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Morphologic characteristics and identification methods of seeds inAstragalus membranaceus var.mongholicus andA.membranaceus

蒙古黄芪与膜荚黄芪种子形态特征及其鉴别方法的研究



全 文 :·1072· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第7期2005年7月
蒙古黄芪与膜荚黄芪种子形态特征及其鉴别方法的研究
王俊杰1,张红
(1.内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特
霞1,金雄2
010019;2.内蒙古草原站,内蒙古呼和浩特010020)
摘要:目的 为黄芪种子鉴定提供方法,为按中药材GAP原则制定相关标准操作过程(SOP)提供基础研究资
料。方法采用肉眼直接观察、光学显微镜观察和电子显微镜进行扫描观察,比较蒙古黄芪和膜荚黄芪两种药用黄
芪的种子形态特征和微观结构;通过萌发试验,比较二者的差异。结果通过肉眼和光学显微镜观察,两种黄芪种
子的形态差异不明显,在电子显微镜下观察,两种黄芪种子的萌发孔形状、种脐和种皮的微观结构有明显差异;蒙
古黄芪较膜荚黄芪种子硬实率高,萌发不整齐,萌发高峰滞后。结论在电子显微镜下能够对两种黄芪种子准确地
做出鉴定,种脐、萌发孔、种皮的微观结构可作为鉴别两种黄芪种子的指标;种子硬实率和萌发动态规律可用于两
种黄芪种子的辅助鉴别。
关键词:蒙古黄芪;膜荚黄芪;种子;形态特征;鉴别
中图分类号:R282.7 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2005)07—1072—04
Morphologicchara teristicsandidentificationme h dsfseedsinAstragalus
membranaceusvar.mongholicusandA.membranaceus
WANGJun—jie,ZHANGHong-xia,JINXiong
(1.CollegeofEcologyandEnvironmentScience,InnerMo goliaAgriculturalUniversity,Huhhot010019,China;
2.InnerMongoliaGrasslandM agementStation,t-Iuhhot010020,China)
Abstract:ObjectiveToprovideam thodf ridentifyingtheseedsofAstragalusmembranaceusv r.
mongholicus(AMM)andA.membranaceus(AM)andtoprovidebasicresearchdataforestablishingrele—
vantStandardOperatingPractice(SOP)inaccorda cewithGAPoftraditionalChinesemedicinalmateri—
als.MethodsTheeedmorphologicchara teristicsandm rocosmicstructureswereobservedby yes,
lightmicroscopes,andelectronmicroscoPes;theseedgerminationratesofAMMandAMwerealsocorn—
pared.ResultsTherewasnoobviousdi criminationoftheseed1JhorphologybetweenAMMandAM.
Therewasobviousdi criminationonthecharacteristicofgermination—hole,themicrocosmicstructuresof
seed—umbiliciandseed—coatsfseedsbetweenAMMandAM.TheardseedpercentageforAMMwas
higherthanthatofAM,andits proutingwasnotevenandsproutingpeakappearedlaterthanthatof
AM.ConclusionTheseedsofAMMandAMcanbeidentifiedaccuratlywithelectronmicroscopes.The
patternsofgermination—hole.microcosmicstructurefs ed—umbiliciandseed—coatsc nbeusedasindices
tOidentifytheseedsofAMMandAM.Theardseedpercentageand rminationcharacteristicscanbe
usedtoidentifytheseedsofAMMandAMsubsidiarily.
