全 文 :收稿日期:2013-10-10
基金项目:南方医科大学“十一五”重大教改课题(B1040284)
* 通讯作者:张宏伟,Tel:020-61648256,E-mail:zhwjyl@ smu. edu. cn。
岭南草药尖尾芋和海芋地上部分的比较鉴别
郭 微1,2,张宏伟1* ,马 骥1
(1. 南方医科大学中医药学院,广东 广州 510515;2. 华润三九医药股份有限公司,广东 深圳 518029)
摘要 目的:对岭南民间草药尖尾芋和海芋进行基原鉴别和地上部分显微构造的研究。方法:采用经典分类
学方法进行基原鉴别,以石蜡切片法观察叶片、叶柄组织结构,以水合氯醛透化法观察药材粉末特征,对二者地上
部分的形态构造进行比较鉴别。结果:尖尾芋和海芋均为两面叶,栅栏组织均通过主脉,主脉维管束有限外韧型,
多数、散生;叶柄散在有限外韧型维管束及气腔;气孔短平列型;含草酸钙簇晶和针晶。主要区别点在于尖尾芋靠
近根茎的带叶鞘叶柄中部维管束外侧无木化纤维,簇晶大多分布在靠近表皮下方的皮层细胞里,海芋靠近根茎的
带叶鞘叶柄中部维管束外侧有木化纤维,簇晶大多分布在靠近气腔边缘处。结论:带叶鞘叶柄中纤维类型、气孔轴
式、草酸钙结晶类型与分布可作为尖尾芋和海芋的主要鉴别特征,用于其质量标准的制定。
关键词 尖尾芋;海芋;地上部分;显微鉴别
中图分类号:R282. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2014)04-0590-04
尖尾芋 Alocasia cucullata(Lour. )Schott 又名观
音莲、假海芋等,生长于海拔 2 000 m以下的溪谷湿
地或田边,分布于广东、广西、福建、海南等地。其味
辛、微苦,性寒,有大毒,根茎有清热解毒、散结止痛
的作用;常用于治疗疮疡痈毒、毒蛇咬伤、毒蜂螫伤
等〔1〕。海芋 Alocasia macrorrhiza(L. )Schott 又名广
东狼毒,生长于海拔 1 700 m以下的山野田间,分布
于华南、西南及福建、台湾等地。其味辛,性寒,有
毒,根茎具有清热解毒、行气止痛、消肿等功效。关
于尖尾芋和海芋的毒副作用、抗蛇毒作用、化学成分
及地下部分的显微特征等,近年来已有报道〔2-8〕。尖
尾芋和海芋均为有毒民间草药,在岭南分布广泛,通
常人们的初步识别主要依赖于对其茎叶的观察,曾
有因误采误食而造成中毒事件的报道。为了保证用
药安全和进一步进行深层次开发利用,本实验在二
者地上部分叶形态脉序图谱分析〔9〕的基础上进行
茎叶显微构造比较研究。
1 材料与方法
1. 1 材料 尖尾芋样品和海芋样品于 2010 年 9 月
7 日采自南方医科大学药圃,经笔者马骥教授鉴定,
尖尾芋为天南星科海芋属植物尖尾芋 Alocasia cu-
cullata(Lour. )Schott,海芋为同属植物海芋 Alocasia
macrorrhiza(L. )Schott。
1. 2 仪器及试剂 PM-2135 型切片机(德国莱
卡),Nikon Eclipse E600 生物显微镜,OLYMPUS
(COVER-018)体视显微镜,Nikon coolpix 4500 数码
相机。所有试剂均为分析纯。
1. 3 制片方法 永久制片分别取两者过叶中脉的
叶片、靠近叶片的圆柱形叶柄、靠近根茎的带叶鞘叶
柄,剪成约 1 cm长的小段,经 FAA 固定,脱水,常规
石蜡切片,番红-固绿染色,中性树胶封片。
粉末装片取两者干燥的叶、叶柄,剪成约 1 cm
