3種雞翅木木材的各類細(xì)胞屬性

趙 敏，陳瑞英

(福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院，福建 福州 350002)

3種雞翅木木材的各類細(xì)胞屬性

趙 敏，陳瑞英

(福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院，福建 福州 350002)

對非洲崖豆木、白花崖豆木和鐵刀木的各類細(xì)胞形態(tài)進(jìn)行觀察，并測定分析其各類細(xì)胞的屬性。結(jié)果表明：三者的相同之處：以鼓形和圓柱形導(dǎo)管為主，一部分導(dǎo)管端口變窄，單穿孔，導(dǎo)管紋孔為互列紋孔；木纖維細(xì)胞略彎曲，紡錘形為主，兼含其他類型，細(xì)胞壁甚厚，紋孔小而稀少；木射線為同型，部分木射線的端部細(xì)胞略高；軸向薄壁組織串含2～4個細(xì)胞，疊生；有分室含晶細(xì)胞，通常內(nèi)含一粒六邊形結(jié)晶體。不同之處：非洲崖豆木的鼓形導(dǎo)管遠(yuǎn)少于圓柱形導(dǎo)管且尺寸為3個樹種之最大，白花崖豆木和鐵刀木的鼓形導(dǎo)管和圓柱形導(dǎo)管的數(shù)量略等且含樹膠多；鐵刀木的部分射線薄壁細(xì)胞含晶砂；鐵刀木含3～4個細(xì)胞的軸向薄壁組織串稀少。

非洲崖豆木；白花崖豆木；鐵刀木；細(xì)胞形態(tài)；屬性

雞翅木類(Millettiaspp.Cassiasp.)樹種有3種，均屬于豆科(Leguminosae sp.)；即崖豆屬(Millettia)的非洲崖豆木(M.laurentii)和白花崖豆木(M.leucantha)，鐵刀木屬(Cassia)的鐵刀木(Cassiasiamea)[1]。雞翅木類木材通常作為室內(nèi)裝飾和家具用材，如屏風(fēng)的邊框、茶幾、茶具[2]。隨著社會發(fā)展，人們越來越追求高品質(zhì)家具，紅木家具成為首選，而全世界紅木資源越來越少，雞翅木以其花紋美觀，價格適中，愈受青睞。紅木家具行業(yè)存在以次充好、以假亂真的現(xiàn)象，市場上常出現(xiàn)冒充雞翅木類紅木的木材，如毛欖仁、紫雙龍瓣豆、膜瓣豆、甘藍(lán)豆、黃蘋婆、雙龍?zhí)K木[3]。并且同為紅木的雞翅木類樹種價格相差迥異，如非洲崖豆木與白花崖豆木。這些樹種的木材外觀雖有不同，但是制作的家具或藝術(shù)品都顯示出雞翅花紋，且不易觀察到標(biāo)準(zhǔn)三切面，部分樹種經(jīng)氧化，色彩變深，便與別的樹種相似。加之在成品上尤其在精小的制品上切取一塊觀察標(biāo)準(zhǔn)三切面或做切片的做法不太現(xiàn)實(shí)，而細(xì)胞離析僅需刮取木屑，對成品的損傷小。目前關(guān)于雞翅類木材細(xì)胞形態(tài)的描述尚少見[4]。因此有必要對此進(jìn)行研究和探討，本文對雞翅木類木材的各類細(xì)胞形態(tài)進(jìn)行觀察和測定分析，并進(jìn)行量化表征，總結(jié)歸納其屬性。為深入認(rèn)識及識別雞翅木提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

3種木材試樣分別為：非洲崖豆木(徑級0.6 m)、白花崖豆木(徑級0.5 m)、鐵刀木(徑級0.7 m)。由廣東省紅木商會提供。分別產(chǎn)于剛果、緬甸、云南。

1.2 主要儀器及設(shè)備

萊卡顯微系統(tǒng)(型號DM25000，德國韋茨拉爾市CMS GmbH公司)、生物數(shù)碼顯微鏡(型號DK-98-1，廈門麥克迪奧實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司)、圖像測量分析軟件(型號MI Advance3.0)、臺式電腦、載玻片、蓋玻片、解剖針等。