Keywords:Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bungevar.mongholicus(Bunge)Hsiao;Astragalus
membranaceus(Fisch.)Bunge;seeds;morphologiccharacteristics;ident fication
黄芪为常用中药,其原植物为豆科黄芪属多年
生草本植物蒙古黄芪Astragalusmembranaceus
(Fiseh.)Bungevar.mongholicus(Bunge)Hsiao
和膜荚黄芪A.membranaceus(Fisch.)Bunge,均
以干燥的根人药。近些年来,市场上黄芪种子混杂现
象十分严重,致使蒙古黄芪药材商品质量下降,药农
经济利益受到侵害,对黄芪的人工栽培产生了不利
的影响。蒙古黄芪与其他植物种子在形态上差异较
大,通过肉眼直接观察较容易鉴别,而蒙古黄芪与膜
荚黄芪种子的混杂则很难直接鉴别。国内一些学者
收稿日期:2004—11-26
作者简介:王俊杰(1962一),男,蒙古族,内蒙古呼伦贝尔市人,副教授,在读博士生,现任内蒙古农业大学生态环境学院牧草及药用植物
教研室主任,主要从事药用植物种质资源与栽培育种的教学和研究工作,发表该领域研究论文10余篇,主编《药用植物栽培
学》教材1部,参编《市场紧缺中药材种植技术》等著作2部。Tel:(0471)4301201—8009E—mail:jjw62@163.com
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第7期2005年7月·1073·
对蒙古黄芪和膜荚黄芪的比较生物学、种子中所含
的游离氨基酸种类和质量分数、膜荚黄芪种子的形
态特征及黄芪种子硬实休眠的原因等进行了研
究[1~3],但在两种黄芪种子形态鉴别方面未见研究
报道。笔者对蒙古黄芪和膜荚黄芪种子的形态特征
及鉴别方法进行了研究,旨在为黄芪种子的专业化
生产、种子鉴定和检验以及黄芪药材GAP规程的
制定提供理论依据和技术措施。
1材料与方法
1.1 材料:蒙古黄芪Astragalusmembranaceu$
(Fisch.)Bungevar.mongholicus(Bnnge)Hsiao
种子2002年春季购于中国医学科学院药用植物资
源开发研究所药用植物园;膜荚黄芪A.mPm—
branaceus(Fisch.)Bunge种子2002年春季购于内
蒙古包头市土默特右旗,原种子来源于河北省安国
市。两份材料2002年在田间种植后,经内蒙古农业
大学王六英教授鉴定,确认为蒙古黄芪和膜荚黄芪。
1.2 肉眼直接观察:将种子放在白纸板上用肉眼直
接进行观察,比较两种黄芪种子的直观特征。
1.3显微镜观察:在40倍光学显微镜下观察种子
表面特征,比较两种黄芪种子表面特征。
1.4 电镜扫描观察:将两种黄芪种子进行清洗等预
处理后,分别置于电镜下观察。放大300倍观察种脐
及萌发孑L特征,放大4000倍观察种子侧面及背面
种皮纹饰,并拍摄显微照片。
1.5 种子萌发特性比较:20℃条件下纸床常规发
芽试验,同时对蒙古黄芪和膜荚黄芪种子用刀片划
破种皮进行发芽试验,重复4次。
2结果与分析
2.1种子形态特征比较
2.1.1肉眼观察和显微镜观察:通过肉眼和40倍
光学显微镜的观测,两种黄芪种子在外观形态上的
差异并不明显。从表1中的观察结果来看,在颜色
上,蒙古黄芪种子呈黄褐色,膜荚黄芪种子呈青色,
但并不十分明显;在大小上,蒙古黄芪种子略大于膜
荚黄芪种子,通过测定种子的千粒质量也可以反映
这一情况,但这一指标不稳定;两种黄芪种子的形状
相近,只是蒙古黄芪种子略宽于膜荚黄芪,但是膜荚
黄芪种子也有宽的;两种黄芪种子的种脐位置相近,
种皮表面均具有不同程度的黑色斑纹,蒙古黄芪具
有黑色斑纹的种子多于膜荚黄芪。
2.1.2电镜扫描观察:在电镜下对两种黄芪种子表
面微形态进行扫描观察的结果见图1~3。从图1可
以看到,将种子放大300倍进行扫描观察,两种黄芪
表1两种黄芪种子形态特征比较
Table1 Comparisonofmorphologicalcharacteristics
onseedsofAMMandAM
种类 颜色 大小 形状 种脐 种皮
