芦荟属植物叶的结构和蒽醌类物质含量的比较及其相关性的研究

芦荟属植物叶的结构和蒽醌类物质含量的比较及其相关性的研究

沈宗根, 胡正海[1]2003年在《芦荟属植物叶的结构和蒽醌类物质含量的比较及其相关性的研究》文中认为芦荟属(Aloe)植物的药用部分为叶,主要药用成分是芦荟素或高那特芦荟素,芦荟宁和芦荟苦素等蒽醌类物质。用解剖学、植物化学、组织化学结合荧光观察等技术比较研究了芦荟属9种植物叶结构的异同和主要蒽醌类物质含量的差异,并探讨了两者的相关性。研究结果表明:(1)芦荟属植物叶属于旱生肉质叶。角质层厚,气孔下陷。叶肉储水组织发达,可占叶横切面的70-80%。维管束1轮,韧皮部中都具有数个发达的大型薄壁细胞(即芦荟素细胞),占

姜波, 郝建华[2]2010年在《沈宗根教授结构植物学研究工作回顾与评述》文中研究表明以蜜源植物蜜腺研究以及芦荟属植物药用器官叶的结构和蒽醌类物质含量的比较及其相关性的研究回顾了沈宗根教授十多年从事结构植物学研究的主要经历和成果.一、对长江流域几种重要蜜源植物蜜腺的发育和泌蜜途径进行了探讨;二、对国内外常见9种药用芦荟的叶结构及药用成分应用比较解剖学、发育学、细胞学、细胞化学和植物化学技术进行了比较深入的研究.指出了芦荟属植物在叶的形态结构上存在稳定性差异,初步阐明了芦荟叶结构和主要蒽醌类物质含量的关系,研究了主要蒽醌类物质产生、累积和储藏的结构及其发育的关系,首次指出了芦荟素的合成和运输途径.提出了蒽醌类次生代谢物质在芦荟叶内累积的生物学意义和开发利用芦荟属植物的建议.

