日本薯蕷莖葉的顯微鑒別研究

劉義芳，徐 貝，劉應蛟，彭買姣，彭 菲，肖冰梅*

(湖南中醫藥大學藥學院，湖南 長沙 410208)

日本薯蕷莖葉的顯微鑒別研究

劉義芳，徐 貝，劉應蛟，彭買姣，彭 菲，肖冰梅*

(湖南中醫藥大學藥學院，湖南 長沙 410208)

目的 通過觀察日本薯蕷莖葉的顯微構造及顯微化學反應，明確其鑒別特征，為制定日本薯蕷的質量標準及開發利用提供實驗依據。方法 取植株的莖葉進行徒手切片，采用顯微成像技術進行粉末鑒定；將切片用三氯化銻的濃鹽酸溶液或三氯化銻的高氯酸溶液顯色，進行顯微化學定位研究。 結果 明確了日本薯蕷莖和葉的顯微特征;通過其顯微化學反應可知，莖葉部分薯蕷皂苷含量甚微或沒有。結論 顯微特征可作為日本薯蕷的鑒別手段；顯微化學方法及其反應現象作為日本薯蕷資源評價以及篩選育種過程中一個快速選擇的檢測指標，是切實可行的。

日本薯蕷；莖葉；顯微化學研究；顯微鑒別

日本薯蕷（Dioscorea japonica）為薯蕷科薯蕷屬的植物，可食用，也可入藥，為強壯健胃劑。分布于我國西南、華南、華中、華東地區；日本也有分布。喜生于向陽山坡或灌木叢中或林下。目前尚未由人工引種栽培。李飛飛等[1]對其塊莖進行了誘導反應的研究，莖葉未見報道。顯微化學方面，曹玉芳等[2]對我國薯蕷皂苷元的主要原料植物盾葉薯蕷進行了有關其根狀莖中薯蕷皂苷元的積累與分布定位研究；肖冰梅等[3]對盾葉薯蕷莖葉發育過程的形態解剖學特征及組織化學反應進行觀察研究。本研究根據薯蕷屬（Dioscorea）在湖南省的資源分布情況，選擇2012年實地調查采到的日本薯蕷D.japonica，對其地上莖葉的顯微結構及顯微化學反應進行鑒別研究，明確了莖與葉的顯微特征與其化學反應現象，并大致分析了各結構與薯蕷皂苷元分布規律、含量高低的關系，以期為育種篩選工作提供快速檢測指標。

1 材料與方法

1.1 徒手切片的制備

樣品取自于湖南中醫藥大學藥用植物園栽培的植株，經肖冰梅副教授鑒定為日本薯蕷，取其莖葉進行徒手切片并顯微成像。

1.2 制片

分析材料同“1.1”，對其莖葉進行切片的制片以及粉末制片，顯微觀察以及拍照。

1.3 顯微化學觀察

依“1.1”法徒手切片后，用三氯化銻的濃鹽酸溶液或三氯化銻的高氯酸溶液對切片進行顯色[4]，在xsj-2型生物顯微鏡（重慶光學儀器廠）觀察。

圖1 日本薯蕷莖橫切面顯微構造顯微圖（×40）

2 結果

2.1 莖的顯微特征

2.1.1 莖橫切面 （1）表皮細胞較小，多角形，排列緊密，無細胞間隙；（2）表皮下方有3～4層纖維束排列成環形。纖維細胞多角形，排列緊密，細胞壁強烈木化，靠近纖維束的皮層薄壁細胞也相應木化；（3）維管束的類型為周韌型，中柱寬廣，導管發達，類多邊形。見圖1。

2.1.2 粉末特征 （1）木纖維大量存在，成束或散在，細胞壁木化。（2）木化薄壁細胞，多角形。（3）環紋及螺紋導管多見。見圖2。

2.2 葉的顯微特征

圖2 日本薯蕷莖粉末顯微圖（×40）

2.2.1 葉橫切面 （1）上表皮由l列細胞組成，細胞呈切向延長，類長方形，排列緊密，無氣孔存在；下表皮細胞含有大量氣孔；（2）柵欄組織排成數列，細胞為不規則方形，海綿組織2～5列；（3）上、下表皮的內側均有厚角組織，由2～3層細胞組成；（4）主脈維管束排列方式也為周韌型，木質部導管發達，由中央向四周輻射排列，韌皮部則將木質部包圍，成圓形，細胞較小，排列緊密，維管束周圍有厚角細胞包圍。見圖3。

