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Comparative study of two kind of parasitic plants living in desert

两种药用沙生寄生植物的比较研究



全 文 :两种药用沙生寄生植物的比较研究
宋玉霞 ,郭生虎 ,马洪爱
(宁夏农业生物技术重点实验室 ,宁夏 银川  750002)
摘 要: 目的 有效地保护和利用天然药用植物。方法 采用形态学、解剖学、组织化学染色等方法 ,对生长在荒漠
中的两种根寄生药用植物肉苁蓉 Cistanche deserticola 和锁阳 Cynomorium songaricum进行了比较研究。结果 两
种植物在寄主、外部形态、内部结构、组织化学等方面都有很大差别。结论 为这两种植物的鉴别、保护和利用提供
理论依据。
关键词: 肉苁蓉 ;锁阳 ;寄主 ;形态结构 ;组织化学
中图分类号: R282. 2   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 05 0463 04
Comparative study of two kind of parasitic plants living in desert
SON G Yu-xia, GUO Sheng-hu, MA Hong-ai
   ( Ningxia Ag ricultural Biotechnological Key Labo ra to ry , Yinchuan Ningx ia 750002, China )
Key words: Cistanche deserticola Y. C. Ma; Cynomorium songaricum Rupr. ; host; mo rphosis; histo-
chemisty
  肉苁蓉 Cistanche desert icola Y. C. Ma和锁阳
Cynomorium songaricum Rupr. 是两种天然分布在
荒漠中的营寄生生活的高等植物。这两种植物以肉
质茎入药 ,属补益中药 ,均有补肾、助阳、益精之功
效 ,锁阳还具有健胃消食、润肠作用 [1 ]。 肉苁蓉是特
产于我国的名贵中药 ,为补肾壮阳的要药 ,《神农本
草经》列为上品 ,为我国第一批珍稀濒危植物 ,属国
家二级保护植物 [2~ 4 ]。由于肉苁蓉生于荒漠、沙漠之
中 ,肉质茎生长于地下 ,本草著者难以亲眼见到其野
外生长情况 ,所以对其描述常有出入 ,加之药源紧
缺 ,历代都有以草苁蓉、锁阳等代替肉苁蓉入药的 ,
另外还有伪品出现 [5 ]。 为了使人们更好的区分和鉴
别肉苁蓉与其代用品的差别 ,我们对天然分布在阿
拉善荒漠中的肉苁蓉和锁阳进行了比较研究。
1 材料与方法
研究材料为天然分布在内蒙古阿拉善荒漠中同
一生境的肉苁蓉和锁阳植株。
1. 1 形态学采用野外观察记载与实体显微镜观察
相结合进行研究。
1. 2 解剖结构研究采用石蜡切片法 ,切片厚度 8~
10μm,番红-固绿染色 , OLYM PUS BH-2显微镜观
察并照相。
1. 3 显微化学以 PAS法进行可溶性糖鉴定 ,碘 -碘
化钾溶液作淀粉染色鉴定 ;以汞 -溴酚兰法作蛋白质
染色鉴定 ;以 FeCl3法作单宁染色鉴定 [6 ]。 另外 ,采
用 UV-120分光光度计对两者肉质茎的脱水干样
材料进行了可溶性糖和可溶性蛋白的定量测定 ,以
与显微化学染色结果作对照。 用蒽酮比色法测定可
