全 文 ：第 29卷 第 1期
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中 华 中 医 药 学 刊
CH INESE ARCH IVES OF TRAD IT IONAL CH INESE MED IC INE
Vo.l 29 No. 1
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硕
士
课
题
网
站
中华中医药
学刊
日本毛连菜花粉及果实微形态特征的研究
王永红,高建平
(山西医科大学药学院,山西 太原 030001)
摘 要:利用光学显微镜和扫描电镜观察日本毛连菜的花粉及果实微形态结构。结果表明: 花粉粒外壁刺状
纹饰基部粗大, 刺状突起呈环形排列或数个密集成群; 网眼小且深, 大小、形状相近; 萌发孔 3个, 具大型瘤状突
起,瘤状突起为脑纹状纹饰。果实有 5~ 10余条高起的纵肋和 5条较深的纵沟, 纵沟贯穿果实两端。外果皮细胞
狭长形、先端呈游离的指状突起,游离部分层叠环绕果实排列。果实石蜡切片, 外果皮为一列波状弯曲的表皮细
胞;中果皮由多列细胞组成,细胞壁极厚; 内果皮为一列椭圆形细胞;种皮为两列狭长形薄壁细胞;子叶内含大量
糊粉粒;无胚乳。结果反映了日本毛连菜花粉及果实微形态特征明显,可将其作为鉴别日本毛连菜的依据。
关键词:日本毛连菜;显微鉴别; 石蜡切片;扫描电镜; 花粉;果实
中图分类号: R284. 71 文献标识码: A 文章编号: 1673 -7717( 2011) 01 - 0179 -04
Study on the M icromorpholog ica lCharacters of Pollen and F ru it o fP icr is japon ica Thunb.
WANG Yong-hong, GAO Jian-ping
( Co llege of Ph arm acy, ShanxiMedical Univers ity, Taiyu an 030001, Shanx,i Ch in a)
Abstrac t: The m icrom orpho log ical charac te rs of pollen and fruit o fP icr is jap onica Thunb w ere obse rved by app ly ing
ligh tm icro scope ( LM ) and scanning elec tron m icroscope ( SEM ) . The results show tha t po llen ex tine ofP. japonica
Thunb. ha s thorn - like o rnam en tation, w hose ba se is thick. The thorn - like pro tube rances are ring - shaped a rrange-
m ent o r dense c lusters; Mesh is sm a ll and deep, bo th size and shape a re sim ilar; Three ape rtures w ith three large tum o r
- like pro tuberancesw hich have brain stria te o rnamenta tion. The fruit has about five to ten longitudina l ribs and five deep
furrow tha t acro ss the fruit bo th sides. Exoca rp ce lls are long and na rrow, the tip o f the finge r- like pro trusions are disso-
c ia tive, fing er- like pro trusions a rrangement w ere stacked around the frui.t Pa ra ffin se ction of frui,t the exocarp is one
list of wavy cu rved epide rm a l ce lls; Them esoca rp consists o fm ultico lumn ce lls, whose cellw all is very thick; The endo-
carp is a string of ova l - shaped cells. Seed coa t consists o f tw o narrow - shaped pa renchym a ce lls; The co ty ledon con-
ta ins a grea t quan tity o f a leurone g ra ins, w ithou t endosperm. The results ind ica te that the m icrom orpho logica l characters
o f po llen and fruit ofP. japon ica Thunb is obv ious and it can be used as a basis to identifyP. japonica Thunb.
Keyw ords: P icris japonica Thunb; m ic roscopic iden tification; para ffin sec tion; SEM; po llen; fru it
收稿日期: 2010 - 08 - 19
作者简介:王永红 ( 1981 - ) ,女, 山东潍坊人,硕士研究生, 研究方
向:植物药鉴定新技术与分子生物学。
通讯作者:高建平 ( 1963 - ) ,女, 山西太原人,教授, 硕士研究生导
师,博士,研究方向:植物药鉴定新技术与分子生物学。
日本毛连菜 ( P icr is japonica Thunb)为菊科毛连菜属
( P icris )多年生草本植物, 全草入蒙药, 具有清热、消肿及
止痛作用;主治流感、乳痈。
中国植物志中记载毛连菜属 ( P icr is L. )约 40种,分布
欧洲、亚洲与北非地区。其中分布于我国的主要有:毛连菜
原亚种 ( P. hieracio ides L. sub sp. hieracio ides )、日本毛连菜
( P. japon ica Thunb. )、单毛毛连菜 ( P. h ieracio ides sub sp.
fuscip ilo sa )、滇苦菜 ( P. junnanensis )、新疆毛连菜 ( P.
