新疆貝母屬8種藥用植物葉片的解剖學結構

張鵬葛++盛萍++任慧梅

摘要：在數碼顯微鏡下，對新疆貝母屬（Fritillaria L.）7個種和1個變種的藥用貝母葉片進行了解剖結構觀察。結果發現：新疆貝母屬8種藥用貝母的基本結構相同，均由表皮、葉肉細胞和葉脈3個部分組成，上下表皮均為單層，無表皮毛等附屬物。葉表皮細胞表面觀為長方形或條形，除伊犁貝母（F. pallidiflora）的下表皮細胞類似平行四邊形，表皮細胞長軸與葉脈平行，垂周壁為平直稍彎曲、淺波狀或深波狀；氣孔器為Allium型，橢圓形，氣孔長軸與葉脈平行，除了新疆貝母、大白花貝母的氣孔器僅分布于下表皮一般同時分布于上表皮和下表皮，并且氣孔器在下表皮的分布指數大于上表皮。葉表皮細胞的形狀、垂周壁式樣、氣孔器的分布、維管束直徑等特征較為穩定，可為新疆貝母屬種間的劃分及鑒別提供一定的試驗依據和參考。

關鍵詞：貝母屬；葉片；解剖學；新疆

中圖分類號： S567.23+1.01文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）05-0267-04

貝母是一種常用中藥，具有十分悠久的藥用歷史，百合科（Liliaceae）貝母屬（Fritillaria L.）多種植物的鱗莖是中藥貝母的主要藥材來源，通常具有清熱潤肺，化痰止咳之功效[1]。貝母屬全世界約有130種，主要分布于北溫帶地區，尤以地中海地區、亞洲東部至中部和北美洲的種類為多。我國貝母屬植物有61個種、50個變種和5個變型，其中具藥用價值的貝母屬植物有20余種，主要分布于四川、新疆、甘肅、湖北、安徽、浙江等地區[2-3]，而新疆分布量較豐富的藥用貝母主要有8種[4]。

目前，有關新疆貝母屬藥用貝母在分類鑒別方面的研究已有報道。劉惠娟等應用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法對新疆貝母屬植物的蛋白質進行了對比分析研究[5]；王果平等根據新疆貝母屬植物花被片的顏色、長度、雄蕊花絲長短、柱頭分裂與否以及莖葉被毛情況等形態學特征進行了分類學研究[6]；李萍等對新疆貝母屬植物的花粉和葉表皮進行了顯微觀察[7-8]。但利用葉片解剖學特征對新疆貝母屬植物進行種間的比較研究尚未見報道。為此，本研究選取新疆貝母屬植物7個種和1個變種，在數碼顯微鏡下，通過觀察葉片結構、葉表皮細胞形狀及氣孔器類型等特征，尋求有意義的解剖學性狀[9-11]，為新疆貝母屬藥用貝母的解剖學研究提供一定的理論依據。

1材料與方法

1.1材料

本試驗所用新疆貝母屬材料葉片均于2013年5月采自新疆各產地，生長年限均為3年，各品種樣本數均為8。藥材樣品信息見表1，經鑒定為百合科植物新疆貝母（Fritillaria walujewii Regel，S1）、伊犁貝母（F. pallidiflora Schrenk，S2）、托里貝母（F. tortifolia X.Z.Duan et X. J. Zheng，S3）、黃花貝母（F. verticillata Willd，S4）、大白花貝母（F. verticillata var. albidoflora，S5）、裕民貝母（F. yuminensis X. Z. Duan，S6）、灘貝母[F. karelinii （Fisch.） Baker.，S7]、小花貝母（F. meleagroides Patrin ex Schult.，S8）。憑證標本存放于新疆醫科大學中醫學院中藥資源教研室。

1.2方法

1.2.1 葉片結構觀測選擇正常植株上的完整成熟葉片，剪取1.5 cm×1.5 cm的小塊，用FAA固定，常規石蠟切片法切片，切片厚度為15 μm。在Mikroskop Primo Star X2005型數碼顯微鏡下觀察并記錄顯微組織結構特征，顯微觀測葉的上表皮厚度、下表皮厚度、維管束直徑及葉片厚度。由于葉片厚度及維管束直徑受葉片位置影響較大，故選取主脈處的葉片厚度和維管束進行測量。維管束直徑以水平直徑與垂直直徑的平均值表示，每個樣本參數測定8個值，取平均。