沈宗根[3]2001年在《芦荟属植物叶的结构和蒽醌类物质含量的比较及其相关性的研究》文中研究指明芦荟属(Aloe)植物属百合科,在医药、日化和食品中广为应用,其药用部分为叶,主要药用成分为蒽醌类物质。我们用解剖学方法(徒手切片,石蜡切片,薄切片和超薄切片),植物化学(TLC),组织化学结合荧光观察等技术比较研究了芦荟属9种植物叶在结构上的异同、主要蒽醌类物质含量的差异,并探讨了两者间的相关性,系统研究了不同叶龄和叶的不同部位中蒽醌类物质含量的变化规律以及蒽醌类物质产生和储存的结构和它们的组织化学、形态发生及超微结构规律,并探讨了芦荟属植物叶累积蒽醌类物质的生物学意义。 研究结果表明:(1).芦荟属植物叶的形态结构基本类似,都属于旱生肉质叶,都由表皮,叶肉和维管束构成。其表皮一层,排列紧密,外被厚的角质层,气孔下陷。叶肉分为两部分,由同化薄壁组织和储水组织组成。在同化薄壁组织中具含晶异细胞。维管束位于同化薄壁组织和储水组织之间,排列成1轮。每个维管束由维管束鞘,木质部和韧皮部组成。维管束鞘1至多层,木质部和韧皮部管状分子数量少,不发达,仅占维管束的小部分。在韧皮部中都具有数个发达的大型薄壁细胞,即芦荟素细胞常占据维管束的大部分体积,有时可达90%左右,这是该属植物叶的结构特征。储水组织发达,可占叶横切面的70-80%,由富含水分和粘液的大型薄壁细胞组成。9种芦荟属植物叶的比较解剖研究表明,在各种间叶结构的各组成部分存在明显差异。如表皮结构中,喀麦隆芦荟的表皮细胞厚度为100微米,而易变芦荟和库拉索芦荟叶的表皮细胞厚度仅25微米。其表面乳突和角质膜厚度种间差异也十分明显。气孔器常4细胞环绕,但在中华芦荟叶中首次观察到5细胞环绕的气孔器。同化薄壁组织细胞的厚度以及分化为海绵组织与栅栏组织的程度不等。多数种类叶的同化薄壁组织仅见到等径或栅栏状的薄壁细胞,木立芦荟叶则分化为栅栏状和等径两类细胞。前人报道,芦荟叶含晶异细胞中主要是长短不等的针晶,但在栗色芦荟中首次 观察到它缺乏针晶而具有长300-500微米的单晶柱。维管束以往都报道为1轮, 但在中华芦蔓叶的基部首次发现存在2轮维管束。以上叶结构上的差异为该属 植物间分类提供了新的依据。仅.TLC分析结果表明,被研究的芦苔属9种植 物叶中主含的葱醒类物质有:芦苔素或高那特芦苔素,芦苔宁和芦苔苦素。其 中,中华芦苔、库拉索芦姿(翠叶芦苔)、栗色芦苔和木立芦苔主含芦苔素;僧 帽芦苔、海莱芦苔和隐脚芦苔主含高那特芦苔素;而喀麦隆芦苔和易变芦苔则 兼含芦苔素和高那特芦苔素。对叶的各部位详细分析的结果表明,葱醒类物质 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。叶背腹面的含量也存在差别。在 同一叶的横切面上,惫醒类物质的含量在维管束区最高,同化薄壁组织部分次 之,储水组织部分最低。门).观察测量了不同种叶各部分的维管束密度,芦苔 素细胞在维管束中所占的比例以及同化薄壁组织在被测部分的组织中所占的比 例,结果发现:维管束密度和芦苔素细胞在维管束中所占的比值在同一横切面 上,叶缘高于叶的中央,幼叶高于老叶,叶尖高于叶基;同化薄壁组织厚度则 往往近轴面大于远轴面。通过比较这些解剖学指标在叶各部位的平均值差异和 变化趋势与葱醒类物质在叶内的含量差异的规律性变化并进行相关性分析,发 现并提出了两者间存在正相关,由此提出了选育优良的栽培芦苔品种的解剖学 指标。().根据葱醒类物质遇碱变色、遇重金属离子能产生特殊的结晶和沉淀 的化学特性以及葱醒类物质在紫外光下能产生的特殊荧光,我们首次对4种芦 苔叶内的葱酿类物质的产生和储存结构进行了组织化学定位。研究结果表明, 经2-5%的NaOH溶液处理新鲜材料,可以观察到在维管束韧皮部端的芦苔素细 胞呈红色或深红色反应。用5%的醋酸铅溶液处理后的材料所制的切片中,在含 芦苔素的细胞内产生结晶并沉淀。荧光显微镜观察的结果则表明,在365urn波 长的紫外光激发下,芦苔素细胞显示出芦苔素或高那特芦苔素特殊的黄色荧光, 而维管束鞘以及储水组织和同化薄壁组织分界的一圈薄壁细胞则显现兰色的荧 光,后者表明有芦苔宁或芦苔苦素等物质的存在,而在储水组织中没有发现黄 色或兰色的荧光。我们的研究结果与 Bnlll.-和 Tosi ( 982)的报道明显有别, 纠正了他们的观点。他们认为,芦苔素等葱醒类物质主要存在于同化薄壁组织 和储水组织之中,而维管束中不存在这一类物质。*).对木立芦苔叶中维管柬 鞘和含芦苔素细胞成熟结构的?

