论文：束花石斛营养器官内部组织构造
论文：束花石斛营养器官内部组织构造的探讨 作者：白音，潘春香，包英华，吴考香
【摘要】 目的探讨药用束花石斛的根、茎、叶的内部组织构造;并且，基于药用石斛的药用部位为茎，对其一、二、三年生茎的内部组织构造进行了观察比较，拟在探讨药用石斛茎随着生长发育其内部组织构造的变化，从而为明确药用石斛茎的年限与其药用质量的关系奠定基础。方法根、茎、叶的内部组织构造采用石蜡包埋法，叶片表面构造采用指甲油涂片法。结果基本明确了单子叶植物束花石斛的内部组织构造特征;并且，观察到二年生和三年生茎与一年生相比，表现为叶鞘退化，薄壁细胞排列不规则，且细胞大小不均匀，维管束细胞壁较厚。
【结论】该研究为药用石斛解剖学研究和药用石斛茎的年限与其药用质量关系的研究提供了解剖学依据。
【关键词】 束花石斛;营养器官;内部组织构造
Abstract：ObjectiveTo explore the anatomical structure of roots, stalks and leaves of Dendrobium chrysanhum.and the growth and development of medicinal Dendrobium stalk with its internal organization structure changes, in order to lay a solid foundation for clarifying the relationship between the stem of Dendrobium medicinal quality and its medicinal life.MethodsThe morphological and anatomical structure of Dendrobium chrysanhum Lam’s roots, stalks and leaves were observed and compared by the method of paraffin-embedded and the structure of leaf surface was observed by the method of sticky nail polish.ResultsFrom this research,we have realized the anatomical features of beam spent dendrobium,which belongs to the monocotyledon.Moreover，the experiment also showed that the Sheath of two-year-old and three-year-old stalks had the phenomenon of obsolescence,and the arrangement of Parenchyma cells was irregular and the size of cells was not uniform.Apart from this,the bundle’s cellwall became thicker.ConclusionThe study provided the anatomical basis for the study of Medicinal Dendrobium anatomy and the relationship between the life of stalks and its medical quality. Key words：Dendrobium chrysanhum;Nutritional organs;Anatomical structure
据不完全考察，我国药用石斛有76种[1]。内部组织构造是鉴别药用石斛的重要方法，目前关于药用石斛营养器官内部组织构造的报道很少，只有关于细叶石斛、铁皮石斛几篇报道。而且，中药材组织构造特征是中药质量评价的主要内容之一。研究证明，药用石斛表皮光泽度、断面颜色深浅、质地、维管束和纤维数量等特征均影响中药质量和临床疗效[2]。
