3種葉型藤茶形態(tài)學(xué)特征及主要功能成分

張 偉

(信陽(yáng)師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000)

藤茶 (Ampelopsis grossedentata)，又稱(chēng)野藤茶、甜婆茶、白茶、甘露茶等，屬葡萄科蛇葡萄屬顯齒蛇葡萄種的多年生藤本植物。主要分布于廣東、廣西、云南、貴州、湖南、湖北、江西、福建等省的山地，生長(zhǎng)在海拔400～1 300 m的山坡、樹(shù)林及河灘等陰濕、肥沃的土壤中，是一種具有獨(dú)特保健功效和飲用價(jià)值的野生天然類(lèi)植物代用茶［1］。

藤茶含有豐富的黃酮類(lèi)物質(zhì) (如雙氫黃酮醇、楊梅素等)、酚性物質(zhì) (如山奈酚、兒茶素、表兒茶素等)、氨基酸 (17種)、有機(jī)酸 (如龍延香醇、白樺脂醇、羽扇豆醇等)、酸類(lèi)、甙類(lèi)等［2］。藤茶中黃酮類(lèi)物質(zhì)的含量很高，一般約在30% ～40%［3］。相比之下，其他茶類(lèi)中的含量則很低，其中具有抗高血壓、止咳、祛痰、降脂、保肝等作用的雙氫黃酮醇 (即二氫楊梅素，又稱(chēng)雙氫楊梅樹(shù)皮素)以及楊梅素為藤茶所獨(dú)有，其含量在藤茶植株內(nèi)極高。

文獻(xiàn)關(guān)于藤茶植株形態(tài)特征及各器官的解剖學(xué)研究較少。覃潔萍等［4］對(duì)其功能性成分的結(jié)構(gòu)、藥理作用及含量的測(cè)定進(jìn)行了研究。劉建新等［5］對(duì)藤茶的形態(tài)特征進(jìn)行了部分研究。筆者擬對(duì)人工栽培的3種葉形態(tài)的藤茶根莖葉形態(tài)特征進(jìn)行比較研究，并測(cè)定葉中的黃酮類(lèi)的含量，以確定3個(gè)品種的種屬關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用藤茶苗由信陽(yáng)師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)園地提供。

1.2 方法

1.2.1 切片的制備

選取植株的根、莖、葉，投入FAA固定液中固定24 h以上，徒手切片 (均為橫切面切片)。選取薄而透明的切片，鏡檢合格后，依次放入50%的乙醇2 min，70%的乙醇2 min。然后用1%的番紅染色2 min，取出組織，放入70%的乙醇中脫色，再用清水漂洗，洗去浮色。再分別放入85%，95%的乙醇中2 min，然后用0.5%的固綠對(duì)染20 s，取出后放回95%乙醇脫色，然后放入無(wú)水乙醇中脫水2 min，再放入無(wú)水乙醇與二甲苯等體積混合液中透明處理2 min，最后放入二甲苯中2 min。取出后放在載玻片上，待二甲苯完全揮發(fā)后，用中性樹(shù)膠封片。將制好的切片在30℃下烘干備用。

1.2.2 切片的觀察

在顯微鏡下觀察各葉型植株的根莖葉的結(jié)構(gòu)，并記錄。

1.2.3 藤茶黃酮含量的測(cè)定

樣品制備。取藤茶的鮮莖葉，用100℃水蒸汽固定5 min，然后在80℃條件下烘干備用。

樣品液的制備。精確稱(chēng)取0.500 0 g上述樣品(精確到0.000 1 g)，加入30 mL石油醚，50℃下回流1 h脫脂。去掉上清液，再加15 mL石油醚洗滌1次，揮發(fā)干石油醚。殘?jiān)屑尤?0 mL 80%乙醇，80℃下回流提取1 h后，過(guò)濾。再在濾渣中加10 mL 80%乙醇，80℃下回流提取1 h，過(guò)濾，合并2次濾液。用80%乙醇定容至50 mL。