长的小段,40 ℃烘干,粉碎后,取粉末制作水装片和
水合氯醛透化装片。叶表面撕片取新鲜叶片浸湿
后,撕取其上、下表面细胞,制成水装片。
2 结果
2. 1 尖尾芋基原鉴别 草本。地上茎圆柱形,直
径 3 ~ 6 cm,黑褐色,具环形叶痕,株高通常 15 ~ 60
cm。叶柄绿色,长 25 ~ 30 cm,由中部至基部扩大成
叶鞘;叶片盾状着生,草质至近肉质,深绿色,宽卵状
心形,长 15 ~ 40 cm,宽 10 ~ 18 cm,先端骤尖,基部
心形或圆形,全缘,叶脉两面凸起,侧脉 5 ~ 8 对。花
序柄圆柱形,常单生,长 20 ~ 30 cm;佛焰苞近肉质,
管部长圆状卵形,檐部狭舟状,边缘内卷,先端具狭
长的凸尖。肉穗花序短于佛焰苞,长约 10 cm;雄花
位于上部,中性花在中部;雌花位于下部,子房上位,
1 室。浆果淡红色,近球形,直径 6 ~ 8 mm,通常种
子 1 枚。
2. 2 海芋基原鉴别 多年生大型草本。地上茎圆
柱形,直径 10 ~ 30 cm,常被枯萎的叶柄基部所包
裹,呈棕黄色,叶柄脱落部分可见环形叶痕。株高通
常为 0. 5 ~ 1. 5 m左右。叶柄粗壮,长 60 ~ 90 cm,基
部扩大成鞘,抱茎;叶片阔卵形,草质至近肉质,黄绿
色,长 30 ~ 90 cm,宽 20 ~ 60 cm,先端短尖,叶基耳
形,边缘波状,侧脉 9 ~ 12 对,两面凸起,粗而明显。
花序柄圆柱形,2 ~ 3 枚丛生,长 12 ~ 60 cm。佛焰苞
管部卵形或短椭圆形;檐部舟状,先端喙状,长 10 ~
30 cm。肉穗花序短于佛焰苞,长 10 ~ 17 cm;雄花
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DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2014.04.019
位于上部,中性花在中部;雌花位于下部,子房上位,
1 室。浆果红色,长圆柱形,长 8 ~ 10 mm,直径 5 ~ 6
mm,通常种子 1 枚。
2. 3 尖尾芋地上部分显微鉴别
2. 3. 1 叶片横切面:为两面叶。上表皮细胞类长
方形,稍大,下表皮细胞类圆形,稍小,可见气孔;上
下表皮均外被较薄的角质层,上表皮角质层平直,下
表皮角质层锯齿状凸起。栅栏组织细胞 1 ~ 2 列,短
柱状,约占叶肉组织 1 /3,长 50 ~ 100 μm,直径 15 ~
25 μm,通过主脉;海绵组织占较大部分,形状不规
则,排列疏松,细胞间隙大。主脉呈半圆形,向下显
著突起,上部平坦稍隆起;维管束外韧型,多数、散
生,但沿上表皮栅栏组织下方排成规整的一列,沿下
表皮内侧呈相对整齐一排,靠近上下表皮的维管束
外可见纤维束存在,不木化,部分纤维呈裂开状。中
央散布多数外韧型维管束及气腔,木质部可见 1 至
2 个大型导管,多数为 2 个成对存在。主脉薄壁细
胞和叶肉细胞中易见草酸钙针晶和簇晶。针晶束多
数分布在靠近气腔边缘及内侧处。可见紫色块状物
质零星分散于叶肉细胞及薄壁细胞中。见图 1 ~ 5。
图 1 尖尾芋叶片横切面简图(×40)
1.孔下室 2.上表皮 3.栅栏组织 4.海绵组织 5.草酸
钙簇晶 6.气腔 7.草酸钙针晶 8.薄壁组织 9.维管束
10.下表皮
2. 3. 2 圆柱形叶柄横切面:外观呈类圆形,类似单
子叶植物茎横切面构造。表皮细胞长方形,外被较
厚的锯齿状角质层。多数维管束及气腔散在于基本
