全 文 ：图 4 血人参薄层色谱图
S. 槲皮素 1. 贵阳 2. 织金 3. 贵定 4. 都匀 5. 云雾山 6. 花溪 7. 六枝 8. 安顺 9. 凯里 10. 惠水
参 考 文 献
［1］贵州省中医研究所 . 贵州民间药物［M］. 贵阳:贵州人
民出版社，1965:283.
［2］贵州省中医研究所 . 贵州草药［M］. 第一集 . 贵阳:贵
州人民出版社，1970:716-717.
［3］贵州省药品监督管理局 . 贵州省中药材、民族药材质量
标准［S］. 贵阳:贵州科技出版社，2003:169.
石杉科植物粗糙马尾杉孢子的电镜特征
闫志刚1，涂冬萍1，2，马小军1* ，冯世鑫1，周小雷1
(1. 中国医学科学院药用植物研究所广西分所，广西 南宁 530023;2. 广西中医学院，广西 南宁 530001)
摘要 目的:本试验通过对粗糙马尾杉孢子进行电镜扫描及透射，为粗糙马尾杉孢粉学及形态鉴定提供依据。
方法:对孢子进行电镜扫描及透射观察。结果:发现粗糙马尾杉孢子四面体型，辐射对称，三裂缝，突起，外壁孔穴
纹饰，近极面具浅圆凹状四分体痕，远极面具孔穴，偶见乌氏体颗粒，孔穴与四分体痕界限明显，孢壁分为外层和内
层等特征。结论:以上实验结果可作为粗糙马尾杉的鉴别依据，对揭示孢子纹饰和孢壁的形成有重要的意义，并为
孢粉学和系统学研究提供基础资料。
关键词 粗糙马尾杉;扫描;透射
中图分类号:R282. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2012)04-0559-04
收稿日期:2011-12-19
基金项目:广西区科技厅应用基础研究专项(桂科基 0991019) ;广西区科技厅青年基金项目(2010GXNSFB013041) ;广西区科技厅攻关项
目(桂科攻 11107010-2-4) ;广西南宁市科技攻关项目(201102076C)
作者简介:闫志刚(1978-) ，男，助理研究员，研究方向:药用植物育种及分类研究;Tel:13978653437，E-mail:lzg7898@ 163. com。
* 通讯作者:马小军，Tel::0771-5604644，E-mai:xjma@ public. bta. net. cn。
粗糙马尾杉 Phlegmariurus squarrosus(Forst. )L.
为石杉科马尾杉属拟石杉组植物，又名杉叶石杉，是
我国马尾杉属体型最大的种。民间主要用于治疗脑
瘫，与同科植物蛇足石杉的药用功能相近，推测其可
能与蛇足石杉有相同的有效成分石杉碱甲。为寻找
蛇足石杉的替代植物，扩大石杉碱甲的药源来源，有
必要对粗糙马尾杉展开相关研究。孢子形态对植物
的分类、系统发育及有效成分的形成均有重要的意
义〔1，2〕。本文利用光镜、扫描电镜和透射电镜相结
合，对粗糙马尾杉的孢子的形态及孢壁的形成进行
了研究，探讨了粗糙马尾杉孢子外壁的来源和形成
方式，为同科植物蛇足石杉的系统学、孢粉学及孢子
繁殖研究提供参考。
1 材料和方法
1. 1 材料 材料采集于广西百色靖西县，经广西
中医学院刘寿养教授鉴定为石杉科拟石杉组粗糙马
尾杉 Phlegmariurus squarrosus(Forst. )L. 。
1. 2 方法及仪器
1. 2. 1 光镜观察:将孢子囊从植株上剥离下来，用
蒸馏水反复冲洗，制水封片前将孢子囊刺破，使孢子
·955·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 4 期 2012 年 4 月
DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2012.04.021
散发在载玻片上，去除孢子囊后盖上盖玻片，用
Lieca光学显微镜观察照相。
1. 2. 2 扫描电镜观察:将孢子囊清洗后，用 40%
戊二醛固定，用 0. 1 mol /L 磷酸缓冲液漂洗，再用
20%锇酸固定 1 h。经 PBS 漂洗后梯度脱水，醋酸
异酯过渡，CO2 临界点干燥，用镊子将孢子囊刺破，
使孢子粘在铜台上，喷金后在 Apollox2336 电镜下扫
描，拍照并记录。选择 20 个孢子测量其极轴长和赤
道轴长，并观察孢子表面纹饰及裂缝形态。
1. 2. 3 透射电镜观察:将孢子用 1%锇酸水溶液
在室温黑暗条件下进行后固定过夜，用 0. 1 mol /L
磷酸缓冲液漂洗，经丙酮逐级脱水后，树脂渗透液中
逐级渗透，纯包埋剂中包埋，烘箱中聚合，切片，经铅
铀染色后用 HitachiI H-7650 型透射电子显微镜观察
照相。
2 结果与分析
2. 1 孢子的显微特征 孢子囊壁为 2 ～ 3 列细胞
组成，为厚囊壁，内有许多孢子，多呈类圆形、扇形。
见图 1。
图 1 粗糙马尾杉孢子囊横切面详图(×200)
1. 孢子 2. 孢子囊壁
2. 2 孢子的电镜扫描特征 孢子四面体型，辐射
对称，三裂缝，突起，长度为 14. 29 ～ 17. 14 μm，约为
孢子半径的 5 /6，孢子大小为(10. 71 ～ 12. 25)×
(18. 42 ～ 19. 57)μm，外壁光滑，孔穴纹饰，极面观为
近圆形，极轴长约 10. 71 ～ 12. 25 μm，赤道面观扇形