黃酮含量的測(cè)定。采用三氯化鋁比色法。取樣品液200 μL，加入3 mL 5%AlCl3溶液，顯色45 min后，用80%的乙醇定容到25 mL。參比為樣品空白。然后在313 nm下比色，測(cè)定樣品中的總黃酮吸光值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出黃酮的含量。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。取10 mg二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)樣溶解在 20 mL 80%乙醇中，分別取 0.2，0.3，0.4，0.5，0.6 mL的梯度比色。根據(jù)結(jié)果求出回歸方程。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的處理及分析采用Excel和SAS軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 植株外部形態(tài)特征

2.1.1 莖

3種葉型的植株，其莖的形態(tài)特征沒(méi)有明顯的差別。莖攀緣，分枝或少分枝。莖段為褐色，具縱棱，上有白色小圓點(diǎn)，節(jié)膨大。未木質(zhì)化的莖段為綠色，隨著木質(zhì)化程度的加深，綠色漸漸轉(zhuǎn)為褐色。未木質(zhì)化的莖上有卷須，分枝彎曲，長(zhǎng)7～11 cm。

2.1.2 葉

小葉型。成熟葉為奇數(shù)二回復(fù)葉或三回復(fù)葉;葉緣有鋸齒，3～8齒 (單邊，下同);有卷須，長(zhǎng)7.7 cm;葉表光滑，有光澤;葉脈為羽狀脈，側(cè)脈3～4對(duì);葉色為綠色，葉背為灰綠色，有茸毛;小葉淡綠色，薄紙狀。

中葉型。成熟葉為奇數(shù)二回復(fù)葉或三回復(fù)葉;葉緣有鋸齒，4～6齒;有卷須，長(zhǎng)9.5 cm;葉表光滑，有光澤;葉脈為羽狀脈，側(cè)脈4～5對(duì);葉色為綠色，葉背為灰綠色，有茸毛;小葉呈淡綠色，薄紙狀;部分小葉背面呈紫紅色。

大葉型。成熟葉為奇數(shù)二回復(fù)葉或三回復(fù)葉;葉緣有鋸齒，4～5齒;有卷須，長(zhǎng)8.9 cm;葉表光滑，有光澤;葉脈為羽狀脈，側(cè)脈4～5對(duì);葉色為綠色，葉背為灰綠色，大部分呈紫紅色，有茸毛;小葉淡綠，葉緣紫紅色，薄紙狀。

由此看出，3種葉型植株的主要形態(tài)特征差別不大。在葉緣的鋸齒數(shù)目、側(cè)脈數(shù)目上略有不同，但可認(rèn)為是不同植株之間的差異。葉背面顏色在3種植株中有所不同，大葉種葉背多為紫紅色，這可能是由葉中花青素含量的差異造成的。

2.2 植株各部位顯微特征

2.2.1 根

3種植株的根無(wú)大的差別，由外到內(nèi)依次為:周皮 (含木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層)、初生韌皮部、次生韌皮部、形成層、次生木質(zhì)部、初生木質(zhì)部。

大葉根。外層周皮小部分脫落，不完整。由4～5層排列整齊的扁平細(xì)胞構(gòu)成，被染成黃色。初生韌皮部、次生韌皮部和形成層混在一起，很難區(qū)分。這部分常被染成黑色。次生木質(zhì)部占了根的大部分，導(dǎo)管近圓形，較大，導(dǎo)管周?chē)墓馨话惚蝗境杉t色，導(dǎo)管之間有木射線。有3條直達(dá)中心的寬射線將次生木質(zhì)部分成3個(gè)扇形，射線被染成綠色。位于中央的木質(zhì)部的導(dǎo)管普遍較小，推斷為初生木質(zhì)部。在根切片的周皮和韌皮部中，發(fā)現(xiàn)有紅點(diǎn)，部分呈深紅色至黑色。

中葉根。外層周皮部分脫落，不完整。周皮由4～5層排列整齊的扁平細(xì)胞構(gòu)成，呈深藍(lán)色。由于染色過(guò)重，韌皮部、形成層區(qū)分不明顯。次生木質(zhì)部所占面積最大，導(dǎo)管近圓形，導(dǎo)管之間有木射線，導(dǎo)管周?chē)墓馨话惚蝗境杉t色。3條達(dá)初生木質(zhì)部的寬射線將次生木質(zhì)部分成3個(gè)扇形。中央的初生木質(zhì)部不明顯。在周皮及韌皮部中，發(fā)現(xiàn)有1個(gè)明顯的紅點(diǎn)。

