全 文 ：2种不同叶型屏边三七生理指标比较研究
黄杏娥 1，和加卫 1，段承俐 2，苏泽春 1
（1云南省农业科学院高山经济植物研究所，云南丽江 674100；
2浙江农林大学林业与生物技术学院，浙江临安 311300）
摘 要：为了研究屏边三七群体的亲缘关系远近，采用常规徒手切片法、分光光度法、蒽酮法、考马斯亮
蓝G-250法、光合测定仪测定法对2种不同叶型屏边三七的生理指标进行比较研究。结果表明：全缘型
叶片中的可溶性糖含量明显低于锯齿型叶片，二者之间的差异达到显著水平。全缘型叶片中的淀粉含
量略高于锯齿型叶片，而可溶性蛋白质的含量又略低于锯齿型叶片，但这两者之间的差异均不显著。锯
齿型屏边三七的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率均不同程度地高于全缘型，而全缘型屏
边三七的叶面饱和水汽压亏缺和水分利用率则高于锯齿型。
关键词：屏边三七；生理指标；亲缘关系
中图分类号：S567.23+6 文献标志码：A 论文编号：2014-2068
Physiological Indexes Comparison of 2 Kinds of Leaf Panax stipuleanatus
Huang Xing’e1, He Jiawei1, Duan Chengli2, Su Zechun1
(1Institute of Alpine Economic Plant, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Lijiang Yunnan 674100;
2Faculty of Forestry and Biotechnology, Zhejiang Agriculture and Forestry University, Lin’an Zhejiang 311300)
Abstract: In order to study genetic relationship of Panax stipuleanatus H. T. Tsai et K. M. Feng groups, the
author compared physiological indexes of 2 kinds of leaf Panax stipuleanatus by using conventional free hand
section method, spectrophotometry, anthrone method, coomassie brilliant blue G- 250 and photosynthesis
determinator method. The results showed that the content of soluble sugar in the leaves of full-leaf type was
significantly lower than the crenellated type, the full-leaf and crenellated type reached significant level. The
starch content in leaves of the full- leaf was slightly higher than crenellated, soluble protein content slightly
lower than the crenellated. Differences in the contents of starch and soluble protein were not significant. The
crenellated was higher than full-leaf in net photosynthesis rate (Pn), stomatal conductance (Gs), intercellular
CO2 concentration (Ci) and transpiration rate (Tr). Full- leaf was higher than crenellated in vapor pressure
deficit on leaf surface (VpdL) and water use efficiency (WUE).
Key words: Panax stipuleanatus; phsiological indexes; genetic relationship
0 引言
屏边三七[Panax stipuleanatus H. T. Tsai et K. M.
Feng]为五加科人参属植物，其根具有散瘀定痛、疗伤
止血、滋补等功效，产于云南东南部，海拔1100~1700 m
山谷潮湿林内，越南北部老街也有分布 [1- 3]。左经会
1989年首次在贵州水城县，玉舍国家森林公园发现屏
边三七，生于潮湿刺竹林下[4]。目前为止，对屏边三七