sim ilis ) ,它们的性状十分相似, 极易混淆。
其中日本毛连菜虽然是全草入药, 但粉末中花粉较多。
由于花粉粒因科、属、种的不同而有明显的区别, 所以花粉
粒形状、大小、颜色及萌发孔等特征可作为花类中药鉴别的
可靠依据 [1], 故日本毛连菜的花粉特征是其重要的鉴别依
据。乌兰图娅和高娃对日本毛连菜茎、叶横切构造及粉末
特征进行观察研究 [2 ], 但对花粉特征的描述较少, 有待进
一步研究。我们在光学显微镜下观察日本毛连菜花粉, 对
其形态特征进行了描述,但外壁纹饰不明确。因此, 对其进
行了扫描电镜研究。另外,果实是植物生长繁衍的根本, 果
实的形态特征也是鉴别的重要依据,所以同时采用石蜡切
片技术和扫描电镜技术对日本毛连菜果实微形态进行了观
察研究,为药用植物日本毛连菜的生药鉴别提供了另一依
据,同时为日本毛连菜进一步的开发和应用奠定了基础。
1 材料和方法
1. 1 材料
实验所用日本毛连菜花粉和果实采自山西省娄烦县,
原植物经山西医科大学药学院高建平教授鉴定为菊科毛连
菜属日本毛连菜 ( P. japon ica Thunb. )。
1. 2 方法
石蜡切片法制作果实的永久制片,番红―固绿双重染
色 [3]; 常规制片法制作花粉粒装片 [ 4]。光学显微镜观察、
DOI：10.13193/j.archtcm.2011.01.181.wangyh.001
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测量、描述、拍照。
取日本毛连菜的花,用乙醇梯度脱水,用无水乙醇时通
过纱布或细铜网将花粉滤过到离心管中, 经离心沉淀后,倒
去无水乙醇,放置在无尘通风处, 乙醇挥干后粘于 SEM样
品台上,真空喷金后在 JSM -35C扫描电镜下观察拍照。
取果实经超声洗涤、乙醇梯度脱水后,放置在无尘通风
处,干燥后粘于 SEM样品台上 ,真空喷金后在 JSM - 35C扫
描电镜下观察拍照。
2 结 果
2. 1 花粉微形态
2. 1. 1 花粉光学显微镜观察 花粉粒淡黄色, 近圆形。长
轴长 26Lm ~ 53Lm, 短轴长 24Lm ~ 47Lm。不同发育时期
和不同焦距观察的花粉粒外形不同。有的观察到六边形网
格式纹式, 6个刺状突起, 3个萌发孔, 外沿齿轮状; 有的外
壁表面全部被有细密短刺; 有的可见有 3个透明或不透明
的椭圆形突起。见图 1( 1~ 6)。
2. 1. 2 花粉扫描电镜观察 ¹ 花粉外壁有许多刺状纹饰,
刺基部膨大,尖部表面光滑 ( 3000倍 ) , 10000倍和 15000倍
下观察刺尖部有少量纵向的褶皱, 见图 1( 14 ~ 15)。刺状
突起呈环形排列,或数个密集成群。有 3个萌发孔, 萌发孔
处有 1个瘤状突起, 瘤状突起纹饰为脑纹状, 不同观察面上
的瘤状突起个数不同。外壁其它处密集许多网眼, 网眼小
且深, 大小、形状相近。º极面观:近球形, 中心为 1个瘤状
突起,被 1列环形排列的刺状突起围绕, 环形排列的刺状突
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1~ 6.光学显微镜下花粉粒形态 ( @ 400 ): 5.透化不完全的花粉粒; 6.未经甲醛透化的花粉粒。7~ 15.扫描电镜下花粉粒形态: 7.极面
观 @ 3000; 8.赤道面观 @ 3000; 9~ 11. 不同面观 @ 3000; 12~ 13. 不同面观 @ 2000; 14. 示刺状突起 @ 10000; 15. 示刺状突起 @ 15000。
图 1 花粉微形态特征
起基部连成一体,有两处未连接的裂隙,环形外又有 6列径
向排列基部连成一体的刺状突起, 外缘为许多刺状突起。
见图 1( 7)。»赤道面观:近球形, 中心处为一列呈 /日 0字
形排列的刺状突起, 刺状突起基部粗大连成一体。两侧有
2个瘤状突起,瘤状突起纹饰为脑纹状。外缘为许多刺状
突起。见图 1( 8)。¼ 不同面观:刺状突起一列排成环形, 3
个这种环形排列又呈三角形分布, 3个角处有 3个瘤状突
起,整体形状近三角形。见图 1( 9)。½ 不同面观: 外壁刺
状突起排列成六角星形,中心处为密集成群的刺突,外围为
6列径向排列的刺突, 整体近球形。见图 1( 10)。¾ 不同
面观: 1~ 2个刺状突起排列成的环, 1~ 2个瘤状突起, 整
体近球形。见图 1( 11~ 12)。
2. 2 果实微形态
2. 2. 1 果实横切面光学显微镜观察 ¹ 外果皮为 1列波
