漆树生物学的研究进展

从生物学方面概述了最近20多年来对漆树研究的主要进展,包括漆树品种和资源,形态解剖,漆汁道的发生和发育以及生漆的产生和贮存过程等,并指出了今后在漆树生物学方面的研究方向.     

北柴胡根的发育解剖学研究

应用常规石蜡切片方法对北柴胡（Bupleurum chinense DC．）1年生主根的中部和2年生主根的根尖和中部进行了横向与纵向解剖观察,研究根的发育过程,并对其1年生与2年生主根中部的结构进行了比较分析。结果表明,北柴胡根的发育包括原分乍组织、初生分生组织、初生结构和次生生长4个发育阶段。原分生组织由3群原始细胞组成,其细胞具有典型分生组织的细胞学特征;初生分生组织包括根冠原、表皮原、皮层原和中柱原。初生结构由表皮、皮层和中柱组成。初生木质部为二原型。次生生长主要是依靠维管形成层和木栓形成层的活动来完成。其木栓形成层由中柱鞘细胞恢复分裂能力而形成。2年生北柴胡主根的基本结构与1年生的相同,但与1年生的相比,其周皮、次生韧皮部和木质部面积均增加。不同点具体表现在：2年生主根的周皮增厚;分泌道数量增加;次生木质部中木纤维成群分布,在横切面上连接成一个圆环,其维管射线明显。多为多列射线。分泌道主要分布在中柱鞘薄壁组织和次生韧皮部中,均是裂生方式发生,属次生分泌道,初生结构中无分泌道存在。     

绞股蓝人参皂甙的组织化学定位及其含量的变化

应用光镜技术、组织化学定位及植物化学方法,研究了人参皂甙在绞股蓝营养器官中的积累分布状态以及不同生长期、不同器官、不同性别之间的绞股蓝总皂甙含量的动态变化。结果表明,绞股蓝人参皂甙主要分布在营养器官的同化组织及韧皮部薄壁细胞中,厚角组织、表皮及周皮的栓内层也有少量分布,木质部和髓薄壁组织中无皂甙分布;叶中皂甙积累最多,茎次之,根最少。绞股蓝在营养生长期→花果期→枯萎期的生长发育过程中,其地上部分的皂甙含量呈现出低→高→低的变化趋势;叶的含量高于茎,雄株的含量高于雌株。从而认为在9—10月的花果期采收绞股蓝的地上部分而保留地下茎和根,有利于药材品质和产量的提高,又有利于药用资源的可持续开发利用。     

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.     

杭白芷根的分泌道超微结构与其挥发油分泌的关系

利用光镜及透射电子显微镜技术研究了杭白芷根中分泌道结构及其挥发油的分泌,并重点探讨分泌道中挥发油的分泌过程。结果显示:(1)杭白芷的分泌道是由上皮细胞围绕着的伸长的胞间隙,腔道内贮存着挥发油。(2)分泌道细胞的质体、细胞基质以及线粒体参与挥发油或其前体物质的合成。(3)在分泌道发育的后期,大量小泡与分泌细胞的液泡膜和细胞质膜融合,将其内的物质释放进入空腔。研究认为,杭白芷分泌道中挥发油主要合成部位为质体及细胞基质,之后以扩散渗透或通过膜质小泡与液泡及质膜融合这两种方式分泌到空腔内,丰富的线粒体可能为这一系列过程提供能量。     

盾叶薯蓣营养器官薯蓣皂甙元含量的动态变化

利用高效液相色谱(HPLC)法对盾叶薯蓣营养器官特别是根状茎中薯蓣皂甙元含量的动态变化、品种之间的差异以及雌雄株之间的差异进行了研究。结果表明：实生苗根状茎中薯蓣皂甙元的含量,2年生高于1年生;根茎营养繁殖的2年生根状茎中皂甙元的含量高于1年生的含量;花叶品种的含量高于绿叶品种的含量;雄株的含量比雌株的含量高。在地上的缠绕茎和叶中没有检测到薯蓣皂甙元。由根茎繁殖的1年生根状茎前期皂甙元含量增加缓慢,后期增加较快;2年生根状茎盛花期含量最高,开花后期含量最低,随后含量逐渐增加。为此应在花叶品种中选择产量高、抗性强的品种作为栽培品种。合适的采挖期仍以地上缠绕茎枯萎期为宜。     

商陆属植物的花器官发

为进一步研究商陆科的系统位置提供花器官发生和发育的证据,在扫描电子显微镜下观察了商陆Phytolacca acinosa、多雄蕊商陆P. polyandra和垂序商陆P. americana的花器官发生。结果表明： 商陆属植物花被的发生均为2/5型螺旋发生。在同一个种不同的花蕾中,花被的发生有两种顺序：逆时针方向和顺时针方向。远轴侧非正中位的1枚先发生。雄蕊发生于环状分生组织。在单轮雄蕊的种中8-10枚雄蕊为近同时发生;两轮雄蕊的种8枚内轮雄蕊先发生,6-8枚外轮雄蕊随后发生,内轮雄蕊为同时发生,外轮雄蕊发生次序不规则。心皮原基也发生于环状分生组织,8-10枚心皮原基为同时发生。在后来的发育过程中,商陆的心皮发育成近离生心皮雌蕊;其他2种心皮侧壁联合发育成合生心皮雌蕊。对商陆属植物花器官发生的类型及发育形态学做了分析,结果支持商陆科在石竹目系统发育中处于原始地位的观点。     

金丝桃属和三腺金丝桃属植物叶的红外光谱分析及其与分类群鉴定的相关性

利用傅里叶红外光谱仪和OMINI采样器直接迅速准确地测定金丝桃属(Hypericum L.)9组43种1亚种1变种和三腺金丝桃属(Triadenum Raf)2种植物的红外光谱,结果表明:各分类群(种)的红外光谱具有高度特异性和重现性,这两属及其金丝桃属组间的红外光谱图存在较大的差异,而组内种间红外光谱图的差异较小,同种不同分布区和不同发育时期的叶的红外光谱几无差别;其红外光谱图的变化可以作为这两属植物的分类依据之.这也暗示利用已知的标准红外光谱图库,可以区分和鉴定出这两属或其他属植物的种类.     

狭叶柴胡根的发育解剖学研究

应用常规石蜡切片法对狭叶柴胡（Bupleurum scorzonerifolium Willd.）根的发育过程进行了解剖学研究,并对其1年生与多年生根的结构进行了比较。结果表明,狭叶柴胡根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。原分生组织由3群原始细胞组成,其细胞具有典型分生组织的细胞学特征;初生分生组织包括根冠原、表皮原、皮层原和中柱原。初生结构由表皮、皮层和中柱组成。初生木质部多为二原型,少数为三原型。次生结构为：从外到内由周皮、中柱鞘薄壁细胞环和次生维管组织组成,次生生长主要是依靠维管形成层和木栓形成层的活动来完成,其木栓形成层由中柱鞘细胞恢复分裂能力而形成。多年生根与一年生根的结构基本相似,但在各部分的细胞数量和组成上存在差异。分泌道在一年生的根中仅分布在中柱鞘薄壁组织中,而在多年生的根中,在中柱鞘薄壁细胞和次生韧皮部中均有分布。     

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.