胡正海, 沈宗根, 李景原[4]2001年在《芦荟属植物叶的结构与蒽醌类物质的关系》文中研究说明目的 蒽醌类物质是芦荟属植物的重要药用成分 ,主要存在于叶内 ,研究叶的结构与蒽醌类物质关系有重要意义。方法 应用植物解剖学、组织化学和植物化学方法研究 11种芦荟属植物叶。结果 芦荟属植物叶的基本结构类似 ,维管束韧皮部内具大型薄壁细胞为该属的结构特征 ,是蒽醌类物质的主要贮存场所 ;不同种植物叶内及同种植物叶的不同部分中蒽醌类物质的含量不同与维管束分布密度、大型薄壁细胞所占比率及同化组织厚度成正相关。结论 研究结果可为选育芦荟良种及合理采收提供依据

李景原[5]2003年在《芦荟属植物茎叶的发育和结构与芦荟素积累关系的研究》文中研究说明芦荟属(Aloe)植物隶属于百合科(Liliaceae),是多年生、常绿、肉质草本植物。其泌出物已广泛用于医药和日用化工中,芦荟的主要有效药用成分是芦荟素等蒽醌类物质。应用植物解剖学、植物化学、组织化学和荧光显微镜观察相结合的方法研究了芦荟属植物茎、叶的发育和结构,测定了芦荟素在芦荟属植物体内的积累部位和含量,在此基础上探讨了芦荟属植物茎叶的发育和结构与芦荟素积累的动态关系。 研究结果表明:1,芦荟叶的发育包括原生分生组织、初生分生组织和初生结构叁个阶段。在原生分生组织阶段,叶原基呈现出典型的分生组织特征,细胞核大,细胞质浓,细胞壁薄,无细胞间隙。不久,叶原基发育到初生分生组织阶段,其结构明显分化为原表皮,基本分生组织和原形成层束叁部分。原表皮位于最外面,由一层排列紧密的细胞组成。原表皮之内是基本分生组织,原形成层束排列成一轮,分布于基本分生组织之中。位于原形成层束内外两侧的基本分生组织,其细胞大小和分化程度明显不同。原形成层束外侧的基本分生组织,细胞体积较小,细胞核较大,细胞质开始液泡化;而其内侧的基本分生组织,细胞的体积明显增大,细胞核小,液泡化明显,并出现细胞间隙。之后,叶发育到初生结构阶段。原表皮分化为表皮。原形成层束分化为维管束。维管束外侧的基本分生组织分化为同化组织,而其内侧的基本分生组织分化为储水组织。2,叶内维管束和大型韧皮薄壁细胞的发育过程如下:在原形成层束分化成维管束初期,包围在原形成层束外的一圈基本分生组织细胞发育成维管束鞘。原生韧皮部筛管产生时,其外侧尚保留1-2层原形成层束细胞,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,发育成为大型韧皮薄壁细胞,位于筛管外侧。因此,芦荟叶维管束内的大型韧皮薄壁细胞(也称“芦荟素细胞”)来源、发生发育时间和空间结构位置与韧皮部相同,属于特化的韧皮部薄壁组织细胞。3,用经醋酸铅处理过的材料切片观察发现,在大型韧皮薄壁细胞液泡化之前,细胞内并没有芦荟素等葱酿类物质沉淀物。在细胞体积增大并液泡化时,液泡内开始出现芦荟素等葱酮类物质沉淀物,在成熟细胞的大液泡中充满沉淀物。电子显微镜观察表明,大型韧皮薄壁细胞在发育早期含有丰富的细胞质和大量质体。质体具有完整的膜片层结构。随着大型韧皮薄壁细胞的液泡化,其细胞中质体的膜片层结构开始解体。当中央大液泡形成时,中央大液泡内积累了大量嗜饿的蕙醒类物质。荧光显微镜观察结果也证明,成熟大型韧皮部薄壁组织细胞发出桔黄色荧光。由此可见,此种大型韧皮部薄壁组织细胞是芦荟叶内芦荟素等葱醒类物质的主要储存场所。4,不同叶龄的木立芦荟叶都由表皮、同化组织、储水组织和维管束组成。幼叶与老叶的主要区别在于:幼叶维管束中大型韧皮薄壁细胞发育良好,而老叶维管束中大型韧皮薄壁细胞已衰败。高效液相色谱法测定结果表明,在同一株植物上,木立芦荟叶从上到下随着叶龄的增大芦荟素的含量逐渐降低。幼嫩的叶虽然芦荟素含量高,但叶小,总生物量少;相反,老叶总生物量多,但芦荟素含量低。因此,幼叶和老叶均不是木立芦荟叶的最佳采收时期。而位于中部的2年生的成熟叶芦荟素含量比较高且生物量多,最适宜采收。5,木立芦荟茎结构的发育过程包括初生分生组织、初生结构和次生生长叁个发育阶段。初生分生组织由原表皮、基本分生组织和原形成层束组成。初生结构由表皮、薄壁组织和维管束组成,其中的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中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,称为结合组织,另一部分细胞则分化成为次生周木维管束,分散于结合组织中。此时,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,而在老茎中,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。在茎的初生和次生维管束中都没有大型韧皮部薄壁组织细胞。薄层层析(几C)结果证明茎内不含芦荟素。6,对木 2立芦荟、易变芦荟、中华芦荟、库拉索芦荟、皂叶芦荟和绿芦荟等6种芦荟属植物成熟叶的比较解剖学研究证明,木立芦荟、中华芦荟、易变芦荟和库拉索芦荟的维管束中大型韧皮薄壁细胞发达,绿芦荟的维管束中大型韧皮薄壁细胞不发达,而皂叶芦荟的维管束中没有大型韧皮薄壁细胞;木立芦荟、易变芦荟和库拉索芦荟,在同化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。而中华芦荟、绿芦荟和皂叶芦荟则没有储水组织鞘。HPLC测量结果表明,木立芦荟、易变芦荟和库拉索芦荟叶芦荟素含量高,中华芦荟?

