云南沉香和白木香的木材結(jié)構(gòu)比較解剖學(xué)研究

蘇娟 劉釗 李榮春 任春瓊 楊曉君

摘 要 通過顯微和亞顯微解剖觀察方法，對云南沉香和白木香的木材結(jié)構(gòu)進行初步研究。結(jié)果表明，云南沉香的木材由內(nèi)函韌皮部、木射線、管孔、木纖維等組成。內(nèi)函韌皮部呈島式均勻分布，可見大量的長方體晶體；管孔以復(fù)管孔、單管孔的形式存在；木射線為異性Ⅲ型。說明云南沉香與白木香的木材結(jié)構(gòu)基本一致。

關(guān)鍵詞 云南沉香 ；白木香 ；內(nèi)函韌皮部 ；木材結(jié)構(gòu)

中圖分類號 S781.1 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.04.007

Preliminary Study on Timber Structure of Aquilaria yunnanensis

SU Juan1） LIU Zhao2） LI Rongchun1） REN Chunqiong1） YANG Xiaojun1）

（1 Department of Chinese Medicine， Yunnan Agricultural University， Kunming， Yunnan 650210

2 Yunnan Aini Agarwood Technological Ltd， Kunming， Yunnan 650000）

Abstract Taking Aquilaria yunnanensis and A. sinensis wood as experimental material， through microscopic and submicroscopic anatomical observation， their timber structure was studied. The result shows that the timber structure of A. yunnanensis is consist of the included phloem， wood ray， pipe hole and wood fiber. A transverse section shows that the many of the included phloem （foraminate type） is scattered in the xylem， There are lots of rectangular crystals in the included phloem； Tube holes can be divided the multiple pores， single hole two kinds； The xylem rays is belonged to heterogeneous Ⅲ. This study shows that the timber structure of A. yunnanensis and A. sinensis is similar basically.

Keywords Aquilaria yunnanensis ； Aquilaria sinensis ； included phloem ； timber structure

沉香是瑞香科（Thymelaeceae）沉香屬（Aquilaria）或擬沉香屬（Gyrinops）等屬的一些種類的植物含樹脂的木材，是中國、日本、印度以及東南亞國家的傳統(tǒng)珍貴藥材，其味辛、苦，性微溫，有行氣止痛、溫中止嘔、納氣平喘等功效[1]，也是世界著名香料。沉香屬全球共有15種，而中國有2種，白木香[Aquilaria sinensis（Lour.）Gilg]和云南沉香（Aquilaria yunnanensis S. C. Huang）。

白木香別名土沉香、女兒香、牙香樹、莞香、六麻樹，是一種熱帶、亞熱帶常綠喬木。白木香是中國特有的珍貴樹種，以其含樹脂的木材入藥，藥材名為沉香，是中國《藥典》中中藥沉香的唯一基原植物，現(xiàn)已被列為國家珍稀瀕危三級保護植物及國家二級重點保護野生植物。國內(nèi)外學(xué)者在提高沉香屬植物的結(jié)香能力、保護野生沉香屬植物資源等方面開展了一些研究和實踐工作，多集中于資源植物的栽培管理[2]、成香技術(shù)的開發(fā)[3]及沉香的化學(xué)成分分析[4-8]，陳樹思等[9-10]對白木香的木材結(jié)構(gòu)進行了研究，目前未見對云南沉香的木材結(jié)構(gòu)的報道。

云南沉香又名外弦順（傣語），產(chǎn)于云南西雙版納及臨滄地區(qū)，與白木香相似，但果皮干時縐縮，被黃灰色毛，種子卵形，密被銹色絹毛，先端鈍，基部附屬體與種子等長，種子加附屬物長0.8～1 cm，而與白木香相區(qū)別[11]。云南沉香能形成沉香，民間也入藥，與白木香的沉香混合使用。但由于云南沉香僅分布在云南的熱帶亞熱帶地區(qū)，它的重要性一直未受重視，更沒有人對它的木材結(jié)構(gòu)進行研究。隨著白木香資源的逐漸枯竭，對云南沉香的開發(fā)利用逐漸被人們所重視。

