抗相
干旱地区 ,此种与沙拐枣属 、木蓼属的地理分布很近。
因此 ,本研究结果支持萹蓄从蓼族移出 ,而与沙拐枣
属 、木蓼属归入木蓼族。但由于本文对蓼属萹蓄组的
取样种类十分有限 , 萹蓄组的其他种类是否应归入木
蓼族中还有待进一步研究。
致谢:在切片制作过程中 ,得到河南洛阳生物教学
仪器厂顾吉临厂长等工程师的悉心指导 ,在此深表谢
意 !
参 考 文 献
[ 1]  李安仁.中国植物志[ M] .25 卷 1 分册.北京:科学出
版社 , 1998:1-226.
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Symbolae Bo tanicae Upsalienses , 1978.22(2):1-95.
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极其生态适应性[ J] .植物研究 , 1997 , 1(17):65-71.
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析[ J] .干旱区资源与环境 , 2006 , 1(20):202-208.
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119.
作者简介:刘明珍(1974-), 女 , 汉 , 讲师 , 硕士 , 主要从
事植物的解剖学及分子生物学研究 E-mail:andaliuming zhen
@yahoo.com.cn;*通讯作者:周忠泽 , .E-mail:zhzz@ahu.
edu.cn。
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第3期(总第 112期) 中 国 林 副 特 产 No.3(GSNO.112)
2011年 6月 Forest By-Product and Speciality in China Jun.2011