全 文 ：第 n卷第 2 期
1 9 9 4 年 5 月
新I 大学学报 ( 自然科学版 )
Jo u r a nl o f X i雌a ng U niv e r s i t y
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新疆紫草产色素组织的组织细胞学研究 ’
计 巧 灵 王卫 国
(新班大学 生物系 , 乌 . 木齐 8 3 00 4 6) (新 . 农业科学院徽生物研究所 , 乌鲁木齐 8 3 0 0 0 0)
摘 要
新班紫草根径显徽 、超徽结构观察发现 ,蔡醒类色素主要出现在木栓化细胞的胞质中 , 呈油滴
状 ,无膜包被 . 与其合成有关的酶可能分布在其附近的质膜或内质网膜上 , 这种膜为色素合成提
供了场所 . 细胞的木栓化能促进蔡醒类色素的合成 .
关键词 新孤紫草 莱醒类色素 组织细胞学
中图分类号 Q 9 4 2 . 5
现代医学证明 , 紫草中的紫草素及其衍生物不仅具有凉血 、 活血 、 解毒 、 透疹作用 ,还具
有抗癌 、 抗早孕作用 ” . 紫草素及其衍生物在紫草根部 合成 ,这些成份在新疆紫草根中含量
高达 3 . 1% , 比其他几种入药紫草高 3 倍以上 ” . 关于新疆紫草根中紫草素及其衍生物的产
生以及它与植物根生长发育的关系等问题 , 国内外尚未见详细报道 . 本文通过对新疆紫草根
的组织细胞学观察 , 阐述 了根由初生结构到次生结构转化过程中紫草素及其衍生物形成和
积累的特点 ,从而为深入研究紫草素及其衍生物的代谢合成 、 提高细胞液体培养中色素的含
量提供部份理论依据 .
1 材料和方法
新疆紫草 A r n e b i a e L ,。 h r o m a 根于 19 9 0 年 6 月中旬采挖 自新疆伊犁地区海拔 2 1 0 0 m 高
山阳坡上 . 采用根的较幼嫩部分 , 从根尖逐渐向根上部分段取样 .
用于石蜡切片的材料切段为 0 . cs m , 用纳瓦兴固定液 . 固定 ,按常规石蜡切片法切片 ,切
片厚 5一 1 0拌m ,切片经番红一固绿染色 ,用 Ol y m uP s 显微镜观察并拍照 ,
用于半薄切 片 、 超薄切片的材料是含色素的嫩根段 , 切段长 0 . cZ m , 用 5%戊二醛初 固
定 、 。 . I M P B S 漂洗 、 1%俄酸后固定 . 充分漂洗后 , 经系列酒精脱水 , 醋酸双氧铀块染 、 环氧丙
烷过度 、 E oP sn lZ 包埋 . 在 L K B 超薄切片机上切片 . 半薄切片厚约 1科m , 经亚 甲兰一夭青 l
染色 , O L y m p us 显 微镜观察并拍照 . 超薄切片厚约 50 人 , 经 柠檬酸 铅复染 , 在 JE M一
I OOC X I 型透射电镜下观察并拍照 .
2 结果与讨论
2
.
1 新获紫草根的形态与解剖结构
新毅紫草根略 呈圆锥形 ,分枝 , 数个侧根向一个方向扭曲成绳索状 ,近地面部分 由许 多
枯死的基生叶叶鞘包被 ,使根上部变得较粗 . 根下部较细 , 根尖细而短 , 白色 , 由根尖向上颜
色变深 , 呈紫红至黑红色 . 新疆紫草根皮部极疏松 ,呈条片状 ,一层层栓皮重叠在一起 ,松软
. 本文于 19 9 3一。 3一 0 4 收到 . 为国家自然科学荃金资助顶 目

第 2期 新摄紫草产色紊组织的组织细胞学研究 8 9
石蜡切片观察 , 新疆紫草根的初生结构未 见到有明显的茶醒 色素沉积 . 在根的初生生长到次
生生长过程中 , 部分 中柱鞘细胞以及初生木质部和初生韧皮部之间的薄壁细胞逐渐恢复分
裂能力 ,切向分裂形成形成层 . 由于形成层的活动 . 使根不断加粗 .维管柱外围的皮层组织被
撑破 , 中柱鞘细胞恢复分裂能力 ,形成了木栓形成层 (见图 7~ 8) . 向外产生木栓细胞 , 形成木
栓 层 . 随着木栓化加剧 ,木栓细胞连同其外围的细胞一起脱落 , 形成栓皮 ( 见图 4一 6) . 石蜡
切片和半薄切 片均观察到深色的蔡酿类色素正是存在在这种栓质化的细胞里 ( 见图 4一 8) .
2
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2 新砚萦草萦醒类色萦的生物合成
电镜观察 ,新疆紫草根次生结构的木栓层及其外围的细胞液泡较大 , 占据细胞大部分空
间 ,胞质成一薄层紧贴质膜 》泊三胞质中可观察到一至数个被锹酸固定的电子致密度高的蔡醒
类 色素小球 , 呈油滴状 ,无膜包被 ( 见图 9 ) ,这与 F uj i哪 ar ,` 、 T s u k a d a 等 ’` 报道的在硬紫草细
胞里观察的情况不同 ,他们认为这种蔡酸色素有膜包被 , 他们观察到粗面内质网中存在着高
电子密度的蔡醒色素小球体 , 认为这种内质网合成了色家 , 内质 网膨大 、 断裂 、 释放 出的蔡酿
囊泡携带着蔡酿色素 .