状弯曲的表皮细胞, 壁稍厚, 外被角质层, 时见表皮细胞游
离的指状片断。º中果皮由多列细胞组成, 细胞壁极厚。
»内果皮为 1列椭圆形细胞。¼ 种皮由 2列狭长形薄壁细
胞构成。½ 无胚乳。¾ 子叶为类圆形或椭圆形薄壁细胞,
内含大量糊粉粒。子叶中散在几个类圆形维管束, 由多个
较小排列紧密的类圆形或椭圆形薄壁细胞组成, 此处细胞
含糊粉粒较少。两片子叶最外 1层细胞均含草酸钙簇晶。
见图 2( 1~ 2)。
2. 2. 2 果实扫描电镜观察 ¹ 果实有 5~ 10余条高起的
纵肋,有 5条较深的纵沟,纵沟纵穿种子两端。整体观椭圆
形。见图 2( 3~ 4)。º果实一端侧面观: 似三层叠起的帽
子。见图 2( 5)。俯面观: 为三层叠起的同心圆, 圆心处附
属物呈五瓣花形,有的附属物脱落。见图 2 ( 6~ 7)。 »果
实另一端侧面观:短粗, 指状突起稀少,其它与其它部位无
差异。见图 2( 8)。俯面观: 呈五角星形,中间有孔, 表面有
许多长条状细胞紧密排列而成。见图 2( 9~ 10)。¼ 200倍
境下观:外果皮细胞狭长形, 多个细胞排列成一列, 先端呈
游离的指状突起,游离部分层叠环绕果实排列。指状细胞
群上有单个散在或多个排列紧密规则的指状突起,纵沟处
有较多指状突起。见图 2( 4)。½ 600倍镜下 /指状0明显,
外果皮细胞表面光滑。见图 2( 11)。¾ 1000倍镜下外果皮
细胞表面略显粗糙。¿ 2000倍和 3000倍镜下 , 指状细胞
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Ex:外果皮; M e:中果皮; En:内果皮; SC:种皮; D :i指状突起; SG:糊粉粒
1~ 2果实石蜡切片: 1.示果实整体结构 @ 100, 2.示果实整体结构 @ 400; 3~ 13扫描电镜下果实微形态: 3.果实整体观 @ 24, 4.示果实表
面 @ 200; 5.果实一端侧面观 @ 100, 6~ 7果实一端俯面观 @ 260, 8.果实另一端侧面观 @ 200, 9、10.果实另一端俯面观 @ 200, @ 260, 11.示
果实表面 @ 600, 12~ 13.果实表面次级结构 @ 2000, @ 3000。
图 2 果实微形态特征
次级网纹为脑纹状, 无网眼。见图 2( 12~ 13)。
3 讨 论
乌兰图娅和高娃对日本毛连菜茎、叶横切构造及粉末
特征进行观察研究 [2], 但对花粉及果实特征的描述较少,
本文通过光学显微镜和扫描电镜技术相结合, 对日本毛连
菜花粉和果实的微形态特征进行研究, 并详细描述,得出日
本毛连菜花粉及果实明显的微形态特征,可作为鉴别日本
毛连菜的依据。
在电镜下观察到的日本毛连菜花粉外观形态存在差
异,原因是它不同面上的纹饰不同,发育期不同形态也有变
化,总体上看, 成熟期的花粉球形, 外被细密刺状突起,刺状
突起基部膨大,在花粉主体上排列成特殊的纹饰,由单列排
成环形或聚集成群排列, 发育期不同刺状突起数量有所变
化,细密的刺状突起覆盖花粉全部表面, 随着向成熟期发
育,刺状突起排列成特殊的纹饰,出现萌发孔。日本毛连菜
花粉有 3个萌发孔,萌发孔处有较大型的瘤状凸起,被一列
环形排列的刺状突起所围绕。
光学显微镜下看到的花粉有 3个透明的椭圆形突起,
笔者判断为萌发孔处的 3个大型的瘤状突起因透化而形成
的。为此笔者做了验证性实验, 发现未经透化的花粉在光
镜下看到的为实体瘤状突起见图 1( 6),经水合氯醛透化后
瘤状突起膨胀变大并且透明,见图 1( 3)。
宏观观察日本毛连菜果实为痩果椭圆状, 长 3~ 5mm,
棕褐色,有高起的纵肋, 肋上及肋间有横皱纹,这些横皱纹
即电镜下观察到的多个指状细胞群, 层叠环绕果实排列。
石蜡切片中观察到的游离的不明物,结构来源不明确, 通过
扫描电镜确定了其即为果实表面 /指状0突起。光学显微
镜结合扫描电镜观察,日本毛连菜果实微形态特征明显。
参考文献
[ 1 ] 徐国钧.生药学 [M ].北京:人民卫生出版社, 1987: 162.
[ 2 ] 乌兰图娅,高娃.蒙药材毛连菜的生药鉴定 [ J ].中国民族医
药杂志, 2008, 4 ( 4) : 38 - 39.
[ 3 ] 张贵君,金哲雄,潘艳丽,等.常用中药显微鉴定 [M ]. 北京:
化学工业出版社, 2005: 11 - 20.
[ 4 ] 康廷国.中药显微鉴定学 [M ].北京: 中国中医药出版社,
2003: 37.