11种黄精属植物根和根状茎显微结构的比较.pdf

Vol.41 No.2Jun.2023第 41 卷 第 2 期2023 年 6 月经 济 林 研 究 Non-wood Forest Research收稿日期：2022-07-11基金项目：湖南省自然科学基金项目（2019JJ40231）；湖南省高新技术产业科技创新引领计划项目（2020SK2033）；郴州国家可持续发展议程创新示范区建设专项（2021SFQ11）；湖南省中央引导地方科技发展资金专项（2022ZYC046）。第一作者：宋思情（），硕士研究生。通信作者：宋荣（），副研究员，博士。引文格式：宋思情,马英姿,宋荣,等.11 种黄精属植物根和根状茎显微结构的比较 J.经济林研究,2023,41(2):214-222.SONG S Q,MA Y Z,SONG R,et al.Microstructure comparison of roots and rhizomes of 11 species of PolygonatumJ.Non-wood Forest Research,2023,41(2):.11 种黄精属植物根和根状茎显微结构的比较宋思情1，马英姿1，宋 荣2，严 蓓3，周伊韵4，胡政辉5（1.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004；2.湖南省农业环境生态研究所，湖南 长沙 410000；3.湖南农业大学，湖南 长沙 410128；4.湖南华夏湘众药业饮片有限公司，湖南 郴州 423600；5.桃江县三堂街镇农业综合服务中心，湖南 益阳 413411）摘 要：【目的】为了丰富黄精属植物结构学的研究材料，从而为该属植物的种间鉴别和栽培管理提供参考依据。【方法】以滇黄精、湖北黄精、川黄精（大叶黄精）、多花黄精、点花黄精、独花黄精、轮叶黄精、热河黄精、黄精、长梗黄精、卷叶黄精这 11 种黄精属植物的根和根状茎为研究对象，采用石蜡切片技术，利用光学显微镜观察其解剖结构，比较分析其根维管束、根状茎维管束及黏液细胞等的形态特征和数量特征。【结果】黄精属不同植物根的维管束均为多原型辐射维管束，但其各个结构参数均存在差异，其中轮叶黄精根的直径、维管束直径、后生木质部导管直径等均小于其他黄精属植物的对应结构参数，川黄精根的直径、维管束直径均最大；黄精属植物根状茎维管束的类型多为外韧型，偶有周木型，而点花黄精维管束的类型则以周木型为主；11 种黄精根状茎中均有黏液细胞的分布，但其分布位置、细胞大小不一，且黏液细胞中还有草酸钙针晶束的存在；不同种黄精根状茎中维管束大小及类型的差异均较大，同一种黄精的维管束大小也存在差异。【结论】11 种黄精属植物的根维管束的数量、大小和木质部结构、根状茎中黏液细胞的数量与分布及维管束类型等均有较大差异，均可作为该属植物种间鉴别和分类的重要依据。关键词：黄精属；根；根状茎；黏液细胞；解剖学中图分类号：S602.3；Q949.71+8.23 文献标志码：A 文章编号：10038981(2023)02021409Microstructure comparison of roots and rhizomes of 11 species of PolygonatumSONG Siqing1,MA Yingzi1,SONG Rong2,YAN Bei3,ZHOU Yiyun4,HU Zhenghui5(1.Central South University of Forestry&Technology,Changsha 410004,Hunan,China;2.Hunan Institute of Agricultural Environmental and Ecology,Changsha 410004,Hunan,China;3.Hunan Agricultural University,Changsha 410128,Hunan,China;4.Hunan Huaxia Xiangzhong Pharmaceutical Yinpian Co.Ltd,Chenzhou 423600,Hunan,China;5.Santangjie Town Agricultural Comprehensive Service Center of Taojiang County,Yiyang 413411,Hunan,China)Abstract:【Objective】In order to enrich the research materials of Polygonatum structure,so as to provide a reference for the interspecific identification and cultivation management.【Method】Using the roots and rhizomes of eleven species of Polygonatumas materials,namely Polygonatum kingianum,P.zanlanscianense,P.kingianum var.grandifolium,P.cyrtonema,P.punctatum,P.hookeri,P.verticillatum,P.macropodum,P.sibiricum,P.filipes,P.cirrhifolium,the anatomical structures of the roots and rhizomes were observed using the paraffin section technique and light microscopy,and some morphological and quantitative characteristic indexes of the roots and rhizomes were compared,including root vascular bundles,rhizome vascular bundles and mucous cells.