芦荟属植物叶内蒽醌类物质的组织化学定位研究

蒽醌类物质是芦荟属（Aloe)植物叶内贮存的重要次生代谢物质,主要是芦荟素,高那特芦荟素,芦荟苦素和芦荟宁等。根据蒽醌类物质的理化性质,用2％－5％NaOH和5％Pb(CH3COO)2溶液对材料进行处理,再辅以荧光和超薄切片观察等多种方法,对芦荟叶内的4种主要蒽醌类物质进行了组织化学定位研究。结果表明,蒽醌类物质在芦荟叶内的贮藏是多位点的。芦荟素和高那特芦荟素主要位于韧皮部的大型薄壁组织细胞之中;而芦荟苦素和芦荟宁主要位于维管束鞘细胞以及贮水组织与同化薄壁组织之间的1圈薄壁组织细胞之中,贮水组织细胞中不贮存蒽醌类物质。     

9种芦荟属植物叶的结构和芦荟素含量的比较研究

9种芦荟属植物叶的比较解剖研究结果表明,它们都具有明显的旱生叶的结构特征,其维管束的韧皮部内都有大型薄壁细胞,但其表皮角质膜的厚度,表面纹饰,气孔上,下腔的形状和大小,同化组织 导 ,细胞分化情况,维管束的大小,分布密度和其大型薄壁细胞占维管束的比例,中央贮水组织占叶横切面的比例等特征,在各种间存在差异,且性状稳定,可以作为该属内种间分类的解剖学指标,植物化学分析结果表明,9种植物叶内蒽醌类物质的主要种类和含量不同,其含量高,低与叶内维管束密度,大型薄壁细胞占维管束的比例以及同化组织的厚度密度切相关,从而为芦荟属植物选育商业用良种提供了植物解剖学依据。     

芦荟叶内芦荟素细胞的发育和蒽醌类物质的积累

应用石蜡切片、半薄切片、组织化学和荧光显微镜观察相结合的方法研究了木立芦荟叶内芦荟素细胞的发生、发育以及其蒽醌类物质的积累过程。结果表明,在叶内原形成层束分化成维管束初期,原形成层束外侧的一层细胞发育成维管束鞘。原生韧皮部筛管产生时,其外方尚保留1—2层原形成层细胞,当后生韧皮部和木质部开始分化时,此层细胞分裂。在后生韧皮部和木质部发育成熟过程中,这些细胞体积逐渐增大,并液泡化,发育成为大型薄壁细胞(芦荟素细胞),位于筛管外侧。据此,芦荟叶维管束内的大型薄壁细胞的来源与韧皮部相同,属于特化的韧皮部薄壁组织细胞。用醋酸铅处理过的上述材料的切片观察表明,芦荟素细胞在细胞体积增大,并液泡化时,在液泡内出现蒽醌类物质沉淀物,在成熟细胞的大液泡中充满沉淀物,此时,在荧光显微镜下芦荟素细胞发出桔黄色荧光。可见,此种芦荟素细胞是芦荟叶内蒽醌类物质的主要储存场所。     

芦荟叶内芦荟素细胞的发育和蒽醌类物质的积累

应用石蜡切片、半薄切片、组织化学和荧光显微镜观察相结合的方法研究了木立芦荟叶内芦荟素细胞的发生、发育以及其蒽醌类物质的积累过程。结果表明,在叶内原形成层束分化成维管束初期,原形成层束外侧的一层细胞发育成维管束鞘。原生韧皮部筛管产生时,其外方尚保留1-2层原形成层细胞,当后生韧皮部和木质部开始分化时,此层细胞分裂。在后生韧皮部和木质部发育成熟过程中,这些细胞体积逐渐增大,并液泡化,发育成为大型薄壁细胞(芦荟素细胞),位于筛管外侧。据此,芦荟叶维管束内的大型薄壁细胞的来源与韧皮部相同,属于特化的韧皮部薄壁组织细胞。用醋酸铅处理过的上述材料的切片观察表明,芦荟素细胞在细胞体积增大,并液泡化时,在液泡内出现蒽醌类物质沉淀物,在成熟细胞的大液泡中充满沉淀物,此时,在荧光显微镜下芦荟素细胞发出桔黄色荧光。可见,此种芦荟素细胞是芦荟叶内蒽醌类物质的主要储存场所。     

