地錦與斑地錦的顯微鑒別研究

魏勝華，孟 娜，柴瑞娟

（安徽工程大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院，安徽蕪湖241000）

葉片組織結(jié)構(gòu)在植物與生境的關(guān)系和植物分類(lèi)學(xué)研究中有重要意義。在高等植物中，葉片形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)可作為種間植物的分類(lèi)特征[1-2]，植物葉表皮特征在植物分類(lèi)及系統(tǒng)進(jìn)化方面的意義正逐步受到重視，不少研究揭示植物葉表皮的形態(tài)具有一定的分類(lèi)學(xué)價(jià)值[3-5]。地錦與斑地錦是大戟屬較為重要的藥用植物，具有很高的藥用價(jià)值[6-7]。其外部形態(tài)特征及生活習(xí)性極其相近，容易混淆，形態(tài)上明顯的特征是斑地錦葉表皮表面有一斑點(diǎn)，但筆者在采集過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有時(shí)同一株斑地錦有部分幼葉的表面并沒(méi)有斑點(diǎn)。因此，筆者對(duì)所采集的地錦與斑地錦的葉片解剖結(jié)構(gòu)和葉表皮進(jìn)行了光學(xué)顯微鏡及掃描電鏡的觀察和研究，以期為地錦與斑地錦生藥鑒定提供可靠的形態(tài)解剖學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

地錦與斑地錦植株采自蕪湖路旁草叢間，觀察的材料多為成熟葉片，其中用于光學(xué)顯微鏡的材料為新鮮標(biāo)本，用作掃描電鏡的材料為蠟葉標(biāo)本。

1.2 方法

1.2.1 葉橫切面制片 選擇正常植株上的完整成熟葉片（第3片葉），剪取葉中部0.5 cm×0.5 cm的小塊，用FAA固定，采用常規(guī)石蠟切片法[8-10]，切片厚度為12μm，番紅-固綠對(duì)染，中性樹(shù)膠封片，制成永久切片，顯微測(cè)微尺測(cè)量，OLYMPUS顯微鏡下觀察拍照。

1.2.2 葉表皮制片 取成熟葉片，沸水軟化15～20 min，轉(zhuǎn)移到20%～30%的NaClO離析液中，待葉肉組織與上、下表皮可分離時(shí)，將離析后的材料用水洗凈，移至盛有蒸餾水的容器中，剝離上、下表皮，放在載玻片上，用1%的番紅溶液染色3～5min，按常規(guī)方法制片，OLYMPUS光學(xué)顯微鏡下觀察拍照。（1）氣孔器類(lèi)型：取葉表皮封片，置光學(xué)顯微鏡下，隨機(jī)檢查50個(gè)氣孔器，記錄其氣孔器類(lèi)型。（2）氣孔器密度：取葉表皮封片于光學(xué)顯微鏡下，觀察單位面積內(nèi)氣孔器個(gè)數(shù)。

1.2.3 掃描電鏡制片 觀察的材料先用毛筆將葉片輕輕擦拭，去除灰塵，剪成小方塊，用雙面膠固定在樣品臺(tái)上（每種植物都分背、腹面兩個(gè)樣品），噴金鍍膜，然后在KYKY－1000B掃描電子顯微鏡下觀察拍照。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片的解剖結(jié)構(gòu)

從橫切面觀察，葉都由表皮、葉肉和葉脈組成，上、下表皮均由一層排列緊密的長(zhǎng)方形細(xì)胞組成，上、下表皮細(xì)胞的切向壁（朝外壁）均具有不同程度的角質(zhì)膜加厚，其柵欄組織和海綿組織分化不明顯，在二者之間可以看到許多呈橢圓形或近圓形的乳汁管，乳汁管由一層原生質(zhì)濃厚、染色較深的分泌細(xì)胞包圍，外圍由數(shù)層鞘細(xì)胞圍繞，它們構(gòu)成一種特殊結(jié)構(gòu)（圖1，圖2）。

