全 文 :收稿日期:2008-07-07; 修订日期:2008-09-08
基金项目:国家科技支撑计划(No.2006BAI06A10-2-3)
作者简介:谢果珍(1984-),女(汉族),广东河源人 ,现为华中农业大学在
读硕士研究生 ,主要从事药用植物种质资源等方面的研究工作.
*通讯作者简介:王 沫(1956-), 男(汉族),湖北汉川人 , 现任华中农业
大学植物科技学院教授 ,博士生导师 ,硕士学位 ,主要从事药用植物资源 、
昆虫毒理学研究工作.
不同居群栝楼叶表皮气孔形态研究
谢果珍 ,舒少华 ,王 沫*
(华中农业大学药用植物研究所 ,湖北 武汉 430070)
摘要:目的 对采集于河南 、河北 、湖北和贵州四省共 14个居群栝楼进行叶片气孔显微特征观察 ,为栝楼种质资源多样性
研究提供参考。方法 利用光学显微镜 ,观察不同居群栝楼叶表皮细胞和气孔的形态及分布特性 , 并对观测结果进行聚
类分析。结果 不同居群栝楼气孔在叶片上分布较均匀 , 呈随机分布。气孔大小 、气孔密度 、气孔指数及表皮细胞数在居
群之间有所差别。结论 叶表皮气孔及表皮细胞形态 、气孔密度和气孔指数可以作为栝楼种质资源多样性研究的一个指
标。
关键词:栝楼; 叶表皮; 气孔; 表皮细胞
中图分类号:R282.5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2008)12-2956-02
StudyontheStomatalMorphologyofDifferentGeographicalPopulationsofTrichosanthes
kirilowiiMaxim.
XIEGuo-zhen, SHUShao-hua,WANGMo*
(MedicinalPlantInstituteofHuazhongAgriculturalUniversity, Wuhan, Hubei, 430070, China)
Abstract:ObjectiveTostudythebiodiversityofTrichosantheskirilowiMaxim..Thestomatalmorphologyof14 diferentgeo-
graphicalpopulationswereobservedunderlightmicroscope(LM).MethodsWefoundthatdiferentpopulationsweresimilarin
morphologyofstomataandepidermalcel, butdifferentinsize, density.ResultsTheresultsshowedthatthemorphologyofstoma-
taandepidermalcelcouldbethecommoncharacterofT.kirilowii, andthedifferenceinsizeanddensitybetweengeographical
populationscouldshowthespeciesbiodiversity.ConclusionThestomatalmorphologyisoneofindexestostudythespeciesbiodi-
versityofT.KirilowiMaxim.
Keywords:TrichosantheskirilowiMaxim; Stomatalmorphology; Stomata; Epidermalcel
栝楼 TrichosantheskirilowiiMaxim.葫芦科栝楼属 Trichosan-
thesL.植物 ,雌雄异株 ,多年生草质藤本 , 是一种药用价值很高的
植物。其果实(瓜蒌)、根(天花粉)和种子(瓜蒌子)都是常用中
药材。瓜蒌有清热化痰 、润肺止咳的功效;天花粉可用于中止妊
娠 、抗癌 、抗艾滋病毒;瓜蒌子富含大量人体所需的脂肪 、蛋白质 、
亚油酸 、维生素 E和钙 、镁 、钾 、铁 、锌等多种微量元素 ,具有较高
的营养价值 [ 1, 2] 。 栝楼在河南 、山西 、河北 、山东 、甘肃 、四川 、贵
州 、江西 、云南等地都有种植 , 多生于山坡 、山谷 、灌丛和林缘等地
方 , 种质资源非常丰富。 通过长期演化 ,栝楼不同居群间株型相
似 , 叶形多变 , 果型相似 , 表型十分复杂 ,并因外在形态上的差异
而形成不同的近缘类群 [ 3] 。
在植物种质资源多样性研究中 ,植物叶表皮气孔的显微特征
是一个重要的指标。不少研究者通过比较植物叶表皮气孔形态 ,
分析其与地理环境的关系 [ 4, 5] ,也有研究者根据叶表皮气孔形态
探求其植物遗传变异的可能轨迹 [ 6 , 7] 。另外 , 叶表皮气孔形态在
分类学上也有较重要的意义 [ 8 ~ 14] 。查阅文献后笔者发现对栝楼
