全 文 ：中革番ChineseTrsd|tlonalandHerbalDrugs纂38卷第9期2007年9月
商陆营养器官中蛋白质量与生长龄动态变化关系研究
王桂芹，王玉良，代光照
(安徽科技学院生物系。安徽凤阳233100)
摘耍：目的为商陆的开发和利用提供依据。方法利用光学显微技术、组织化学定位方法对美洲商陆Phytolacca
decandra不同生长龄的根、茎和叶进行解剖结构研究。结果除幼根外，不同生长龄的营养器官中均有活性蛋白质分
布，薄壁细胞是恬性蛋白质分布的场所。结论幼茎中蛋白质的量最为丰富，颗粒也较大．与老叶、幼叶、老茎和老根
中蛋白质的数量厦大小差异极显著l二年生的贮藏根中不含蛋白质，额外形成层中几乎不舍蛋白质。
关键词：商陆；营养器官，蛋白质；不同生长龄}解剖结构罐i织化学定位
中圈分类号：R282．7 文献标识码tA 文章编号：0253—2670(2007)09一1396—04
Relationshipofdynamicchangesb tweenproteinco tentsinvegetativeorgans
andgrowthyearsofPhytolaccaacinosa
WANGGui—qin，WANGYu-liang，DAIGuang—zhao
(DepartmentofBiology．AnhuiCollegeofScienceandTechnologytFengyang233100，China)
Abstract：ObjectiveTopro idebasisforidentificationandutilizationofPhj，tolaccade ndra·
MethodsAnatomicstructuresofdifferent—agedstoringroots．stemsandleavesofP．decandrawe e
studiedbylightmicroscopeandhistochemicallocalization．ResultsDifferent—agedvegetativeorganshave
activeproteinsexcepttheyoungroots，andtheproteinusedtoexistinparenchymaceils．Conclusion
Proteinco tenti youngstemsisthehighestandthegrainsizeisbiggerthantheothero gans，andthe
proteinco tenta dgrainsizeinyoungstemshavenotabledifferencesfromthatintheoldleaves，young
leaves，oldstemsandroots．Noproteinhasbeenfoundintwo—year—oldstoringrootsandextrac mbium，
Keywords：Phytolaccadec ndraL．Ivegetativeorgan}proteins；differentgrowthyea s}anatomic
structurel histoehemical10cation
商陆是一种常见的药用植物。我国有4种：商陆
(野萝h)PhytolaccaacinosRoxb．、美洲商陆(垂序
商陆，十蕊商陆)P．decandraL．、多雄蕊商陆P．
polyandraBatalin及日本商陆P．血ponica
Makino，以美洲商陆分布广泛、资源丰富Ct,z]。长期
以来，商陆主根是传统的泻下逐水药，具有逐水消
肿、解毒散结、利尿等功效，用于治疗水肿、胀满、痛
肿等症口“】。现代药理研究表明，商陆营养器官中含
有商陆皂苷和商陆多糖，二者均有较强的免疫活性
作用，商陆多糖对免疫功能有促进作用，以50rag／
kg商陆多糖对小鼠灌胃，能促进腹腔巨噬细胞吞噬
功能，并刺激小鼠脾淋巴细胞增殖及诱导脾细胞产
生，还能诱导小鼠腹腔巨噬细胞产生白介素一1
(IL—1)口]。国外近年来药理和临床实验表明，从商陆
叶片与种子中可以提取一种抗病毒蛋白，这种抗病