薄壁组织中。靠近表皮内侧的两排维管束环列较为
整齐,维管束有限外韧型,木质部通常有一个大型导
管,外侧有韧皮纤维,部分纤维呈裂开状。针晶束多
见,散在于薄壁细胞中,常分布在靠近气腔边缘及内
侧处,也可见簇晶。见图 6。
2. 3. 3 带叶鞘叶柄横切面:外观呈半圆形,两角处
狭长延伸为鞘状。上表皮角质层平直,下表皮角质
层锯齿状凸起。背茎面维管束延伸至叶鞘末端,向
茎面叶鞘无维管束分布。维管束木质部通常有 1 ~
2个大型导管。簇晶大多分布于近表皮薄壁细胞
图 2 尖尾芋叶脉向茎部分详图(×100)
1.上表皮 2.气孔 3.栅栏组织 4.纤维束 5.薄壁组织
6.木质部(导管)
图 3 尖尾芋叶脉背茎部分详图(×100)
1. 木质部 2.韧皮部 3. 薄壁组织 4.纤维束(裂开)
5.下表皮
图 4 尖尾芋叶脉中部维管束及气腔详图(×100)
1.薄壁组织 2.韧皮部 3.木质部 4.草酸钙针晶 5.气
腔
·195·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 37 卷第 4 期 2014 年 4 月
图 5 尖尾芋叶片部分详图(×100)
1.上表皮 2.草酸钙针晶 3.栅栏组织 4. 草酸钙簇晶
5.海绵组织 6.下表皮 7.气孔
图 6 尖尾芋圆柱形叶柄横切面简图(×40)
1.表皮 2.维管束 3.气腔 4.薄壁组织
中。皮层及薄壁细胞中可见紫色物质零星分布,其
余特征与圆柱形叶柄相似。
2. 3. 4 叶表面撕片及地上部分粉末制片:粉末墨
绿色,草酸钙针晶众多,成束或者散在;草酸钙簇晶
散在,或在薄壁细胞内,直径 15 ~ 25 μm;导管为螺
纹导管;叶上表皮细胞垂周壁较平直,气孔少;下表
皮细胞垂周壁较弯曲,气孔较多;气孔为短平列型,
副卫细胞 2 个;副卫细胞长 37 ~ 62 μm,宽 25 ~ 37
μm。见图 7。
图 7 尖尾芋叶片上表皮(A)和下表皮(B)
及气孔详图(×100)
2. 4 海芋地上部分显微鉴别
2. 4. 1 叶片横切面:两面叶。上下表皮均外被睫
毛状角质层,上表皮角质层密集,下表皮角质层较稀
疏;栅栏组织约占叶肉组织 1 /2,长 50 ~ 75 μm,通过
主脉;主脉呈半圆形,向下显著突起,上面微微凸起;
维管束外韧型,木质部可见 1 或 2 个成对大型导管,
以单个大型导管存在居多;在主脉薄壁细胞和叶肉
细胞中易见草酸钙簇晶和针晶。有些簇晶及针晶束
分布在靠近气腔边缘及内侧处;其余特征与尖尾芋
叶横切面类似。
2. 4. 2 圆柱形叶柄横切面:外观呈类圆形,类似单
子叶植物茎横切面构造。表皮外被睫毛状角质层;
维管束木质部大型导管单个或者成对存在;其余特
征与尖尾芋圆柱形叶柄横切面类似。
2. 4. 3 带叶鞘叶柄横切面:外观呈半圆形,两角处
狭长延伸为鞘状。中部维管束外侧有木化纤维,不
开裂;簇晶大多分布在靠近气腔边缘处,针晶散在或
成束;其余特征与尖尾芋带叶鞘叶柄横切面类似。
2. 4. 4 叶表面撕片及地上部分粉末制片:粉末墨
绿色,草酸钙簇晶众多,大多集中分布在薄壁细胞
里,直径 25 ~ 38 μm;草酸钙针晶成束或散在;导管
为螺纹导管;叶上表皮细胞垂周壁较平直,气孔少;
下表皮细胞垂周壁较弯曲,气孔较多;气孔为短平列
型,副卫细胞 2 个;副卫细胞长 45 ~ 62 μm,宽 23 ~
25 μm。
2. 5 尖尾芋和海芋显微特征的区别要点 见表 1。
表 1 尖尾芋和海芋显微特征比较
尖尾芋 海芋
叶 主脉 呈半圆形,上部