小葉根。周皮由4～5層排列整齊的扁平細(xì)胞構(gòu)成，黃褐色，其中有空腔。韌皮部呈新月?tīng)顕@在木質(zhì)部外圍，被染成黃褐色。形成層由4～5層整齊的扁平細(xì)胞構(gòu)成。次生木質(zhì)部發(fā)達(dá)，導(dǎo)管呈圓形，導(dǎo)管周?chē)墓馨话惚蝗境杉t色，導(dǎo)管之間有木射線。有3條達(dá)初生木質(zhì)部的寬射線將次生木質(zhì)部分成3個(gè)扇形，射線被染成綠色。初生木質(zhì)部位于根中央，呈三角形，導(dǎo)管較小。周皮及韌皮部中也存在紅點(diǎn)，大部分呈深紅色至黑色。

由此可見(jiàn)，根的顯微特征沒(méi)有明顯差異，3種植株的根的結(jié)構(gòu)基本相同，周皮一般脫落，初生韌皮部與次生韌皮部區(qū)分不明顯，其中常有空腔。形成層一般染成黑色。次生木質(zhì)部很發(fā)達(dá)，3條寬射線將其分開(kāi)，此射線一般由中柱鞘起源的形成層產(chǎn)生，比維管射線寬。初生木質(zhì)部位于根的中央。皮層中發(fā)現(xiàn)有紅點(diǎn)，其產(chǎn)生原因尚不明。

2.2.2 莖

大葉莖。橫切面為近五邊形，有2個(gè)相鄰的突起。表皮由1層細(xì)胞組成，上著生少量表皮毛。皮層由1層排列緊密整齊的細(xì)胞組成，向內(nèi)為薄壁組織。維管束數(shù)目為9個(gè)左右，呈均勻放射狀排列。有的木質(zhì)部較發(fā)達(dá)，一般有5～6條木射線，將細(xì)胞分成6～7列。有的小維管束僅有2～3條木射線，最小的維管束僅能見(jiàn)到細(xì)胞中有黑點(diǎn)的形成層以及1～2個(gè)導(dǎo)管。韌皮部和木質(zhì)部的細(xì)胞還未分化。維管束中形成層染色較清晰，細(xì)胞中有黑點(diǎn)，尚未連接起來(lái)。韌皮部所占比例很小，一般被染成綠色。在維管束周?chē)谋”诮M織和皮層中發(fā)現(xiàn)有紅點(diǎn)，可以分辨出的有7個(gè)左右。

中葉莖。橫切面近五邊形，有2個(gè)相鄰的突起。有部分切片不完整。表皮由1層細(xì)胞組成，上著生少量表皮毛。皮層由1～2層排列緊密整齊的細(xì)胞構(gòu)成，內(nèi)為薄壁組織。維管束有10個(gè)紅點(diǎn)，呈均勻放射狀排列?？拷黄鹛幍木S管束的木質(zhì)部最發(fā)達(dá)，有6～7條木射線，越遠(yuǎn)的維管束發(fā)達(dá)程度越低，木射線數(shù)目也越少。韌皮部和木質(zhì)部的細(xì)胞均未分化。形成層染色清晰，細(xì)胞中有大量黑點(diǎn)，幾乎連成1圈。韌皮部不發(fā)達(dá)，一般被染成綠色。在維管束周?chē)谋”诮M織和皮層中有紅點(diǎn)，數(shù)目10個(gè)左右。

小葉莖。表皮由1層細(xì)胞組成，上有少量表皮毛著生。皮層由3～5層排列緊密整齊的細(xì)胞組成。皮層與韌皮部之間仍存在薄壁組織。維管束數(shù)目大大增加，已經(jīng)連接起來(lái)，束間射線十分明顯。形成層染色較清晰，細(xì)胞中有黑點(diǎn)，連成1個(gè)圈。韌皮部不發(fā)達(dá)。木質(zhì)部尚處于初生生長(zhǎng)階段。髓腔所占的比例較大。維管束周?chē)谋”诮M織和皮層中發(fā)現(xiàn)有紅點(diǎn)，數(shù)目15個(gè)左右。