本研究以云南沉香和白木香為材料，采用顯微和亞顯微技術(shù)，對云南沉香和白木香的木材結(jié)構(gòu)進行比較研究，旨在深入了解云南沉香的木材結(jié)構(gòu)特征，為云南沉香的開發(fā)利用研究提供解剖學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

云南沉香和白木香分別采自云南普洱和海南省，樹齡約20年，樹高 15 m，取直徑約5 cm的枝條為研究材料。

1.2 方法

1.2.1 樣品準備

取1.1枝條切成長寬高均約為1 cm的小木塊放入FAA 固定液（V70%酒精∶V冰醋酸∶V福爾馬=90∶5∶5）中固定備用[12]。

1.2.2 顯微結(jié)構(gòu)-制片與觀察

將固定液中的枝干材料取出，修成1 cm長寬的小塊，用聚乙二醇包埋，滑走式切片機切片，采用番紅-固綠進行雙染色，經(jīng)切片、染色、脫水，復(fù)染、分色、封片等步驟做成永久裝片，在光學(xué)顯微鏡（LEICA DM 2500型，德國）下觀察拍照。

1.2.3 亞顯微結(jié)構(gòu)-制片與觀察

將固定液中備用的枝干材料取出，沿橫、徑、弦3面修成厚約2 mm 的薄片，在FAA 固定液中繼續(xù)固定4 h 后，在室溫下至完全干燥，用導(dǎo)電膠將樣品粘貼于樣品臺上，用離子濺射儀（HITACHI E-1010，日本）在30 mA、180 s 條件下噴白金（ Pt）膜SEM（HITACHI S-3000N，日本）15 kV 加速電壓下進行觀察拍照。

1.2.4 測量分析方法和木質(zhì)部的描述

顯微圖片用圖像分析軟件Image-pro plus6.0（IPP）測量長度、寬度和面積，用Excel 2003進行統(tǒng)計分析。分別在木材切片的橫切面、徑切面和弦切面上就內(nèi)函韌皮部、導(dǎo)管、木射線等結(jié)構(gòu)上測算長度、寬度、密度、面積等基本數(shù)據(jù)，分別測量60 個值，計算平均值和標準差。依據(jù)Tippo[13]的描述雙子葉植物木材所用鑒定特征表中的術(shù)語及國際木材解剖學(xué)家協(xié)會制定的木材解剖名詞匯編[14]進行描述，射線類型的劃分采用Kribs[15]提出的標準。

2 結(jié)果與分析

2.1 云南沉香木材的顯微結(jié)構(gòu)特征

云南沉香木材的橫切面，生長輪不明顯，為散孔材。在顯微鏡下可明顯地看到木材由2 部分組成： 木質(zhì)部結(jié)構(gòu)和島式分布在木質(zhì)部中的內(nèi)函韌皮部。木質(zhì)部由放射狀木射線、木纖維、管孔等細胞組成。內(nèi)函韌皮部較多，為多孔式或馬錢子式，在木質(zhì)部內(nèi)呈長橢圓狀或條帶狀均勻分布，細胞壁薄，常為多角形，有時呈褶皺狀。在番紅-固綠染色下，內(nèi)函韌皮部呈現(xiàn)綠色，而木材的其它部分卻呈現(xiàn)紅色（圖1A）。有的內(nèi)函韌皮部兩個連在一起（圖1B），內(nèi)函韌皮部內(nèi)見長方體狀的晶體（圖1C），單個內(nèi)函韌皮部的中心部位細胞排列較緊密，有擠壓狀（圖1D）。木射線呈放射狀，在內(nèi)函韌皮部處不間斷（圖1B）。管孔呈圓形、卵圓形或多角形，未結(jié)香的云南沉香木材導(dǎo)管內(nèi)未見內(nèi)函物，管孔以復(fù)管孔、單管孔的形式存在（圖1A），復(fù)管孔最多（約90.76%），單管孔次之（約9.24%）。

云南沉香木材的弦切面，內(nèi)函韌皮部相間在木質(zhì)部細胞之間，染色淺。內(nèi)函韌皮部細胞壁比木薄壁細胞薄，在內(nèi)函韌皮部常見長方體狀的晶體出現(xiàn)（圖1E）。木射線呈梭形，射線類型為異性Ⅲ型，由兩端的直立細胞和中間的橫臥細胞組成，兩端細胞呈楔形；單列型射線為主，寬2～3個細胞的多列型射線較少（圖1F）。