【Result】The vascular bundles of the roots of different plants of the Polygonatum were all multi-prototype radial vascular bundles,but there were differences in each structural parameters.Among them,the diameter of roots,the diameter of vascular bundles and metaxylem vessel diameters were smaller of Doi:10.14067/ki.1003-8981.2023.02.022http:/215第 41 卷经 济 林 研 究黄精属 Polygonatum 植物是百合科 Liliaceae有肉质根状茎的多年生草本植物，在我国有近 2 000 年的使用历史。该属的大部分植物是药食兼用植物，其根状茎具有滋阴补肾、生津养胃、降血糖血脂等功效1-3。中国药典（2015 年版）将黄精、多花黄精、滇黄精这 3 种黄精列入药用黄精原生药的名录中，根据其根状茎的形态特征，黄精、多花黄精、滇黄精又分别被称为鸡头黄精、姜形黄精、大黄精4-5。黄精属植物种类繁多，全世界约有 326 种，广泛分布于北温带地区，我国约有 40 种黄精属植物，是该属植物的主要分布区之一6。黄精属植物喜阴湿环境，主要生长在林下、灌丛或山坡地等较为阴凉、湿润的地带，是发展林下经济的重要资源。目前，对黄精属植物的研究涉及组织培养体系的建立7-8、光合生理9、药理3,10、表型11、植物分类等方面，其中，有关其植物分类方面的研究 角度较多，如细胞分类学12、花粉形态鉴定13-14、叶片解剖学比较15-16、叶表皮微形态17-18等，而对其根、根状茎解剖结构的研究报道较少。施大文等19对我国 9 种黄精的生药性状及组织结构进行了研究，结果表明，9 种黄精按其生药性状可分为鸡头状黄精、块状黄精、连珠状黄精、不规则圆柱形黄精这 4 种类型，各类黄精的根茎横切面特征相似，但可从其黏液细胞的密度和大小、维管束类型等方面来鉴别。曲秀春等20在对黑龙江省的 8 种黄精属植物生物学特性的研究中发现，黄精各器官的形状差异有重要的分类价值，其根与茎的解剖学特征均存在较大的一致性，而其种间差别不明显。程铭恩等21对黄精属 5 种药用植物根状茎的显微结构及组织化学定位进行研究，结果得出，黄精属植物根状茎中导管排列特征和维管束类型均可作为该属植物种间鉴别的重要依据。由于黄精属植物的药用部位为根和根状茎，因此对湖南省已栽培的11 种黄精属植物的根和根状茎的显微结构特征进行研究，旨在为该属植物的种间划分与资源利用提供更多的数据及理论支持。1 材料与方法1.1 材 料以 11 种 4 年生黄精属植物的根和根状茎为研究对象，这11种黄精属植物分别为滇黄精Polygonatum kingianum、湖北黄精 P.zanlanscianense、川黄精（大叶黄精 P.kingianum var.grandifolium）22、多花黄精 P.cyrtonema、点花黄精 P.punctatum、独花黄精 P.hookeri、轮叶黄精 P.verticillatum、热河黄精 P.macropodum、黄精 P.sibiricum、长梗黄精P.filipes、卷叶黄精 P.cirrhifolium。这 11 种黄精属植物的采集地有所不同，其中湖北黄精、长梗黄精、卷叶黄精的采集地均为湖南安化，滇黄精、黄精的采集地均为湖南新化，多花黄精采自湖南平江，点花黄精采自湖南祁阳，独花黄精、轮叶黄精的采集地均为云南丽江，川黄精产自四川凉山，热河黄精产自安徽六安。将从不同采集地采集到的所有试验材料均种植于湖南省农业环境生态研究所的中药材种质资源保存圃内。1.2 方 法1.2.1 根石蜡切片的制作与观测参照石蜡切片的制作方法（根据预实验结果加以改良）制作根的切片。首先选取当年生黄精属植物生长健壮、无病虫害的根，将其切成 0.5 1.0 cm 的小段，置于 FAA 固定液（50%的乙醇 乙 酸甲醛=9055，VVV）中，抽气 25 min后备用。在进行梯度乙醇脱水处理时，将无水乙醇处理时间改为 1 h；接着用二甲苯透明处理 2 次，处理时间分别改为 0.5 h 和 15 min；番红染P.verticillatum than those of others,and the diameter of roots,vascular bundle diameter of P.kingianum var.grandifolium were the largest.The types of vascular bundles in the rhizomes of Polygonatum are mostly collateral,occasionally amphivasal,while the P.punctatum is mainly amphivasal vascular bundles.The distribution of mucous cells was found in the rhizomes of 11 species of Polygonatum,but the distribution position and cell size were different,and there was also the presence of calcium oxalate needle crystal bundles in the mucous cells;the size and type of vascular bundles in the rhizom