叶表皮气孔显微观察的研究较少。本文主要通过对 14个不同居
群栝楼叶表皮气孔形态进行观察比较 ,探索其在栝楼种质资源研
究中的作用。
1 材料
材料于 2006年采自河南 、河北 、湖北和贵州四省的不同地
方 , 共 14个居群。经湖北中医学院刘合刚教授鉴定为正品栝楼 ,
现种植于华中农业大学药用植物资源圃。居群编号与采集地见
表 1。
表 1 居群编号与采集地
居群编号 采集地(经度 ,纬度)
XH 河南西华 (114.5, 33.79)
YC 河南伊川 (112.42, 34.43)
HD 河北邯郸(114.47, 36.6)
HC 湖北汉川(113.59, 30.63)
GZ 贵州盘县(104.64, 25.81)
XY-1 河南信阳 (114.08, 32.13)
XY-2 河南信阳 (114.08, 32.13)
NX-1 河南内乡(111.83, 33.05)
NX-2 河南内乡(111.83, 33.05)
DZ-1 河南邓县 (112.08, 32.68)
DZ-2 河南邓县 (112.08, 32.68)
DZ-3 河南邓县 (112.08, 32.68)
DZ-4 河南邓县 (112.08, 32.68)
DZ-5 河南邓县 (112.08, 32.68)
2 方法
2.1 制片方法 于晴天上午 10:00采集不同居群栝楼成熟植株
茎中部叶片 ,洗净。参照杨丽华 [ 9]的方法 , 用镊子撕取叶片中部
表皮 , 用 0.5%亚甲基蓝染色 15 min, 蒸馏水洗去多余染料 , 30%
甘油封片。每个居群重复 3次。 制成的临时玻片置于 Olimpus
BH显微镜下观察 , Nikon710拍照。
2.2 表皮细胞与气孔形态比较 对不同居群栝楼叶片下表皮细
胞与气孔形态比较观察。
2.2.1 气孔密度 放大 10×40时 , 随机观测统计叶片中部 30个
视野的气孔数 ,求其平均值 , 并换算成单位面积(mm2)上气孔数。
2.2.2 表皮细胞数 放大 10×40时 , 随机观测统计叶片中部 30
个视野的表皮细胞数 ,求其平均值 , 并换算成单位面积(mm2)上
表皮细胞数。
2.2.3 气孔大小 放大 10×40时 ,用测微尺随机测量 20个气孔
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时珍国医国药 2008年第 19卷第 12期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2008VOL.19NO.12
的长 、宽 ,计算长宽比 , 求其平均值。
2.2.4 气孔指数(I)放大 10×40时 , 随机测量叶片中部 20个
视野的气孔数(S)和表皮细胞数(P)。 I(%)=[ S/(S+P)] ×
100(%)。求平均值。
2.3 数据分析 观测数据用 SAS软件进行方差分析及聚类分
析。
3 结果
3.1 叶表皮细胞形态 在光学显微镜下 , 不同居群栝楼叶表皮细
胞均为不规则形 , 垂周壁呈波浪型 , 其长轴方向大多与叶脉走向
一致。根据波纹的深浅将表皮细胞分为深波状和浅波状。表皮
细胞垂周壁属于深波状的居群有 XH。 YC, HD, HC, GZ, XY-1,
XY-2, NX-2, DZ-4和 DZ-5;为浅波状的有 NX-1, DZ-1, DZ-2和
DZ-3。具体形态见图 1。
3.2 叶表皮气孔形态 栝楼叶片上表皮气孔较少 , 下表皮气孔较
密集 , 对 14个不同居群栝楼下表皮细胞与气孔形态观察 , 结果见
表 2。
表 2 14个不同居群栝楼叶片下表皮气孔形态比较
居群
编号
气孔密度 /
个· mm-2
表皮细胞数 /
个· mm-2
气孔指数
(%)
气孔大小 /μm
气孔长 气孔宽 气孔长 /气孔宽
XH 258D 915AB 24.1D 11.1EF 4.8A 2.5C
YC 222G 664FG 26.9BC 11.3DE 2.4GH 6.7BC
HD 288C 724F 28.4ABC 14.3AB 4.1B 3.6C
HC 230FG 599I 29.8A 15.2A 3.6BCD 4.5BC
GZ 225FG 841D 22.5D 13.8ABC 3.3CDE 4.4BC
XY-1 240EF 699FG 26.6C 10.3EFG 4.1AB 2.7C
XY-2 264D 779E 27.3BC 13.3BC 4.0BC 3.6C
NX-1 248DE 867CD 22.9D 9.4G 2.5FGH 4.7BC
NX-2 344A 866CD 28.5AB 11.0EF 2.9EFG 4.3BC
DZ-1 257D 865CD 23.5D 10.5EFG 1.7IJ 8.5B
