中藥凌霄花兩種原植物的花被表皮微形態(tài)研究

邵世光，鄭 霞，劉新波，劉 軍

（連云港師范高等專(zhuān)科學(xué)校海洋港口學(xué)院，江蘇連云港 222006）

中藥凌霄花是紫葳科凌霄屬（Campsis）的凌霄（C.grandiflora）和厚萼凌霄（C.radicans）的干燥花。凌霄原產(chǎn)我國(guó)，《神農(nóng)本草經(jīng)》早有其入藥的記載，為正品[1]。厚萼凌霄又名美國(guó)凌霄、美洲凌霄、美凌霄，原產(chǎn)美國(guó)東南部，20 世紀(jì)30 年代前作為觀(guān)賞花卉引入我國(guó)南方，后陸續(xù)在華東、華南和華中等地區(qū)栽培[2]12，并被《中華人民共和國(guó)藥典》（1985 年版）作為中藥凌霄花的另一種基原植物收錄，明確了它的中藥地位。1968 年前后，厚萼凌霄作為觀(guān)賞植物引入連云港市南城鎮(zhèn)，后擴(kuò)大種植作為藥材栽培，在國(guó)內(nèi)中藥凌霄花市場(chǎng)占據(jù)重要地位。

花是被子植物重要的繁殖器官，在系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中較為保守，對(duì)藥材原植物的鑒別及花類(lèi)藥材的鑒定有著重要意義[3]13。花被是花的重要組成部分，結(jié)構(gòu)上具有葉片的一般性質(zhì)，其表皮微形態(tài)特征（表皮細(xì)胞的形態(tài)、大小，氣孔和附屬物的有無(wú)、類(lèi)型、分布情況，以及相關(guān)顯微常數(shù)等）是生藥鑒定的重要依據(jù)[4]340。多年來(lái)，中藥凌霄花的性狀鑒定主要借助對(duì)整花的外觀(guān)、氣味，花萼和花冠的形態(tài)、顏色、質(zhì)地、縱脈紋，雄蕊的數(shù)目、類(lèi)型、著生部位、花藥著生方式，雌蕊的數(shù)目、花柱長(zhǎng)度、柱頭形態(tài)、胚珠數(shù)量等特征的觀(guān)察，從而與混淆品玄參科的泡桐花（泡桐屬Paulownia的白花泡桐P.fortunei、毛泡桐P.tomentosa和蘭考泡桐P.elongata）[5-15]、茄科的洋金花（曼陀羅屬Datura的白花曼陀羅D.metel和毛曼陀羅D.inoxia）[16-22]、錦葵科的木槿（Hibiscus syriacus）[13-14][23]、杜鵑花科的鬧羊花（羊躑躇Rhododendron molle）[14][19]，以及同科的硬骨凌霄（Tecoma capensis）[8]區(qū)別開(kāi)來(lái)。中藥凌霄花的顯微鑒定，著重對(duì)兩種凌霄花原植物及其混淆品的花被腺毛和非腺毛的有無(wú)、形態(tài)、大小，以及花粉粒形態(tài)進(jìn)行比較[7-9][13-14]。目前，有關(guān)研究成果對(duì)兩種原植物花被的表皮細(xì)胞和氣孔以及它們的附屬物在形態(tài)、分布等方面的重要特征的描述不夠詳盡，且缺乏定量的數(shù)據(jù)分析。本研究通過(guò)徒手制片技術(shù)，對(duì)兩種中藥凌霄花原植物的花被微形態(tài)進(jìn)行觀(guān)察、分析，為中藥凌霄花的鑒定提供參考。

一、實(shí)驗(yàn)材料與方法

（一）實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)用厚萼凌霄、凌霄的花分別采自江蘇省連云港市海州區(qū)南城鎮(zhèn)和該市石棚山風(fēng)景區(qū)旁的小劉莊，采集來(lái)的鮮花曬干后備用。