由切片可以看出，3種藤茶莖的顯微結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯差異。雖然3種葉型的維管束生長(zhǎng)速度不一致(小葉型 ＞中葉型 ＞大葉型)，但基本結(jié)構(gòu)一致。也有可能是取材的原因，使得觀察的切片處于不同生長(zhǎng)階段。表皮與皮層所占的比例很小，僅有2～3層細(xì)胞 (小葉型為4～6層)。維管束中僅木質(zhì)部中有木射線，韌皮部還未分化，其中的韌皮射線尚未形成。維管束數(shù)目9～10個(gè) (小葉型的維管束已連接起來(lái))。皮層中發(fā)現(xiàn)紅點(diǎn)，數(shù)目從10～20個(gè)不等。

2.2.3 葉

大葉型。葉的橫切面 (過(guò)主脈)從上到下為上表皮、柵欄組織、維管束、海綿組織、下表皮。上下表皮均為1層扁平細(xì)胞;柵欄組織由1層長(zhǎng)方形細(xì)胞組成，排列緊密，染色呈紅色;海綿組織的細(xì)胞排列無(wú)規(guī)則，細(xì)胞橢圓形，較緊密;在海綿組織以及葉脈中的薄壁組織中有空腔。主脈的上表皮處向上增生形成突起，上著生1到2個(gè)表皮毛。在主脈中，有4個(gè)維管束，上1下3，下方的3個(gè)呈放射狀排列。維管束均不發(fā)達(dá)，處于初生生長(zhǎng)階段。韌皮部很小，形成層中有黑點(diǎn)，木質(zhì)部有2～3條木射線。在維管束四周的薄壁組織中有清晰的紅點(diǎn)，1個(gè)切片中有5～10個(gè)紅點(diǎn)。柵欄組織和海綿組織中也有，但一般呈長(zhǎng)圓形，橫跨數(shù)個(gè)細(xì)胞。

中葉型。上下表皮均為1層扁平細(xì)胞，主脈的上表皮處向上增生形成突起，上著生1～2個(gè)表皮毛。柵欄組織由1層長(zhǎng)方形細(xì)胞組成，染色成紅色，細(xì)胞排列緊密。海綿組織的細(xì)胞排列無(wú)規(guī)則，細(xì)胞橢圓形。葉脈中的薄壁組織中有空腔。主脈中有4個(gè)維管束，上1下3，下方的3個(gè)呈放射狀排列。維管束均不發(fā)達(dá)，處于初生生長(zhǎng)階段。韌皮部很小，幾乎分辨不出。形成層中仍有黑點(diǎn)，木質(zhì)部有2～3條木射線。在維管束四周的薄壁組織中有清晰的紅點(diǎn)，清晰可見(jiàn)的有11個(gè)左右。柵欄組織和海綿組織中也存在，但一般呈長(zhǎng)圓形，且橫跨數(shù)個(gè)細(xì)胞。

小葉型。上下表皮均為1層扁平細(xì)胞，主脈的上表皮處向上增生形成突起，上著生1到2個(gè)表皮毛。柵欄組織由1層長(zhǎng)方形細(xì)胞組成，排列緊密。海綿組織的細(xì)胞排列無(wú)規(guī)則，細(xì)胞橢圓形。在主脈中，有4個(gè)維管束，上1下3，下方的3個(gè)呈放射狀排列。維管束均不發(fā)達(dá)，處于初生生長(zhǎng)階段。韌皮部很小，形成層中有黑點(diǎn)，木質(zhì)部有木射線。在維管束四周的薄壁組織中有清晰的紅點(diǎn)。柵欄組織和海綿組織中也有，一般呈長(zhǎng)圓形，橫跨數(shù)個(gè)細(xì)胞。

由上可知，葉的顯微結(jié)構(gòu)無(wú)差異。上下表皮均為1層細(xì)胞，柵欄組織都是由1層細(xì)胞構(gòu)成，排列緊密。主脈中的維管束的數(shù)目與排列形式均一致，維管束都處于初生生長(zhǎng)階段。韌皮部狹小，韌皮射線不可見(jiàn)。木質(zhì)部中存在木射線，形成層細(xì)胞中有黑點(diǎn)。在表皮周?chē)钠又幸灿屑t點(diǎn)，數(shù)目在10個(gè)左右。柵欄組織和海綿組織中也有。