溶性糖含量 ,用考马斯亮兰 G250法测定可溶性蛋
白质含量 [7 ]。
2 结果与分析
2. 1 两种寄生植物的寄主及其寄生关系:肉苁蓉为
列当科 ( Orobanchiaceae ) 肉苁蓉属 ( Cistanche
Hoffmg et Link)多年生寄生草本植物 [ 8]。寄生于沙
漠中超旱生小乔木藜科 ( Chenopodiaceae) 梭梭属
( Haloxylon Bge. ) (我国仅有两种 ,白梭梭 H . per-
sicum 和梭梭 H. ammodendron )梭梭 H. amon-
odendron的根上 ,在其它植物的根上未见有肉苁蓉
植株寄生 [5, 9 ]。经观察 ,肉苁蓉种子的结构与列当科
根寄生植物种子的一般结构相似 ,其胚发育极不完
全 ,只有由数十个细胞组成的圆球状胚 ,外包以胚
乳 ,种皮由一层杯形网纹加厚的木质化细胞组成 ,在
·463·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 5期
收稿日期: 2002-02-03基金项目:宁夏省自然基金资助项目 ( C123)作者简介:宋玉霞 ( 1963-) ,女 ,汉族 , 1983年毕业于宁夏农学院园林系 , 1995年于西北大学生物系植物学专业获理学硕士学位 ,现为宁夏农业生物技术重点实验室副研究员 ,宁夏生物学会常务理事 ,西部地区植物科学与开发协作领导组副组长 ,宁夏自治区跨世纪学术与技术带头人 (“ 313”人才 ) ,主要从事结构植物学、林木遗传育种等方面的研究工作 ,主持完成国家自然科学基金项目 1项 ,林业部重点攻关项目 1项 ,宁夏农林科学院青年基金项目 1项 ,参加完成国家自然科学基金项目 1项 ,自治区重点攻关项目 2项 ,先后获得省、部级科技进步二等奖 2项、三等奖 2项 ,目前正在主持完成“九五”国家科技部地方重大研究项目
1项 ,自治区自然科学基金项目 1项。 Tel: 0951-5047141  E-mai l: yuxiasong 666@ sohu. com
实体显微镜下观察 ,种皮外观似蜂巢状。肉苁蓉种子
具有较强的生活力 ,但自身不能直接萌发 ,只有在梭
梭根的参与下 ,才能够萌发并通过梭梭的根吸收营
养和水分进行营养与生殖生长 ,否则将终身不萌发。
所以肉苁蓉植株的生长发育与梭梭根系具有专性寄
生关系。
锁阳为锁阳科 ( Cynomo riaceae) (该科仅一属 )
锁阳属 (Cynomorium L. )多年生寄生草本植物 [10 ]。
寄生于沙漠中旱生灌木蒺藜科 ( Zygophy llaceae)
白刺属 ( Nitraria L. )植物的根上。 多数寄生于白
刺 N itraria tangutorum 的根上 ,在小果白刺 N .
sibirica Pall.、大白刺 N . roborowskii Kom等植物
的根上也有寄生 [11 ]。它的种子也是在寄主根的作用
下才能够萌发生长 ,并通过寄主的根来吸收营养和
水分 ,完成营养生长与生殖生长 ,它不属于专性寄生
植物。
2. 2 两种寄生植物在寄主根上的寄生位置与繁殖
方式: 肉苁蓉和锁阳的肉质茎都在寄主周围的地下
生长。经实地剖面观察 ,肉苁蓉植株的寄生点在梭梭
侧根的根尖上 ,所以肉苁蓉植株着生于寄主的根尖
部位。 肉苁蓉种子在钻入种皮内寄主根的诱发下萌
发并继而通过寄主根系进行生长发育最终完成营养
生长与生殖生长。 一般一根侧根只有一个肉苁蓉植
株的寄生点。我们在观察中还发现 ,肉苁蓉的肉质茎