芦荟属3种植物不同叶龄、不同部位叶内蒽醌类物质含量及其变化的研究

用植物化学技术研究了3种芦荟属植物不同叶龄和不同部位叶中蒽醌类物质的含量及其变化。结果表明,被研究的芦荟属3种植物叶中主含的蒽醌类物质有：芦荟素或高那特芦荟素,芦荟宁和芦荟苦素。其中,中华芦荟和木立芦荟主含芦荟素;海莱芦荟主含高那特芦荟素。叶各部位详细分析的结果表明,蒽醌类物质在植株上部的嫩叶中的含量要高于下部老叶;同一叶中,叶尖高于叶中部,叶基含量最低;而叶缘含量高于叶的中央部分。在同一叶的横切面上,蒽醌类物质的含量在维管柬区最高,同化薄壁组织部分次之,储水组织部分最低。芦荟属植物在同一个植物体不同的叶之间,以及同一叶不同的位置间有规律的累积蒽醌类物质有重要的生物学意义。它是保证芦荟属植物在原产地的干旱和半干旱生活环境中得以良好生存的适应反应和化学防御机制。     

芦荟蒽醌类物质对灌浆期冬小麦光合作用及产量的影响

UV—B辐射伤害是导致小麦光合效率降低的环境因素之一。于2007年5月2日-6月5日,在河南新乡地区,研究了叶面喷施芦荟蒽醌类物质对冬小麦灌浆期旗叶光合速率、光呼吸速率、叶绿素含量、丙二醛含量和产量等的影响,旨在探索预防UV辐射伤害的新途径。结果表明：在灌浆期用浓度为1和5mg·L^-1的芦荟蒽醌类物质喷施小麦,光合作用速率分别提高了38．03％和39．73％;叶绿素含量分别提高了3．53％和3．83％,丙二醛含量分别降低了11％和23％;蒽醌类物质能够吸收太阳中的紫外线,并将紫外线转换成能促进光合作用的蓝光或黄光;芦荟蒽醌类物质能促进小麦光合作用效率,减轻紫外线对小麦的损伤;喷施合适浓度的芦荟蒽醌类物质能够提高小麦产量。     

外源芦荟蒽醌类物质对增强UV胁迫下菠菜生长发育的影响

在人工增强紫外线辐射条件下(UV辐射光波长308nm,辐射剂量18kJ·m-2·d-1),将浓度为1mg·L-1的芦荟蒽醌类物质喷施到菠菜叶表面(喷施量50mL·m-2),研究外源芦荟蒽醌类物质在增强UV辐射条件下对菠菜生长发育的影响.结果显示:在增强UV辐射条件下,与没有喷施蒽醌类物质的菠菜相比,喷施蒽醌类物质的菠菜株高增加5.40cm,叶面积增加18.66%,干鲜比增加22.28%,总叶绿素含量高出11.33%,POD和SOD活性分别增加了54.08%和21.05%,类黄酮含量则降低了28%.上述生理生化指标和不受紫外线辐射条件下生长的菠菜发育水平接近.实验结果表明,在植物体表面喷施外源芦荟蒽醌类物质能够有效减轻UV辐射对植物的伤害.     