萋襄擎勰鬻,鍪瓣篓
霎萋黼盒嚣器喘糟豢
的种脐和萌发孔特征有明显的差异。蒙古黄芪种子
的种脐为长圆形,外缘有一层排列紧密的突起物,形
成明显的线纹,萌发孔近长圆形,较窄,常有一白色
长条形种柄,萌发孔周围的突起物呈规则的网状排
列;膜荚黄芪种子的种脐为心形,外缘没有明显的线
纹,萌发孑L宽,近圆形,其周围突起物排列不规则。将
种子放大到4000倍可观察到两种黄芪种皮纹饰
(图2,3),两种黄芪的侧面和背面种皮的纹饰也有
明显的差异。蒙古黄芪种子的侧表面种皮纹饰较细
而规则,排列疏松,呈星状或网状,突起物中间有明
显的纵向沟纹(图2-C);种皮背面纹饰呈皱折状,突
起物较细,有纵向的沟纹;而膜荚黄芪种子的侧表面
纹饰呈皱折状,突起物较蒙古黄芪粗,呈棒状,不规
则弯曲,表面无沟纹,排列也不规则;背面呈规则的
网格状,突起物也较蒙古黄芪粗,呈棒状,表面无纵
向沟纹。这些特征在电镜下大量观察表现稳定,因
此,可以作为鉴别两种黄芪种子的指标和依据。
2.2种子萌发特性比较:对未经任何处理的蒙古黄
芪和膜荚黄芪种子进行萌发试验的结果显示(图
4),膜荚黄芪种子发芽速度比蒙古黄芪快,发芽高峰
来得早,第4天达到发芽高峰,而且其发芽整齐;蒙
古黄芪种子的发芽速度相对较慢,发芽动态曲线平
缓,其发芽高峰出现在第8天,比膜荚黄芪晚4天,
发芽不整齐,经历时间较长,而且发芽率显著低于膜
荚黄芪。表明膜荚黄芪种子比蒙古黄芪种子的硬实
率低,更容易萌发。对蒙古黄芪种子进行机械处理
后,其发芽高峰与膜荚黄芪种子的萌发高峰趋于一
致,而且发芽率高于膜荚黄芪,从而进一步证明了蒙
古黄芪种子的硬实率比膜荚黄芪高。因此,也可通过
发芽试验或测定硬实率来对两种黄芪的种子进行辅
助鉴别。
3结论
3.1通过肉眼观察和40倍光学显微镜下观察,两
种黄芪种子的形态特征非常相似,虽然在颜色、大
万方数据
·1074· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第7期2005年7月

25
黎20
制15
蜜lo
5
0
图1 蒙古黄芪种子(A)和膜荚黄芪种子(B)种脐及萌发孔
Fig.1Microcosmicstructuresons ed—umbiliciandgermination-holeofAMM(A)andAM(B)
图2蒙古黄芪种子(c)和膜荚黄芪种子(D)侧面种皮特征
Fig.2MicrocosmicstructuresonlateralsideofseedofAMM(C)andAM(D)
图3蒙古黄芪种子(E)和膜荚黄芪种子(F)背面种皮特征
Fig.3MicrocosmicstructuresonbacksideofseedofAMM(E)andAM(F)
1 J 5 7 9 ll 13 15 17 19 21 23
萌发时间付
图4两种黄芪种子萌发动态比较
Fig.4Comparisonofgerminationtrends
inseedsofAMMandAM
小、表面斑纹等特征上有一定差异,但这些外观形态
上的差异表现不明显而且不稳定,据此不能对两种
黄芪种子进行准确的鉴别,但可以作为种子鉴别的
参考指标。
3.2采用电子显微镜进行扫描观察,能够清晰地分
辨出两种黄芪种子表面结构特征,根据放大300倍
的种脐和萌发孔特征及放大4000倍的侧面和背面
种皮表面纹饰特征,能够准确地对两种黄芪种子进
行鉴别。因此,种脐、萌发孑L、种皮纹饰特征可作为鉴
别蒙古黄芪和膜荚黄芪种子的指标。
3.3蒙古黄芪种子的硬实性高于膜荚黄芪,未经处
理的情况下,膜荚黄芪种子发芽整齐,发芽高峰来得
早,而蒙古黄芪种子发芽不整齐,发芽高峰来得晚,
发芽所需时间长。通过发芽试验和硬实率测定也可
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第7期2005年7月·1075·
以对两种黄芪种子进行辅助鉴别。
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1987.
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培学)[M].Beijing:AgriculturePublishingHouse,1993.