圖1 地錦、斑地錦葉片橫切面

2.2 光鏡下葉表皮特征

從葉表皮表面看，葉上、下表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁凹凸關(guān)狀相互鑲嵌，排列緊密、無(wú)間隙。葉上表皮細(xì)胞形狀不同，地錦為不規(guī)則形、斑地錦多邊形，垂周壁波狀起伏形狀不同，地錦為波狀、斑地錦平直（圖2、圖 3）。

圖2 光鏡下地錦、斑地錦的葉片上表皮細(xì)胞

圖3 光鏡下地錦、斑地錦的葉片下表皮細(xì)胞

光鏡下地錦、斑地錦葉表皮特征如表1所示，氣孔器上、下表皮皆有分布，分布密度上表皮多于下表皮，氣孔器的類(lèi)型為無(wú)規(guī)則型。光學(xué)顯微鏡觀察斑地錦下表皮一部分細(xì)胞向外突出形成表皮毛，毛基部皆由7～8個(gè)形態(tài)相似的表皮細(xì)胞圍繞，毛基部表皮細(xì)胞形狀較其他細(xì)胞長(zhǎng)（圖3）。

表1 地錦、斑地錦葉表皮特征

2.3 掃描電鏡下葉表皮特征

如圖4所示，地錦上表皮細(xì)胞角質(zhì)層加厚明顯，不均勻，角質(zhì)層具鱗片狀和大量片層，細(xì)胞輪廓不清晰，蠟質(zhì)多，具氣孔而無(wú)表皮毛；斑地錦上表皮細(xì)胞角質(zhì)層加厚明顯，不均勻，細(xì)胞中部略厚，形成許多不規(guī)則的“脊”，蠟質(zhì)多，表皮細(xì)胞輪廓不清晰，具氣孔而不具表皮毛。

圖4 掃描電鏡下地錦、斑地錦葉上表皮細(xì)胞

如圖5所示，地錦、斑地錦葉下表皮的氣孔器外拱蓋內(nèi)緣均淺波狀，下表皮角質(zhì)層具條狀隆起和大量密集鱗片，細(xì)胞輪廓較不清晰，下表皮保衛(wèi)細(xì)胞兩極大多數(shù)有“T”型加厚。掃描電鏡下觀察斑地錦下表皮具多細(xì)胞毛，表皮毛細(xì)胞扁平，毛上具長(zhǎng)瘤狀突起（圖6）。

圖5 掃描電鏡下地錦、斑地錦葉下表皮細(xì)胞

圖6 掃描電鏡下地錦、斑地錦葉下表皮毛細(xì)胞

3 討論

從葉片內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以看出地錦和斑地錦的葉片結(jié)構(gòu)相似，但上表皮細(xì)胞形狀不同及垂周壁式樣明顯不同可以作為區(qū)別這兩種植物的鑒別特征；斑地錦下表皮皆有多細(xì)胞非腺毛，地錦下表皮沒(méi)有，認(rèn)為地錦和斑地錦下表皮表皮毛的有無(wú)也可以作為區(qū)別這兩種植物的鑒別特征；掃描電鏡下觀察葉下表皮，角質(zhì)層紋飾具有鱗片、顆粒等特征，但斑地錦上表皮細(xì)胞角質(zhì)層加厚更加明顯，中部略厚，形成許多不規(guī)則的“脊”，也認(rèn)為可以作為區(qū)別地錦、斑地錦的鑒別特征。

無(wú)論是用作光學(xué)顯微鏡材料的新鮮標(biāo)本，還是用作掃描電鏡的蠟葉標(biāo)本，同種植物的葉表皮細(xì)胞、氣孔器等特征是一致的。因此，結(jié)合葉外部形態(tài)特征，從表皮細(xì)胞形狀、大小和排列及角質(zhì)膜厚度，氣孔類(lèi)型、分布、多少及位置等方面的特性，就可以在沒(méi)有花、果實(shí)或不通過(guò)花、果實(shí)，而直接以營(yíng)養(yǎng)器官——葉作為地錦、斑地錦鑒定的依據(jù)。

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