3种芦荟属植物叶的表皮扫描电镜观察及芦荟素含量的测定

以库拉索芦荟、木立芦荟和皂质芦荟为材料,用扫描电镜观察其叶表皮气孔和角质膜的结构,用高效液相色谱法(HPLC)测定了3种芦荟属植物叶中芦荟素的含量。扫描电镜观察结果表明,3种芦荟叶表皮都覆盖有厚的角质膜,气孔下陷,表现出典型的旱生植物特征。但角质膜的纹饰和厚度在不同芦荟间有显着差异。木立芦荟角质膜表面呈瘤状突起,角质膜厚度为5～6μm,库拉索芦荟和皂质芦荟的角质膜表面较平,库拉索芦荟的角质膜厚度为3～4μm,皂质芦荟的角质膜厚度为8～10μm。高效液相色谱法(HPLC)测定结果表明,木立芦荟叶含芦荟素最高,库拉索芦荟叶含量较低,而皂质芦荟叶含量最低。此外,本文还初步探讨了芦荟属植物叶表皮结构与芦荟素含量的关系。     

植物对昆虫的化学防御

植物对昆虫的化学防御康乐（中国科学院动物研究所,北京１０００８０）ＴＨＥＣＨＥＭＩＣＡＬＤＥＦＥＮＳＥＳＯＦＦＰＬＡＮＴＳＴＯＰＨＹＴＯＰＨＡＧＯＵＳＩＮＳＥＣＴＳＫａｎｇＬｅ（ＩｎｓｌｉｔｒｔｅｏｆＺｏｏｌｏｇｙ,ＡｃａｄｅｍｉａＳｉｎｉｃａＢｅｉ...     

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。     

4种药用芦荟叶的形态解剖学研究

通过植物形态解剖学方法研究４种药用芦蔡的叶的结构,结果表明：它们都具有早生多浆植物中的结构特征。表皮及角质层厚,气孔下陷,气孔下陷,孔下室大。叶肉分为二部分,由同化薄壁组织和储水组织组成。同化薄组织由多层细胞组成,细胞形态相似,不分化为栅栏组织和海绵组织。储水组织占据叶的体积一半以上,细胞大、不规则、壁薄、富含粘液。维管束具鞘,呈环状分布。紧靠同化组织的维管束赶忙皮薄壁组织发达,具有合成和储存芦荟     

The chemotaxonomic significance of the phenyl pyrone aloenin in the genus Aloe

The phenyl pyrone, aloenin was positively identified in 16 species in a greater chemotaxonomic study on 380 species of Aloe. A large number of species have previously been suggested to be related on the basis of their macromorphological characters. The leaf exudate composition of the 16 species are presented together with a summary of the salient morphological characters. The possible taxonomic relationships between aloenin producing species, not previously thought to be associated with one another are discussed and illustrates the need to explore additional characters of taxonomic value in this large genus of ca. 420 species where no natural classification system exists.     

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。     

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。     

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。     

木立芦荟叶内维管束发育过程的研究

采用半薄切片和组织化学方法研究了木立芦荟（Aloe arhorescetzs）叶内维管束的发育过程,并着重于维管束鞘细胞和芦荟素细胞的来源及组织类型。结果表明：维管束由原形成层发育而来,但在分化原生韧皮部筛管时,其外侧仍保留一层原形成层细胞,以后分裂、增大成为特殊的大型薄壁细胞（芦荟素细胞）,芦荟索细胞啦属于韧皮部的一部分。而维管束鞘细胞则来源于基本分生组织,属于基本组织的范畴,与维管束不同源。     

芦荟多糖含量测定及芦荟膏体外透皮吸收的实验研究

目的:研究芦荟膏中各功能成分体外透皮吸收的能力。方法:以Wistar大鼠的背部皮肤为透皮实验原料,每隔一定时间通过分光光度法和高效液相色谱法测定透皮后接收池内芦荟多糖及蒽醌类含量。结果:随着芦荟膏剂量的增加,渗透量逐渐增加,芦荟膏中芦荟多糖、芦荟大黄素、芦荟苷的渗透量随时间延长逐渐增加,但是渗透速率逐渐降低。结论:芦荟膏有较强的体外透皮吸收能力,芦荟膏经皮给药能充分发挥其作用。