的研究逐渐丰富，主要对其化学成分[1]、分类[2]、地理分
布[3-5]、生物学特性[6-9]、光和日变化[10]，分子生物学[11-14]等
方面有报道。屏边三七在野外采集已经比较困难，资
源处于严重缺乏的处境，因此被国家列为二级保护植
物。但是关于叶型方面的比较全面的研究未见报道。
叶片是屏边三七地上部分变异类型最丰富的营养
器官，叶型是最为突出的一个变异性状。屏边三七依
第一作者简介：黄杏娥，女，1980年出生，云南洱源人，助理研究员，硕士，研究方向：植物种质资源与遗传育种。通信地址：674100云南省农业科学院
高山经济植物研究所，E-mail：huangxinge@126.com。
收稿日期：2014-09-16，修回日期：2014-11-17。
中国农学通报 2015,31(1):146-149
Chinese Agricultural Science Bulletin
叶片变异不同有 2类明显的变异类型，一类是叶片深
裂、叶面有花纹，本研究中称为锯齿型。另一类叶片浅
裂、呈细锯齿、叶面无花纹，本研究中称为全缘型 [7]。
为了研究2种不同叶型的屏边三七植株间的差异及相
互关系，本研究从叶片的外部形态、显微结构、叶绿素
含量、内含物含量和光合指标等方面进行比较分析，研
究两者之间的异同。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
室内试验于 2013年 5—9月在云南农业大学校内
进行。
1.2 试验材料
来自屏边群鑫石斛种植基地的全缘型和锯齿型屏
边三七，种植于云南农业大学校内。
1.3 试验方法
1.3.1 试验观测 叶片横切面结构观察比较，采用张乃
群和朱自学介绍的常规徒手切片法制成叶片横切片[15]；
叶绿体色素含量的测定，采用分光光度法，按《植物生
理生化实验教程》的方法；可溶性糖和淀粉含量的测定
采用蒽酮法，考马斯亮蓝G-250法测定可溶性蛋白质
的含量[16]；光合指标的测定，采用CI-6400光合测定仪
测定。
以屏边三七的中叶为测量对象，进行活体测量，晴
天11:00左右测定。每种叶形测定3株，每株3次重复。
1.3.2 统计分析 采用 Excel软件进行数据处理与
分析。
2 结果与分析
2.1 叶片形态比较
对 2种类型屏边三七叶片的外部形态比较结果，
见表1。2种叶型屏边三七均为掌状复叶3~7枚、茎顶
端轮生，小叶为披针形 3~9片，叶片先端为渐尖形，叶
基的形状为截形，叶脉为羽状脉，无叶鞘，但两者叶缘
上存在较大的差异，全缘型叶缘为细锯齿状，而锯齿型
叶缘为浅裂至深裂形。
叶型
全缘型
锯齿型
叶缘形状
细锯齿状
深裂
叶片形状
倒卵椭圆形
狭叶披针形
叶端形状
渐尖形
渐尖形
叶基形状
截形
截形
叶脉及叶鞘
羽状脉，无叶鞘
羽状脉，无叶鞘
单叶与复叶
掌状复叶3~7枚，茎顶端轮生，复叶3~9个小叶
掌状复叶3~7枚，茎顶端轮生，复叶3~9个小叶
叶型
全缘型
锯齿型
中叶长度/cm
13.92±0.54Aa
11.61±0.78Ab
中叶宽度/cm
4.91±0.22Aa
3.23±0.47Ab
叶面积/cm2
30.19±6.93Aa
27.65±9.62Aa
表1 不同类型屏边三七叶片的形态比较
对 2种类型叶的长、宽和叶面积的测定结果及差
异性比较，见表2。全缘型、锯齿型屏边三七中叶长宽
比分别为2.84、3.59。差异性比较显示2种叶型的屏边
三七在α=0.05水平上时，中叶长和宽的差异达到显著
水平。但叶面积之间的差异不显著。
2.2 叶片横切面结构观察比较
2种叶型的屏边三七叶片横切片的照片，见图 1。
如图1A所示，全缘型屏边三七的叶片有上表皮和下表
皮，上下表皮均为单层细胞，表皮细胞为形状不规则的
表2 不同类型屏边三七的中叶长宽及
叶面积的差异显著性比较
注：相同大写字母表示在α=0.01水平上不显著，不同大写字母表
示在α=0.01水平上显著；相同小写字母表示在α=0.05水平上不显著，
不同小写字母表示在α=0.05水平上显著。下同。

A B
A.全缘型 B.锯齿型
图1 2种叶型屏边三七叶片的横切片
黄杏娥等：2种不同叶型屏边三七生理指标比较研究 ·· 147
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扁平细胞，上下表皮侧壁凸凹不平弯曲度大。叶肉组
织有栅栏组织和海绵组织的分化，栅栏组织靠近上表
皮排列相对于锯齿型屏边三七要疏松，海绵组织疏松
细胞排列不整齐间隙大，栅栏组织与海绵组织中都有
叶绿体的分布且栅栏组织中分布较多。
锯齿型屏边三七的叶片结构如图1B所示，上下表
皮为单层细胞，细胞形状不规则，上下表皮细胞侧壁平
直，排列整齐紧密。叶肉细胞也有栅栏组织与海绵组
织的分化，同样有叶绿体的分布，与全缘型屏边三七比
较不同的是锯齿型屏边三七的海绵组织细胞排列整齐
紧密，且为2~3层与栅栏组织垂直的细胞。
2.3 叶绿体色素含量的比较
2种叶型屏边三七的叶绿体色素含量测定，见图
3。全缘型和锯齿型屏边三七叶绿素 a、叶绿素 b和类
