唇形科(Labiatae)的研究進展

梁 莉 ，茹 劍 ，薛 倩 ，李濱勝

(1.哈爾濱師范大學(xué);2.黑龍江省普通高等學(xué)校植物生物學(xué)重點實驗室;3.黑龍江省森林植物園)

0 引言

唇形科(Labiatae)是一世界性分布的較大的科，全世界約有200余屬，3500余種，主要分布在地中海地區(qū)和中亞地區(qū).我國有99屬，800余種，全國各地均有分布.本科植物多為草本或灌木，稀為喬木或藤本，富含多種芳香油，根纖維狀或紡錘形，偶有小塊根，莖常四棱，葉對生，聚傘花序，四小堅果［1］.對于唇形科的研究主要集中在毛狀體的發(fā)育形態(tài)學(xué)，化學(xué)成分和藥理作用.

1 腺毛的發(fā)育形態(tài)學(xué)及其功能

大量的研究表明，唇形科植物主要有2種類型的腺毛，即頭狀腺毛和盾狀腺毛.頭狀腺毛是由1個基細胞，1個或多個柄細胞，1、2或4個分泌細胞(排列為1層)組成的頭部構(gòu)成，偶見頭部為2層分泌細胞，如水棘針(Amethystea coeruleaL.)［2］;盾狀腺毛是由1個基細胞，1個柄細胞，4、8、12、16、20 或 24 個分泌細胞組成的頭部構(gòu)成［3-18］.

頭狀腺毛起源于葉的原表皮細胞，其原始細胞經(jīng)過1次平周分裂形成2個子細胞，基部的細胞將發(fā)育成基細胞，頂端的子細胞繼續(xù)進行1次平周分裂再形成2個子細胞，他們是發(fā)育成柄細胞和分泌細胞的原始細胞.當柄細胞出現(xiàn)后開始液泡化時，分泌細胞的原始細胞不再分裂，從而形成頭部為單個分泌細胞的頭狀腺毛［7-8］.鄭寶江(2001)等人揭示，水棘針在形成分泌細胞的原始細胞后，進一步發(fā)育，并進行2次垂周分裂形成4個細胞的頭部，之后，分泌細胞又進行了1次平周分裂，形成由2層共8個分泌細胞所組成的頭部［2］.

盾狀腺毛的原始細胞也來源于葉的原表皮細胞，腺毛的原始細胞進行第1次平周分裂形成2個子細胞，位于基部的子細胞將發(fā)育成腺毛的基細胞，位于葉表面的子細胞再經(jīng)過1次平周分裂，形成1個扁平的柄細胞和1個近球狀的分泌細胞原始細胞，柄細胞產(chǎn)生后保持分生組織狀態(tài)，近球狀的分泌細胞原始細胞繼續(xù)進行多次垂周分裂，從而形成由多個橫向擴展的分泌細胞構(gòu)成頭部的盾狀腺毛［5-6，14］.

Weker(1993)等認為，只要羅勒(Ocimum basilicumL.)葉的分生區(qū)保留著，那么腺毛將不斷產(chǎn)生，而在其他區(qū)域，當葉生長到3 cm長時腺毛將停止產(chǎn)生［19］.閆先喜(2000)等人認為，在薄荷(Mentha haplocalyxBriq.)幼葉上存在腺毛發(fā)育的不同時期，而在成熟葉上，腺毛已完全發(fā)育，無新腺毛發(fā)生［8］.

唇形科植物的腺毛具有分泌功能，主要分泌親脂類物質(zhì)和多糖類物質(zhì).盾狀腺毛的分泌物主要是親脂類物質(zhì)，而頭狀腺毛既分泌親脂類物質(zhì)，也分泌非纖維素的多糖類物質(zhì)［7，20-21］，如薄荷、白花羅勒等.腺毛分泌的物質(zhì)可以防止被啃食，防止病原微生物侵襲，吸引授粉者以及促進葉片的生長［22］.盾狀腺毛和頭狀腺毛的分泌過程均分為3個階段:腺毛形成期、分泌前期及分泌期.Amelunxen(1964)在對胡椒薄荷(Mentha piperitaL.)的頭狀腺毛的研究中發(fā)現(xiàn)，分泌期細胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達，同時產(chǎn)生許多巨型高爾基體及高爾基體小泡，他認為可能存在一個與高爾基體有關(guān)的親水類物質(zhì)的分泌過程［23］.Danilova(1987)等人對通過對紫蘇(Perilla frutescens(L.)Britt.)腺毛的研究證實了高爾基體及粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)為分泌細胞中的主要細胞器［24］.閆先喜(1998)等人對指出在薄荷頭狀腺毛的頭細胞分泌盛期，高爾基體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)非常發(fā)達，其高爾基體不斷產(chǎn)生大量小泡，當這些小泡運動至質(zhì)膜并與質(zhì)膜融合后，將內(nèi)含物分泌至質(zhì)外體空間內(nèi)［7］.因此，高爾基體很可能是多糖類物質(zhì)的合成場所.但親脂類物質(zhì)的合成位點始終存在爭議，但大部分學(xué)者認為質(zhì)體是親脂類物質(zhì)的合成場所.鄭寶江(2002)等人對羅勒的研究顯示，在分泌開始階段，質(zhì)體內(nèi)就已經(jīng)積累了大量的黑色嗜鋨物質(zhì)，在分泌期，液泡中還出現(xiàn)了體積較大的黑色嗜鋨物質(zhì)和細胞器殘余物，同時，細胞質(zhì)中也存在許多小的嗜鋨顆粒，這些嗜鋨物質(zhì)與質(zhì)體內(nèi)嗜鋨物質(zhì)電子致密度一致，從觀察結(jié)果分析，液泡中和細胞質(zhì)中的嗜鋨物質(zhì)可能是從質(zhì)體中釋放出來，因此，認為質(zhì)體可能是脂類物質(zhì)的合成場所［5］.閆先喜(1998)認為薄荷盾狀腺毛中的質(zhì)體可能是脂類物質(zhì)的最初合成場所［6］.