DZ-2 317B 933A 28.4ABC 12.5CD 2.1H 8.2B
DZ-3 255DE 887B 23.3D 9.7FG 2.3GH 4.7BC
DZ-4 206H C647H 23.3D 13.3BC 3.2DEF 7.1BC
DZ-5 240EF 769E 24.3D 13.0BC 1.4J 16.3A
方差分析在 0.01水平上进行
图 1 不同居群栝楼叶表皮气孔形态(40×)
从图 1可以看出 , 不同居群栝楼叶片气孔分布较均匀 , 呈随
机分布。气孔只分布在叶脉之间 ,叶脉处无气孔分布。气孔均属
于无副卫细胞型。保卫细胞呈肾形 ,其长轴大部分与叶脉平行。
各居群栝楼气孔大小差异比较显著 ,这种差异不仅表现在不
同居群之间 ,还体现在同一居群中。从表 2可以看出 , DZ-5气孔
长宽比最大 ,为 16.3, 与其它居群达到极显著差异。 XH的比值
则最小 ,为 2.5。 YC, HC, GZ, NX-1, NX-2, DZ-3, DZ-4以及 XH,
HD, XY-1, XY-2的气孔密度较为接近 , 无显著差异。各居群栝楼
气孔密度也体现出较为显著的差异 , NX-2和 DZ-2有着较大的气
孔密度 ,气孔数在 300个 /mm2以上 , 而 DZ-4的气孔密度最小 , 仅
为 206个 /mm2。
气孔指数在同一居群中较为稳定 ,而在不同居群间呈现出一
定差异。 HD, NX-2和 DZ-2;XH, GZ, NX-1, DZ-1, DZ-3, DZ-4以及
DZ-5的气孔指数较为一致。
3.3 聚类分析 为研究栝楼叶表皮气孔形态与原生境是否有关 ,
对上述 6个指标数据采用最短距离法进行聚类分析。聚类分析
结果见图 2。
图 2 不同居群栝楼叶表皮气孔形态聚类分析
从图 2可以看出 , 在距离 0.2处 , XY-1和 HC;NX-1和 DZ-5
首先被聚为一类。根据各特征值占总方差的百分比和累计百分
比 2个指标 , 发现将 14个居群聚为 3类比较合适。由图可见 , 在
距离 0.55处 , 14个居群栝楼可以被聚为 3类 , 第一类包括 XH,
HD和 DZ-2等居群;NX-2单独聚为一类;YC, HC, GZ, XY-1,
XY-2, NX-1, DZ-1, DZ-3, DZ-4和 DZ-5等 10个居群被聚为一类。
聚类结果表明 , 采集地较为相近的居群如采自河南邓县等地的
DZ-1, DZ-3, DZ-4和 DZ-5以及采自河南信阳的 XY-1, XY-2叶表
皮气孔形态较为接近。 然而 , 同样来自河南内乡的 NX-1, NX-2
在气孔形态上有着较大差异。
4 讨论
4.1 气孔形态与原生境的关系 有研究表明 , 植物叶片形态与地
理环境息息相关 ,同一种属植物生长在不同生境下 ,其叶表皮气
孔形态有着较显著的差异。根据这些差异可以讨论与猜测植株
进化与变异轨迹 [ 6 , 7] 。本研究聚类分析结果并没有表现出不同
居群栝楼叶表皮细胞和气孔形态与采集地明显的相关性。究其
原因 , 可能是由于栝楼标本采集地经纬度差异不大 ,各居群栝楼
生长环境有一定相似性 ,也有可能是因为栝楼标本采集后种植于
同一生境中 , 已适应新生境 , 受原生境影响减弱。因此 ,判断栝楼
植株叶表皮气孔形态与采集地是否相关还需要进一步的研究。
4.2 气孔形态在栝楼种质资源多样性研究中的作用 栝楼对生
态环境的要求不高 ,在全国多个地区都有种植 , 种质资源十分丰
富。本研究比较观察了不同居群栝楼气孔的显微形态。结果表
明 , 各居群栝楼叶表皮气孔分布与表皮细胞形态具有高度的一致
性 , 说明了其可能为同种植物具备的共同特征 , 可以作为鉴定植
株是否为栝楼的依据。气孔密度和气孔指数在不同居群中差异
显著 , 在同一居群中则较为稳定。气孔大小以及表皮细胞数不仅
在不同居群间有较显著的差异 ,在同一居群中也有较大差异 。气
孔密度 、气孔大小 、气孔指数以及表皮细胞数等指标体现了同种
植物在进化过程或在不同环境下产生的差异。因此 ,可以作为栝
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LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2008VOL.19NO.12 时珍国医国药 2008年第 19卷第 12期
楼种质资源多样性研究的参考指标。
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收稿日期:2008-05-20; 修订日期:2008-09-25
基金项目:国家自然科学基金(No.30760308)
作者简介:李治建(1982-),男(汉族),河南夏邑人 ,现为新疆石河子大学
在读硕士研究生 ,学士学位 ,主要从事药理学研究工作.
