全 文 :第 1 3卷第 4期
1 999年 7月
常熟高专学才良
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1 9 9 9
金丝桃属植物分泌结构与分泌物关系的研究 `
胡 正 海 刘 文 哲
(西北大学植物研究所 西安 1 7 0 06) 9
吕 洪 飞 沈 宗 根
(浙江师范大学生物系 金华 32 1 0 0) 4 (常熟高专生化系 常熟 2 15 0) 0
摘 要 利用整体透明 、 石蜡切片 、半薄切片和组 织化学等方法对金丝桃属 4组— 金丝桃组 、 贯叶连翘组 、地耳草组和黄海棠组植物的各种器官的分泌结构进行研究 , 结果表明 : 该属植物的分 泌
结构 可划分为分泌细胞团 (条 ) 、分泌囊和分泌道等三种 ;金丝桃素存在于分泌细胞团 (条 )中 ,挥发
油存在于分泌囊和分泌道中 . 不 同植物 和不 同器官分泌结构 的种类 、 分布密度和数量存在较大差
异 .
关键词 金丝桃属 , 分泌结构 ,金丝桃素 , 挥发油
分类号 Q 9 4 9
金丝桃属植物 ( H y p e r i e u m )属于藤黄科 ( C l u s ia e e a e ) . 全世界约有 4 00 余种 , 我国约有 5 5 种 8 亚种 ,分 8
个组 , 几产于全国各地 ,主产于西南地区川 . 该属许多种类为广泛栽培的观赏植物 , 其中约有 17 种为民间药
用植物 〔`一 5 〕. 该属的许多种类含金丝桃素 、 假金丝桃素 、酚类 、 黄酮 、 黄酮醇 、 汕酮等 , 具有抗抑郁 、抗病毒 、抗
炎 、 活血 、止血消肿等功效 z[, 3,6 , 7】;据报道其中主要药用成分一金丝桃素为当前国内外医学界引人注 目的药
物 ,最 新 的研究发 现 : 它还 有显 著 的抗 D N A 、 R N A 病毒作 用 , 能提 高人 的免疫 能 力 , 用 于艾 滋病的 治
疗【8 一 川 . 金丝桃素主要分布于分泌结构中 [` 2 〕 .
该属植物的各器官中普遍具有分泌结构 , 其类型和分布可作为属 内分类的依据〔` ] . 关于该属植物分泌
结构的研究 已有一些报道 , 但主要集中于个别种类分泌结构 的发生和发育方面 〔` 3一 l6] , 而有关该属植物分泌
结构类型及在各种器官的分布以及其与分泌物间的关系 , 至今 尚未见系统报道 . 因此 ,我们系统地对国产金
丝桃属 4 组植物的根 、 茎 、 叶 、 花和果实等器官的分泌结构进行 了显微及组织化学的观察和研究 , 旨在为深人
研究和开发利用金丝桃属植物药用成分提供科学依据 .
1 材料和方法
实验材料包括金丝桃属 4 组 7 种 : 金丝桃 ( H , mo gn yn u m iL n n
.
) ;贯叶连翘 ( H . ep 讨o r a ut m iL n . ) , 密腺
小连翘 ( H . s e n iva i n ii M ax im . ) , 元宝草 ( H . sa m po i i H an e e )
, 小连翘 (H . e r e e t u m 一hT u n b
.
e x M u r r a y ) ;地耳草
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.
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r ay ) ;黄海棠 ( H . as cy or n iL n n . )等植物的根 、茎 、 叶 、花和果实等器官 . 贯叶连翘
和黄海棠等 2 种采 自陕西省秦岭 ,其余 5 种采 自浙江省金华市 .
收稿日期 19 9 9 一 0 1一 2 5
, 胡正海教授系西北大学博士生导师 ,常熟高专兼职教授 ,
DOI : 10. 16101 /j . cnki . cn32 -1749 /z. 1999. 04. 016
第 4 期 胡正海 刘文哲 吕洪飞 沈宗根 : 金丝桃属植物分泌结构与分泌物关系的研究
1
.
1 透明材料及 F A A固定材料观察
取植株中部的成熟叶片及苞片和花曹用 % 5 Na 0 H水溶液 0 6℃透明 1 一 3h ., 清水冲洗 ;取 F A A 固定的
花瓣 ,用 1%番红染色 , 甘油胶封片 . 日本产 Ol ymP us 显微镜观察并摄影
. 分泌结构的直径和密度测量都以 10
片叶的平均值计 .
1
.
2 石蜡切片
取各种器官 ,分割成 0 . 2 一 0 . s c m 大小的小块或小段 ,用 F A A 固定 ,酒精系列脱水 ,石蜡包埋 , 切片厚度
6拌m ,番红 一 固绿染色 . Ol ym uP S 显微观察并摄影 .
1
.
3 组织化学试验
徒手切片或石蜡切片或半薄切片分别用苏丹黑和 5 % N a O H 溶液染色 〔` 7〕 ,并用 5 % 醋酸铅碱性水溶液
处理新鲜材料 6 h . ,然后经 F A A 固定 、石蜡制片 , 并 以不经处理的材料的石蜡制片为对照 , Ol yrn p us 显微镜
观察 .