我们观察到 , 这种色素孩粒附近的质膜或内质网膜电子致密度较高 , 同与之连续的膜相
比有明显的差异 . 有些细胞里 ,质膜内缘就附着着这种色素颖粒 ( 见图 1 ” . 有些细胞里 , 内
质网呈同心环状 ,其膜层间有电子致密度高的色素顺粒 (见图 1 0) ,环绕的内质网膜正缓缓松
开 , 色素小顺粒将散出 ,汇集入大顺粒中 , 沉积在胞质里 . 这预示着这种内质网膜和质膜与新
班紫草蔡醒色素的合成有着密切关系 , 合成这种色素的酶可能分布在这种膜上 , 这种膜可能
为蔡酿色素的合成提供了场所 二 由于蔡酸类物质在植物代谢中合成过程很复杂 , 涉及的酶很
多 , 简单地用显示一种酶存在的电镜细胞化学方法不足以说明问题 . 故此结论还有待进一步
证实 .
2
.
3 细胞木栓化与蔡醒类色素产生的关系
细胞木栓化的一个重要特征就是细胞壁内沉积了大量木质素 . 按 G o d w in 等`’ 的理
论 ,双子叶植物木质素是由松柏醇 、 芥子醉与由它们在漆酶作 用下产生的 内消旋 自由基随机
豪 合而成的 . 这些醉类在植物形成层细胞内通过莽草酸途径合成 ,莽草酸是合成木质素的重
要 中产物 . nI o u ye 等 , ` ’ 、 H e ide 等 ’ 5 ’ 认为 ,莽草酸是紫草蔡醒类色素形成的重要前体物 . 这样
看来 , 细胞的木栓化能促进蔡酿色素的产生 . I n o u y e 等 “ 认 为 , 添加适量的禁醒类色素形成
的前体物 ,能提高液体培养的紫草细胞中禁酿类色素的产量 . 而我 们认为 , 不仅如此 , 诱使培
养的细胞快速向木栓化转变很可能对提高色素产量同样有效 .
参 考 文 献
1 高菊红 . 紫草的资源 、 化学 、 药理 翔林床研究概况 . 中草药 . 1 986 , 17 ( 6 ) : 28 ~ 31
2 中国医学科学院药物 研究所等 中 药志第一册 . 人民卫生出版社 . 1 9 79 . 5 69 ~ 5 76
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1 6 5 1 ~ 1 6 5 5
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1 3 0 1 ~ 1 3 0 8
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a n r a M e d二 1 9 8 4 . 5 1 : 3 3 8
(下转第 1 0 0 页 )
1 0 0 新班大学学报 ( 自然科学版 ) 1 9 9 4 年
气流上斜压不稳定扰动波的垂直结构是一样的 .
参 考 文 献
1 P
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G eo Ph y
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2H o 二 to , J R . A n l n t r od u e t io n t o d y” 曰 m ie m e toe r o lo g y , 1 9 7 2
3 K u o H L
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T h概刁 i姗 n s io 仙 l d is tu 加 n c e i n a b a r oc li n ie 扔 n a l e u r er n t , J . M e t e o r . 1 9 5 2 , 9
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5 叶笃正 . 波状荃本气流中若干扰动动力学间题 . 气象学报 , 1 964 . 3 4 ( l)
7 谢祖镇 . 径向气流上扰动的正压不称定 . 新 . 大学学报 , 1 9 8 . 5 ( 3)
T h e I n s t a b i l i t y o f D i s t u r b a n c e s i n a B a r co l i n i e
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.
( 上接第 89 页 )
图版说明
P
: 木栓形成层 . p h : 木栓层 . pm :质膜 . C w : 细胞壁 . E R : 内质网 .
1一 5 石蜡切片 : l一 3 . 新扭紫草根横切 . 示初 生结构 . 丫 50 . 4一 5 . 根次生结构 . 箭头示即将脱落的栓皮 x
5。。 . 6一 8 . 半薄切片 : 6 次生根横切面 . 箭头示即将脱落的栓皮以及被银酸固定的电子致密度高的蔡酸色素 丫
5。。 . 7 . 次生根纵切面 . 空心箭头示木 栓层 , 实心箭头 示木栓形成层 . x 50 8 . 次生根横切面 . 可见蔡酿类色
素沉积在木栓层 ( p h) 细胞中 . 形成色素带 x 3 0 0 0 . 9一 1 . 超薄切片 : 9 . 木栓层细胞中的蔡醒类色家顺粒以及
箱位附近电子致密度高的质膜 ( pm ) 丫 25 0 0 . 10 . 示 木栓层细胞中蔡砚色家大硕拉 . 无膜包被 . 内质网 (E R )
膜层中有许多色素小顺位 (箭头示 ) x s 。。 0 0 . 1 . 示木栓层 细胞中附着着蔡酸色素顺粒的电子密度较高的质
腆 ( p m ) . x s 00 0 o .
H I S T O C Y T O L O G IC A L S T U D I E S O F T H E P IG M E N T FO R M A T IO N
T I S S U E I N T H E A R N E B I A E U C H R O M A
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(氏 p a r t m e n t o f B i o lo g y . X i n ji a n ` U n i v o r , i t 丫 . U r u m q i 8 3 0 0 4 6 )
A b s t r a e t
T h e o b s e r v a t io n o f r o o t in t h e A阴护吞止“ r u ` h阳 m a w it h m ic r o s r r u e t u r e a n d s u b m ie r o s t u r e t u r e , w e fo u n d
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n o t b e e n b u n d led b y 毗m b r a n e . A n e n z y m e r e la t i n g t o s ” t h e s is o f p ig m e n t d i s t r i b u t e d p r o b a b ly
in t h e p la s m a m e m b r a n e o r e n d o p la s m ie r e t ie u l u m m e m b r a n e s u r r o u n d ed i t
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