綜上所述，3種葉型的藤茶在根莖葉的顯微結(jié)構(gòu)上沒(méi)有太大差異。莖中的維管束處于不同的生長(zhǎng)階段，這可能是取材不一致的緣故。在根莖葉切片中均見(jiàn)到皮層中有紅點(diǎn)，這可能是該種植物特有的特征，以前未見(jiàn)有相關(guān)報(bào)道。此種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，還有待進(jìn)一步的研究。

2.3 葉中黃酮含量

根據(jù)1.2.3節(jié)方法測(cè)定各種葉型的植株葉中黃酮的吸光值，求出回歸方程，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出黃酮含量，進(jìn)行方差分析。結(jié)果顯示，藤茶葉子中的黃酮的含量依次為中葉型 (31.66% ±0.78%) ＞小葉型 (25.32% ±2.13%) ＞大葉型 (22.90%±1.90%)。3種葉型的藤茶葉中黃酮含量差異極其顯著 (P＜0.01)。

2.4 3種葉型種屬關(guān)系

為分析3種葉型的藤茶的種屬關(guān)系，現(xiàn)就葉形 (卵形，橢圓形，長(zhǎng)橢圓形)、葉色 (淡綠、綠、深綠)和葉尖 (漸尖、銳尖、尾尖)等指標(biāo)(表1)用SAS軟件進(jìn)行聚類(lèi)分析 (圖1)。

表1 3種葉型藤茶種屬關(guān)系的聚類(lèi)分析指標(biāo)

圖1 3種葉型藤茶的種屬關(guān)系的聚類(lèi)分析

由圖1可以看出，對(duì)3種藤茶進(jìn)行了2次聚類(lèi)。第1次是大葉型與小葉型聚成1類(lèi) (記作CL1);第2次是CL1與中葉型聚成1類(lèi)。大葉型與小葉型的歐幾里德距離相對(duì)來(lái)說(shuō)最近，中葉型與其他2種葉型的歐幾里德距離相對(duì)較遠(yuǎn)。也就是說(shuō)，大葉型與小葉型的親緣關(guān)系較近，中葉型與之較遠(yuǎn)。此結(jié)果是3個(gè)葉型的植株的比較結(jié)果，不具有絕對(duì)性。

3 小結(jié)和討論

3種葉型的藤茶從外部形態(tài)特征和各部位的顯微特征來(lái)看沒(méi)有大的差異，黃酮的含量有極顯著的差異。中葉型中的黃酮含量最高，為31.66%;其次為小葉型，為25.32%;大葉型的含量最少，為22.90%。對(duì)3個(gè)葉型植株的13個(gè)性狀進(jìn)行聚類(lèi)分析結(jié)果表明，大葉型、小葉型的歐幾里德距離相對(duì)較近，中葉型與其他2種葉型的歐幾里德距離相對(duì)較遠(yuǎn)。

在根莖葉的切片中均發(fā)現(xiàn)有紅點(diǎn)，分布區(qū)域?yàn)楦o葉的皮層薄壁細(xì)胞中以及葉肉的柵欄組織和海綿組織細(xì)胞中。這種現(xiàn)象在該種植物中是首次發(fā)現(xiàn)，猜測(cè)產(chǎn)生原因可能有以下幾種:可能是由于染料放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，染料中有殘?jiān)?，使用前又沒(méi)有過(guò)濾，導(dǎo)致染色后切片中產(chǎn)生紅點(diǎn);或是藤茶根莖葉組織中分泌的分泌物。如果有可能，那么僅用番紅、固綠染色就不能確定究竟是哪一種分泌物，需要用組織化學(xué)的方法才能確定。不過(guò)這種可能性很小，如果是分泌物或內(nèi)含物，紅點(diǎn)的出現(xiàn)應(yīng)該是比較有規(guī)律的。從照片來(lái)看，有一些紅點(diǎn)是屬于組織中的分泌物，因?yàn)榧t點(diǎn)明顯處于分泌腔中。但有一些則不能確定。

紅點(diǎn)產(chǎn)生的原因有很多種，具體還有待進(jìn)一步研究。

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