1
.
4 半薄切片观察
取新鲜叶片 、花尊 、花瓣 、花药和子房分割成 1~ 的小块
, 用 4 %戊二醛 ( p7H
.
0 磷酸缓冲液配制 )和 1%
饿酸双重 固定 ,丙酮系列脱水 , E op n8 12 包埋 , R ie hc e 一 J u gn 超薄切片机切 片 , 半薄切片厚度 1 一 2拼m , 不经染
色或天青 一 亚甲蓝染色 , 并用 5 % 醋酸铅碱性水溶液处理 , Ol yln p us 显微镜观察并摄影
.
2 观察结果
2
.
1 分泌结构类型及其与分泌物的关系
根据金丝桃属 4 组 7 种植物 的根 、茎 、 叶 、花和果实的纵 、 横切片观察 , 其各类器官中都存在分泌结构 . 其
分泌结构可分为三类 : 分泌细胞团 (条 ) 、分泌囊和分泌道等 . 分泌细胞团 (条 )为多细胞集聚成团 ,细胞间不形
成分泌腔 ,其外包围 1 一 2 层鞘细胞 (图版 工 , 2) , 形状为球形的称为分泌细胞团 (黑色腺点 ) (图版 I , 1 ) , 形状
为条状的称为分泌细胞条 (黑色腺条 ) ;分泌囊为 l 层上皮细胞包围着 圆形分泌腔 , 其外包围 1 一 2 层鞘细胞
(图版 工 , 1 , 3 ) ;分泌道为 1 层上皮细胞包围着长形腔道 , 其外 由 1 一 2 层鞘细胞包围 ,分布于花 、 果实等器官
的薄壁组织 中(图版 工 , 1 , 6 , 7 ) , 其外无鞘细胞的分泌道 ,分布于根 、茎 、 叶 、 花 、果实等器官 的韧皮部中 , 管径
较小 (图版 工 , 4 , 5) .
新鲜材料经过轻微挤压 (黑色腺点 )或制成徒手切片 , 直接用显微镜观察 ,发现成熟叶片 、花曹 、花瓣和花
药中黑色腺点的分泌物均为红色 . 若将它们放入毗陡溶液 中 , 肉眼可见黑色腺点的红色分泌物溶人溶液中 .
而分泌囊和分泌道的分泌物无色 . 用苏丹黑和 5 % N a 0 H 溶液分别显 色 ,结果表 明 : 分泌囊和分泌道被苏丹
黑染为灰黑色 ,而分泌细胞团则不着色 ;分泌细胞 团所含红色 内含物遇 5% N a O H 水 溶液 即转变为绿色 , 而
分泌囊和分泌道的内容物无颜色变化 . 叶片或花被的切片经醋酸铅溶液处理后 , 分泌细胞团内的金丝桃素沉
淀为大量红色沉淀 (图版 I , 9 ) ,而未经处理的对照切片 中缺乏 . 以上试验结果表 明 , 两类分泌结构产生和贮
存的分泌物的化学成分不同 . 不染色的半薄切片观察各类分泌结构及其分泌物的嗜饿情况 ,发现分泌囊和分
泌道的分泌物呈淡灰色或无色 ,分泌细胞团 (条 )呈红色 , 用 5 % N aO H 水溶液染色也呈绿色 (图版 工 , 8 ) .
2
.
2 三类分泌结构在各器官中的分布
根据对 4 组 7 种金丝桃属植物的根 、 茎 、 叶 、 花警 、 花瓣 、 花丝 、 花药和果实等器官纵切面和横切面的观
察 ,结果表明 : 不同的植物所具有 的分泌结构的类型和分布情况存在较大差异 , 同一种植物的不同器官中的
分泌结构也存在一定的变化 . 详见表 1 .
常熟高专学报 1 9 99年
表 1 7 种金丝桃属植物分泌结构的类型及其分布和数量
种 名
元宝草
分泌结构类型
分泌细胞团 (条 )
叶 花粤 花瓣 花丝 花药 根 果实
+ +
十
十 +
浦
+十
+
囊道泌分
小连翘 分泌细胞团 (条 ) + + + + + +
囊道泌分
贯叶连翘 分泌细胞团 (条 ) + +
+
十 + 十
十 + +
+
十 + 十
+
+ + 十
囊道泌分
密腺小
连翘
分泌细胞团 (条 ) +
十 + +
+
+
十
+ + +
+
+ 十 +
囊道泌分
金丝桃 分泌细胞团 (条 )
十 十
+
+ +
一+十++ + +
十
+ +
+ 十 十
囊道泌分
地耳草 分泌细胞团 (条 )
+ + + + +
+ +
囊道泌分
黄海棠 分泌细胞团 (条 )
+ +
十
+ + 一 + 一 一 一
十 + + 一 + + + 十
囊道泌分
注 : + 示此种分泌结构存在及数量 ;一示此种分泌结构缺乏 .