（二）所用儀器

BM2000 顯微成像系統(tǒng)（南京江南永新光學(xué)有限公司）。

（三）實(shí)驗(yàn)方法

參照秦衛(wèi)華等人的方法[24]，將實(shí)驗(yàn)用干燥花整花（方便分辨內(nèi)外表皮）在開(kāi)水中浸泡5—10 min，用5%的NaOH 溶液解離20—30 min；清洗后取1 片花瓣或花萼放到玻璃片上，用排筆和軟毛筆輕刷至透明，翻轉(zhuǎn)后截取材料中部（部分材料觀(guān)察基部、頂部及裂片邊緣）置于載玻片中央，以番紅染色1—2 h，清水洗去多余染料后，用50%甘油水溶液封片，制成兩種植物花瓣、花萼的內(nèi)外表皮臨時(shí)水裝片，顯微成像系統(tǒng)拍攝其表皮細(xì)胞、氣孔和表皮附屬物的形態(tài)。

同一材料取3 張裝片（每花1 張），測(cè)量、統(tǒng)計(jì)各數(shù)據(jù)。然后隨機(jī)觀(guān)察30 個(gè)表皮細(xì)胞，測(cè)量其長(zhǎng)、寬，計(jì)算長(zhǎng)寬比；測(cè)量30 個(gè)氣孔的長(zhǎng)與寬，計(jì)算長(zhǎng)寬比；統(tǒng)計(jì)10 個(gè)視野的氣孔數(shù)和表皮細(xì)胞數(shù)，計(jì)算氣孔指數(shù)[25]132；統(tǒng)計(jì)20 個(gè)視野內(nèi)的腺毛數(shù)和非腺毛數(shù)，計(jì)算其密度，并測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)。

（四）數(shù)據(jù)處理

將測(cè)得的相關(guān)數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件Spss 22.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算各處理對(duì)象的性狀平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差，并進(jìn)行方差分析。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

（一）表皮細(xì)胞

1.花瓣的表皮細(xì)胞

就花瓣外表皮的細(xì)胞形態(tài)而言，厚萼凌霄基部細(xì)胞為縱向拉長(zhǎng)的多角形，垂周壁較平直（見(jiàn)圖1 左）；中上部細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則，垂周壁為波形（見(jiàn)圖1 右）。凌霄基部及中下部細(xì)胞為多角形，垂周壁較平直（見(jiàn)圖2 左）；上部細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則，垂周壁以波形為主（見(jiàn)圖2 右）。

圖1 厚萼凌霄花瓣外表皮細(xì)胞形態(tài)（1000×）

厚萼凌霄花瓣內(nèi)表皮的細(xì)胞為多角形，垂周壁較平直（見(jiàn)圖3）。凌霄花瓣內(nèi)表皮中下部細(xì)胞為多角形，垂周壁為弧形（見(jiàn)圖4 左）；上部細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則，垂周壁為波形（見(jiàn)圖4 右）。

圖2 凌霄花瓣外表皮細(xì)胞形態(tài)（1000×）

圖3 厚萼凌霄花瓣內(nèi)表皮細(xì)胞形態(tài)（1000×）

圖4 凌霄花瓣內(nèi)表皮細(xì)胞形態(tài)（1000×）

這兩種植物花瓣內(nèi)外表皮細(xì)胞的大小差異較大。凌霄花瓣外表皮、內(nèi)表皮細(xì)胞的平均長(zhǎng)度分別為50.83 μm、52.92 μm，外表皮、內(nèi)表皮細(xì)胞的平均寬度分別為40.25 μm、40.83 μm。凌霄花瓣外表皮、內(nèi)表皮細(xì)胞的長(zhǎng)寬差異較小。厚萼凌霄花瓣的外表皮、內(nèi)表皮細(xì)胞的平均長(zhǎng)度分別為47.33 μm、44.67 μm，平均寬度分別為25.29 μm、35.92 μm。厚萼凌霄花瓣外表皮細(xì)胞長(zhǎng)寬比最大，平均為1.93，細(xì)胞長(zhǎng)約為寬的2倍。厚萼凌霄的內(nèi)表皮與凌霄內(nèi)外表皮細(xì)胞的長(zhǎng)寬比相近（見(jiàn)表1、表2）。

