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SEM observation on stem and leaf epidermis of three species in Rabolosia (Bl.) Hassk

3种香茶菜茎叶表面的扫描电镜观察



全 文 :·药材·
3种香茶菜茎叶表面的扫描电镜观察
邵邻相 ,杨菊林 ,郭水良
(浙江师范大学生命与环境科学学院 ,浙江 金华  321004)
摘 要: 目的 探讨 3种香茶菜植物茎叶表面细微结构差异。 方法 取香茶菜、大萼香茶菜、显脉香茶菜 3种新鲜
香茶菜的茎叶进行扫描电镜观察。结果  3种香茶菜有共同特征 ,气孔椭圆形、腺鳞四细胞组成等 ,但每种香茶菜茎
叶都有各自独特的细微构造 ,尤其在表皮细胞形状、非腺毛和气孔的形态及着生位置等方面有着显著的差异。结论
3种香茶菜茎叶表面细微结构的明显差异 ,为鉴别香茶菜属植物提供了新的依据。
关键词: 香茶菜属 ;叶表面 ;扫描电镜
中图分类号: R282. 710. 3   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2003) 10 0947 04
SEM observation on stem and leaf epidermis of three species inRabolosia ( Bl. ) Hassk.
SHAO Lin-xiang, Y ANG Ju-lin, GUO Shui-liang
( Co llege o f Life and Environment Science , Zhejiang Normal Univ e rsity , Jinhua 321004, China )
Abstract: Object  To study the micro-mo rphological characteristics of the leaf and stem epidermis of
three species in Rabdosia ( Bl. ) Hassk. Methods  The leaf and stem epidermis of Rabdosia amethystoides
( Benth. ) Hara, R. macrocalyx ( Dann) Hara and R. nervosa ( Hemsl. ) C. Y. Wu et H. W. Li w ere ob-
serv ed by scanning elect ron microscope ( SEM ) . Results  Some characteristics are same among three
species, such as elliptical stoma and glandular scale w hich has four cells, but some cha racteristics are di-
f ferent , such as the shape of epidermal cell, the dist ribution o f nonglandular hai r, the shape o f stoma.
Conclusion  The leaf and stem epidermal cha racteristics are obviously di fferent among the three species, i t
provides the new reference to discrimina te the plants of Rabdosia ( Bl. ) Hassk.
Key words: Rabdosia ( Bl. ) Hassk. ; leaf epidermis; scanning elect ron microscope ( SEM )
  香茶菜属〔Rabdosia ( Bl. ) Hassk.〕植物 ,我国
有 90种 , 21变种 ,浙江产 7种。 可作药用 ,常用以治
劳伤、毒疮及毒蛇咬伤 [1 ] ,其中有些种类有抑制肿瘤
细胞生长和抑菌作用 ,对多种癌症有缓解症状、延长
生命的作用 [2 ]。近年来叶表面细微结构的研究在植物
分类学和植物鉴定上的应用价值倍受关注 [ 3, 4]。冯毓
秀等对 12种香茶菜植物标本叶片进行了扫描电镜的
观察 [5 ] ,描述比较简略 ,而唇形科香茶菜属新鲜茎叶
扫描电镜观察国内尚无报道。 植物标本因自然干燥 ,
叶片表面结构变形较大 ,反映叶表面真实的细微结构
有一定的差异。本实验采用 CO2临界点干燥 ,减少表
面细胞的变形。 香茶菜 R. amethystoides ( Benth. )
Ha ra为杭州胡庆余堂药业有限公司生产胃复春片的
主要药材 ,但是 ,人们在药材收购时常发现有该属中
的大萼香茶菜 R. macrocalyx ( Dunn) Ha ra和显脉
香茶菜 R. nervosa ( Hemsl. ) C. Y. Wu. et H. W.
