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莕菜属(Nymphoides)研究的进展



全 文 :第 26卷 哈尔滨师范大学自然科学学报 Vol.26, No.3 2010
第 3期 NATURALSCIENCESJOURNALOFHARBINNORMALUNIVERSITY
莕菜属(Nymphoides)研究的进展
朱 静 1 ,陈 乐 1 ,李庆伟2
(1.哈尔滨师范大学;2.哈尔滨第九中学)
【摘要】 对莕菜属植物的形态结构 ,生理 、生态 ,药用价值等几个方面的研究现
状进行了一定的概述.
关键词:莕菜;形态结构;生理 、生态;药用价值
收稿日期:2010-08-15
0 引言
莕菜属 (Nymphoides)位于睡菜科 (Menyan-
thaceae),为多年生水生草本 ,全世界约 20多种 ,
广布于热带和温带.我国有 6种 ,南北各省均有分
布 ,黑龙江有 2种 [ 1-2] .Cronquist描述其叶柄中
普遍有一个或两个弧形或圆形的附属维管束或维
管束散生 ,气孔为无规则型 [ 3] ,花单生 ,花萼 、花
冠 、雄蕊辐射对称 ,花瓣边缘附属有毛状物 ,内侧
有纹饰 ,内部解剖可见三个维管束.莕菜属植物一
般生长于不甚流动的池塘 、湖边及河边 ,其生水域
深度一般不超过 2米 ,以根状茎着生于水体底质
淤泥中[ 4] .莕菜属的研究主要涉及形态 、生理和
生态.
1 莕菜的形态学研究
1.1 莕菜营养器官形态结构的研究
根中皮层占的比例较大 ,束中不含机械组织.
叶互生 ,稀对生 ,基部心形.幼叶时期呈现拳卷状 ,
成熟叶片边缘褶皱的 “波峰 ”处分布有排水器 ,叶
片边缘总是翘起 ,使排水器暴露于空气中 ,利于叶
片排水[ 1, 2, 5] .陈小峰等 [ 6]研究了太湖 3个不同污
染区域(贡湖 ,东 、西太湖)叶片的形态结构:发现
生长在污染重的贡湖莕菜叶片的栅栏和海绵组织
基本不分化 ,薄壁细胞发达 ,细胞间隙小;苏州东 、
西太湖 2个污染较轻的叶片的叶肉组织明显分
化 ,细胞间隙组织发达.这 3个地点叶片的维管组
织逐渐退化.莕菜具有发达的通气组织 ,这种组织
广泛存在于根 、茎 、叶及花柄这些组织中.莕菜具
根状茎 ,节上有时生根 [ 1, 5, 7] .星状石细胞广泛存
在于植物体的茎 、叶肉及叶柄解剖中.其分枝伸入
气道腔内 ,对通气组织起到重要的支撑作用 [ 7] .
丁小余等 [ 8]对莕菜的腺毛进行了系统研究 ,描述
其由单列圆筒状细胞组成 ,细胞内具丰富的线粒
体 、高尔基体和内质网等细胞器 ,这些细胞器可以
分泌含有多糖和蛋白质的粘液对营养芽的生长发
育起保护作用.
莕菜种子萌发子叶展开时 ,苗端相对根端相
对停滞发育 ,并随着初生根的延长生长陆续产生
根毛 ,形成根毛区 ,表现出陆生植物的特性 [ 9] .这
与其他典型水生植如欠 [ 10] ,慈姑[ 11] ,黑藻 [ 12] ,泽
泻[ 13]等刚好相反.典型水生植物下胚轴在生长一
段时间后末端会膨大 ,膨大处有下胚轴毛的发生.
1.2 莕菜生殖器官形态结构的研究
莕菜属植物的花通常两性.莕菜的花簇生节
上 ,花序可以描述成是由聚伞状花序构成的总状
花序 [ 4] ,花 5数 ,花冠基部具 5束长柔毛.花萼 、花
冠和雄蕊的维管束呈现对称的辐射状排列 [ 14] ,花
瓣解剖有 3处维管痕迹 [ 3] , 雄蕊着生于冠筒上 ,
与裂片互生 ,花药卵形或剑形;子房一室 ,胚珠少
至多数 ,柱头二裂.花分长花柱和短花柱两种类
型[ 1] .Dahlgren[ 15]曾描述有 25科植物存在花柱异
常的现象.莕菜属具有花柱异长现象同时伴随一
些附属的多态性性状 ,如:长花柱柱头与短花柱柱
头相比 ,前者柱头大 ,瓣片状结构多 ,表皮细胞乳
突大且长;花粉多且花粉粒较大[ 1, 4] .
哈尔滨师范大学自然科学学报 2010年
莕菜花子房的基部有 5枚蜜腺 ,丁小余等 [ 16]
详细地研究了蜜腺的发育过程 ,指出蜜腺的发育
可分为 4个时期:起源期 、生长期 、分泌期以及泌
蜜停止期.丁小余等 [ 17]在后来的研究中揭示成熟
花蜜腺有明显的角质层和气孔 ,由分泌表皮和泌
蜜组织组成 ,蜜腺组织细胞中含有大量内质网等
细胞器 ,蜜汁主要通过分泌小泡携带至表皮外壁 ,
再由外壁中角质层通道运送至表面.
Lindsey[ 14]观察到莕菜属另一种植物香蕉草
(Nymphoidesaquatica)在子房基部有也有 5个腺
体状的突起 ,它们的上部与子房分离 ,这是莕菜属
里其他植物不具备的特点.
