安徽省贝母属植物叶表皮形态的研究

安徽省贝母属植物叶表皮形态的研究

本伯罗号是一种重要的药用植物，广泛分布在北半球的温带地区。在我国，除了南方少数省份外，中国大部分地区也有分布。安徽省是我国贝母属植物分布的东南缘,现资料记载的有11种,2变种,1变型,是贝母群南方种系的重要分布和分化中心,但对有些种分类位置处理上存在的争议,使安徽贝母属植物的栽培、生药鉴定和用药都产生了混乱。植物叶表皮性状的研究对植物分类及生药鉴定都有重要的借鉴意义,但对于安徽贝母属植物叶表皮性状的研究,仅有李萍等对安徽贝母F.anhuiensis的叶表皮进行过显微观察。本研究对分布于安徽省的7种、1变种贝母属植物进行了光学显微镜和扫描电镜观察,通过观察比较叶表皮细胞形状、气孔器类型和角质层等特征,寻求有意义的叶表皮性状,旨在为安徽贝母属植物的系统分类和生药鉴定提供微形态资料。1安徽省2所观察材料均采自安徽省野外,邵建章、郭新弧等教授鉴定,安徽师范大学校园内栽培后观察研究,凭证标本保存于安徽师范大学标本室。材料名称和采集地点见表1。1.1石蜡切片观察气孔器纵切面观察:选择正常植株上的完整成熟叶片,剪取中脉两侧1.5cm×1.5cm的小块,FAA固定,材料设5个重复,常规石蜡切片法切片,切片厚度12μm,番红-固绿对染,中性树胶封片,Olympus-BX52显微镜下观察拍照。叶表皮观察:选取新鲜植株靠近基部的成熟叶片,于叶片中脉处剪取1cm×1cm的小块,置于50%NaClO溶液中浸泡至叶片发白后取出,蒸馏水冲洗后撕取上下表皮,1%的番红染色,乙醇梯度脱水,二甲苯透明,中性树胶封片,Olympus-BX52显微镜下观察拍照。1.2扫描电子显微镜下观察到的材料直接剪取蜡叶标本叶片1cm2小块,贴在样品台上,然后镀金喷膜,在LEO-1530VP(德国LEO公司)型扫描电镜下观察和拍照。2结果2.1通过扫描电镜观察叶片表面特征2.1.1小球砂胶结充填法根据所观察植物的气孔器外拱盖内缘特征,可分为:(A)气孔器外拱盖内缘近平滑,如祁门贝母、天目贝母、窄叶小贝母(图1-3,6,9);(B)气孔器外拱盖内缘浅波状,存在于黄山贝母、铜陵黄花贝母、皖江贝母、浙贝母(图1-12,15,18;图2-3);(C)气孔器外拱盖内缘波状,如安徽贝母(图2-6)。2.1.2表3表2根据上下叶表皮的角质层特征可划分为:(A)角质层具疣状突起,如祁门贝母、天目贝母、铜陵黄花贝母、黄山贝母、窄叶小贝母,其中铜陵黄花贝母同时还有少量的片状纹饰(图1-15);(B)角质层具条状隆起和大量密集鳞片,仅见于皖江贝母(图1-18;图3-10);(C)角质层具大量密集鳞片和片状纹饰,存在于浙贝母(图2-1~3;图3-9);(D)角质层具颗粒,仅见于安徽贝母(图2-4~6)。2.1.3上下表皮细胞垂周壁侧壁凹陷呈沟状,这4周壁为常见的表型,2根据上下表皮细胞的垂周壁性状,可以分为3类:(A)上下表皮细胞垂周壁部分侧壁突出于平周壁上,呈凸缘状,如祁门贝母、窄叶小贝母、黄山贝母、浙贝母、安徽贝母(图1-1,2,7,8,10,11;图2-1,2,4,5);(B)上下表皮细胞垂周壁部分侧壁凹陷呈沟状,存在于天目贝母、铜陵黄花贝母(图1-4,5,13,14);(C)上表皮细胞垂周壁部分侧壁突出于平周壁上,呈凸缘状,下表皮细胞垂周壁部分侧壁凹陷呈沟状,仅见于皖江贝母(图1-16,17)。