在靠近基部可以产生大量不定芽 ,如在采挖时 ,从肉
苁蓉的茎下部掰断 ,留下基部 ,不伤其寄生点与寄主
植物的根 ,第二年就会长出许多不定芽 ,再过 2~ 3
年 ,又能长出一窝新的肉苁蓉。 所以可以看出 ,肉苁
蓉既进行有性繁殖又可以进行无性繁殖。
锁阳植株的寄生点在寄主植物侧根的中间段
上 ,所以锁阳植株着生于寄主根的中间部位。一根寄
主的侧根可以分段寄生多株锁阳植株 ,而在寄主植
物根尖处未见寄生有锁阳植株 ,完成生殖生长后植
株即腐烂死亡。锁阳植株的基部具有许多不定芽 ,具
有有性和无性两种繁殖方式。
2. 3 两种寄生植物的形态和特征:肉苁蓉植株茎肉
质 ,生于地下 ,乳黄色 ,单个直立 ,有时基部有分枝 ,
圆柱形或基部稍扁 ,最高可达 150 cm左右 ,茎粗
5~ 20 cm左右 ,基部寄生处以上最粗大 ,靠近茎顶
端开始变细。茎上包被多数复瓦状排列的鳞片状叶 ,
叶乳黄色 ,茎下部叶较密。叶三角状卵型 ,叶缘光滑 ,
先端渐尖 ,长 5~ 15 mm,宽 5~ 8 mm。茎与叶生长
在沙中 ,不含叶绿素。 穗状花序生于茎顶端 ,出土生
长 ,长 20~ 50 cm,花密集。种子多数 ,椭圆状卵形或
椭圆形 ,长 0. 6~ 1 mm。表面网状 ,有光泽。花期 5~
6月 ,果期 6~ 7月。
锁阳植株茎肉质 ,生于地下 ,紫褐色 ,单个直立 ,
圆柱形 ,最高可达 100 cm左右 ,茎粗 3~ 6 cm,基部
略增粗或膨大 ,叶鳞片状 ,卵状三角形 ,紫红色 ,长
5~ 12 mm ,宽 5~ 15 mm,先端尖 ,在茎上呈螺旋状
排列 ,下部较密集 ,向上渐稀。茎与叶生长在沙中 ,不
含叶绿素。穗状花序生于茎顶端 ,出土生长 ,矩圆头
棍棒形 ,长 5~ 15 cm,通常比上部茎稍粗 ,暗紫红
色 ,生有多数小花 ,散生有鳞片状叶 ;小坚果卵状球
形 ,长 1~ 1. 5 mm,种子近球形 ,直径约 1 mm ,种皮
坚硬。花期 5~ 6月 ,果期 6~ 7月。
2. 4 两种寄生植物茎的解剖结构与显微化学鉴定:
肉苁蓉茎横切面 (图 1-1, 2) 可观察到 ,茎的结构为
草本双子叶植物茎结构。由表皮、皮层、维管组织、髓
组成。表皮细胞 1层 ,扁圆形 ,外被角质层 ,无气孔
和表皮毛。皮层细胞数层 ,为不规则形或类圆形薄壁
细胞。皮层中分布有皮层维管束 ,每个皮层维管束由
5~ 6个卵圆形维管束呈环形排列。中柱维管束无限
外韧型 ,排列成波状环 ;每一维管束呈长菱形或卵圆
形 ,由类三角状韧皮部和木质部组成 ,韧皮部有筛
管、伴胞及韧皮薄壁细胞组成 ,木质部由细胞壁木质
化的导管组成 ,导管数目较多 ,导管分子孔径较小 ,
维管形成层不明显。 茎的中央由多层类圆形髓薄壁
细胞组成 ,髓约占茎横切面的 1 /2。
对肉苁蓉茎进行显微化学染色 ,经 PAS反应染
色发现 ,只在皮层细胞中有少数细胞显示红色颗粒 ,
多糖含量较少 ,经蒽酮比色法测定 ,可溶性糖含量为
2. 41%。 碘-碘化钾溶液染色显示淀粉粒小 ,且含量
不多 ;汞 -溴酚蓝法进行蛋白质染色发现 ,只有薄壁
细胞壁染成淡蓝色 ,细胞内均未被染色 ,经分光光度
计考马斯亮兰 G250法测定 ,可溶性蛋白质含量为
0. 395 3%。 FeCl3法进行单宁染色发现 ,除维管组织
以外的细胞壁被染成蓝绿色 ,而细胞内含物未着色。
锁阳茎横切面 (图 1-3, 4, 5) 可观察到 ,茎的结
构类似于单子叶植物茎的结构 ,由表皮、基本组织、
散布于基本组织中的维管束组成。表皮细胞近圆形 ,