毒蛋白通过抑制人体免疫缺损病毒(即艾滋病病毒)
的复制可达到治疗艾滋病的目的。美国和南非已经
用商陆抗病毒蛋白为原料制成了抗艾滋病病毒的新
药，其疗效比tB前使用的药物高100～1000倍““]，
可见商陆具有良好的开发前景。目前国内外对商陆
的药用价值以及药理作用都有过研究报道，但对商
陆进行解剖结构的比较研究未见报道，研究商陆根、
茎、叶中活性蛋白质的量与不同生长龄的动态变化
关系，对进一步研究开发商陆植物资源在抗病毒领
域的潜力具有一定的理论和实践意义。
1材料与方法
1．1材料：研究材料是美洲商陆的幼茎和老茎，幼
叶和老叶，二年生、三年生、四年生和六年生根。实验
前采自生长在校园中的美洲商陆。
1．z方法
警鍪晶留：婺蓄吾§銎院引进人才专项资助基盘(zRCz00436)
作者简介：王桂芹(1954--)，女，内鼙古赤峰人，教授，学士，从事结构植物学研究．Tel：(0550)6734158E．maillwgqzll6@8；m．tom
万方数据
中革茵 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第3s卷第9期200／年9．el
1．2．1醋酸铅沉淀处理：截取茎、叶的适当部位，贮
藏根截取离茎最近的部分，醋酸铅浸泡24h，以沉
淀商陆植物体内的活性蛋白质。然后转移至FAA
固定液固定，并用FAA一甘油(1t )的软化剂对贮
藏根进行软化处理。
1．2．2切片：采用石蜡切片法制片，切片厚度为12
pm，番红一固绿双重染色，实验数据均为12个测量
值的平均值。 ．
1．3数据处理：随机观察1z个视野，记录蛋白质颗
粒数目。同时用测微尺随机测量12个数据，记录蛋
白质颗粒的长度，井通过新复极差(LSR)法进行差
异显著性分析。
2结果与分析
2．1叶横切面结构与蛋白质分布及其量的变化：叶
的上表皮细胞近乎椭圆形，较大，存在稀疏的表皮
毛，上表皮中气孔量少}组成下表皮的细胞小，呈方
形或长方形，下表皮中气孔较多；叶肉中栅栏组织由
1～2层细胞构成，排列比较疏松，具有发达的细胞
间隙f海绵组织中细胞呈不规则形，排列疏松，细胞
间隙丰富。叶肉细胞中含有针状晶体，叶绿体的量较
高，叶中的维管柬构造与其他双子叶植物相同(图
1—1～4)。被醋酸铅沉淀的蛋白质呈不规则型，蛋白
质主要分布在叶肉细胞、韧皮部等薄壁细胞中，表皮
细胞中也有零星分布。
幼叶横切面叶肉中各种组织分化还不完全，整
个叶面宽度较狭窄，叶肉细胞中蛋白质颗粒量较少，
平均每个视野仅为0．83个(表1)，且蛋白质颗粒也
较小，平均个体长度为13．13pm(表2)。
老叶中各种组织分化完全，蛋白质量较丰富。平
均每个视野为2．92个(表1)，蛋白质颗粒也较大，
平均个体长度为21．99pm(表2)。
2．2茎横切面结构与蛋白质分布及其量变化：商陆
幼茎的横切面呈圆形，具有发达的皮层和髓部。在皮
层、髓和髓射线的细胞中有蛋白质颗粒分布(图1—
5)，皮层中的蛋白质颗粒大于髓部。幼茎中蛋白质的
颗粒数为平均每视野5．33个(表1)，平均个体长度
为30．25pm(表2)。
老茎的横切面呈不规则形，具有发达的髓腔和
次生木质部，次生韧皮部较窄。蛋白质颗粒仅分布于
次生韧皮部的薄壁细胞中(图1—6)，平均每个视野
为1．75个(表1)，蛋白质颗粒较小，平均长度为
9．69pm(表2)。
z．3根横切面结构与蛋白质的关系’
2．3．1商陆二年生根横切面结构与蛋白质分布：商
陆二年生根的横切面结构由外及里依次为周皮、次
生维管组织。构成周皮的术栓很发达，由4～6层细
胞构成，细胞较小，具有两种类型；不规则形和长方
形。栓内层较窄，由2～4层细胞构成，次生维管组织
中，次生韧皮部的量较大，次生木质部所占比例较
小，仅为根横切面的i／3，主要由导管、管胞、木纤维
和少量薄壁细胞组成。各种组织的薄壁细胞中均不
存在蛋白质(图1—1～7)。 ．
2．3．2三年生商陆根的横切面结构与蛋白质分布
及其量：三年生商陆根的横切面与二年生的次生构
造基本相同，不同点有：构成周皮的栓内层厚度明显
增加，由8～10层细胞组成}出现了三生结构，额外
形成层产生于次生韧皮部外围的薄壁细胞，额外形