根据上下表皮细胞的外平周壁性状,可分为:(A)上表皮细胞外平周壁凹陷,下表皮细胞外平周壁微凸,如黄山贝母(图1-10,11);(B)仅下表皮细胞外平周壁微凸,如窄叶小贝母、铜陵黄花贝母(图1-7,8,13,14);(C)上下表皮细胞外平周壁均没有凸凹,如祁门贝母、天目贝母、皖江贝母、浙贝母、安徽贝母(图1-1,2,4,5,16,17;图2-1,2,4,5)。2.2在光学显微镜下观察到的叶表皮特征2.2.1细胞、细胞、细胞长度、大小安徽贝母属植物的叶表皮细胞(表面观)多为长方形或长条形,偶有近平行四边形,如铜陵黄花贝母的下表皮细胞(图2-11),细胞长轴与叶脉平行,垂周壁平直、浅波状、波状或深波状。2.2.2气孔器的t型附加气孔器单个随机分布,仅分布于下表皮,无副卫细胞,属单子叶气孔器类型中的Allium型;椭圆形,长轴与叶脉平行,黄山贝母、浙贝母等种类的气孔器两极有明显或不明显的T型加厚(图2-7,9,10,12,13,15)。根据气孔器保卫细胞的着生情况,可以分为2类:(A)保卫细胞凹陷,如祁门贝母、黄山贝母、铜陵黄花贝母、窄叶小贝母、皖江贝母(图3-1,3~6);(B)保卫细胞与叶表皮细胞在同一水平面,存在于天目贝母、浙贝母、安徽贝母(图3-2,7,8)。光学显微镜及扫描电镜下叶表皮的特征详见表2,3。3表面形态特征的比较3.1扫描电镜和光镜下,安徽贝母属植物的一些叶表皮形态特征较为稳定,如气孔器一致为Allium型,叶表皮细胞大多为长方形或长条形等,与张耀甲等,李萍等的观察结果一致,贝母属中这些较为稳定的叶表皮形态特征为百合科的科下分类提供了基础资料;在种间有差异的叶表皮特征,如垂周壁近、浅波状、波状或深波状,角质层上的蜡质纹饰具鳞片状、片状、颗粒状和疣状突起等可作为种间区分的参考。3.2铜陵黄花贝母、黄山贝母、祁门贝母和天目贝母的叶表皮形态特征较为相似,此4种的外部形态特征也较为相近;安徽贝母与其他种的外部形态特征相差较大,其叶表皮形态特征和其他种的差异也较大,这与李萍等、濮祖茂等的观察结果一致。皖江贝母与天目贝母的外部形态特征虽十分相近,但两者叶表皮特征之间差异较大;窄叶小贝母与浙贝母的外部形态特征较为相近,但叶表皮特征差异也较大。罗毅波、陈心启根据外部形态的相似性,把窄叶小贝母归为浙贝母的异名,同时把祁门贝母、铜陵黄花贝母、黄山贝母、皖江贝母归为天目贝母的异名,从本实验结果来看,这种归属关系的正确与否仍需要进一步的研究验证。殷淑芬把铜陵黄花贝母定为天目贝母的变种,而杨永康等把其作为黄山贝母的组合,铜陵黄花贝母与天目贝母的叶表皮形态特征较为相近,与黄山贝母的差异相对较大,铜陵黄花贝母与天目贝母、黄山贝母的亲缘关系比较有待更多的实验证据支持。3.3本研究中贝母属植物采集地的地理分布从南向北依次为:祁门贝母、天目贝母、窄叶小贝母、黄山贝母、铜陵黄花贝母、皖江贝母、浙贝母与安徽贝母,前6种均采自皖南山区,后2种采自大别山区