1.3 方法

在每個樹種所得木塊中，取橫切面上的4角方向及4個邊的中點(diǎn)處，共8處的木材。將試材制成1/3火材梗大小，先用許爾茲法處理試材，按“水∶60%硝酸∶氯酸鉀=1∶2∶1”的重量比，依次投入用酒精燈加熱的裝有試材的試管中，使其反應(yīng)1～2 min，靜置，用清水洗去酸液。再用富蘭克林離析法處理試材[5]，即：配置溶液(冰醋酸∶6%過氧化氫=1∶1)，在試管中浸沒試材2～7 d至木材發(fā)白，使用時，鑷取少許，放于清水中，洗去酸液。制成臨時切片，于生物顯微鏡下觀測，找出導(dǎo)管(每個樹種約100個)、軸向薄壁組織(每個樹種約300串)、射線薄壁組織(每個樹種約100簇)、木纖維(每個樹種找出約500個)、結(jié)晶細(xì)胞(每個樹種找出約15串)。拍攝圖片，并用圖像分析系統(tǒng)對圖像上各細(xì)胞進(jìn)行測量[6]。挑取每種形態(tài)好看的細(xì)胞進(jìn)行摳圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 導(dǎo)管的形態(tài)特征和量化特征

由圖1①可見，非洲崖豆木的導(dǎo)管形狀有鼓形(B)、圓柱形(ACDE)和其他(GHIJ)，其中部分端部略窄(CDE)，單穿孔，紋孔互列[7]。

由圖2①可見，白花崖豆木的導(dǎo)管形狀有鼓形(ABD)、圓柱形(EGHI)和其他(CF)，多數(shù)端部略窄，有的鼓形端部傾斜似梯狀(B)，有的圓柱形細(xì)如棒狀(I)，單穿孔，紋孔互列。

由圖3①可見，鐵刀木的導(dǎo)管形狀有鼓形(ACDEF)、圓柱形(BIJ)和其他(HKL)，其中多數(shù)端部略窄，有的端口傾斜呈梯狀(DEF)，單穿孔，紋孔互列。

200×為200倍率。下同。圖1 非洲崖豆木主要細(xì)胞種類的形態(tài)(200×) 圖2 白花崖豆木主要細(xì)胞種類的形態(tài)(200×)

由表1可知，非洲崖豆木鼓形導(dǎo)管的長和寬最大(288.4 μm，389.4 μm)，鐵刀木(252.9 μm，300.2 μm)次之，白花崖豆木(212.8 μm，294.7 μm)最小。圓柱形導(dǎo)管的長寬比以非洲崖豆木(2.5)最大，白花崖豆木(2.3)次之，鐵刀木(1.2)最小。

其中非洲崖豆木的圓柱形導(dǎo)管遠(yuǎn)多于鼓形導(dǎo)管，大導(dǎo)管旁常附生著1至數(shù)個等長的小圓柱形導(dǎo)管，這是因?yàn)榉侵扪露鼓镜墓芸讏F(tuán)數(shù)量多。白花崖豆木和鐵刀木則是鼓形導(dǎo)管與圓柱形導(dǎo)管數(shù)量相當(dāng)，這是因?yàn)樗鼈兊膯?、?fù)管孔多而管孔團(tuán)稀少。

表1 導(dǎo)管細(xì)胞量化特征

*：表中各數(shù)據(jù)為測量項(xiàng)目相應(yīng)的平均值。下同。

2.2 木纖維細(xì)胞的形態(tài)特征和量化特征

由圖1②可見，非洲崖豆木的木纖維細(xì)胞略彎曲，多數(shù)為紡錘形(ADE)，部分胸部有一個凸起的楞(BC)，部分胸部發(fā)出一個蘗芽(FG)，部分中間向一側(cè)鼓起一段(H)，還有其他不規(guī)則形(IJ)。

由圖2②可見，白花崖豆木的木纖維細(xì)胞略彎曲，多數(shù)為紡錘形(ABJ)，部分胸部有一個凸起的楞或鼓包(CDK)，部分胸部發(fā)出一個長枝椏(EF)，部分中間向一側(cè)鼓起一段(H)且有蘗芽(H)，還有其他不規(guī)則形(IL)。

由圖3②可見，鐵刀木的木纖維細(xì)胞略彎曲，多數(shù)為紡錘形(ABCD)，部分胸部凸出一個楞或鼓包(EF)，部分中間一段略粗(GHI和JKL)，還有其他不規(guī)則形(IJ)。

由表2可知，鐵刀木木纖維細(xì)胞的長、寬和腔徑略小，而非洲崖豆木與白花崖豆木則相當(dāng)。白花崖豆木木纖維細(xì)胞的長寬比(76.2)略小，而非洲崖豆木(82.0)與鐵刀木(81.3)則相當(dāng)。三者的壁腔比均大于1，則細(xì)胞壁屬于甚厚[8]。

