紫藤莖結(jié)構(gòu)解析

許自龍，尤文婷，宗梅，郭仕妹

(安慶師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 安慶，246011)

0 引言

紫藤，別稱朱藤、招藤、招豆藤、藤蘿.薔薇目豆科紫藤屬，原產(chǎn)中國.是一種落葉攀援纏繞性大藤本植物，干皮深灰色，不裂;嫩枝暗黃綠色密被柔毛，冬芽扁卵形，密被柔毛.木質(zhì)莖粗壯，表皮外皮孔比較明顯，由于呈現(xiàn)逆時針旋轉(zhuǎn)生長，所以出現(xiàn)螺旋狀溝槽.冬芽緊緊貼在側(cè)枝上，芽外被深褐色的鱗片，上面富有白毛.一回奇數(shù)羽狀復(fù)葉互生，小葉對生7—13 枚，卵狀橢圓形，先端長漸尖或突尖，全緣，幼時兩面有白柔毛，在成熟過程中脫落.總狀花序生新枝頂端或葉腋，長15－30 cm，下垂，每一花序著生蝶形小花50－100 朵，呈紫色至淡紫色，芳香.花期4月至5月，莢果呈短刀形，長約15 cm，成熟前為灰綠色，上被銀灰色柔毛，內(nèi)含種子一至四粒，種子扁球形、灰黑色，10月至11月成熟.野生類型有:紅藤、南京藤、野白玉藤、白花紫藤、三尺藤、臺灣藤、重瓣紫藤、銀藤、多花紫藤等［1，2］.目前大多數(shù)研究紫藤的園林繁殖、培養(yǎng)以及藥物應(yīng)用等方面，尚未發(fā)現(xiàn)對紫藤莖有關(guān)結(jié)構(gòu)的研究，因此筆者對紫藤莖的結(jié)構(gòu)進行解剖觀察，探討紫藤莖的結(jié)構(gòu)特點以期對紫藤莖功能及利用提供可以參考的基礎(chǔ)理論依據(jù).

1 材料的采集與處理

1.1 材料來源

材料采自于安徽安慶市的蓮湖公園，采集時間為2012年9月上旬.分別采集當(dāng)年生的幼莖和次年生的老莖，幼莖的直徑為0.50 cm.老莖的直徑為0.70 cm.

1.2 材料固定

采集之后將莖均切成0.50 cm的長度固定于FAA 固定液中，F(xiàn)AA 固定液的配方為:70%的酒精90 ml，冰醋酸5 ml，福爾馬林5 ml.固定時間為7 d.

1.3 軟化處理方法

將固定過的莖放入乙醇與甘油比為1∶1的溶液中浸泡3 d，然后再將浸泡后的莖放入蒸餾水中煮沸，直至莖在常溫下能沉入燒杯底部為止.軟化之后，進行脫水、透明、浸蠟、包埋、切片、粘片、烤片、染色和封片.在進行切片時，由于莖的脆性，所選擇的厚度約為20 μm.染色是采用番紅－固綠染色法，用番紅染色時間為2 d，用固綠染色時間為5 min.

2 紫藤莖的結(jié)構(gòu)

2.1 莖的初生結(jié)構(gòu)［3，4］(見圖1;圖2)

圖1 莖的表皮和皮層(×10)

2.1.1 表皮

莖的最外層細胞，是莖的出生保護組織，由原表皮發(fā)育而來.其最顯著特征是細胞外壁角質(zhì)化，并形成角質(zhì)層.紫藤表皮由一層排列緊密形似長方形的細胞構(gòu)成，并且在幼嫩莖表皮外側(cè)覆蓋絨毛，老莖則已經(jīng)脫落.

2.1.2 皮層

紫藤皮層的外圍分化出厚角組織，形成一圈連續(xù)或不連續(xù)的突起，由厚角組織和皮層薄壁組織構(gòu)成.厚角組織及近外側(cè)的薄壁細胞常含有葉綠體，染色較深.皮層中明顯4－5 層皮層細胞與皮孔相間分布.皮孔大小不等，它的存在使得植物的莖能夠進行呼吸作用.

2.1.3 維管柱

(1)維管束 紫藤的維管束為無限外韌維管束，木質(zhì)部與韌皮部之間有束中形成層.但是紫藤莖的束中形成層不明顯，不易分辨.紫藤維管束在初生結(jié)構(gòu)中所占的體積較小，大部分被髓、髓射線以及皮層所占.初生韌皮部由篩管、伴胞、韌皮薄壁細胞和韌皮纖維組成，篩管形狀比周圍細胞大;初生木質(zhì)部由導(dǎo)管、管胞、木薄壁細胞和木纖維組成，細胞排列緊密，數(shù)目多，形狀較小.莖中初生木質(zhì)部發(fā)育成熟方式為內(nèi)始式.維管束起運輸水分，無機鹽等和支持作用.

(2)髓 紫藤嫩莖中間的髓部分占的比例比維管束大的多，主要由薄壁細胞構(gòu)成，細胞中存儲晶體，淀粉粒等多種貯藏物質(zhì).

(3)髓射線 是位于兩個維管束之間，連接皮層和髓的薄壁細胞，起貯藏和橫向輸導(dǎo)的作用.紫藤初生結(jié)構(gòu)中明顯而且容易分辨，正對束中形成層的髓射線細胞可恢復(fù)分裂轉(zhuǎn)變?yōu)槭g形成層.

