木立芦荟叶的发育解剖学研究

应用植物解剖学方法研究了木立芦荟（Aloe arborescens Mill.)叶的发育过程。研究结果表明,叶原基在发育早期其形态是不对称的,内部为同形细胞组成,但很快分化成原表皮,原形成层束和基本分生组织。以后,原表皮发育成表皮,位于原表皮下的2－5层基本分生组织细胞发民同化薄壁组织,而位于中央的基本分生组织细胞则发育成储水薄壁组织,原形成层束发育成维管束。维管束由维管束鞘、木质部、韧皮部和大型薄壁细胞组成。大型薄壁细胞起源于原形成层束,位于韧皮部内,其发育迟于筛管、伴胞,为芦荟属植物叶的结构特征。     

中华芦荟叶的解剖学、组织化学和植物化学研究

用解剖学,组织化学和植物化学方法研究了中华芦荟（Aloe vera L.var.chinensis(Haw.)Berg.)叶的结构,芦荟素的含量及其可能的储藏和合成场所,解剖学研究结果表明,中华芦荟叶的结构由表皮,同化薄壁组织,维管束和储水组织组成,其旱生结构特征比较明显,表皮具厚的角质层,外切向壁次生加厚,气孔下陷,中央储水组织发达,绿色组织没有明显的分化,其中,5个细胞环绕的气孔器和叶基出现的第二轮维管束在芦荟属中首次报道,具有种的特征,中华芦荟叶中所含的蒽醌类次生代谢物主要是芦荟素（barbaloin or aloin),其含量和叶位及同一叶的不同部位有关,植株上剖嫩叶及每一叶的上部含量高于下部老叶和叶的中部,叶基部含量最低,比较被测的解剖学指标和植物化学分析的结果发现,叶中维管束的密度和芦荟素的含量呈明显的正相关,用5％Pb(CH3COOH)2沉淀处理及5％NaOHR颜色反应检测芦荟素的储藏物合成部位,初步结果表明,位于韧皮部端的数个发达大型薄壁细胞是芦荟素的储藏场所,而绿色组织和维管束鞘是可能的合成场所。     

六种芦荟叶的解剖结构及其与芦荟素含量的相关性

应用半薄切片法、高效液相色谱法(HPLC)和荧光显微镜研究了6种芦荟叶的结构、芦荟素的含量和储藏芦荟素的组织。结果表明,6种芦荟叶均由表皮、光合组织、储水组织和维管束组成,都表现出明显的旱生植物肉质叶的结构特征,表皮由一层扁平的细胞组成,其外壁加厚,并覆盖着厚的角质膜,气孔器凹陷,储水组织发达。6种芦荟叶的结构存在显著差异。木立芦荟(Aloe arborescens Mill．)和易变芦荟(A．mutabilis Pillans)的光合组织细胞呈长柱状,类似栅栏薄壁组织。中华芦荟(A．vera L.var．chinensis Berg．)、库拉索芦荟(A．vera L．)、皂叶芦荟(A．saponaria Hawer)和绿芦荟(A．greenii Bak．)则为等直径薄壁细胞。木立芦荟、中华芦荟、易变芦荟和库拉索芦荟的维管束中有大型薄壁细胞,皂叶芦荟和绿芦荟的维管束中无大型薄壁细胞。木立芦荟、易变芦荟和库拉索芦荟在光合组织和储水组织之间有一层不含叶绿体的小型薄壁细胞,包围着储水薄壁组织,称之为储水组织鞘。中华芦荟、皂叶芦荟和绿芦荟则没有储水组织鞘。HPLC测量结果表明,木立芦荟叶芦荟素含量最高,库拉索芦荟和易变芦荟次之,中华芦荟、皂叶芦荟和绿芦荟含量最低。荧光显微镜观察结果表明,在紫外光和蓝光下,黄色和黄绿色小球体仅存在于维管束的大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘中,而光合组织和储水组织中没有黄色和黄绿色小球体。因此,维管束中大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘是芦荟素等蒽醌类物质的储藏场所。综上所述,芦荟素含量与维管束的大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘的情况密切相关。     