呈平坦稍隆起
呈半圆形,上面微
微凸起
上下表皮 上表皮角质层平
直,下表皮角质
层锯齿状凸起
上下表皮均被睫毛
状角质层,上表皮
角质层密集,下表
皮角质层较稀疏
栅栏细胞 约占叶肉组织
1 /3
约占叶肉组织 1 /2
叶鞘状
叶柄
簇晶 大多分布在靠近
表皮下方的皮层
细胞里
大多分布在靠近空
腔边缘处
中部维管束
外侧有无木
化纤维
无 有
粉末 针晶数目比簇晶
多
簇晶数目比针晶多
3 小结与讨论
3. 1 尖尾芋和海芋同为天南星科海芋属植物,亲
缘关系相近,研究结果也表明两者在形态特征和显
微结构上具相似性;主要表现为:两面叶,栅栏组织
通过主脉,维管束为有限外韧型,气孔短平列型,导
·295· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 37 卷第 4 期 2014 年 4 月
管为螺纹导管,含草酸钙针晶和簇晶,而两者的角质
层形态、栅栏细胞占叶肉组织的比例及草酸钙结晶
的分布等可作为区别点。
尖尾芋和海芋具备单子叶植物的一些基本构造
特征,例如:多数有限外韧维管束散生,叶柄的一部
分抱茎成叶鞘等。但也存在某些双子叶植物的构造
特征,例如:两面叶构造,脉序为网状脉序,不同于单
子叶植物常见的平行脉序等。这些性状反映出植物
在形态结构方面的复杂性和多样性,也说明在比较
鉴别亲缘关系相近的中药或草药时,不仅要注意它
们形态结构的区别点,而且要关注它们进化性状的
同一性。
3. 2 在显微鉴定观察中发现尖尾芋和海芋叶片与
叶柄的纤维呈现开裂状。海芋带叶鞘叶柄中部维管
束可观察到木化纤维,且被染成红色;而其圆柱形叶
柄中没有被染红的木化纤维。可能是与带叶鞘叶柄
较靠近地下部分,木化程度有所加强,海芋植株较大
型等有关。在尖尾芋和海芋地上部分粉末制片中,
并未观察到纤维,可能与其地上部分木化程度低有
关。
3. 3 有关尖尾芋和海芋地下部分的生药学研究报
道其根茎均含有周木型维管束,但在观察二者地上
部分显微结构时均未发现有周木型维管束。在海芋
的根茎中,中柱维管束为周木型及外韧型,并且周木
型维管束分布于中央,外韧型维管束较靠外侧如皮
层或中柱外围,推测由于叶起源于茎尖周围的叶原
基,所以显微鉴定结果未发现叶和叶柄含有周木型
维管束,可能与植物器官的构造和各部分之间的连
接有关。
3. 4 Dilcher〔10〕根据副卫细胞数目、位置、长短,将
植物气孔分为 31 种类型。笔者认为,尖尾芋和海芋
叶片表皮的气孔轴式为短平列型,即位于保卫细胞
侧边的 2 个副卫细胞伸长或不伸长,不完全包围保
卫细胞,其长轴平行于保卫细胞。这种气孔类型既
不同于一般教科书所讲的双子叶植物的平轴式、直
轴式、不等式、不定式和环式等常见气孔类型,也不
同于单子叶植物禾本科哑铃型保卫细胞的气孔类
型。
参 考 文 献
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1-157.
《中药材》杂志在“中国知网”发行情况:2010 年期刊机构用户总计 3196 个,国际个
人读者分布在 20 个国家和地区;2011 年期刊机构用户总计 3232 个,国际个人读者分布
在 22 个国家和地区;2012 年期刊机构用户总计 3304 个,国际个人读者分布在 21 个国家
和地区。
·395·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 37 卷第 4 期 2014 年 4 月