Li等混入其中 ,因此 ,对这 3种香茶菜植物新鲜茎叶
进行扫描电镜观察 ,探讨 3种香茶菜属植物茎叶表面
细微结构的异同 ,为药材鉴别提供依据。
1 材料和方法
1. 1 材料: 香茶菜 R . amethystoides和大萼香茶菜
R. macrocaly x 产地为金华北山 ;显脉香茶菜 R.
nervosa产地为金华安地南山。这些材料原生长于阴
暗潮湿的腐殖质地方 ,从野生居群移植于浙江师范
大学苗圃内。
1. 2 方法: 取从茎端往下数第 5对叶子 ,在叶子中
部近中脉处剪取约 0. 25 cm2的叶片样品。茎样品取
第 2对叶子与第 3对叶之间的茎。 扫描电镜样品常
·947·中草药  Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 34卷第 10期 2003年 10月
收稿日期: 2003-01-21基金项目:浙江师范大学科研基金资助项目 ( 2001037) ;浙江省自然科学基金项目 ( 302028)作者简介:邵邻相 ( 1962- ) ,男 ,浙江人 , 1985年本科毕业于华东师范大学生物系 , 1988年华东师范大学生物系植物生理专业研究生毕业 ,获理学硕士学位 ,现为浙江师范大学生命与环境科学学院副教授 ,主要从事细胞生物学教学与研究。
Tel: ( 0579) 2282325
规制备:把剪下的叶片放入装有 0. 1 mol /L磷酸缓
冲液 ( p H 7. 2)的青霉素小瓶内 ,摇动 ,漂洗 1 h,换
液 3~ 4次。吸去磷酸缓冲液 ,加入 3%戊二醛固定
液 ,用针筒抽气 ,使瓶内形成负压 ,使叶内气体跑出 ,
持续抽气直至叶片下沉 ,再放入 4℃的冰箱中固定
4 h。吸除固定液 ,用 0. 1 mol /L磷酸缓冲液冲洗 3
次 ,每次 20 min。 吸除缓冲液 ,进行乙醇逐级脱水。
乙醇梯度浓度为 30% , 50% , 70% , 85% , 95% ,无水
乙醇 ( 2次 ) ,样品在每级停留 20 min。 吸弃乙醇 ,加
入醋酸异戊酯-乙醇 ( 1∶ 1)的混合液 ,浸泡 20 min,
适当摇动 ,吸去混合液 ,加入纯醋酸异戊酯 ,浸泡 20
min,摇动 ,使叶内乙醇被醋酸异戊酯替代。 把样品
从瓶中取出 ,放入装有被醋酸异戊酯浸透的滤纸的
不锈钢样品篮内 ,在 HCP— 2型临界点干燥仪上进
行干燥。干燥后的样品呈平直状。用双面胶把样品
粘帖于干净的样品台上。于 SBC— II离子溅射仪中
进行真空喷镀 ,置于 KYKY— 1000B型电镜下观
察 ,拍照。
2 结果
2. 1 香茶菜茎叶表面细微结构
2. 1. 1 叶上表面:细胞轮廓清晰 ,形状大都不规则 ,
垂周壁呈波浪状 ,细胞向上隆起成龙骨状 ,表面有角
质纹饰 ,角质加厚均匀。 有少量非腺毛 ,较细长 ,由
5~ 7个细胞组成 ,单列。毛细胞表面有疣状和条状角
质突起。毛基部有 1~ 3圈表皮细胞层叠并呈辐射状
排列 ,这些表皮细胞较其他表皮细胞饱满 ,中间隆
起 ,外面角质加厚明显 ,有清晰的棱角形角质纹饰 ,
也可见疣状突起。 腺鳞较少 ,大多呈圆顶状 ,由四细
胞组成 ,其下有一短小的柄 ,柄由单细胞组成。 上表
面未见气孔。 其结构见图 1-A2, A3。
2. 1. 2 叶下表面: 表皮细胞轮廓不清晰 ,形状极不
规则 ,垂周壁呈深波形 ,细胞中间向上隆起 ,有条形
纹饰 ,与上表面细胞的纹饰相差不大。非腺毛细长 ,
由多细胞组成 ,毛上有疣状纹饰。非腺毛底部的表皮
细胞突出表面与其他细胞区别明显。 脉上有柔长非
腺毛 , 5~ 7个细胞组成 ,多直立 ,有些稍弯曲 ,表面
角质纹饰比上表面脉上毛清晰。腺鳞较多 ,约为上表
面腺鳞的 5~ 6倍。气孔密度大 ,星散排布 ,气孔外拱
盖单层 ,内缘较平滑 ;保卫细胞加厚不明显 ;副卫细
胞有或无。整个气孔器较小 ,椭圆近圆形 ,常位于角
质突起的顶端 ,四周可见辐射状角质纹饰 ,其结构见
图 1-A4~ A6。
2. 1. 3 叶脉:细胞长条形 ,稍膨胀 ,上有条状角质突
起 ;细胞排列不齐 ,端线不清楚。脉上非腺毛稍多 ,长
且柔 ,大多弯曲。其结构见图 1-A7。
2. 1. 4 茎:方形 ,非腺毛、腺鳞带状分布。非腺毛较
长并且弯曲 ,一般由 5~ 9个细胞组成 ,单列。毛上断
