全 文 ：太空环境对药用植物甘草超微结构影响的初步研究△
中国协 和医科大学
中国医学科学院 药用植物研究所 (北京 10 0 09 4)高文远
朱
权丽辉
赵淑平 薛 岚
肖培根
摘 要 药用植物甘草 的种子搭载于返 回式人造 地球卫 星上 , 经太 空飞行后 回到地 面 , 用 电镜观
察其超微结构的变化 。 结果表 明 , 失重组材料 的一 些叶绿体出娜解体情况 ,击中组材料的细胞核 的
核质密度下降 , 叶绿体周 围线粒体等细胞器增多 。 说明太 空环境的微重力和高能重离子辐射对植
物有一定影响 ,辐射的影响更明显 。
关键词 甘草 太空环境 超微结构
中药的现代化研究已将各种先进的技术
引人到中药的研究 中 , 将药用植物搭载于人
造地球卫星上 , 经太空飞行返 回地面后研究
其生物学 的变化 , 可 以探讨 空间特有环境的
生物学效应 , 还可能形成突变 ,产生新种 。
太空植物学的研究是空间生命科学的一
部分 〔 1 , 。 我国这方面的研究起步较晚 , 已有一
些报道翩 。 不过到 目前 为止 , 尚没有 自己 的
“ 植物卫星 ” 。 中国医学科学院药用植物研究
所与航天医学工程研究所合作 , 开展药用植
物太空植物学的研究 ,研制了小型生物舱 , 使
太空植物学的研究更加精细化 〔3 〕 。 现报道甘
草卫星搭载后的部分研究结果 。
1 材料和方法
1
.
1 材 料 : 甘 草 G ly 卿 r r入i z a u ar l e n s i s
F is c h
. 种子采 自中国医 学科学 院药 用植物
研究所药用植物园 ,为当年生的种子 。 种子用
聚醋酸 乙烯贴在碳酸醋膜片上 ,并与核经迹
探测器复合构成生物叠 , 然后装人 D M一 n
小生物舱 内 。 小型生物舱于 1 9 9 6 年 10 月 18
日封舱 , 内部用化学方法供氧 。 1 9 9 6 年 10 月
2 0 日一 1 9 9 6 年 1 1 月 4 日搭 载 卫 星飞行 。
1 9 9 6 年 1 月 6 日小型生物舱解体 , 取出种
子叠 , 对种子进行检测分组 ,共分 3 组 : 第 1
组为地面对照组 ; 第 2 组为失重组 ,种子上天
飞行时未被重离子击 中 ;第 3 组为击中组 , 种
子上天飞行时被重离子击中 。 回收后的种子
贮于 4 ℃条件下 , 于第 2 年春天播 于实验 田
中 ,并于开花期同时取相 同位置的叶片进行
实验 。
1
.
2 方法 : 切取 1 m m 3 大小的组织块 ,戊二
醛 一饿酸双重固定 , 丙酮 系列脱水 , E p o n 一 81 2
树脂包埋 , L K B 机切片 , 经醋酸铀 一柠檬酸铅
染色 JE M 一 1 OOC X 型透射 电镜观察照相 。
2 结果
地面对照组甘草叶片细胞的细胞核核质
均匀 、 密度较高 , 核膜完整 , 着色较深的染色
质分布于细胞核的边缘 。 叶绿体结构完整 , 上
有明显的嗜饿颗粒 , 内含淀粉粒 , 叶绿体的基
质丰富且均匀 ,囊状体丰富 , 在叶绿体内平行
分布 ,并形成很多基粒 , 有时叶绿体基粒及囊
状体和基质间界限模糊 ( 图 1一 1 ) 。
失重组甘草叶片的细胞 与地面对照组的
细胞核相似 ,核质均匀 、 密度高 , 染色质分布
在细胞核的边缘 。 绝大部分叶绿体的结构正
常 ,有的囊状体和基粒与基质 间界 限清晰 ,有
的则界限模糊 ( 图 1一 2) , 但有 时出现叶绿体
的解体情况 ,这些叶绿体的基质密度降低 , 整
个片层系统膨大 ,基粒片层扭曲 , 嗜饿颗粒聚
集在一起 , 内膜消失 ,外膜上有一些着色深的
颗粒 , 可能是嗜饿颗粒 (图 1一 3 ) 。 当这些叶绿
体的外膜瓦解后 ,残存 的其粒片层和 嗜饿颗
A d d r e s s
:
G a o W
e n y u a n , I n s t i t u t e o f M e d i e in a l P l a n t D e v e lo p m e n t
,
C h in e s e A e a d e m y o f M e d i e a l S e i e n e e s
,
C h in e s e
X i e h e M e d i e a l U n i v e r s i t y
,
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n g
△国家 自然科学基金资助课题 编号 3 9 6 7
.
7 7 0
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