2.2 莖的次生結(jié)構(gòu)［3，4］(見圖3)

2.2.1 周皮

由木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層構(gòu)成.多年生的莖的表皮以及絨毛脫落，僅留下部分殘片，取而代之的是一層較厚的角質(zhì)層.周皮代替表皮起保護組織的作用.可控制水分散失，防止病蟲害以及外界因素對植物體內(nèi)部組織的機械損傷.老莖粗壯，皮孔比較明顯.在周皮之內(nèi)、維管柱的外方，是皮層.皮層中一些細胞內(nèi)含有晶體.

2.2.2 次生韌皮部

在皮層之內(nèi)緊接著的是次生韌皮部.次生韌皮部、喇叭口狀的韌皮射線及具有運輸有機物能力的導(dǎo)管在圓周方向相間排列.韌皮射線和木射線相連，我們統(tǒng)稱為維管射線或次生射線.維管射線是由次生分生組織中的射線原始細胞分裂、分化來的.由韌皮薄壁細胞、篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮射線組成.主要起輸送有機養(yǎng)分和機械支持作用.

2.2.3 次生木質(zhì)部

如下(圖3)被染成紅色的部分，所占面積比例最大.木質(zhì)部中的導(dǎo)管分布不均勻，隨時間的延長，導(dǎo)管數(shù)目變少，導(dǎo)管孔腔變大.木纖維占的面積會增加.木射線清晰向外圍擴散，起輸送水分、礦質(zhì)營養(yǎng)和機械支持作用.

2.2.4 初生木質(zhì)部

是由紫藤初生結(jié)構(gòu)中初生木質(zhì)部保留下來，在次生木質(zhì)部的內(nèi)方，靠近髓的部分，由一團緊密的細胞形成.

2.2.5 髓

位于紫藤莖的中央，由薄壁細胞構(gòu)成，常含淀粉粒等貯藏物.紫藤多年生的莖中可以觀察到髓是中空結(jié)構(gòu)形成髓腔.

3 討 論

(1)紫藤的莖主要由保護系統(tǒng)(表皮、皮層和氣孔)、基本系統(tǒng)(薄壁組織)、和維管系統(tǒng)(纖維束和維管束)組成.這和其他的木質(zhì)藤本植物莖的結(jié)構(gòu)基本上相似，但是某些組織結(jié)構(gòu)上也存在一些差異.相比白藤［5］的莖，白藤有節(jié)與節(jié)間之分并以鉤藤式攀爬，這是一個很明顯的區(qū)別.而且紫藤皮層上氣孔分布更加密集，較多的氣孔有利于植物與外界氣體進行交換，從而有利于植物的蒸騰、光合和呼吸作用.這可能與紫藤種植于亞熱帶、喜溫?zé)?、濕潤?xí)性有關(guān)，這一特性可以從紫藤莖具有發(fā)達的篩管和導(dǎo)管組織體現(xiàn)出來.

(2)皮層和維管組織之間，有數(shù)層被番紅染成紅色的薄壁組織(圖1)，切面上這些纖維連續(xù)成環(huán)形，把維管組織和一部分薄壁組織包裹在里面，這就是周維纖維，由于它圍繞在維管組織的周圍，所以也有稱環(huán)管纖維［6］.紫藤的莖包含厚角組織和纖維組織，特別是周維纖維，其屬于木外纖維，它堅韌、柔軟而富有一定彈性，所以紫藤莖生長彎曲纏繞，不易折斷.而且髓部分逐漸消失，形成髓腔，有利于紫藤附著和承受植物體自身的重量.

(3)與一些草質(zhì)莖［7］攀援型相比較，紫藤屬于木質(zhì)莖攀援型.紫藤莖維管束木質(zhì)部高度發(fā)達，主要以導(dǎo)管為主而且口徑稍篩管小但是數(shù)目多，分布比較集中，還具有管胞，在老莖之中莖表皮和皮層所占比例很小，以木質(zhì)部為主.其韌皮部具有較多的伴胞和口徑較大的篩管，這些特征表明紫藤莖具有很強的輸導(dǎo)和儲存功能.

(4)紫藤莖的髓部之中可以看到有許多顆粒狀的物質(zhì)，其可能是淀粉?；蛘呔w，其實據(jù)已有研究紫藤莖中有很多成分如香葉醇、芳樟醇、橙花醇、三萜苷等［8］.對于莖中有效成分的來源、結(jié)構(gòu)以及生理效應(yīng)還有待進一步研究，以利于分離和提取.

［1］黃廣禮，黃治華.紫藤培養(yǎng)技術(shù)［J］.云南農(nóng)業(yè)，2003(12):8.

［2］何莉.紫藤及其栽培技術(shù)［J］，現(xiàn)在園藝，2012(1):30.

［3］劉勝祥，黎維平.植物學(xué)［M］.北京:科學(xué)出版社，2007.74－80.

［4］胡寶忠，胡國宣.植物學(xué)［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.124－148.

［5］林文豹.白藤莖的解剖觀察［J］.熱帶林業(yè)科技，1983(3):6－12.

［6］山東農(nóng)業(yè)大學(xué)編.蔬菜栽培學(xué)各論［M］.農(nóng)業(yè)出版社，1980.187.

［7］柯曼琴.纏繞莖、攀緣莖、匍匐莖的支持力解剖學(xué)研究［J］.曲阜師范大學(xué)學(xué)報，1995(10):91－94.

［8］宗梅，蔡永萍，范志強，等.紫藤不同部位活性成分研究和應(yīng)用進展［J］.食品工業(yè)科技，2013，34(7):383－386.