续短条形纹饰清晰。 非腺毛底部的表皮细胞成环状
排列 ,比周围表皮细胞体积大。茎表皮细胞正方形 ,
稍膨胀 ,有细微的条形纹饰 ,其结构见图 1-A1。
2. 2 大萼香茶菜茎叶表面细微结构
2. 2. 1 叶上表面:表皮细胞多边形 ,相对较规则 ,近
等径 ,非腺毛底部的表皮细胞较其他细胞规则 ;表皮
细胞扁平 ,稍隆起 ,垂周壁平滑或浅波状。细胞表面
网状纹饰明显 ,毛底部表皮细胞条形纹饰明显。非腺
毛有两种形状 ,一种呈螺旋状 ,另一种呈圆锥形。 非
腺毛非常多 ,极短小 ,径高比约为 1~ 1 /2;非腺毛位
于单个表皮细胞的最高点 ,多由 1~ 2个细胞组成 ,
少数 3个细胞 ;非腺毛基部圆球形 ,大多骤尖 ;毛顶
部有网状纹饰 ,基部条索状纹饰明显。腺鳞表面不平
滑常有明显棱角状突起 ,腺鳞头部突出表皮细胞表
面 ,呈圆形平顶状 ,由 4个细胞组成 ;柄部由单细胞
组成。其结构见图 1-M 3, M 4。
2. 2. 2 叶下表面:整体上凹凸不平 ,细胞界线不清 ,
非腺毛少 ,腺鳞多 ,气孔多且明显 ,星散排布。下表面
表皮细胞形状不规则 ,中间向上隆起明显 ,垂周壁深
波状或细波状 ;细胞表面有清晰角质加厚 ,加厚不均
匀 ,细胞边缘条索状加厚 ,中间凹凸不平。非腺毛比
上表面的稍小 ,基部圆球形 ,上端多数锐尖 ,少数渐
尖 ,多由单细胞组成 ,表面有明显的疣状和短条状纹
饰。 腺鳞结构形态与上表面的相同 ,但数量上更多。
气孔椭圆形 ,外拱盖单层 ,内缘光滑或细纹状 ;保卫
细胞稍膨胀并有极明显的环形条状加厚 ;副卫细胞
一般 0~ 2个 ,形状极不规则 ,垂周壁波浪状 ,与周围
其他细胞区别明显。气孔突出于副卫细胞 ,整个气孔
器又突出于表皮细胞。其结构见图 1-M 5~ M8。
2. 2. 3 叶脉:脉上细胞长条形 ,稍膨胀 ,表面条索状
角质突起明显。 细胞端线不清。 其结构见图 1-M9。
2. 2. 4 茎: 表皮细胞正方形 ,纹饰不清晰。 非腺毛带
状分布 ,柔长弯曲 ,由 6~ 9个细胞组成 ,单列。毛上有
断续短条形纹饰 ,毛底部表皮细胞环形排列 ,形状似
花瓣 ,不同于其他表皮细胞。其结构见图 1-M 1, M2。
2. 3 显脉香茶菜茎叶表面细微结构
2. 3. 1 叶上表面:表皮细胞轮廓清晰 ,形态不规则 ,
多样 ,大小差别小 ;细胞膨胀 ,垂周壁深波状或细波
状 ,角质化明显 ,相对较均匀 ,多有棱条状突起 ,网格
形纹饰不明显。非腺毛少 ,斜长 ,与表面较贴近 ,不弯
曲 ,圆锥形或长圆锥形 ;毛由 1~ 3个细胞组成 ,大多
·948· 中草药  Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 34卷第 10期 2003年 10月
A-香茶菜  A1-茎  A2-上表面细胞及非腺毛  A3-上表面非腺
毛基部  A4-下表面细胞  A5-下表面腺鳞和非腺毛  A6-下表
面气孔  A7-下表面叶脉及非腺毛
M-大萼香茶菜  M 1-茎  M2-茎上非腺毛  M3-上表面细胞 
M4-上表面腺鳞及非腺毛 ,  M5-下表面细胞  M 6-下表面细胞
及腺鳞  M7-下表面气孔  M8-下表面叶脉及非腺毛 ,
A-R. amethystoides  A1-stem   A2-uppersurface cell and
nongladular hai r  A3-basal st ructu re of nongland ular h ai r on
uppersu rface  A4-undersurface cell  A5-g landular scale and
nonglandu lar hair on und ersurface  A6-undersu rface s tom a 
A7-nonglandu lar hair on undersurface leaf v ein
M-R . macrocalyx  M 1-s tem M 2-nonglandular h ai r on s tem 
M3-uppersurface cel l  M4-gland ular scale and nonglandular
hai r on uppersu rface  M5-undersu rface cell  M6-und ersurface