细胞壁栓化。皮层与髓很难分辨 ,均为壁加厚、内含
物极其丰富的大型近圆形细胞 ,细胞间隙小。维管束
韧皮部结构不明显 ,木质部导管数目较少 ,导管分子
孔径小 ,细胞壁木质化 ,分布在基本组织中 ,束中形
成层不明显。锁阳茎的 PAS与碘 -碘化钾溶液染色
发现 ,从表皮到基本组织中含有大量具红色颗粒的
细胞 ,表明多糖含量较高 ,蒽酮比色法测定 ,可溶性
·464· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 5期
糖含量为 4. 01% 。碘 -碘化钾溶液染色显示有大量
蓝色的淀粉粒存在。 汞 -溴酚蓝法作蛋白质染色发
现 ,基本组织细胞中存在许多被染成蓝色的糊粉粒 ,
用考马斯亮兰 G250法测定 ,可溶性蛋白质含量为
2. 104 4% 。 FeCl3法作单宁染色发现 ,基本组织细胞
中的内含物被染成蓝绿色 ,说明单宁含量也很丰富。
1-肉苁蓉茎横切 (× 120) ,示波状排列的菱形中柱维管束 ( V B)、髓 ( Pi) ; 2-肉苁蓉茎横切 (× 120) ,示皮层 ( Ex)、环状排列
的皮层维管束 ( VB) ; 3-锁阳茎横切 (× 120) ,示散生的维管束 ( VB) ; 4-锁阳茎横切 (× 240) ( V) ,示导管 ; 5-锁阳茎横切
(× 120) ,示基本组织 ( BT)
图 1 肉苁蓉和锁阳茎解剖结构
3 结论与讨论
3. 1 肉苁蓉 C. deserticola与锁阳 C. songaricum
虽都为沙漠根寄生植物 ,但它们的寄主植物完全不
同 ,肉苁蓉为专性寄生植物 ,锁阳为寄主广泛的寄生
植物。从文献 [5, 9 ]的记载也可反映出肉苁蓉为专性寄
生植物 ,他们均记载肉苁蓉的寄主为梭梭 H. am-
modendron。
3. 2 它们均为多年生根寄生草本植物 ,基部能够产
生不定芽 ,具有有性和无性繁殖两种繁殖方式。
3. 3 肉苁蓉与锁阳植株的肉质茎在外部形态方面
从长度、粗度、颜色 ,在寄主根部的寄生位置均不相
同。穗状花序的长度、花的大小、形状、颜色等也差异
很大 ,极易区别
3. 4 肉苁蓉与锁阳肉质茎的内部解剖结构不同 ,肉
苁蓉茎的结构为草本双子叶植物茎的结构 ,中柱维
管束为无限外韧型 ,排列成波状环 ;锁阳茎类似于单
子叶植物茎的结构 ,维管束卵圆形 ,单个散布在基本
组织中。
3. 5 通过显微化学染色的方法很容易对这两种植
物的茎进行鉴别 ,锁阳茎中淀粉、湖粉粒、单宁的含
量远远大于肉苁蓉茎中的含量。尤其是锁阳茎中的
淀粉含量极其丰富。分光光度法定量测定表明 ,锁阳
肉质茎可溶性糖含量是肉苁蓉肉质茎的 5倍左右 ,
锁阳肉质茎可溶性蛋白质含量是肉苁蓉肉质茎的 2
倍左右 ,与显微化学染色结果是吻合的。
通过以上研究 ,我们提供了对生活的肉苁蓉和
锁阳植株以及两种植物干燥的药用茎进行很好鉴定
和区别的理论依据和有效方法。
参考文献:
[ 1 ] 江苏新医学院 .中药大辞典 [M ] . 下册 . 上海:上海人民出
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·465·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 5期
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[11 ] 刘英心 ,杨喜林 ,姚育英 . 中国沙漠植物志 [M ] . 第二卷 . 北
京:科学出版社 , 1987.