或半圆形，赤道轴长 18. 42 ～ 19. 57 μm;近极面具浅
圆凹状四分体痕，较小而密集;远极面具孔穴，穴径
约 0. 3 ～ 0. 5 μm，较小而均匀，深凹，外壁光滑，偶见
乌氏体颗粒，单位面积孔穴数 20 个，中间一圆形区
域无或较少孔穴，孔穴与四分体痕界限明显，辐射区
无孔穴。见图 2 ～ 5。
图 2 粗糙马尾杉孢子辐射面(7000 ×)
图 3 粗糙马尾杉孢子四分体(5000 ×)
图 4 粗糙马尾杉孢子近极面(6000 ×)
图 5 粗糙马尾杉孢子远极面(6000 ×)
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2. 3 孢子的电镜透射特征
2. 3. 1 孢子发育过程:粗糙马尾杉的孢子囊外层
为 2 ～ 3 层囊壁细胞，其内为绒毡层和孢子。孢子呈
扇形、类三角形，从外至内分别为外壁、内壁及细胞
器，主要有生殖核、营养核、内质网、大液泡等(见图
6)。初期在孢子囊内壁形成瘪的孢子母细胞，随着
生长变成饱满的球形，但此时孢子母细胞的外壁未
出现纹饰，外壁光滑，但可见有粉状物出现。随后表
面纹饰出现，孔穴形成，孢子母细胞分裂变成四个大
小、形状相似的孢子，孢子与孢子之间有空腔，并沿
着裂缝、辐射区及辐射间区分开(见图 7)。
图 6 粗糙马尾杉孢子透射电镜图(5000 ×)
1. 外壁外层 2. 外壁内层 3. 内壁 4. 营养核 5. 内质网
图 7 粗糙马尾杉孢子分裂图(2000 ×)
2. 3. 2 孢子外壁的形成:孢子在四分体阶段时，外
壁已经基本形成，在光学显微镜下观察，孢壁光滑，
无色素沉积。见图 8。
在扫描电镜下观察，可见到孢子表面具孔穴纹
饰，近极面有 3 条裂缝，较长。在透射电镜下，可以
辨别出外壁可以区分为内外两层。见图 9。
外壁外层较薄，染色最深，但厚度不均匀，在近
极面较厚，约为 1. 75 μm，远极面较薄，约为 0. 40
μm。辐射区约为 0. 32 μm，外壁内层近极面较厚，
约为 3. 62 μm，辐射区约为 1. 64 μm，远极面几无，
染色较浅。见图 10。内壁颜色最浅，远极面较厚，
约为 1. 65 μm，近极面约为 0. 79 μm，辐射区为 1. 32
μm，质地较密。见图 11。在四分体阶段，外壁内层
是由孢粉素构成的球状体沉积而成。在球状体的下
方，还可见到一条清晰的白线。见图 12。随着外壁
的发育，球状体和白线消失。见图 13。外壁表面较
光滑或具浅凹。见图 14。孔穴深度可达 1 μm，孢
子裂缝呈顶端狭、基部宽的三角形。见图 15。
图 8 粗糙马尾杉孢子显微观察图(×400)
图 9 粗糙马尾杉孢子透射电镜图(50k ×)
1. 外壁外层 2. 外壁内层
图 10 粗糙马尾杉孢子透射电镜图(4000 ×)
1. 远极面 2. 辐射区 3. 近极面 4. 裂缝 5. 营养核
·165·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 4 期 2012 年 4 月
图 11 粗糙马尾杉孢子透射电镜图(10k ×)
1. 近极面 2. 远极面
图 12 粗糙马尾杉孢子透射电镜图
(15k ×，箭头示白线)
图 13 粗糙马尾杉孢子透射电镜图(15k ×)
3 讨论
石杉科植物的孢子壁通常可分为 2 层，即孢子
外壁和孢子内壁，本文对粗糙马尾杉孢子形态及孢
壁各层进行了研究，表明粗糙马尾杉的孢子外壁是
由两层构成的，外壁内层较厚，由球形的孢粉素沉积
图 14 粗糙马尾杉孢子透射电镜图
(10k ×，箭头示孢子外壁)
图 15 粗糙马尾杉孢子透射电镜图
(10k ×，箭头示裂缝)
形成。外壁外层较薄，是由不定型的孢粉素构成。
Ufelen〔3〕指出水龙骨科植物孢子外壁内层是沉积在
质膜表面的一层暗的孢粉素层;外壁外层的形成过
程较为复杂，但仍然是由不同形式的孢粉素构成。
Tryon等〔4〕亦指出构成外壁的物质是孢粉素，很难
被乙酰水解，因此，外壁对孢子具有很好的保护作
用，这也可能与其萌发有关。一般而言，孢子的裂缝
只延伸至孢子内壁，因此孢子外壁的不同形状及对
腐烂及各种强化学物质的抵抗，是现代孢粉学及孢
子萌芽的重要的研究方向。
参 考 文 献
［1］ 王全喜 . 中国水龙骨目(真蕨目)孢子形态的研究
［D］.哈尔滨:东北林业大学，2001.
［2］吴兆洪，秦仁昌 . 中国蕨类科属志［M］. 北京:科学出
版社，1991.
［3］ Ufelen GA. Morphogenesis and evolution of the spore wall
of Pol-ypodiaceae(Filieales) ［M］. Leiden:Rijksherbari-
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［4］ Tryon AF，Lugardon B. Spores of the Pteridophytal［M］.
Spfi-ger-Verlag New York lnc，1991.
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