cell and g landular scale M 7-undersurface stoma  M8-nonglan-
dular h ai r on undersu rface leaf vein
图 1 香茶菜和大萼香茶菜茎叶表面扫描电镜照片
Fig. 1  SEM photograph of stem and leaf epidermis
in R. nervosa and R. macrocalyx
2个 ,毛基部细胞较长 ,顶部细胞稍短 ;非腺毛可着
生于单个或多个表皮细胞之上 ,毛着生处的表皮细
胞与周围表皮细胞无明显区别 ;非腺毛表面有条形
加厚及细微瘤状突起。腺鳞多 ,头部由 4个细胞组
成 ,扁圆形 ,有柄。气孔明显可见 ,船形 ,两极较尖 ,深
陷于表皮细胞。气孔外拱盖单层 ,加厚极明显 ,内缘
不平滑 ,呈细波形 ;保卫细胞狭长 ,体积较小 ,不膨
胀 ,表面纹饰不明显。 其结构见图 2-N 3~ N6。
2. 3. 2 叶下表面:整体凹凸不平。表皮细胞大小变
化大 ,形状极不规则 ,垂周壁波浪形 ;细胞膨胀程度
不同 ,大多强烈膨胀 ;表面有清晰的条形纹饰 ,有些
部位也隐约可见网状纹饰。非腺毛极少 ,颗粒状突起
多且明显 ,尤其是基部细胞 ;也可见短条形突起。腺
鳞圆球形 ,形态数量都类似上表面。气孔密度大 ,星
散分布 ,长椭圆形 ,陷于表皮细胞包围中 ,气孔外拱
盖单层 ,内缘多平滑 ,少数细波状 ;保卫细胞狭长 ,稍
膨胀 ,表面纹饰不清晰 ,隐约可见条形纹饰。 气孔周
围细胞界线较其他细胞易区分 ;整个气孔器较小。其
结构见图 2-N7, N 8。
2. 3. 3 叶脉:脉上非腺毛多 ,一般由 2~ 4个细胞组
成。脉表面细胞长条形 ,膨胀 ,条索状突起细密明显 ;
细胞界线清楚 ,排列整齐。其结构见图 2-N9。
2. 3. 4 茎: 表面密披非腺毛 ,向茎表面弯曲 ,较粗
短 ,多由 4~ 6个圆柱形细胞组成 ,单列。毛上颗粒状
突起明显。腺鳞分散分布。其结构见图 2-N1, N 2。
N-显脉香茶菜  N1-茎  N2-茎上非腺毛  N3-上表面细胞 
N4-上表面腺鳞  N5-上表面气孔  N6-上表面非腺毛  N7-下
表面细胞 N8-下表面气孔  N9-下表面叶脉及非腺毛
N-R . nervosa  N1-stem  N2-nong landular hai r on s tem  N3-
uppersurface cell N 4-gland ular s cale on uppersurface N 5-up-
persu rface stoma  N6-nonglandular h ai r on u ppersurface  N7-
undersurface cel l  N8-undersurface s toma  N9-nongland ular
h ai r on undersu rface leaf vein
图 2 显脉香茶菜茎叶表面扫描电镜照片
Fig. 2  SEM photograph of stem and leaf
epidermis in R . nervosa
3 讨论
对香茶茶、显脉香茶菜和大萼香茶菜 3种植物
扫描电镜观察表明 ,其外部特征和细微结构均有相
同之处:方茎 ,叶对生 ,叶片较薄 ,角质化程度不高 ,
上表面细胞比下表面细胞排列整齐 ,表皮细胞有不
同程度的膨胀 ;茎叶都有腺鳞、腺毛及非腺毛 ,腺鳞
四细胞组成 ,腺毛都为头状腺毛 ,未见盾状腺毛 [6 ] ,
非腺毛由单列细胞组成 ;茎上有气孔 ,气孔圆形 ,着
生于几层叠加细胞的顶端。但在细微结构上有明显
差异 ,尤其是在表皮细胞形状、非腺毛和气孔的形态
及着生位置这 3方面有显著的差异 (表 1) ,这就为
·949·中草药  Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 34卷第 10期 2003年 10月
表 1  3种香茶菜叶表面细微结构比较
Table 1  Comparison of f ine structure of leaf epidermis among three species in Rabdosia (Bl. ) Hassk.