六种芦荟叶的解剖结构及其与芦荟素含量的相关性

应用半薄切片法、高效液相色谱法(HPLC)和荧光显微镜研究了6种芦荟叶的结构、芦荟素的含量和储藏芦荟素的组织.结果表明,6种芦荟叶均由表皮、光合组织、储水组织和维管束组成,都表现出明显的旱生植物肉质叶的结构特征,表皮由一层扁平的细胞组成,其外壁加厚,并覆盖着厚的角质膜,气孔器凹陷,储水组织发达.6 种芦荟叶的结构存在显著差异.木立芦荟(Aloe arborescens Mill.)和易变芦荟(A. mutabilis Pillans)的光合组织细胞呈长柱状,类似栅栏薄壁组织.中华芦荟(A. vera L. var. chinensis Berg.)、库拉索芦荟(A. vera L.)、皂叶芦荟(A. saponaria Hawer)和绿芦荟(A. greenii Bak.)则为等直径薄壁细胞.木立芦荟、中华芦荟、易变芦荟和库拉索芦荟的维管束中有大型薄壁细胞,皂叶芦荟和绿芦荟的维管束中无大型薄壁细胞.木立芦荟、易变芦荟和库拉索芦荟在光合组织和储水组织之间有一层不含叶绿体的小型薄壁细胞,包围着储水薄壁组织,称之为储水组织鞘.中华芦荟、皂叶芦荟和绿芦荟则没有储水组织鞘.HPLC测量结果表明,木立芦荟叶芦荟素含量最高,库拉索芦荟和易变芦荟次之,中华芦荟、皂叶芦荟和绿芦荟含量最低.荧光显微镜观察结果表明,在紫外光和蓝光下,黄色和黄绿色小球体仅存在于维管束的大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘中,而光合组织和储水组织中没有黄色和黄绿色小球体.因此,维管束中大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘是芦荟素等蒽醌类物质的储藏场所.综上所述,芦荟素含量与维管束的大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘的情况密切相关.     

我国荒漠不同生态类型植物的旱生结构

本文研究了我国荒漠15种不同类型植物的解剖结构。结果表明,超旱生和旱生植物具有典型的旱生结构,尤以超旱生植物明显,例如沙冬青、梭梭。 旱生结构的基本特征是：叶片及角质层厚,具表皮毛、腺毛、瘤状或乳状突起,气孔下陷,栅栏组织及贮水组织发达,构成等面叶及肉质叶,具含晶细胞和粘液细胞;维管束鞘、维管束帽及纤维细胞的存在,增强了植株的坚固性。中生植物叶片及角质层较薄：气孔平置或拱起,栅栏组织及海绵组织同等发育,胞间隙大,为背腹叶,这是典型的中生结构。     

碱蒿营养器官的扫描电镜观察研究

用扫描电子显微镜对碱蒿（Artemisia anethifolia）营养器官的解剖学特征进行了观察与研究。结果表明：碱蒿属于典型的泌盐盐生植物。叶肉质化,表皮上气孔为无规则型气孔,密集下陷,有较多的盐囊泡和分杈腺毛分布,表皮细胞外壁加厚,外壁的外层角质化,为等面叶,栅栏组织细胞排列疏松,叶中央为发达的储水组织,木质部有多束维管束;茎表皮上有少许气孔,并分布有腺毛和众多盐囊泡,表皮细胞外壁加厚形成角质层,皮层宽度较小,皮层薄壁组织细胞内可见淀粉粒,中柱后生木质部为口径大的导管,原生木质部为口径小的导管,管内充满盐晶体,中间有发达的贮水薄壁细胞;根的表皮细胞排列疏松,外皮层细胞排列紧密而整齐,中部皮层薄壁细胞层数较多,细胞中贮藏有许多淀粉粒,内皮层细胞排列紧密,初生木质部导管发达,内部周围存在大量盐晶体,根的次生木质部有通气组织。这些解剖结构均表现出碱蒿具有适应盐碱、干旱生境的结构特征。     