胡正海, 廖海民, 沈宗根, 李景原[6]2005年在《芦荟属植物含芦荟素结构研究》文中研究说明应用植物解剖学、组织化学、荧光显微镜、透射电镜及植物化学技术,研究了芦荟属AloeL.植物茎、叶的结构与芦荟素类物质积累的关系。结果表明,叶维管束内的大型薄壁细胞为芦荟素的主要贮存结构。其来源于原形成层,属特化的韧皮部大型薄壁细胞。芦荟素在叶的同化组织细胞的质体中合成,通过质外体途径转运到维管束鞘细胞,由其胞间连丝运送到大型薄壁细胞内贮存。该属植物叶内维管束的密度、大型薄壁细胞的大小和同化组织的厚度与芦荟素含量呈正相关。同一植物中芦荟素的含量为幼叶>成熟叶>衰老叶,叶片顶部>中部>基部,并与其维管束的密度呈正相关。研究结果澄清了有关芦荟中含芦荟素结构的一些争议。

郑艳, 徐珞珊, 王峥涛[7]2007年在《组织化学在药用植物研究中的应用》文中研究指明自1830年比利时植物学家Raspail发表《在生理学中使用显微镜观察化学物质》一文开始,组织化学就以快捷、灵敏、操作简便等诸多优点引起了研究者们的广泛关注并被运用于医药学、生物学等众多领域[1~4]。1组织化学及其简要发展阶段建立在形态学基础之上的组织

参考文献:

[1]. 芦荟属植物叶的结构和蒽醌类物质含量的比较及其相关性的研究[C]. 沈宗根, 胡正海. 中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003). 2003

[2]. 沈宗根教授结构植物学研究工作回顾与评述[J]. 姜波, 郝建华. 常熟理工学院学报. 2010

[3]. 芦荟属植物叶的结构和蒽醌类物质含量的比较及其相关性的研究[D]. 沈宗根. 西北大学. 2001

[4]. 芦荟属植物叶的结构与蒽醌类物质的关系[J]. 胡正海, 沈宗根, 李景原. 中草药. 2001

[5]. 芦荟属植物茎叶的发育和结构与芦荟素积累关系的研究[D]. 李景原. 西北大学. 2003

[6]. 芦荟属植物含芦荟素结构研究[J]. 胡正海, 廖海民, 沈宗根, 李景原. 山地农业生物学报. 2005

[7]. 组织化学在药用植物研究中的应用[J]. 郑艳, 徐珞珊, 王峥涛. 现代中药研究与实践. 2007

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芦荟属植物叶的结构和蒽醌类物质含量的比较及其相关性的研究
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