胡萝卜素，叶绿素总含量分别为2.79、2.85 mg/g；0.86、
0.88 mg/g；0.69、0.71 mg/g；3.65、3.73 mg/g，均无明显
差异。
2.4 内含物含量的比较
2种叶型屏边三七叶片中可溶性糖、淀粉及可溶
性蛋白质含量的测定结果，见表 3。由表 3可知，锯齿
型叶片中的可溶性糖含量为(0.045±0.005)%，全缘型叶
片为(0.058±0.005)%，α=0.01水平上时不显著，α=0.05
水平上时，二者之间的差异达到显著水平。全缘型叶
片中的淀粉含量为(0.11±0.003)%，锯齿型叶片含量为
(0.0093±0.002)%，在α=0.01和α=0.05水平上时，差异
不显著。可溶性蛋白质的含量为(0.12±0.005)%，锯齿
型叶片可溶性蛋白的含量为(0.009±0.001)%，但这两
者之间的差异均不显著。
2.5 光合指标的比较
对 2种叶型的屏边三七的光合指标测定结果，见
表 4。由表 4可知，锯齿型屏边三七的净光合速率、气
孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率均大于全缘型，分别
为：0.22 μmol/(CO2 · m2 · s)，0.024 mol H2O/(m2 · s)，
52.34 μmol CO2/mol，0.34 mmol H2O/(m2· s)。而全缘
型屏边三七的叶面饱和水汽压亏缺和水分利用率大于
锯齿型，分别为：0.11 kPa、1.09 μmol CO2/mmol H2O。
但仅凭这些测定值难以推断二者之间在光合效率上存
在差异，还需要开展进一步的深入研究。
叶型
全缘型
锯齿型
可溶性糖
0.045±0.005Aa
0.058±0.005Ab
淀粉
0.11±0.003Aa
0.0093±0.002Aa
可溶性蛋白
0.12±0.005Aa
0.009±0.001Aa
叶型
全缘型
锯齿型
净光合速率Pn/
[μmol/(CO2· m2· s)]
9.47±0.31
9.69±0.26
气孔导度Gs/
[molH2O/(m2· s)]
0.073±0.0094
0.097±0.0038
胞间CO2浓度Ci/
(μmol CO2/mol)
81.33±24.35
133.67±8.13
蒸腾速率Tr/
[mmol H2O/(m2· s)]
1.53±0.18
1.87±0.045
叶面饱和水汽
压亏缺VpdL/kPa
1.66±0.033
1.55±0.030
水分利用率WUE/
(μmol CO2/mmol H2O)
6.28±0.62
5.19±0.20
0100
200300
400500
600700
800900
叶
片
厚
度
上
表
皮
下
表
皮
栅
栏
组
织
海
绵
组
织
叶片横切面观测项目
组
织
厚
度
/
m
全缘型
锯齿型
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
Ca Cb C(a+b) Cx
色素类型
色
素
含
量
/(mg
/g)
全缘型
锯齿型
图2 2种叶型屏边三七叶片组织厚度比较 Ca、Cb、Cx分别表示叶绿素a、b和类胡萝卜素图3 2种叶型屏边三七叶绿体色素含量的比较
表3 2种叶型屏边三七叶片中内含物含量的差异性比较
表4 2种叶型屏边三七光合指标的比较
%
a+Cb
·· 148
3 结论与讨论
屏边三七是名贵中药材三七的近缘种，并且屏边
三七抗病性极强，田间观察几乎不感染病害，是首选利
用的种质资源，在与三七的远缘杂交及种质创新中有
重要作用[6]。因为是野生植物并且自然分布狭窄，其
性状方面的研究非常缺乏。本研究中屏边三七叶片的
锯齿型和全缘型是 2种最显著的变异类型，同一母株
播种的后代均可以存在该2种变异类型。对于叶型的
研究大豆比较多，大多数大豆栽培品种是阔叶和卵圆
叶，有些中国和美国种植的品种是披针形叶。前人对
大豆的叶型做过一些研究，大多数认为叶型由 1对基
因控制，控制圆叶型基因为显性[17]。
本研究比较了2种叶型的外部形态、显微结构、叶
绿素含量、内含物含量和光合指标等方面。二者之间
存在一定差异，但只有可溶性糖含量达到了显著水
平。可溶性糖作为植物的营养成分储存于植物体内，
其含量的变化可以判断植物的生长状态，这对于植物
的选育有一定的参考意义[18]。由此可以判断，锯齿型
屏边三七的生长活力强于全缘型屏边三七，也许锯齿
型屏边三七是全缘型屏边三七进化的结果。可溶性蛋
白与植物的抗逆性有一定的关系。这主要是因为可溶
性蛋白是膜内外的渗透物质，与植物细胞膜渗透势有
关。高含量的可溶性蛋白可帮助维持植物细胞较低的
渗透势，从而提高抗逆性[19]。本研究增加了对人参属
植物物种的特性的了解。初步比较了2种叶型屏边三
七的异同，不仅有助于了解物种系统演化的关系，也为
屏边三七人工驯化和栽培提供依据。
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