木立芦荟不同叶龄叶的解剖学和组织化学及其植物化学研究

应用植物解剖学、组织化学、荧光显微观察与植物化学技术相结合,研究了木立芦荟不同叶龄叶的解剖结构、叶绿素和类胡萝卜的含量、芦荟素的含量及其合成和贮藏结构的特点。结果表明:芦荟素由同化薄壁组织产生,叶绿体的基质为其合成场所。芦荟素细胞可能是芦荟素早期贮存的场所,随着芦荟素细胞的逐渐萎缩老化,维管束鞘细胞成为贮藏芦荟素的代替场所。同一植株的叶随着叶龄的增长,维管束的密度降低,芦荟素细胞占维管束横切面的百分比减小,同化薄壁组织细胞中的叶绿体逐步衰老、解体,芦荟素含量逐渐降低,但不同叶龄叶中叶绿体色素的含量与芦荟素含量间没有明显的相关性。     

贺兰山10种不同植物的旱生结构研究

对贺兰山10种不同生活型植物的形态解剖研究表明,长期生长在干旱贫瘠环境中植物,均形成适应生境的一些特殊形态结构．叶器官主要表现在：（1）叶表面积与体积之比缩小,表面覆有厚的角质膜,并被有表皮毛,气孔下陷,具孔下室;（2）栅栏薄壁组织细胞明显增多,海绵薄壁组织细胞减少．有叶肉不分化叶、等而叶和异而叶3种结构形式;（3）叶内贮水组织和机械组织增强。轴器官主要表现在：（1）根普遍形成周皮,且木栓层细胞层数增多;（2）机械组织非常发达,在周皮、皮层和韧皮部中有许多厚壁细胞分布。维管组织中的木薄壁细胞的细胞壁也明显木质化加厚;（3）有些植物的根具有异常维管组织。另外,这些植物根、茎、叶中均有粘液细胞和含晶细胞分布。这些结构具有重要的适应干旱生境的意义。     

木立芦荟茎的发育解剖及其异常结构的研究

应用植物解剖学方法研究了木立芦荟（Aloe arborescens Mill.）茎的发育过程。研究结果表明,木立芦荟茎的发育包括原分生组织、初生分生组织、初生结构和次生生长4个发育阶段。原分生组织具有典型分生组织的细胞特征;初生分生组织包括原表皮、基本分生组织和原形成层束。初生结构由表皮、薄壁组织和维管束组成。初生维管束为外韧有限维管束,分散于薄壁组织内。次生加厚分生组织起源于正常的散生维管束柱外侧的薄壁组织细胞。次生加厚分生组织切向分裂,向外侧产生的细胞分化成薄壁组织;向内产生的细胞,一部分细胞分化成为薄壁组织细胞,称为结合组织,另一部分细胞则分化成次生周木维管束,分散于结合组织中。由表皮之内的一层薄壁组织细胞恢复细胞分裂能力,进行切向分裂,以后形成周皮。木立芦荟茎初生结构阶段的增粗主要是基本分生组织和薄壁组织细胞的分裂和体积增大的结果。在老茎中,茎的增粗主要是由次生加厚分生组织进行细胞分裂及其衍生细胞体积增大的结果。     

白木香叶解剖结构的研究

用石蜡切片法制片,光学显微镜观察,研究白木香叶的解剖结构。结果表明,白木香叶为典型的异面叶,但同时还表现出许多旱生形态。表皮由一层排列紧密形状不规则的表皮细胞组成,细胞外壁角质膜较厚。上表皮角质膜一般较下表皮角质膜厚1μm,下表皮上零星分布着单细胞表皮毛。气孔仅分布在下表皮上,微下陷,气孔类型为无规则型。叶肉组织发达,其间分布着较多的长方晶体,其细胞长轴与表皮垂直。栅栏组织由1—2层排列整齐的圆柱形细胞组成。栅栏组织的外层细胞转化为异细胞,海绵组织内具有一层由异细胞组成的下皮层;横切面上栅栏组织厚度与海绵组织厚度之比为1：3。主脉发达,有异细胞组成的维管束鞘,具双生韧皮部。叶内具有发达的木质部外纤维。这些特征与旱生环境相适应。     