1.2.2葉表皮觀測本試驗所用材料均采自新鮮植株靠近基部的成熟葉片，剪取1.5 cm×1.5 cm的小塊，置于50% NaClO溶液中浸泡至葉片發白后取出[12]，蒸餾水沖洗后撕取上下表皮，在Mikroskop Primo Star X2005型數碼顯微鏡下觀察并記錄顯微組織結構特征。每個樣本參數隨機測定8個值，取平均。

2結果與分析

2.1葉片解剖結構

不同種間的新疆貝母屬植株葉片的基本結構相同，均由表皮、葉肉和葉脈3個部分組成，但在上下表皮厚度、葉肉厚度、維管束大小等方面存在差異（圖1）。

2.1.1表皮上下表皮均為單層，表皮細胞為長方形或條形，無表皮毛等附屬物。上表皮細胞厚度的變化范圍為11.69～60.98 μm，平均值最大的是黃花貝母，最小的是伊犁貝母；下表皮細胞厚度的變化范圍為12.41～40.23 μm，平均值最大的是黃花貝母，最小的是灘貝母。除了大白花貝母以外，其余品種的上表皮厚度均大于下表皮，其中伊犁貝母和小花貝母、裕民貝母和灘貝母的上下表皮厚度相近。

2.1.2葉片葉片厚度的變化范圍為254.19～786.91 μm，平均值最大的是新疆貝母，最小的是托里貝母；其中伊犁貝母和小花貝母、大白花貝母和裕民貝母的葉片厚度相近。

2.1.3維管束在維管束周邊薄壁細胞體積從外至內依次減少，閉合維管束在薄壁細胞之中，韌皮部在外，木質部在內，屬外韌維管束。維管束直徑的變化范圍為76.84～180.92 μm，平均值最大的是新疆貝母，最小的是托里貝母；其中伊犁貝母和小花貝母的維管束直徑相近。對新疆貝母屬8種植物葉片中上下表皮厚度、葉片厚度和維管束直徑進行種內及種間的變異系數計算，具體測量及計算結果見表2。

2.2 葉表皮觀察結果

2.2.1葉表皮細胞形狀及垂周壁式樣新疆貝母屬植物的葉表皮細胞（表面觀）多為長方形，偶有近平行四邊形，如伊犁貝母的下表皮細胞（圖1-4），葉表皮細胞長軸與葉脈平行，垂周壁多為平直稍彎曲，偶有深波，如大白花貝母的表皮細胞（圖1-11、圖1-12），少見淺波，如新疆貝母和小花貝母的下表皮細胞（圖1-2、圖1-18、圖1-20）。

2.2.2氣孔器類型與分布氣孔器一般同時分布于上表皮和下表皮，但氣孔器在下表皮的分布指數大于上表皮，僅有保衛細胞無副衛細胞，屬于單子葉氣孔器類型中的Allium 型；橢圓形，長軸與葉脈平行。氣孔器僅分布于下表皮的有新疆貝母、大白花貝母（圖1-1、圖1-11）；在灘貝母、大白花貝母和托里貝母中氣孔器均單個隨機分布，未見有多個氣孔器的保衛細胞細胞壁黏連在一起，而其余貝母均只在下表皮中有多個氣孔器的保衛細胞細胞壁黏連在一起（圖1-2、圖1-5、圖1-10、圖1-14、圖1-20）。

2.2.3氣孔器相連現象在新疆貝母屬植物葉表皮細胞中，存在有兩相鄰氣孔器的保衛細胞通過一段加厚的細胞壁相連的現象（圖1-19），除在小花貝母上表皮中偶見有此現象，在其余新疆貝母屬植物葉表皮細胞中沒有發現。具體觀察結果見表3。