Cook[ 18]研究莕菜种子时发现 ,其边缘分布有
鞭毛 ,外种皮具有疏水物质可以使其长期漂浮于
水面上 ,这样在扩大了自身面积的同时也为种子
在水中的传播提供了有利条件.
2 莕菜的植物生理研究
徐勤松[ 19]用不同浓度的 Zn处理莕菜后 ,分
析了 Zn对其叶片和过氧化物酶(POD)活性以及
脯氨酸和可溶性糖含量的影响.研究结果表明莕
菜体内多种防御系统可以同时对 Zn胁迫做出反
应 ,超氧化物歧化酶(SOD)的活性遭受到抑制 ,而
胁迫相关酶(POD)活性则处于上升趋势;脯氨酸
和可溶性糖出现了显著性的增多 ,说明它们在 Zn
胁迫中发挥了较为重要的作用.
陶明煊等[ 20]用不同浓度的 Cd2+, 对莕菜进
行不同时间的处理 ,在植株可耐受的浓度范围内 ,
植株的光合 、呼吸作用前期出现激应性上升.随着
引 Cd2十浓度的增加和处理时间的加长 ,植株受毒
害损伤的现象越趋明显 ,且两种作用处于回落状
态.徐嘉琳等 [ 21]进一步证明 Cd2+在植物体内易
转移的特性使得细胞的膜系统特别是膜上的功能
性蛋白更容易 、更直接地受到其伤害 ,从而易引起
生理生化损伤的连锁反应的.韩志国 [ 22] 研究了
20种湿地植物的叶绿素荧光特性 ,其中描述莕菜
的横向异质性中相对电子传递数率主要受吸光系
数影响 ,日变化中植物在晴好天气光合速率和耐
受强光的能力随 PAR的升高而增加;实际光合效
率中午低早晚高.
王学等[ 23]对外源多胺对铜胁迫下莕叶片生
物膜保护作用进行了研究 ,表明外施 0.1mmol/L
亚精胺和精胺可以稳定生物膜的结构和功能 ,降
低铜在细胞中的积累.李阳[ 24]证实了亚精胺可以
增强莕菜对 Cd2+毒害的抗性 ,并在一定程度上缓
解了 Cd2 +对莕菜的毒害.
Velde[ 25]发现莕菜花冠对紫外光的反射存在
独特的现象 ,即:花冠中心处可吸收紫外光 ,而边
缘位置却存在强烈的反射.模式的研究结果表明.
3 莕菜植物生态研究
王雷等[ 26]研究沈阳浑南新区人工湿地植物
群落分布在水深常 0.5 ~ 3m、基质富含腐殖质的
厚淤泥土 , pH6 ~ 8.5.于丹等[ 27]描述莕菜为黑龙
江流域附属水体中的优势种.周进等[ 28]在湖北斧
头湖发现 13个莕菜群落.叶頔 [ 29]研究莕菜作为
北京市湿地群落中的典型植物有很高的重要值 ,
经常达到 10m以上 ,最高达 50 m.彭逸生等 [ 30]描
述莕菜作为野生维管植物是组成广东省珠海市种
子植物区系的一员.王东 [ 31]等研究青藏高原水生
植物地理时说明有莕菜群落的分布.雷泽湘等 [ 32]
描述莕菜群落在夏秋季时 ,作为太湖水域的优势
种群可以显著提高水体的透明度 、降低营养盐浓
度和叶绿素含量 ,改善水质.莕菜群落在与同一生
境下其他水湿生植物竞争生存时 ,主要通过发展
强大的地下根茎系统和加强对地上生物量的投资
来逃避胁迫状态 ,从而占领水面和捕获更多的太
阳光 [ 33] .将莕菜等不同类型湿地植物引入城镇
污水处理系统 ,盆栽后发现 ,虽然植物对污水 N、P
营养元素的直接去除率较低 ,但植物可以有效过
滤 、截留及加强有机物降解转化的作用 ,对水体中
污染物的去除具有协同效应 [ 34] .
4 莕菜的药用价值
莕菜含黄酮类 、萜类等化学成分 ,是该植物的
特征性成分[ 35] .具有发汗 、透疹 、清热 、利尿等功
效[ 14] .外用可治疗毒蛇咬伤;也可用作猪食用饲
料 [ 36] .
5 结论和讨论
国内外有关莕菜属的研究主要集中在莕菜这
一物种上 ,其他植物由于分布的局限等一些原因
至今很少有人涉猎 ,而针对莕菜此种的研究局限
于简单的形态描述 ,生理生态几个方面.作为一种
世界广布的水生植物 ,莕菜自身演化出与水生环
境相适应的结构 ,在体现自身观赏及药用价值的
同时 ,对保护湿地多样性 ,维持生态平衡上起到重
要作用.关于莕菜详细个体发育则未见报道 ,对植
物体而言个体发育的研究可以使人们从宏观和微
观两个层次上全面了解植物.莕菜所属的睡菜科
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第 3期 莕菜属(Nymphoides)研究的进展(Menyanthaceae)
在系统演化中与龙胆科相邻 ,就其二科之间的隶
属关系存在较多争议.期望通过今后的研究 ,从个
体发育角度试图解决两科在分类地方上的争议 ,
为系统学研究提供形态学证据.
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ProgressiononStudiesofNymphoides
ZhuJing1 , ChenLe1 , LiQingwei2 , ZhangXinxin2
(1.HarbinNormalUniversity;2.HarbinNo.9MiddleSchool)
ABSTRACT
ThispaperreviewsseveralaspectsoftheNymphoidesincludingthemorphology, physiology, ecology, me-
dicinalvalueetc.
Keywords:Nymphoides;Morphology;Physiology;Ecology;Medicinalvalue
(责任编辑:李佳云)
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