库拉索芦荟富硒栽培技术研究

通过在大棚条件下盆栽芦荟,以不同浓度梯度的硒营养液作为外源硒,采用根系施硒和叶面喷洒施硒两种方式,分别在补硒后的不同时间段检测芦荟总硒、有机硒、芦荟苷、芦荟多糖、芦荟总氨基酸的含量,研究施不同浓度硒营养液对库拉索芦荟营养成分的影响。结果表明,在大棚条件下,使用400mg/L硒营养液叶面喷施时,库拉索芦荟硒富集效果最好,于叶喷后第一周期、第二周期、第三周期取样检测,总硒分别为:11.75、31.40和59.70mg/kg,有机硒分别为:8.99、27.00和52.60mg/kg;芦荟苷含量分别为2 690、1 830和4 350mg/kg,芦荟多糖含量分别为39.13、55.31和30.13mg/mL,氨基酸含量分别为0.41、0.47和0.63g/100g,该处理明显优于其它处理组。说明芦荟适当进行补硒会促进芦荟多糖、氨基酸的合成。     

粤北地区中华芦荟内生真菌的初步研究

从中华芦荟[Aloe veraL.var.chinensis(Haw.)Berger]的根和叶中分离出内生真菌40株,经形态学鉴定属于3目3科7属;分别对其液体发酵液进行抗菌活性检测,发现青霉属LH4和头孢属LH34菌株具有抗菌活性。     

增强UV-B辐射对芦荟蒽醌类物质含量和超微结构的影响

以库拉索芦荟为试验材料,采用透射电子显微镜及HPLC技术,研究了增强UV-B辐射对芦荟的超微结构和蒽醌类物质的影响.结果显示：增强UV-B辐射20 d,每天处理6 h,芦荟叶中总蒽醌、芦荟素、芦荟大黄素的含量分别增加了31.8%、11.3%和22.0%;叶绿体被膜有轻微破损,其他细胞器结构没有明显变化.说明增强UV-B辐射能促进蒽醌类物质的积累,但对细胞超微结构影响不大.     

芦荟凝胶中海藻糖的提取与检测

从芦荟提取多糖后的“废液”——上清液经过浓缩、脱色后冷冻干燥,得到单糖和寡糖的混合物。经质谱检测证明,该混合糖含有二糖,可能有海藻糖成分;利用高效液相色谱证实其中含有海藻糖、葡萄糖和果糖,含量比为1：62：21。该结果为芦荟强保水能力提供理论依据,而且“废液”的再利用,可以提高芦荟叶片的利用率,充分利用资源,为综合开发利用芦荟开辟一条新路。     

遮荫对库拉索芦荟蒽醌类物质的影响

采用高效液相色谱技术,研究了遮荫65%处理6个月对库拉索芦荟叶片中主要有效成分蒽醌类物质的影响,以探讨遮荫导致芦荟有效成分变化的原因.结果显示:(1)遮荫使芦荟叶中总蒽醌、芦荟素和芦荟大黄素含量分别比自然光下显著减少了39.22%、18.65%和40.96%.(2)遮荫处理下芦荟叶片中大部分物质含量较对照减少,且化学成分种类也明显减少,但在24、46 min两个时间遮荫处理出现的物质含量明显高于对照.(3)遮荫使芦荟叶中可溶性蛋白和可溶性糖含量较自然光下分别显著减少33.33%和73.05%,MDA含量显著减少48.78%.研究表明,遮荫使芦荟叶片中可溶性糖和可溶性蛋白含量下降,致使同化产物合成效率降低,次生代谢物合成前体减少,最终影响总蒽醌、芦荟素和芦荟大黄素的合成和积累.     