鱼胆草的自然资源初步研究
黄衡宇 1, 2 ,李 鹂 1, 2 ,陈义光 1
( 1. 湖南吉首大学 生物系 ,湖南 吉首  416000; 2. 云南大学 生物系 ,云南 昆明  650091)
摘 要: 目的 系统调查鱼胆草的民间用法、资源分布规律、生长环境和生物学特性 ,为科学保护和合理开发鱼胆
草的自然资源提供理论依据。方法 采取查阅文献资料、民间访查和实地考察相结合的方法。结果 研究报道鱼胆
草的生物学特性、生态环境特点、生长发育习性和自然分布规律。 结论 应科学保护、合理开发利用该自然资源。
关键词: 鱼胆草 ;民间用法 ;资源 ;分布 ;生境 ;保护
中图分类号: R282. 23   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 05 0466 03
Preliminary studies on natural resource of Swertia davidii
LI Li
1, 2 , HU ANG Heng-yu
1, 2 , CHEN Yi-guang
1
   ( 1. Depa rtment o f Bio log y, Jishou Univ er sity o f Hunan Prov ince, Jishou Hunan 416000, China;
2. Depa rtment o f Biolog y, Yunnan Univ er sity , Kunming Yunnan 650091, China)
Key words: Swert ia dav idii Franch. ; t raditional popula r prescription; resources; dist rbution; habi-
tat; preserv ation
  鱼胆草别名水灵芝 (四川 )、水黄莲 (湖北 )、青
鱼胆草 (湖南湘西 )、小板凳、小四方草 ,是龙胆科獐
牙菜属多枝组植物 ,学名为川东獐牙菜 Swert ia da-
v idii Franch. ,为湘西、鄂西、川东边区土家族人民
习用 ,在《中药大辞典》和《全国中草药汇编》均有记
载 [1, 2 ]。 许多地方书籍如《湖北中药志》、《湖南药物
志》等也有描述。 鱼胆草全草入药 ,性寒、味苦 ,具有
清热解毒、利胆健胃的功能 ,是我国的一种珍稀药
材 [3 ]。在民间鱼胆草被广泛用来治疗湿热、痢疾、喉
头红肿、恶疮疥癣等 ,此外还用于肺炎、黄疸性肝炎
及妇科炎症等疾病。近年来由于生态环境的人为破
坏和掠夺性采挖 ,鱼胆草自然资源日渐稀少 ,趋于枯
竭。 1999年以来作者对鱼胆草的民间使用情况、资
源分布、生长环境和生物学特性做了较系统的调查 ,
以便为科学保护和合理开发鱼胆草的自然资源奠定
理论基础。
1 民间使用情况
根据文献 [1, 3 ] ,鱼胆草全草入药 ,性寒、味苦 ,具
有清热解毒、利胆健胃的功能 ,广泛用于治疗湿热、
急性腹泻、腹痛、痢疾、喉头红肿、恶疮疥癣等 ,此外
还用于肺炎、黄疸性肝炎及妇科炎症等疾病。民间多
用其叶生嚼内服 ,主治急性腹泻、腹痛、痢疾等 ,全草
泡酒或水煎内服或捣烂敷于患处外用治疗恶疮疥癣
等。 在湖南省张家界市桑植地区民间大量采集开花
期的鱼胆草 ,晒干或阴干后代替茶叶 ,每日开水冲
服 ,用于日常保健。 除单用外 ,鱼胆草可组成多种
复方。
70年代以来 ,一些科技及医务工作者先后对鱼
胆草进行了专项研究和临床观察等工作 ,证明了鱼
胆草对菌痢、病毒性肝炎和宫颈炎的特殊疗效及广
·466· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 5期
收稿日期: 2001-06-25基金项目:湖南省教育厅资助项目 ( 00C191)作者简介:黄衡宇 ( 1970-) ,男 ,汉族 ,江苏无锡人 ,湖南吉首大学生物系讲师 ,理学硕士 ,现为云南大学生物系 2001级博士研究生 ,从事植物学研究。 Tel: ( 0871) 5034829  E-mai l: hhy-ynu@ sina. com.