盾叶薯蓣茎叶的形态解剖及组织化学研究

  盾叶薯蓣Dioscorea zingberensis L_是我国提取薯蓣皂甙元的主要原料植物，为多年生缠绕草质藤本植物，隶属于薯蓣科薯蓣属根状茎组。由于长期过度采收，资源缺乏，而且在栽培过程中会发生严重的种质退化，收购产量不高。因此，研究它的植物形态发育特征以及植物的组织化学定位研究，并分析其与薯蓣皂苷元分布规律、含量高低的关系；明确薯蓣皂苷的积累规律及分布部位，对加速育种进程、缩短育种周期有着直接的指导意义，以期为育种筛选工作提供依据。曹玉芳等对我国薯蓣皂苷元的主要原料植物盾叶薯蓣根状茎中薯蓣皂苷元的积累与分布定位进行了研究。对盾叶薯蓣的茎叶组织化学定位研究未见报道。

l材料与方法
1．1实验材料盾叶薯蓣的嫩茎和嫩叶取自湖南中医药大学药用植物园，经生物工程教研室彭菲教授鉴定。
1．2形态解剖学研究方法  取新鲜盾叶薯蓣的嫩茎和嫩叶，采取徒手切片法，在中段进行横切，分别用水装片和透化法装片，在xsj一2型生物显微镜(重庆光学仪器厂)及神州数码显微成像系统观察并照相、测量。
1．3组织化学定位供薯蓣皂苷元组织化学定位研究的上述实验材料，徒手切片后用三氯化锑的浓盐酸溶液或三氯化锑的高氯酸溶液进行显色，在xsj一2型生物显微镜(重庆光学仪器厂)及神州数码显微成像系统观察并照相。
2观察结果
2．1嫩叶横切
2．1．1嫩叶上、下表皮分别由一层方型的细胞组成，上表皮有腺鳞随处可见，下表皮内侧有3—4列排列紧密的厚壁细胞，叶肉内有较多草酸钙针晶。没有栅栏组织和海绵组织的分化。见图l。
2．1．2老叶上、下表皮分别由一层排列紧密的方形细胞组成，外被角质层，上表皮可见腺鳞与气孔。叶肉细胞没有栅栏组织和海绵组织的分化，排列较疏松。维管束有限外韧型，导管纵向排列，与木间薄壁细胞相间，外侧有厚壁组织。叶肉细胞中可见草酸钙针晶束(42．72—45．39um)。见图2。    
2．2茎横切
2．2．1嫩茎表皮由多层细胞组成，往内是厚壁细胞3层。栓化明显。维管束排列成两圈，外圈维管束的后生木质部导管和管胞呈V字形排列，分叉的上端及锐角的下端各有1个韧皮部单元。内圈维管束椭圆型，最里面l对的后生木质部导管的内方，有1或2个韧皮部单元，向着皮层的一方则只有1个韧皮部单元。见图3。
2．2．2老茎表皮由一层排列紧密的长方形细胞组成，其下为几层薄壁细胞，突出处有厚角组织。中柱外侧有厚壁组织带，中柱宽广。维管束排列成两圈，外圈维管束的后生木质部导管和管胞呈V字形排列，分叉的上端及锐角的下端各有1个韧皮部单元。内圈维管束有1对大型的后生木质部导管，平均直径为136—160wm。内方有1个韧皮部单元，其旁有两个小导管。周围是木化薄壁细胞和纤维。见图4。
2．3叶表皮特征
2．3．1嫩叶表皮细胞多为不规则形，针晶束较粗且致密，数量极多，不规则地分散在表皮细胞中，每100Win2分布有8-10束，长约40—45Ium。气孔不定式，气孔指数
6．3％一8．0％。腺鳞较少，主要集中在叶表皮边缘，其头部由6～8个细胞组成，呈长椭圆形，排列在同一平面上。叶脉较细，属于掌状网脉。见图5。
2．3．2老叶表皮细胞多为不规则形，其壁较厚。针晶束不规则地分布于表皮细胞中，短小致密，21—25um；颜色较深，数量也多。方晶偶有分布。气孔周围有4—5个副卫细胞，不定式，气孔指数10％一13％。腺鳞数目较少，体积也小，头部由3～4个细胞组成，略呈扁球形。叶脉较粗，纵横交错，为掌状网脉。见图6。
2．4组织化学研究按1．3中方法，切片与显色剂作用5～10min以后，其皂苷呈现粉红色到深红色的颜色反应。盾叶薯蓣的幼嫩茎叶对三氯化锑的高氯酸溶液几乎不显色。其老茎横切面有显色反应，维管束及其周围分布少数红色液滴，直径约20um；维管束鞘及其中的细胞显色较深。
3分析与结论
    盾叶薯蓣的嫩茎、嫩叶与老茎、老叶的主要显微特征
比较见下表1和表2．
 
    腺鳞在幼嫩茎叶里数目多，但是幼嫩茎叶对三氯化锑的高氯酸溶液几乎不显色，说明薯蓣皂苷含量甚微或没有。其老茎横切面有显色反应，维管束鞘及其中的细胞显色较深，说明这个部位有薯蓣皂苷积累和分布；腺鳞却较少。初步揭示腺鳞的数目与薯蓣皂苷的多少呈负相关趋势，这是否提示腺鳞的发育与薯蓣皂苷的合成储藏过程有关，有待进一步研究。
 

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