名称          上表面                      下表面            表皮细胞 非腺毛 腺鳞 气孔 表皮细胞 非腺毛 腺鳞 气孔
香茶菜 龙 骨 状 突
起 ,形状
极 不 规
则 ,纹饰
不明显
长短不一 ,一般
由 4~ 7个细
胞组成 ,单列 ;
毛底部的表皮
细胞成辐射状
排列
较少 无 稍膨胀 , 垂
周壁波浪
形 ,纹饰
不明显
较少 ,有些顶端弯曲成
90度角;较细长 ,单
列 ,由多细胞组成;
毛着生处的表皮细
胞层叠并辐射状排

多 椭圆形 ,副卫细胞
无或不明显 ;气
孔四周常有辐
射状角质纹饰 ;
气孔器无规则
型或横列型
大萼香茶菜 膨胀 ,细胞
较规则 ,
近等径 ,
条 形 纹
饰 隐 约
可见
极多 ,极短小 ,由
1~ 2个细胞
组成 ,多为单
细胞毛。 底部
只有一个表皮
细胞
较少 无 膨胀 ,垂周
壁波形 ,
条 形 纹

较多 ,短小直立 ,多为
单细胞毛 ,径高比
1左右 ,底部一个
表皮细胞
很多 椭圆形 ,气孔器与
气孔均明显上
凸 ;保卫细胞环
形加 厚 , 稍膨
胀 ,副卫细胞明
显 ;气孔器多为
横列型
显脉香茶菜 扁平 ,稍膨
胀 ,角质
化明显 ;
形状多边
形 ,相对
不规则 ,
条形纹饰
清晰
短小 ,由 1~ 3个
细胞组成 ,多
为 2个。 底部
表皮细胞 1~ 3
个 ,不呈辐射
状排列
较少 有 ,且
下陷
强烈膨胀 ,
垂 周 壁
深波状 ,
角 质 化
明显 ,条
形纹饰
未见 较少 长椭圆形 ,气孔器
不上凸也不下
凹 ,气孔陷于副
卫细胞中 ;保卫
细胞稍膨胀 ,副
卫细胞多为 3
个 ,狭长 ; 气孔
器不等型
鉴别香茶菜属不同的种提供了依据。
  另外 ,作者观察到的大萼香茶菜的叶面细微结
构与冯毓秀等 [5 ]报道的有一定的出入。 冯毓秀等指
出 ,大萼香茶菜非腺毛少 ,多呈直立状态 ,基部细胞
稍大 ,向上逐渐变细 ,由 2~ 7细胞组成。脉上非腺毛
细长 ,略呈弧状弯曲 ,多由 5~ 10细胞组成。据观察 ,
大萼香茶菜叶表面非腺毛多 ,由 1~ 2个细胞组成 ,
脉上非腺毛稍长 ,多由 1~ 3个细胞组成 ,这可能是
不同地理环境引起的大萼香茶菜的一种内变异。
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HPLC法测定红花五味子木脂素的含量
王彦涵 ,高建平 ,郁韵秋 ,陈道峰
(复旦大学药学院 ,上海  200032)
摘 要:目的 测定不同产地、不同部位红花五味子的五味子酯甲 ( schisantherin A)、去氧五味子素 (五味子甲素 ,
deo xyschizandrin)、五味子乙素 ( schisandrin B)和五味子丙素 ( schisandrin C)含量。 方法  HPLC法 ,使用 Spher e-
clone ODS柱 ;流动相: 水 ( A) ,甲醇 ( B) ,梯度洗脱: 0~ 4 min, 70% B; 4~ 54 min, 70% ~ 100% B;流速为 0. 4 mL /
min;柱温: 25℃ ;检测波长: 254 nm。 结果 五味子酯甲、甲素、乙素、丙素在红花五味子中含量分别为 0. 026% ~
·950· 中草药  Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 34卷第 10期 2003年 10月
收稿日期: 2003-01-17基金项目:高校博士点基金项目 ( 200026519) ;国家自然科学基金项目 ( 30271586) ;高校优秀青年教师教学和科研奖励基金项目
( 1999- 71)作者简介:王彦涵 ( 1965- ) ,女 ,四川邻水人 ,博士生 ,生药学专业。