随着石斛生长发育，上述器官组织和药材质量均发生较大变化[3~5]。因此，从组织构造特征上系统研究药用石斛质量变化及评价是一项很重要的研究课题。所以，本实验对药用束花石斛内部组织构造，以及随着生长发育，其主要利用部分茎的内部组织构造的变化进行了系统观察比较，这对药用石斛质量评价、分类鉴定以及最佳采收期的确定等方面具有重要指导意义。
1 材料与方法
1.1 材料野生束花石斛Dendrobium chrysanhum的根、叶及一年生、二年生、三年生的茎。该材料是于2006年春季采自贵州省兴义市，并在韶关学院生态园荫棚中扦插繁殖的。
1.2 实验方法 根、茎、叶的内部组织构造采用徒手切片法进行切片制作，叶片表面构造采用指甲油涂片法制作薄片，并用番红、固绿染色，德国莱卡LEICA DM LS2显微镜观察，Nikon COOLPIX4500数码相机进行显微成像。
2 结果与分析
2.1 叶的形态及解剖结构[6，7]
2.1.1 叶的形态束花石斛的叶主要由叶片和叶鞘两部分组成。叶片披针形，叶脉纵向排列。叶鞘狭长抱茎，有保护、支持和输导作用，在叶片和叶鞘相连接的部位，有一个膜状突起物即为叶舌，它可以防止水分、昆虫和病菌孢子落入叶鞘中。束花石斛的叶片没有叶耳和叶颈(叶环)。见图1。图1束花石斛一年生茎图2束花石斛叶的横切面(200×)
2.1.2 叶片的内部结构在叶横切面上，主脉处较厚，其厚度为349.8 μm;叶片两侧较薄，为328.6 μm。按其组成，分表皮、叶肉和叶脉3部分组成(见图2)。
2.1.3 表皮叶的上下表皮都有1层生活细胞。表皮细胞长方形或方形,细胞壁平直，沿叶的长轴呈纵行排列。上表皮细胞平均宽度和长度分别为47.7 μm和80.54 μm，下表皮细胞的宽度和长度分别为26.5 μm和59.34 μm。气孔只分布在下表皮，保卫细胞肾形，周围有4个副卫细胞，两侧的副卫细胞长轴与保卫细胞平行，两端的副卫细胞长轴与保卫细胞垂直。属于四列型气孔。气孔密度平均100 μm2有14个。保卫细胞的平均长度21.2 μm，气孔的平均宽度为14.84 μm(见图3)。在横切面上，上表皮细胞扁长方形或方形，在叶脉上的上表皮细胞较厚，平均厚度为53 μm，细胞排列紧密，外有连续的角质层。下表皮细胞为扁长方形，较薄，平均厚度为26.5 μm，细胞排列凹凸不平，外具有连续的角质层，角质层向外形成稀疏齿状突起。气孔具有孔下室。图3束花石斛叶的表皮
2.1.4 叶肉叶肉位于上下表皮之间，由于叶片生长比较直立，两面受光的条件相似，因而叶肉没有栅栏组织和海绵组织，属于等面叶。叶肉细胞呈近圆形或椭圆形。
2.1.5 叶脉束花石斛共有19条叶脉，大小不等相间平行排列于叶肉中，脉是平行脉。主脉较粗，平均直径为166.4 μm，最小的侧脉的直径为26.5 μm;主脉两侧各有1条较粗的侧脉，平均直径为143.1 μm。主脉和侧脉紧接着下表皮，距上表皮只有12层叶肉细叶胞，几乎横断叶肉组织，其余的小脉平均直径为72.08 μm，几乎分布在叶肉中。
2.1.6 叶鞘表皮为1层生活细胞， 正面为长方形。表皮未见表皮毛和气孔，内部的细胞为椭圆形或多角形，细胞排列紧密。在叶鞘的横切面上距离不等地分布着维管束，为辐射维管束(见图4)。图4束花石斛叶鞘的横切面(400×)
2.2 根的解剖结构[6，7]见图5。
2.2.1皮层薄壁细胞 位于外皮层内方，紧接外皮层的1～2层薄壁细胞较小，向内3～4层圆形或椭圆形的大型薄壁细胞，排列疏松，具胞间隙，有少数含针晶体的黏液细胞。
2.2.2内皮层为1层扁长方形或方形细胞，排列紧密整齐，除对着木质部的通道细胞外，其余细胞壁全部加厚。
2.2.3中柱 位于根的中心部分，由中柱鞘和维管束组成。图5束花石斛根的横切面(400×)
2.2.4中柱鞘紧接着内皮层的1层薄壁细胞，有产生侧根的功能，与内皮层交错排列，对着韧皮部的中柱鞘细胞壁厚，对着木质部的中柱鞘细胞壁薄，并与内皮层通道细胞相连，故这些薄壁细胞也称为中柱鞘通道细胞 它是水分和养料进入木质部导管的通道。