3討論

新疆貝母屬8種植物葉的結構均由表皮、葉肉和葉脈3個部分組成，表皮細胞呈單層長方形或條形，表面無附屬物，外韌維管束。本研究中各樣本在葉結構組成上無顯著差異，但在各結構的大小、發達程度等特征上存在不同程度的差別。在新疆貝母屬8種植株中只有大白花貝母的上表皮厚度小于下表皮厚度，其余7種貝母上表皮厚度均大于下表皮厚度，這一結果可為今后大白花貝母與其他新疆貝母屬植株鑒別分類提供一定的參考依據。在新疆貝母屬8種植物中，伊犁貝母與小花貝母葉片的各組織結構測量數據相似，表明這2個種間的各結構的大小、發達程度等特征差異較小。

各參數的種內變異系數平均值從大到小的順序為上表皮厚度（0.171 0）>下表皮厚度（0.132 6）>維管束直徑（0.039）>葉片厚度（0.019），表明葉的結構特征在特定的小氣候生境中的趨異程度，其中表皮組織的趨異程度最大，其次是維管束，最后是葉片厚度。各參數的種間變異系數從大到小的順序為上表皮厚度（0.446 1）>葉片厚度（0.412 8）>下表皮厚度（0.339 1）>維管束直徑（0.285 2），表明葉的結構特征在種間中的趨異程度，其中上表皮厚度的趨異程度最大，其次是葉片厚度、下表皮厚度，最后是維管束。綜合比較種間和種內變異系數值發現維管束的變異程度相對較小，因此維管束可作為相對穩定的種間區分參考項。

新疆貝母屬植物的一些葉表皮形態特征較為穩定，如氣孔器橢圓形，長軸與葉脈平行，僅有保衛細胞無副衛細胞，屬于單子葉氣孔器類型中的Allium 型；一般同時分布于上表皮和下表皮，并且氣孔器在下表皮的分布指數大于上表皮，除了新疆貝母，大白花貝母的氣孔器僅分布于下表皮，這與李萍等的觀察結果[8]一致。

綜合比較葉片解剖結構與葉表皮觀察結果，在種間有差異的特征，如垂周壁平直稍彎曲、淺波狀或深波狀，葉表皮細胞（表面觀）為長方形或近平行四邊形，氣孔器的分布及相連現象，維管束直徑的大小差異等等特征較為穩定，可為新疆貝母屬種間的劃分及鑒別提供一定的試驗依據和參考。

參考文獻：

[1]中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志[M]. 北京：科學出版社，1980：97-116.

[2]王果平，樊叢照，李曉瑾，等. 新疆貝母屬植物鑒定技術研究進展[J]. 中國現代中藥，2012，14（9）：51-54.

[3]肖培根，姜艷，李萍，等. 中藥貝母的基原植物和藥用親緣學的研究[J]. 植物分類學報，2007，45（4）：473-487.

[4]新疆生物土壤沙漠研究所.新疆藥用植物志[M]. 烏魯木齊：新疆人民出版社，1977：186-199.

[5]劉惠娟，李萍. 二十種貝母藥材的蛋白質電泳鑒別[J]. 中國藥科大學學報，1993，15（1）：29.

[6]王果平，樊叢照，李曉瑾，等. 新疆貝母屬植物鑒定技術研究進展[J]. 中國現代中藥，2012，14（9）：51-54.

[7]李萍，濮祖茂，徐珞珊，等. 中國貝母屬花粉形態的研究[J]. 云南植物研究，1991，13（1）：41-46，113-115.

[8]李萍，蔣鑫，劉惠娟，等. 貝母屬植物葉表面顯微觀察研究[J]. 中國藥科大學學報，1993，24（4）：205-211.

[9]李波，陳雪梅，李鐵緣，等. 2種不同抗旱性冰草葉片解剖結構的比較[J]. 江蘇農業科學，2015，43（9）：247-249.

[10]陳夕軍，朱鍵鑫，陳羽，等. 抗白粉病黃瓜品種的葉片組織結構及其生理生化[J]. 江蘇農業學報，2015，31（1）：55-61.

[11]姜永雷，鄧莉蘭，黃曉霞. 不同海拔川滇高山櫟葉片的解剖結構特征[J]. 江蘇農業科學，2015，43（1）：195-198.

[12]王影，周守標，王春景，等. 安徽貝母屬植物葉片的比較解剖學研究[J]. 植物研究，2006，26（6）：676-684.梁娟，周華芳，任建國，等. 黔產艾納香對鎘脅迫的生理響應及其體內鎘分布特征[J]. 江蘇農業科學，2016，44（5）：271-274.