表2 木纖維細(xì)胞和射線薄壁細(xì)胞的量化特征

2.3 射線薄壁細(xì)胞的形態(tài)特征和量化特征

木射線由射線薄壁細(xì)胞組成，由圖1③～圖3③可知，木射線類型為同型，即射線薄壁細(xì)胞均為橫臥細(xì)胞，且細(xì)胞細(xì)長，端部細(xì)胞比中間細(xì)胞略寬(圖1③B、圖2③ABC、圖3③C)。鐵刀木的部分射線薄壁細(xì)胞內(nèi)可看見晶砂(圖3③B)。

由表2可知，非洲崖豆射線薄壁細(xì)胞的長(234.6 μm)、寬(18.1 μm)和長寬比(13.8)最大，而白花崖豆木與鐵刀木則相當(dāng)。

2.4 軸向薄壁細(xì)胞的形態(tài)特征和量化特征

由圖1④可見，非洲崖豆木的軸向薄壁組織串(上一排)細(xì)胞個數(shù)多為2個，3～4個次之[7]。兩端通常呈尖削狀(CIF)，部分呈頓平狀(DE)，部分端部膨大(H)。軸向薄壁組織串一部分為通直形(ACDEHI)，一部分呈弧形(FG)。軸向薄壁細(xì)胞以一端頓平或尖削或膨大的圓柱形為主(LMN)偶見豆?fàn)畹呐虼笮?JK)和其他。

由圖2④可見，白花崖豆木的軸向薄壁組織串(上一排)細(xì)胞個數(shù)基本為2個，3～4個次之，偶見5個。兩端通常呈尖削狀(EIL)，部分呈頓平狀(AC)，部分端部膨大(J)。軸向薄壁組織串一部分為通直形(HILM)，一部分呈弧形(ABCDEF)。軸向薄壁細(xì)胞以一端頓平或尖削或膨大的圓柱形為主(NOPQ)偶見膠囊狀的膨大形(RS)和其他。

由圖3④可見，鐵刀木的軸向薄壁組織串(上一排)細(xì)胞個數(shù)基本為2個，稀見3～4個，偶見5個細(xì)胞，兩端通常呈尖削狀(CEG)，部分呈頓平狀(H)，部分呈膠囊狀(J)。軸向薄壁細(xì)胞以一端頓平或尖削或膨大的圓柱形為主(KMNOP)，偶見膠囊狀的膨大形(L)和其他。

由表3可知，軸向薄壁組織串基本由2個細(xì)胞組成，此類型的軸向薄壁組織串鐵刀木(73.4%)最多，非洲崖豆木(40.0%)和白花崖豆木(41.1%)相當(dāng)，近半數(shù)。其次是由3個細(xì)胞組成的軸向薄壁組織串，此類型的軸向薄壁組織串鐵刀木稀少，非洲崖豆木(34.0%)和白花崖豆木(31.1%)相當(dāng)。最后是由4個細(xì)胞組成的軸向薄壁組織串，此類型的軸向薄壁組織串鐵刀木也稀少，非洲崖豆木(26.0%)和白花崖豆木(27.8%)相當(dāng)。此外，偶見軸向薄壁組織串由5個細(xì)胞組成。崖豆屬的雞翅木，其同類型的軸向薄壁組織串中的細(xì)胞，白花崖豆木的細(xì)胞長度均比非洲崖豆木的短，寬度比非洲崖豆木的寬。2個細(xì)胞組成一個軸向薄壁組織串這一類型中，白花崖豆木的細(xì)胞最短粗，鐵刀木次之，非洲崖豆木最細(xì)長。

表3 軸向薄壁細(xì)胞量化特征

*：n細(xì)胞一串是指每個薄壁組織串含有幾個此類型的薄壁細(xì)胞；比例指每種類型的軸向薄壁組織串所占的比例。

2.5 結(jié)晶細(xì)胞的形態(tài)特征和量化特征

由圖4可知，三者均有分室含晶細(xì)胞，分為橫臥、方形和直立形，組成一個長鏈狀，鏈狀的端部通常為一個馬蹄形細(xì)胞(圖4②ABC、圖4③的ABD)。通常內(nèi)含一粒六邊形結(jié)晶體。其中非洲崖豆木的結(jié)晶細(xì)胞數(shù)量稀少。晶體形狀為六邊形。