不同碳源对掌叶大黄毛状根生物量和蒽醌产量的影响
杨世海1,刘晓峰2,果德安3,郑俊华3
(1.吉林农业大学中药材学院,吉林长春130118;2.吉林亚泰(集团)股份有限公司,吉林长春130031;
3.北京大学药学院,北京100083)
摘 要:目的 研究不同碳源对掌叶大黄毛状根生物量和蒽醌产量的影响。方法 选取3个克隆的掌叶大黄毛状
根和非转化根,采用统计分析方法,对7种糖作为培养基碳源时对大黄根生物量的积累和5种蒽醌类化合物的产
量的影响进行了研究。结果 不同糖作为碳源对大黄根生物量积累和葸醌产量有极显著影响。大黄根类型与糖种
类互作分析显示,DH7a与麦芽糖对于蒽醌产量来说是优势组合,而DH5a和DH5c在蔗糖和果糖差异不显著,非转
化根在蔗糖作碳源的培养基中蒽醌产量极显著地高于其他6种糖。结论果糖作为碳源最利于大黄根培养的生物
量的积累,蔗糖作为碳源时大黄根蒽醌产量最高。
关键词:掌叶大黄;毛状根;单克隆;碳源;蒽醌类化合物
中图分类号:R282.6 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2005)07一1075一04
Effectsofdifferentcarbonsourcesonbiomassccumulationandanthraquinone
yieldofhairyootculturesofRheumpalmatum
YANGShi—hail,LIUXiao—fen92,GUODe—an3,ZHENGJun—hua3
(1.CollegeofChineseMedicinalMaterial,Ji!inAgriculturalUniversity,Changchun130118,China;2.JilinYaTaiGroup
Co.Ltd.,Changchun130031,China;3.SchoolofPharmaceuticalSciences,PekingUniversity,Beijing100083,China)
Keywords:RheumpalmatumL.;hairyoot;monoclone;carbonsource;anthraquinone
大黄是我国特产的世界著名的传统中药,主要
化学成分是蒽醌类化合物。蒽醌类成分具有多种生
物活性,如1,8一二羟基蒽醌衍生物有抗菌、抗病毒、
抗肿瘤、免疫抑制和抗牛皮癣等作用。现代药理实验
表明,许多蒽醌衍生物如大黄素、大黄酸、大黄素一1一
甲醚、大黄素一8一甲醚都具有上皮生长因子受体
(EGF—R)酪氨酸蛋白.激酶(tyrosinep te
kinases,TPKs)抑制剂活性。因为TPKs是一些癌
变的主要原因,因而蒽醌类成分很有希望开发成为
新的抗癌药物[1]。
常振战等用野生型发根农杆菌Agrobacterium
rhizogenes9402菌株对掌叶大黄进行了毛状根诱
导,但产生的毛状根生长速度缓慢[2]。本实验是在成
功诱导掌叶大黄毛状根的基础上,研究不同碳源对
掌叶大黄毛状根生长及蒽醌类化合物合成的影响,
为进一步筛选并建立适宜的掌叶大黄毛状根培养体
收稿日期:2004—10-12
系,进而用于蒽醌类化合物工业化生产奠定基础。
1材料与方法
1.1单克隆掌叶大黄毛状根培养:3种单克隆掌叶
大黄毛状根,编号分别为DHSa、DH5c和DH7a,其
中前2种由发根农杆菌LBA9402诱导产生,后一种
由发根农杆菌R1601诱导产生(另文报道)。每种毛
状根以0.5g的接种量分别接种于以7种糖作为碳
源的100mL液体培养基中(质量分数3%)。所用培
养基为无机盐浓度均为1/2的无激素WP液体培养
基。每种毛状根均设3组重复,置于转速为100
r/min的摇床上振荡培养,培养温度为25℃。非转化
根的接种量为1.0g,其余同毛状根。
1.2 掌叶大黄毛状根和非转化根生物量的测定:培
养40d后,收获4种掌叶大黄根培养物。先用镊子
取出根,挤净根中所含培养基,用分析天平称鲜质
量。用蒸馏水漂洗1min,80℃烘干,称干质量。
万方数据
蒙古黄芪与膜荚黄芪种子形态特征及其鉴别方法的研究
作者: 王俊杰, 张红霞, 金雄, WANG Jun-jie, ZHANG Hong-xia, JIN Xiong
作者单位: 王俊杰,张红霞,WANG Jun-jie,ZHANG Hong-xia(内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古,呼和
浩特,010019), 金雄,JIN Xiong(内蒙古草原站,内蒙古,呼和浩特,010020)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2005,36(7)
被引用次数: 4次

参考文献(3条)
1.Wang E T;Liu M Y A comparative biology study on the two medicinal Astragalus 1996(01)
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