2.2.5维管束为辐射维管束，多原型，有18～20条导管，木质部为外始式。原生木质部导管数目较多，有几行小导管组成，壁厚且木化;后生木质部导管向内逐渐变大，在中心连成一个整体，所以根中无髓。韧皮部较小，仅由2～4个筛管和伴胞组成。
2.3茎的解剖结构[6，7]可分为表皮、基本组织和维管束3部分(见图6)。
2.3.1表皮 表皮为1层生活细胞，正面观为长方形或多角形，长轴与茎的长轴平行，细胞侧壁加厚，平直，具明显的单纹孔，内具细胞质和明显的细胞核。表皮上未见表皮毛和气孔。最外曾都具有金黄色的角质层。
2.3.2基本组织紧接表皮由1～2层厚壁细胞组成，排列紧密，主要起支撑作用。内部为较大的椭圆形或多角形薄壁细胞，排列疏松，富含胞间隙，细胞内含有颗粒状的贮藏物质。
2.3.3维管束在茎的横切面上有 50条外韧有限维管束散生于基本组织中，大小一致，分布稠密，各维管束之间仅有 1～5层薄壁细胞相隔;愈靠中央，维管束愈大，分布越稀疏。因此，茎中木本组织呈网状分布。维管束结构简单，外方仅由2～4个筛管和伴胞组成韧皮部，内方为少数导管、管胞和木薄壁细胞组成木质部，周围被2～3层厚壁纤维细胞组成的维管束鞘。其外周嵌有1层较小的薄壁细胞，有的内含有圆簇状的硅质块(见图6)。
2.3.4束花石斛一年生、二年生和三年生茎的内部组织构造比较由图6A～C和图6a～c以及表1可见，一年生石斛的茎有叶鞘存在;薄壁细胞排列整齐、紧密，细胞大小比较均匀，维管束多且较小，且细胞壁增厚不明显;表皮层较薄;而二年生和三年生茎的叶鞘退化，显微镜下观察不到其叶鞘。维管束束间薄壁细胞排列不规则、松散、且大小不均匀，维管束细胞壁较厚，维管束直径增大，表皮增厚，表现出随着生长发育，植株开始发生老化的一系列变化。A：一年生茎(100×) a：一年生茎的维管束(400×)B: 二年生茎(100×) b: 二年生茎的维管束(400×)C: 三年生茎(100×) c: 三年生茎的维管束(400×)图6不同发育阶段束花石斛茎的横切面表1一年生、二年生和三年生束花石斛茎的内部组织构造比较
3结论与讨论
束花石斛的叶为等面叶，气孔的平均宽度为14.84 μm，保卫细胞肾形，只分布于下表皮。叶下表皮细胞排列整齐;叶脉维管束19条，维管束鞘由多层厚壁纤维组成;茎由表皮、基本细胞组织和维管束组成。茎中有外韧维管束60条，大小一致，分布稠密把茎基本组织分割成网状;根被为8～9层细胞，细胞壁具网状加厚。根辐射维管束18原型。根包括根被、皮层和中柱3部分，外皮层、内皮层、中柱鞘均为1层细胞，都具有通道细胞，有利于水分的吸收。束花石斛为阴性湿生植物中耐寒冷和稍耐干旱的种类，其与生态环境相适应的特征表现在叶为等面叶，角质层较薄，无表皮毛，气孔较少(每百万微米14个)。茎的角质层较厚，无气孔，维管束较多，机械组织发达。随着石斛的生长发育，茎的内部组织构造发生了较大的变化。表现为一年生石斛的茎有叶鞘存在;薄壁细胞排列整齐、紧密，细胞大小比较均匀，维管束多且较小，细胞壁增厚不明显;表皮层较薄;而二年生和三年生茎的叶鞘退化，薄壁细胞排列不规则、松散、且大小不均匀，维管束细胞壁较厚。这一结论为药用石斛茎的年限与其药用质量关系的研究提供了解剖学依据。
【参考文献】 [1]白音，包英华，金家兴，等.我国药用石斛资源调查研究[J].中草药，2006，37(9)：附4. [2]白音，杨全，张燕，等.不同生长年限药用石斛茎干的鉴别方法[J]. 时珍国医国药, 2007，18(4)：775. [3]丁亚平，杨道麒，吴庆生, 等.安徽霍山三种石斛总生物碱的测定及其分布规律研究[J].安徽农业大学学报，1994，21(4)：503. [4]于力文，蔡永萍，张鹤英, 等.安徽霍山三种石斛营养成分分析及其分布规律[J].安徽农业科学，1996，24(4)：369. [5]丁亚平，吴庆生.铁皮石斛最佳采收期的理论探讨[J].中国中药杂志，1998，23(8)：458. [6]吴万春. 植物学，第3版[M].广州：华南理工大学出版社，2004：39. [7]黎明，刘保国，卫红，等.细叶石斛的营养器官的解剖结构[J].河南农业科学，2005, 5:58.