非洲崖豆木的結(jié)晶細(xì)胞長18.8～30.4 μm，平均25.2 μm；寬13.1～34.7 μm，平均19.1 μm。白花崖豆木的結(jié)晶細(xì)胞長12.0～43.1 μm，平均26.4 μm；寬12.9～37.4 μm，平均24.3 μm。鐵刀木的結(jié)晶細(xì)胞長15.9～73.2 μm，平均27.7 μm；寬13.5～64.0 μm，平均28.0 μm。

3 小結(jié)

對非洲崖豆木、白花崖豆木和鐵刀木各類細(xì)胞的屬性特征及異同的研究結(jié)果表明：①導(dǎo)管以鼓形導(dǎo)管和圓柱形導(dǎo)管為主，一部分的端口略窄。導(dǎo)管紋孔為互列紋孔，單穿孔，含樹膠。非洲崖豆木的鼓形導(dǎo)管遠(yuǎn)少于圓柱形導(dǎo)管，鼓形導(dǎo)管的尺寸為3個樹種中最大；白花崖豆木和鐵刀木的鼓形導(dǎo)管和圓柱形導(dǎo)管數(shù)量相當(dāng)且含樹膠最多。②木纖維細(xì)胞細(xì)胞壁甚厚，紋孔小而稀少；以略彎曲的紡錘形為主，兼有少數(shù)其他類型，諸如：胸部帶一個鼓包、中部帶兩個鼓包、胸部有一個長枝椏等。鐵刀木木纖維的長和寬略小。③木射線類型為同型，均由橫臥細(xì)胞組成，且細(xì)胞細(xì)長，部分木射線的端部細(xì)胞略寬。非洲崖豆木的射線細(xì)胞長寬均最大。④軸向薄壁組織串含2～5個細(xì)胞，疊生；軸向薄壁組織串的中間細(xì)胞為圓柱形，兩端細(xì)胞多數(shù)呈鈍角楔形或銳角楔形，部分呈頓平形，有時端部略膨大。非洲崖豆木和白花崖豆木的軸向薄壁組織串以2、3、4個細(xì)胞為主，偶見5個細(xì)胞，且白花崖豆木的細(xì)胞粗短。鐵刀木薄壁組織串以2個細(xì)胞為主，偶見2、4細(xì)胞。⑤三者均有分室含晶細(xì)胞，分為橫臥、方形和直立形，通常內(nèi)含一粒六邊形結(jié)晶體；鐵刀木的部分射線薄壁細(xì)胞含晶砂。

[1]中華人民共和國國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.GB/T 18107—2000紅木[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

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The Properties of All Kinds of Cells of Three Kinds of Chicken-wing Wood

ZHAO Min，CHEN Ruiying

(FujianAgricultureandForestryUniversity，F(xiàn)uzhou350002，F(xiàn)ujian，China)

In this article，it is concluded that properties of all kinds of cells ofM.laurentii，M.leucanthaandCassiasiameaas all kinds of cell morphology of wood were observed and geometric parameters of them were mensurated and analised.The similarities of them are as follows：vessels are mainly drumlike vessels and cylindrical vessels and some of their ends are narrow.They all have single perforation.Pore pits are ethmoid alternate pitting.Wood fibers are slightly winding and many are spindly.The cell walls are very thick with small and rare pits.They have homogeneous homocellular rays.The cell in the end is higher than others.They have storied longitudinal parenchymas and the string of longitudinal parenchymas consists of 2 to 4 cells .They have chambered crystalliferous cells.Usually each contains a hexagonal crystal.By comparing，the differences of them are as follows：the number of drumlike vessels is far less than cylindrical vessels forM.laurentii.The drumlike vessels′ size ofM.laurentiiis the biggest of the three.The number of drumlike vessels and cylindrical vessels is nearly equal forM.leucanthaandCassiasiamea.And they include more glum thanM.laurentii.part of ray parenchyma cells ofCassiasiameainclude crystal dust.It’s rare forCassiasiameathat the strings of longitudinal parenchymas consists of 3 or 4 cells.

M.laurentii；M.leucantha；Cassiasiamea；cell morphology；properties

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.04.017

2015-12-20；

2016-04-12

趙敏(1990—)，女，河南駐馬店人，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院在讀碩士研究生，從事木材科學(xué)與技術(shù)研究。E-mail：649098714@qq.com。

陳瑞英(1957—)，女，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，從事木材科學(xué)與技術(shù)研究。E-mail：fcry56490@163.com。

S781.1

A

1002-7351(2016)04-0080-05