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.     

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.     

芦荟属植物叶内蒽醌类物质的分布与其化学防御的关系

芦荟属植物是一类生长在干旱或半干旱沙漠环境的肉质植物,木立芦荟和海藻芦荟的肉质叶的植物研究结果表明,叶内含高浓度的芦荟素,高那特芦荟素,芦荟苦素和芦荟宁等蒽醌类物质,其中,海莱芦荟整叶的蒽醌类物质总含量占其泌出物干重的44．89％。两种芦荟叶内蒽醌类物质的分布有共同的规律,即幼叶的含量高于老叶;叶上部的含量高于中,基部,叶缘则高于叶的中央。但由于木立芦荟和海莱芦荟的个体形态不同,蒽醌类物质的分布在种间还存在各自的特点,根据实验结果推测,蒽醌类物质在芦荟属植物体内的累积和分布与其化学防御机制有关。     

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.     

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。     

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。     

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.     

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。     

芦荟维管束的结构与芦荟素积累的相关性

应用半薄切片、组织化学、荧光显微镜观察和薄层层析 (TLC)相结合的方法研究了中华芦荟 (Aloeve-ra L.var.chinensis)、木立芦荟 (Aloe arborescens)叶和茎内维管束的结构及其与芦荟素积累的关系。结果表明 ,木立芦荟叶内维管束和中华芦荟叶内外轮的维管束中有大型韧皮薄壁细胞 ,而木立芦荟茎和中华芦荟叶中内轮维管束无大型韧皮薄壁细胞。组织化学结果表明 ,用醋酸铅处理过的上述材料 ,大型韧皮薄壁细胞内出现沉淀物 ;在荧光显微镜下经蓝光激发 ,大型韧皮薄壁细胞发出桔黄色荧光 ,都显示出芦荟素反应。薄层层析(TLC)结果证明 ,木立芦荟和中华芦荟叶含有大型韧皮薄壁细胞的维管束都含芦荟素 ,而木立芦荟茎及中华芦荟叶中内轮维管束都不含芦荟素。为此 ,维管束中的大型韧皮薄壁细胞与芦荟素的积累密切相关 ,维管束中是否有大型韧皮薄壁细胞可作为判断是否含有芦荟素的解剖学指标。     

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.     

Ultrastructural studies on the process of aloin production and accumulation in Aloe arborescens (Asphodelaceae) leaves

Aloin, a kind of anthraquinone, is a chemical component in Aloe leaves used in medicine. The processes of aloin production, transport and storage were studied with a transmission electron microscope using the lead acetate precipitate method for ultracytochemical localization of aloin in the leaf of Aloe arborescens Mill. Results showed that aloin was produced in the plastids of the assimilating tissue, transported through the plastid membrane to the surrounding endoplasmic reticulum and enveloped in the vesicles by the endoplasmic reticulum elements. The vesicles approached, and later fused with, the plasmalemma, released their contents into the apoplast through exocytosis and finally, reached the vascular bundle sheath by apoplastic translocation. Aloin was transported to the internal tangential wall of the vascular bundle sheath cell through endoplasmic reticulum vesicles, and reached the cytoplasm of the aloin cell by means of plasmodesmata. Finally, aloin was stored in the vacuole of the cell in which it was produced.  © 2006 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society , 2006, 150 , 241–247.     

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。     

Secretory tissues in the East African shrubby aloes

Examination of Aloe leaf sections revealed the presence of three types of cells at the phloem pole of the vascular bundles, aloin cells, outer bundle sheath cells and fibres. Three species contain fibres alone and produce a sparse exudate with few components staining purple with Fast Blue B on thin-layer chromatograms. The majority of species have aloin cells of various sizes and in the tetraploid species these produce a copious exudate containing anthraquinone and chromone derivatives. It is suggested that the aloin cells act as storage tissue and that the compounds are synthesized in the surrounding layer of cells of smaller diameter, many of which can be seen to contain globules of unknown constitution. Anatomical observations support the idea that the shrubby tetraploid Aloe species are derived from a form similar to the diploid Aloe morijensis. Two forms of this species have been described, one with fibres only and few exudate components and another with both fibres and aloin cells and an exudate containing compounds of the tetraploid species. A line of diploid plants similar in anatomy and chemistry to the first form is represented by A. fibrosa and A. babatiensis while a line of tetraploids with affinities to the second form is represented by A. nyeriensis, A. cheranganiensis, A. elgonica, A. dawei and A.yavellana.     

Anthraquinones and β-polysaccharides content and distribution in Aloe plants grown under different light intensities

The curative and therapeutic effects of Aloe plants have mostly been ascribed to anthraquinones such as aloin, and to some characteristic β-polysaccharides. Although the actual concentration of these bioactives in Aloe plants has not yet been fully clarified, it was expected that plant species, age and growth conditions would play an important role. The aim of this work was to investigate the relationship between species, light intensity and the content of bioactives in Aloe arborescens Mill. and Aloe vera (L.) Burm.f.Aloin was determined by liquid chromatography tandem mass spectrometry: Its concentration was higher in the leaves of younger plants and there was more in A. vera than in A. arborescens. The content of β-polysaccharides was determined colorimetrically after binding with Congo Red dye. The results were not affected by plant age, and concentrations were higher in A. vera than in A. arborescens.Finally, even though the type of tunnel (and therefore light spectrum) under which plants were grown seemed to have no effect on the content of bioactives, the plants grown under reduced light intensities had significantly lower aloin and β-polysaccharides concentrations.     

UV-B辐射对仙客来的生理效应

通过室内模拟试验,研究了不同强度UV-B辐射(10μW/cm2和20μW/cm2)对仙客来(Cyclamen persicum Mill)生理的影响。结果表明:(1)UV-B辐射的增加对仙客来叶片光合色素的含量具有影响;(2)叶片质膜透性随UV-B辐射强度的增加而增加,随UV-B辐射时间的延长而增加;(3)叶片类黄酮含量随UV-B辐射强度的增加而增加,且在40d时达到最大值;(4)增强UV-B辐射下,仙客来花瓣中的花青素含量增加。     

芦荟抑菌成份的筛选提取及其活性的比较分析

目的：对传统上用于治疗作用的6个不同品种芦荟的蒽甙（蒽衍生物）进行了提取,并进行了抑菌作用的比较研究。方法：琼脂扩散法。结果：从叶皮中提取的有效成分表现出不同程度的抑菌活性,而叶肉提取物几乎没有抑菌效果。其中,龙山芦荟,皂质芦荟和木立芦荟的叶皮提取物对革兰阴性菌和革兰阳性菌均具有较强的抑菌能力,而且这种抑菌活性与蒽醌成分呈正相关性。