3总结和讨论
根据我们对 4 组 7 种金丝桃属植物各种器官的解剖学和组织化学研究 , 按其分泌结构特点 , 可以分为分
泌细胞团 (条 ) 、分泌囊和分泌道等三类 . 其金丝桃素是二葱酮衍生物 ,可溶于碱性水溶液 , 在低于 p H 1 1 . 5 时
呈红色溶液 , 而高于 pH n . 5 时则呈绿色溶液 ,而与金属离子 ( P b + + )反应形成络合物 [’, ’ 7 ] . 因此 ,组化结果
表明 : 金丝桃素主要由分泌细胞团 (条 )产生和贮存 ,而分泌囊和分泌道的上述组化试验呈负反应 ,但其分泌
物能被苏丹黑染为灰黑色 ,从而表明它们仅产生和贮存挥发油 . 为此这三类分泌结构所产生的分泌物不同 . 7
种金丝桃属植物的比较解剖研究结果表明 ,这三类分泌结构在不同的植物和不同的器官中的分布和数量存
在很大差异 (表 1 ) . 因此 ,在提取不 同的药用成分时 ,应选择该属不同植物种类和不同的器官 . 在所研究的 4
组 7 种金丝桃属植物中 , 分泌和贮存金丝桃素的黑腺点 (条 )仅分布于贯 叶连翘组的植物中 ,其中以小连翘的
叶 、 花被片和贯叶连翘的花被片分布最多 ,密腺小连翘的花瓣和元宝草的叶中分布次之 ;而地耳草组和金丝
桃组植物不存在黑腺点 ;黄海棠组植物未发现黑腺点 , 但有报道其植物体中有金丝桃素分布川 ,分布于何种
结构中尚待进一步研究 .
金丝桃属植物普遍具有分泌结构 〔`〕 . 根据我们对 4 组 7 种金丝桃属植物的比较解剖学研究结果表明 , 4
组植物中仅贯叶连翘组具三种分泌结构 ,而地耳草组 、 金丝桃组和黄海棠组具二种分泌结构 , 无分泌细胞团 .
同时 ,在贯叶连翘组 4 种植物的各器官 中分泌结构的类型 、 分布和数量也存在差异 . 为此 , 系统研究该属植物
各器官中分泌结构的类型 、分布和数量的特点 ,再联系三类分泌结构的形态演化进行分析 , 可为该属 的系统
分类提供植物解剖学依据 .
6 8 常熟高专学报 1 9 9 9 年
参 考 文 献
1 中国科学院中国植物志编辑委员会 . 中国植物志 , 5 0( 2) . 北京 :科学出版社 , 19 90 . 1 一 72
2 潘映红 . 国产金丝桃属植物有效成分研究概况 . 中药材 , 199 3 , 16( 8) : 40 一 42
3 潘映红 ,郭宝林 ,彭勇 . 国产金丝桃属植物资源现状及利用前景 . 中药材 , 19 93 , 16 ( 3 ) : 14 一 18
4 梁小燕 . 金丝桃属植物的研究进展 ,广西植物 , 19 8 , 18( 3 ) : 2 56 一 262
5 江苏新医学院 . 中药大辞典 . 上海科技出版社 , 19 86
6 L in d e K
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.
B r it is h M de ical Jou nr al
,
199 6
,
3 13 ( 705 2 )
: 2 5 3 一 2 58
7 陈志武 , 马传庚 ,赵维忠 . 金丝桃昔对脑缺血再灌损伤保护作用的实验研究 . 药学学报 , 19 98 , 3 3 ( 1 ) : 14 一 17
8 M eur
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.
T h e ar p e Ll t ie 笔en t s dr am a t i e am t ir e t vor i ar l a e t ivi t y a n d 1i t t le tox i e i ty a t e f feC t iv e d o s es : 户J (姐 l a t ie 印 ly e y e lie
d io n es h yP 颐e in an d P s eu d o h yP e ir e in . P ocr N a t l A ca d 段1 U SA , 19 8 8 , 8 5 : 5 230 一 52 34
9 T h o n l as C
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,陇 l le r G C , P ar d i n i R S . P hO t o a e t i va t ion of h yP er i e in ge n aer tes s i n g le t o x犯 en in m i tco ho n面 a a n d i n h ib i t s
s u e e i n o x idas e
.
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,
19 92
,
5 5 ( 1 )
: 4 7 一 5 3
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,
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,
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an
t ir e t or vi alr
a e t iv it y
.
B ioc h en B i
o p h邓 R es G 〕n u l l , 19 89 , 165 ( 3 ) : 120 7 一 12 12
一 勘 s t i fe ve a T A , S i b ir y a k 5 v . Im u no tonr iC p or p ert i o o f b io l笔 ical ly a e t iv e p蒯 u e t s ib at i n司 fomr Jo hn ’ 5 w o r t ( H
,
p e r f6 r a tum )
.
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’ n a y a ik li n i e h es ka 邓 F 是” 1 1 l a k o l眼i ca l , 19 9 6 , 59 ( 1 ) : 5 1 一 54
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17 肖崇厚等主编 . 中药化学 . 上海 :上海科学技术出版社 , 1997 , 145
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