2 非腺毛的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其發(fā)育

藿香(Agastache rugosaKuntze.)葉的上、下表皮均分布著非腺毛，下表皮多于上表皮，且葉脈及葉緣處較為密集，單列毛，一般由2-5個細胞構(gòu)成，從基部至頂端逐漸變尖，表面有瘤點［3，15］.胡鳳蓮(2009)對唇形科 11 種植物的非腺毛的形態(tài)結(jié)構(gòu)進行了比較，指出有的非腺毛分枝，如薰衣草 (Lavandula pedunculata(Mill.)Cav.);有的不分枝，如紫蘇等;有的表面光滑，如丹參(Salvia miltiorrhizaBunge.);有的表面密被顆粒狀突起，如益母草(Leonurus heterophyllusSweet.)等［25］.

馮承浩(2006)等人經(jīng)研究廣藿香(Pogostemon cablinBenth.)發(fā)現(xiàn)非腺毛的發(fā)生從第2對葉原基或幼莖上開始，在第2對葉原基、幼葉、成熟葉和具初生結(jié)構(gòu)莖的表皮上，有些細胞體積膨大，細胞質(zhì)變濃，細胞核變大，之后進行不均等的垂周分裂產(chǎn)生2個大小不等的子細胞，小的子細胞將發(fā)育成表皮細胞，大的子細胞逐漸長大成為非腺毛原始細胞，隨后非腺毛原始細胞進行平周分裂形成2個子細胞，基部的子細胞進行分化，頂部的子細胞保持分生狀態(tài)或進行分化，按照同樣的過程，依次分裂形成非腺毛的數(shù)個子細胞，分裂完畢后，各個子細胞再進行發(fā)育，形成引長的非腺毛組成細胞，整個非腺毛組成細胞由基部至頂部呈由大到小的順序排列，頂部細胞頂端呈尖形［12］.

3 果皮的微形態(tài)特征

唇形科的果實大多為卵形，偶有卵狀三角形，具棱或無棱.鄭寶江(2003)等人對唇形科11屬12種植物果皮進行掃描電鏡觀察，認為果皮紋飾可分為6個類型:網(wǎng)狀紋飾、復(fù)合紋飾、鳥巢狀紋飾、絲狀紋飾、丘狀紋飾、條狀紋飾［26］.

4 化學(xué)成分

唇形科植物主要含有二萜類、黃酮類和甾體類化合物，如半枝蓮(Scutellaria barbataD.Don)［27］、大唇香科科(Teucrium labiosumC.Y.Wu et S. Chow)［28］、筋 骨 草 (Ajuga ciliateThunb.)［29］及藍萼香茶菜(Plectranthus glaucocalyxMaxim.)［30］等.

5 藥理

唇形科植物由于富含多種芳香油而具有很高的藥用價值.如寶蓋草(Slamium amplexicauleLinn.)為云南民間常用藥，具有通經(jīng)活絡(luò)，接骨，平肝，消腫，散結(jié)等功效［31］;羅勒的藥用主要是其地上部分，有解熱消暑、調(diào)氣和中、活血通經(jīng)、消腫止痛之效［32］.益母草味辛、微苦，性微寒，入心包，肝經(jīng)，具有活血化瘀，消腫利尿之功效，主要用于治療月經(jīng)不調(diào)、痛經(jīng)閉經(jīng)、惡露不盡、水腫尿少、急性腎炎水腫［33］等.

6 結(jié)束語

由于唇形科植物腺毛分泌的芳香油具有很高的經(jīng)濟價值及藥用價值，對于唇形科的研究一直備受關(guān)注，但是近年來的研究多側(cè)重于其揮發(fā)油的成分及利用等方面，而忽視了植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究.唇形科植物腺毛的多樣性和形態(tài)上的差異在分類學(xué)上對鑒定唇形科植物具有很重要的學(xué)術(shù)價值，所以深入地研究腺毛的形態(tài)結(jié)構(gòu)，發(fā)生、發(fā)育類型是很重要的.然而唇形科植物的分類價值不僅僅體現(xiàn)在腺毛上，其根、莖、葉、葉柄、花、果實、種子的形態(tài)在不同的類群間也存在差別，如作者注意到某些物種具紡錘狀根或小塊根，葉脈處有韌皮纖維，花上具柔毛等，因而系統(tǒng)研究唇形科植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)對這一科的分類學(xué)研究具有重要的意義.

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