遮荫对库拉索芦荟细胞超微结构和芦荟素含量的影响

分别用透射电子显微镜技术、高效液相色谱法研究了生长在遮荫和自然光照条件下库拉索芦荟叶片的超微结构和芦荟素含量.电镜观察结果表明,遮荫处理6个月后,库拉索芦荟叶片细胞中叶绿体基粒数量减少,类囊体片层数目减少且排列疏松,质体中原来积累的淀粉粒逐渐减少直至消失;内质网、高尔基体等内膜系统不发达.高效液相色谱分析结果显示,生长在遮荫条件下的库拉索芦荟叶片,芦荟素含量明显低于生长在自然光照下的含量.其中,遮荫下幼叶芦荟素的含量是自然光照下的63.33%,而成熟叶芦荟素含量仅有自然光照下的23.77%.无论自然光下还是遮荫条件下生长的芦荟,芦荟素的含量与叶龄有显著的负相关性,遮荫对成熟叶的影响更大.综合两方面的实验结果认为,遮荫首先影响芦荟叶片细胞内膜系统的发育,进而限制了芦荟素的合成和运输,使芦荟叶片中芦荟素含量降低.     

Graphene oxide exhibited positive effects on the growth of Aloe vera L

There is increasing evidence for graphene associated plant growth promotion, however, the chronic effects of soil-applied graphene remain largely unexplored. The present study investigated the morphological, physiological and biochemical responses of graphene oxide (GO) on Aloe vera L. over the concentration range of 0–100 mg/L for four months. Our results demonstrated that GO, with the best efficiency at 50 mg/L, could enhance the photosynthetic capacity of leaves, increase the yield and morphological characters of root and leaf, improve the nutrient (protein and amino acid) contents of leaf, without reducing the content of the main bioactive compound aloin. Compared with leaves, the effect of GO on root growth was more obvious. Although the electrolyte leakage and MDA content were raised at high concentrations, GO treatment did not increase the root antioxidant enzymes activity or decrease the root vigor, which excluding typical stress response. Furthermore, injection experiments showed that the GO in vivo did not change the plant growth state obviously. Taken together, our study revealed the role of GO in promoting Aloe vera growth by stimulating root growth and photosynthesis, which would provide theory basis for GO application in agriculture and forestry.Supplementary InformationThe online version contains supplementary material available at 10.1007/s12298-021-00979-3.     

中国芦荟资源的利用和保护

８０年代资源调查结果表明,中国芦荟〔ＡｌｏｅｖｅｒａＬ．ｖａｒ．ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｈａｗ．）Ｂｅｒｇｅｒ〕在广东雷州半岛西南、海南岛西北部火山灰地区资源量较大,分布较集中,但由于围垦开荒已受到较大破坏,为了有效保护和开发利用中国芦荟资源,在广东雷州半岛分步建立１３ｈｍ２种植基地。通过中国芦荟与翠绿芦荟（ＡｌｏｅｖｅｒａＬ．）主要化学组成的比较,表明中国芦荟同样可作为药品、化妆品、食品饮料工业的原料。已研制出４个系列１１种中国芦荟产品,与此同时为配合在食品、药物方面的开发,还进行了三个阶段的毒理试验,结果表明中国芦荟原汁无毒、未发现致畸、致突变作用,可作为食品新资源开发利用     

不同生境中国芦荟凝胶活性成分的分析

中国芦荟产于云南元江地区,是一种极具发展潜力的芦荟品种,在全国均有引种,特别在东北地区的温室中已开始大面积种植。本项研究对不同生境的中国芦荟凝胶中活性成分的含量进行了分析。生境不同的中国芦荟凝胶中活性成分含量有明显差异。从测定结果上看,云南元江产的中国芦荟凝胶中所含的活性成分要高于黑龙江温室内产的中国芦荟;积温高、土壤呈弱酸性的条件下,中国芦荟凝胶中的蛋白质、有机酸含量较高。     

芦荟凝集素的分离、纯化和部分性质的研究

新鲜芦荟叶（Ａｌｏｅ ｖｅｒａ Ｌ．ｖａｒ．ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｈａｗ．）Ｂｅｒｇｅｒ）于室温用低浓度ＮａＣｌ溶液提取。离心和透析后,经Ｎ－乙酰氨基葡萄糖０Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ４Ｂ亲和层析,分离纯化出芦荟凝集素（ＡＣＬ）。用ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００测表观分子量为３５ＫＤ,ＳＤＳ－ＰＡＧＥ出现两条色带;染色 ;宽带和较浅的罕带。亚基分子量分别为１５ＫＤ和２０ＫＤ。能专一性凝集兔血细胞和人血红细胞