圖3 葉脈橫切面顯微圖（×40）

2.2.2 葉表面制片：上表皮細胞呈多角形，壁平直，未見氣孔及針晶；下表皮多見氣孔及草酸鈣針晶，氣孔多為不定式，表皮細胞呈周壁波狀彎曲。見圖4。

圖4 日本薯蕷葉表面顯微圖（×40）

2.3 顯微化學觀察

按“1.2”中方法，切片與顯色劑作用5～10 min以后，觀察其顯色情況，日本薯蕷的莖葉對三氯化銻的高氯酸溶液幾乎不顯色。

3 討論

實驗結果表明，日本薯蕷莖葉的主要鑒別特征為：（1）莖表皮下方纖維束鞘的存在，周韌型維管束，木質部寬大，被厚角組織包圍。(2)葉主脈維管束也為周韌型，韌皮部包圍木質部排列成圓形，下表皮多含氣孔，為不定式，且草酸鈣針晶多。盾葉薯蕷[3]與日本薯蕷為同屬植物，其莖葉的顯微結構特征也已有報道。二者莖葉顯微特征比較見表1～2。

表1 葉的顯微特征差別

表2 莖的橫切面特征

日本薯蕷的莖葉對三氯化銻的高氯酸溶液幾乎不顯色，說明地上部分薯蕷皂苷含量甚微或沒有。其塊莖橫切面有顯色反應，基本組織內分布少數較大紅色液滴，直徑約30 μm；與其皂苷含量測定較低的結果是一致的[5]；維管束鞘及其中的細胞顯色較深，說明這是薯蕷皂苷積累和分布的主要部位。小型維管束細胞中紅色液滴數量多且密集，說明含量最豐富。如果有皂苷，則會呈現粉紅色到深紅色的顏色反應，且顏色深淺應與含量多少成正比，表明在植物不同的部位、不同結構的細胞內薯蕷皂苷的分布和積累情況不同。對日本薯蕷顯微化學研究顯示，其莖葉基本上不含薯蕷皂苷，不能作為薯蕷皂苷提取的原料來源，但是其塊莖可以考慮作為原料藥。

上述顯微特征可作為日本薯蕷區別于其他薯蕷的鑒別手段；顯微化學方法可作為日本薯蕷資源評價以及篩選育種的一個快速選擇的檢測指標。

[1]李飛飛，黃佳斌.日本薯蕷的組培快繁及塊莖誘導[J].臺州學院學報，2012,34(6):32～35.

[2]曹玉芳，林 如，胡正海.盾葉薯蕷根狀莖的發育解剖學和組織化學研究[J]. 武漢植物學研究，2003，21(4)：288-294.

[3]肖冰梅，劉義芳，彭 菲，等.盾葉薯蕷莖葉的形態解剖及組織化學研究[J].中國民族民間醫藥，2013，22（15）：27-28.

[4]Hardman R.Antimony trichloride as atest reagent for steroids,especially diosgenin and yamogenin in plant tissue[J].Stain Technol,1972,47(4):205-208.

[5]肖冰梅，李詠梅，王朝暉，等.9種藥用薯蕷的質量分析與評價[J].中國中醫藥現代遠程教育，2012，10（12）：72-73.

（本文編輯 楊 瑛）

Study on Microscopic Identification of Stems and Leaves of Dioscorea Japonica

LIU Yifang,Xu Bei,LIU Yingjiao,PENG Maijiao,PENG Fei,XIAO Bingmei*
(Pharmacy College,Hunan University of Chinese Medicine,Changsha,Hunan 410208,China)

Objective By observing the microscopic structure and microchemical reaction of stems and leaves of Dioscorea japonica,a clear identification was obtained,providing a scientific basis for the further development of Dioscorea japonica quality standards and exploitation.Methods Freehanding the plant stems and leaves with powder identification by microscopic imaging techniques,then coloring the sections with concentrated hydrochloric acid solution of antimonous chloride or perchloric acid solution of antimonous chloride,we conducted a histochemical localization study.Results Clear the microscopic characteristics of D.japonica stems and leaves and by their microchemical study,little even no dioscin exists.Conclusion These microscopic characteristics can be as a means of identification of D.japonica;Microchemical method and reaction phenomena as a quick select indexes of D.japonica resource evaluation and selection breeding process,is easible.

Dioscorea japonica;microchemical study;microscopic identification

R282.5

A

10.3969/j.issn.1674－070X.2014.05.007.028.03

2013－10－08

湖南省自然基金資助項目（02JJY2033）。

劉義芳，女，在讀碩士研究生，研究方向：中藥鑒定與資源研究。

*肖冰梅，女，副教授，碩士研究生導師，Email：xbm5@qq.com，