成层向内分裂形成大量薄壁组织。少数薄壁细胞中
有了少量淀粉粒和蛋白质的形成(图l-1～8)，其中
蛋白质平均每视野为1个(表1)，平均长度是12．84
pm(表2)。
2．3．3四年生商陆根的横切面结构与蛋白质分布
及其量：具有较厚的栓内层，由22～23层细胞构成
(图I-l～9)，细胞的直径较小，具有2轮额外形成
层，三生薄壁组织更为发达，占根横切面的4／5，三
生结构中维管束呈环排列，量十分稀少(图1-I～
10)。细胞中含有丰富的淀粉粒和蛋白质，平均每视
野蛋白质的量为1．33个(表1)，蛋白质个体较大，
平均长度为19．42pm(表2)。
2．3．4六年生根的横切面的结构及蛋白质分布及
其量：商陆六年生根横切面具有3轮额外形成层。三
生构造中维管柬在横切面的外方仍是呈轮排列，但
近中央部位已分化形成了十分丰富的木质部，三生
薄壁组织的量仅占根横切面的3／5(图1-11，12)。薄
壁细胞中蛋白质数量有所增加，平均每视野蛋白质
量为2．17个(表1)，但其大小均有所下降，平均长
度为15．41pm(表2)。
2．4蛋白质在商陆不同器官(不同生长龄)内的分
布和量的变化规律及差异显著性分析：结果说明，商
陆的营养器官中除二年生根外，不同器官及不同生
长龄的同一器官内均有蛋白质的存在，同时蛋白质
均分布在各种营养器官的薄壁组织的细胞中。在贮
藏根中蛋白质分布在三生薄壁组织的细胞中，而宽
大的形成层中很少有蛋白质的分布。
蛋白质在商陆植物体内量的变化规律是：蛋白
质在幼芽中量最为丰富，与老茎、老叶、幼叶及不同
生长龄的贮藏根比较差异极显著(P<0．01)；在不
同生长龄(--年生除外)的贮藏根中蛋白质量变化差
万方数据
中草番ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第9期2007年9月
Ef表皮co一皮层Pp-初生韧皮部Pi一髓Pc一髓腔Po-栓内层Pr一蛋白质Pm一薄壁组织
Sx一次生木质部sp一次生韧皮部Vy一赣管射线＆一额外形成层
1一商陆幼叶横切面结构．示蛋白质2一商陆老叶横切面结构．示蛋白质3甫陆幼叶横切面结构，示蛋白质4一商陆老叶横切面结构，示蛋
白质5-商陆幼茎横切面结构。示表皮、皮层，韧皮部．髓、蛋白质6一商陆老茎横切面结构，示欢生韧皮部，攻生木质部、髓腔7墒陆二年
生根横切面结构8一商陆三年生根擞切面结构，示栓内层、微管射线、次生韧皮部、颠外形成层，蛋白质9一商陆四年生根横切面结构，示挂
内层、次生韧皮部，蛋白质10一商陆四年生根横切面结构，示弛管射线1l一商陆六年生根横切面绡椅，示栓内层，次生韧皮邦、蛋白质12-
商陆六年生根横切面结构，示徽昔射线、蛋白质
E-epidermlsCo-cc叶exPp-primary讪doemPi—phhPc—pithcavhyPo-pheIIc_dernPr—pxotelnpm-pexenchyam
Sx—secondaryxylemSD—secondarypholemvr—vascularraySe-supernumerarycambium
1一traiLsvefsviewofyoungleafinP．decandra．showingprotein2-trsnsveviewofoldl afinP·decandra，showingprotein3-trai18vel-s
viewofoldleafinP．decandra．showingprote 。parenchyma4-tr|lnsversvi wofoldleafinP·decandra，showingprotdn5-traBsver8
viewofyoung日teminP．decandra。showingepidermis，cortex，primarypholem，pith，andprotein6-t姗ve删viewofoldsteminP·
decandra．showingecondaryphloem，secondaryxylem，andpithcavity7一trgnsversviewoftwo—year-rootinP·decandra8-tr&tLqvers