云南沉香木材的徑切面，內(nèi)函韌皮部相間在木質(zhì)部細胞之間，染色淺，也常見長方晶體出現(xiàn)（圖1G）。木射線呈橫向條帶狀分布（圖1H），射線細胞長方形，木射線在內(nèi)函韌皮部處不間斷。

弦切面和徑切面，導(dǎo)管、內(nèi)函韌皮部和纖維之間相間排列，導(dǎo)管和木纖維細胞的管壁較厚，能看到紋孔（圖1I）。

2.2 云南沉香木材的亞顯微結(jié)構(gòu)特征

云南沉香木材的橫切面，內(nèi)函韌皮部與顯微結(jié)構(gòu)觀察結(jié)構(gòu)一致，在木質(zhì)部內(nèi)呈島狀均勻分布，細胞壁薄，常為多角形，有時呈褶皺狀，單個內(nèi)函韌皮部中間細胞排列較緊密，有擠壓狀（圖2A）。木射線薄壁細胞壁上有圓形、卵圓形的單紋孔（圖2B），射線細胞內(nèi)函有大量顆粒狀物質(zhì)（圖2D）。在徑切面上，木射線如條帶狀磚墻式分布（圖2C），射線細胞內(nèi)也含有大量顆粒狀物質(zhì)。在弦切面和徑切面上均能看到導(dǎo)管壁上有紋孔，孔口呈長橢圓形，邊緣具有齒狀突起（圖2E）。和木射線相鄰的導(dǎo)管的壁上紋孔呈片狀區(qū)域分布，是因為其對應(yīng)射線細胞的細胞腔區(qū)域有紋孔分布，對應(yīng)射線細胞的細胞壁部分沒有紋孔（圖2F）。

顯微和亞顯微結(jié)構(gòu)的觀察（圖3）可以看出：云南沉香的橫切面、徑切面、弦切面和白木香的3個面上的組織結(jié)構(gòu)基本一致。但云南沉香和白木香木材的內(nèi)函韌皮部和導(dǎo)管的細微結(jié)構(gòu)有明顯的不同。

由表1可知，相同直徑的云南沉香和白木香枝干，云南沉香的內(nèi)函韌皮部面積比白木香小，云南沉香的內(nèi)函韌皮部長度和寬度比白木香?。坏颇铣料銌挝幻娣e內(nèi)的內(nèi)函韌皮部個數(shù)多，密度大；云南沉香的管孔直徑比白木香小，導(dǎo)管密度比白木香小。由表2可知，云南沉香的木射線的長度和寬度都比白木香短，但差距不大，白木香的雙列或者多列射線比云南沉香多。

3 小結(jié)

云南沉香木材解剖結(jié)構(gòu)特征與白木香基本一致，在木質(zhì)部星散分布著內(nèi)函韌皮部。

云南沉香和白木香的木材差異主要表現(xiàn)在云南沉香內(nèi)函韌皮部束比白木香小，但密度比白木香大。

本研究觀察到的白木香木材結(jié)構(gòu)與張興麗等[10]研究結(jié)果基本一致，僅細胞大小，內(nèi)函韌皮部大小等方面有一些差異，可能是由于取材的樹齡不一。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，內(nèi)函韌皮部周圍的木薄壁細胞排列緊密，有規(guī)則的向內(nèi)函韌皮部靠攏，說明內(nèi)函韌皮部與周圍薄壁細胞存在漸進過渡。另外，內(nèi)函韌皮部發(fā)現(xiàn)大量長形晶體，木射線細胞內(nèi)函有大量顆粒物質(zhì)和內(nèi)函韌皮部上顆粒一致，這些是否與結(jié)香有關(guān)還有待進一步研究。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，云南沉香的木材具有與白木香的木材基本一致的顯微和亞顯微結(jié)構(gòu)，云南沉香具有和白木香一樣的能形成沉香的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)特征，因此云南沉香可作為中藥沉香和香料沉香的基原植物。

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