*通讯作者简介:斯拉甫 ·艾白(1960-),男(维吾尔族), 新疆伊犁人 ,现
任新疆维吾尔自治区维吾尔医医院 、新疆维吾尔自治区维吾尔医药研究
所主任药师 ,硕士生导师 ,硕士学位 ,主要从事抗炎免疫药理学研究工作.
地锦草提取物体外抗真菌作用研究
李治建 1 ,古力娜·达吾提2 ,斯拉甫·艾白 2, 3*
(1.新疆石河子大学药学院 ,新疆 石河子 832000;
2.新疆维吾尔自治区维吾尔医医院 ,新疆 乌鲁木齐 830049;
3.新疆维吾尔自治区维吾尔医药研究所 ,新疆 乌鲁木齐 830049)
摘要:目的 对地锦草提取物进行体外抗真菌实验 , 测定其最小抑菌浓度(MIC)值。方法 采用美国临床实验室标准化委
员会(NCCLS)推荐的《产孢丝状真菌的液基稀释法抗真菌药物敏感性试验方案》(M38-A), 测定地锦草提取物对 60株
临床常见皮肤癣菌的 MIC。参考 MIC结果 ,选取地锦草提取物敏感的 6株皮肤癣菌按文献方法进行杀菌试验。结果 地
锦草提取物对红色毛癣菌的 MIC范围为 128 ~ 1 024μg· ml-1 ,平均 MIC为 446 μg· ml-1;对石膏样毛癣菌的 MIC范围
为 128 ~ 1 024 μg· ml-1 ,平均 MIC为 539μg· ml-1。杀菌结果显示 , 6株皮肤癣菌均生长 , 表明地锦草具有抑菌作用 , 其
抗真菌作用是通过抑制真菌生长而发挥作用的 ,而不具有杀菌作用。结论 地锦草提取物体外实验对真菌的生长具有抑
制作用。
关键词:地锦草提取物; M38-A方案; 体外抗真菌; 最低抑菌浓度
中图分类号:R962;R291.5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2008)12-2958-02
StudyonAntifungalSusceptibilityofDijincaoExtractagainstDermatophytes
LIZhi-jian1 , Gulnar·Dawuti2 , Silafu·Aibai2, 3*
(1.ShiheziUniversity, Shihezi832000 , China;2.XinjiangUighurMedicalHospital, Urumqi830049, China;
3.InstituteofXinjiangUighurMedicine, Urumqi830049, China)
Abstract:ObjectiveToexaminetheantifungaleffectofDijincaoextractinvitroandtomeasuretheminimuminhibitoryconcen-
tration(MIC).MethodsAccordingtothestandardapprovedbytheNationalCommitteeforClinicalLaboratoryStandards(NC-
CLS):ReferenceMethodforBrothDilutionAntifungalSusceptibilityTestingofFilamentousFungi(M38-A), theMICsofDi-
jincaoextractagainst60strainsofcommonclinicaldermatophytesweredetermined.AccordingtothoseMICs, 6strainsofdermato-
phytesbeingsensitivetoDijincaoextractwereselected, andgermicidaltestwasconductedaccordingtothemethodindocuments.
ResultsTheMICrangeofDijincaoextractagainstTrichophytonrubrumwas128 ~ 1 024μg· ml-1 , meanMICwas446μg·
ml-1;theMICrangeofDijincaoextractagainstTrichophytonmentagrophyteswas128 ~ 1 024μg· ml-1 , meanMICwas539μg·
ml-1.Theresultofgermicidaltestshowedthatallthe6 strainsofdermatophytesgrew.ConclusionDijincaoextracthasantifun-
galactivityagainstthedermatophytesinvitro.
Keywords:Dijincaoextract; M38-A; Antifungalinvitro; MIC
地锦草 , 维吾尔名为夏塔热其尼(Xiahatereqini)、雅丽蔓
(Yalmankulake), 为大戟科植物地锦 EuphorbiahumifusaWilld.或
斑地锦 EuphorbiamaculataL.的干燥全草 , 是维吾尔医常用药材 ,
临床主要用于治疗手癣 、体癣 、足癣 、花斑癣 、银屑病 [ 1] 。研究发
现 , 地锦草提取物具有抗细菌作用 , 但其抗真菌方面的研究和文
献报道较少。为了研究地锦草提取物的体外抗真菌的作用 ,我们
参照美国临床实验室标准化委员会(NCCLS)推荐的《产孢丝状
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时珍国医国药 2008年第 19卷第 12期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2008VOL.19NO.12