viewofthree—year—i-OEdinP-d口andra．showingphellnderm，vascularray，secondaryphIoem，supernumerarycambium，andprotein9+
trflnitvl!rt；viewoffour—year-rootinP．decandratShowingphellnderm·prtein．andseco d ryphloem10-transversvi wofoldsteminP．
decandra．showingvmmeuhrray11一transversvi wof ix—year—rootinP．dec．ndra，showingp elloderm，protein，andsecondaryphloem
12一trarmversvi wofoldsteminP-decandra·showingvascularrays dprotein
圈1美洲商陆横切面
Fig．1CrossectionsofP．decandra
异不显著；蛋白质在幼叶内量最少，与老叶比较差异 的原因可能与化学防御有关。商陆幼茎中蛋白质颗
极显著；幼叶与不同生长龄的贮藏根及老茎比较差 粒的平均长度最大。商陆幼茎与老茎呈极显著差异
异不显著(表1)。蛋白质在幼芽中的量较老茎多，原 (尸
壮，粗壮的幼茎中富含薄壁组织(髓部存在)，而老茎 3结论与讨论
中薄壁组织的量较少，髓部的薄壁细胞已破碎形成 3．1对商陆植物的有效利用：由于商陆营养器官中
髓腔。蛋白质在老叶中的量较幼叶多也与叶中薄壁 蛋白质的量是有变化的，因而如果以获取抗病毒蛋
组织的量有关。从而证明，商陆植物体地上部分蛋白 白质为目的，则应考虑合理利用商陆的营养器官问
质的量与薄壁组织相关。地下部分蛋白质的量较少 题，传统用药仅用其根，地上部位通常则被丢弃，对
万方数据
中革黄ChineseTraditionalndHerbalDrugs第38卷第9期2007年9月
衰1置自质量的差异丑着性(LSR)
Table1 Notabledifferencesfproteinco tent(LSR)
寰2墨白质颗垃长度的差异显著性(LSR)
Table2 Notablediffeienc器ofprotein
particlelength(LSR)
资源而亩无疑是一种浪费。根据在商陆的营养器官
幼茎中所发现的蛋白质的量最为丰富这一实验结
果，可以采取在一年之内收获2～3次幼茎以获取较
多的商陆活性蛋白质，同时也可以从老叶、老根和老
茎中获取。
3．2商陆植物体内蛋白质分布与化学防御的关系：
植物体在长期适应环境的进化过程中形成了复杂的
化学防御体系以避免病、虫害的发生。化学防御的本
质是在细胞内积累或在受到天敌伤害和病原体入侵
时合成某些防御性化合物口]。根据植物化学性质，其
防御化合物分别为：鞣质、生物碱、酚类化合物、植物
激素、蛋白抑制剂和挥发性化合物等o”。已证明商
陆植物体内的活性蛋白质不仅是一种广谱的抗病毒
蛋白[“】，还是蛋白质抑制荆‘”】。活性蛋白质在商陆
植物体内总的分布规律(除老茎和幼叶外)是：地上
部分高于地下部分，幼茎内的量最丰富。幼茎较粗，
又嫩又脆，容易遭受病虫害的侵袭，而实际上商陆植
物体迄今为止未发现任何比较严重的病虫害的发
生，由此推测可能与其化学防御机制有关，活性蛋白
质可能是其体内主要的防御性化合物。 ．
RefefenⅢ! ．
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万方数据
商陆营养器官中蛋白质量与生长龄动态变化关系研究
作者： 王桂芹， 王玉良， 代光照， WANG Gui-qin， WANG Yu-liang， DAI Guang-zhao
作者单位： 安徽科技学院,生物系,安徽,凤阳,233100
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2007,38(9)
被引用次数： 2次
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