表1 花瓣外表皮細(xì)胞大小及長(zhǎng)寬比

表2 花瓣內(nèi)表皮細(xì)胞大小及長(zhǎng)寬比

2.花萼的表皮細(xì)胞

兩種植物花萼內(nèi)外表皮細(xì)胞的形態(tài)均為多角形。厚萼凌霄花萼外表皮細(xì)胞（見(jiàn)圖5 左）、內(nèi)表皮細(xì)胞（見(jiàn)圖5 右）的垂周壁一般為弓形；凌霄花萼外表皮的垂周壁以弓形為主（見(jiàn)圖6 左），內(nèi)表皮則以平直占優(yōu)（見(jiàn)圖6 右）。

圖5 厚萼凌霄花萼表皮細(xì)胞形態(tài)（1000×）

圖6 凌霄花萼表皮細(xì)胞形態(tài)（1000×）

兩種植物花萼外表皮細(xì)胞大小相近：厚萼凌霄花萼外表皮細(xì)胞平均長(zhǎng)42.25 μm，平均寬26.67 μm；凌霄花萼外表皮細(xì)胞平均長(zhǎng)45.00 μm，平均寬28.33 μm。二者的長(zhǎng)寬比大體相當(dāng)（見(jiàn)表3）。兩種植物花萼內(nèi)表皮細(xì)胞大小相當(dāng)，但厚萼凌霄的細(xì)胞（平均長(zhǎng)68.33 μm、寬48.50 μm）略大于凌霄的細(xì)胞（平均長(zhǎng)68.00 μm、寬42.83 μm），詳見(jiàn)表4。

表3 花萼外表皮細(xì)胞大小及長(zhǎng)寬比

表4 花萼內(nèi)表皮細(xì)胞大小及長(zhǎng)寬比

（二）氣孔

1.氣孔的形態(tài)與大小

兩種植物花瓣外表皮具氣孔，內(nèi)表皮一般無(wú)氣孔，但厚萼凌霄花瓣內(nèi)表皮基部有少量氣孔分布。厚萼凌霄的氣孔類(lèi)型為輪列中源型（見(jiàn)圖7 左），凌霄為無(wú)副胞周源型（見(jiàn)圖7 右）[26]74-79。

兩種植物花萼外表皮具氣孔，內(nèi)表皮無(wú)氣孔。厚萼凌霄花萼的氣孔類(lèi)型與花瓣氣孔類(lèi)型相同（見(jiàn)圖8左），但凌霄花萼外表皮氣孔為無(wú)副胞周源型或多副胞周源型（見(jiàn)圖8 右）。

圖7 花瓣外表皮上的氣孔形態(tài)（1000×）

圖8 花萼外表皮上的氣孔形態(tài)（1000×）

就氣孔的平均大小而言，厚萼凌霄花瓣外表皮氣孔平均長(zhǎng)50.00 μm、寬29.75 μm，凌霄花瓣外表皮氣孔平均長(zhǎng)36.38 μm、寬27.13 μm，兩者差異顯著（見(jiàn)表5）。厚萼凌霄花萼外表皮氣孔平均長(zhǎng)33.13 μm、寬24.75 μm，略大于凌霄（平均長(zhǎng)31.38 μm、寬21.38 μm）（見(jiàn)表6）。厚萼凌霄花瓣外表皮上氣孔的長(zhǎng)寬比最大，平均為1.70；而凌霄花萼外表皮上的氣孔長(zhǎng)寬比平均為1.49。此外，凌霄花瓣外表皮和厚萼凌霄花萼外表皮的氣孔長(zhǎng)寬比最小，平均為1.35。

2.氣孔指數(shù)

兩種植物花萼外表皮上的氣孔指數(shù)均大于花瓣外表皮的氣孔指數(shù)，前者約為后者的3 倍。厚萼凌霄花瓣、花萼外表皮的氣孔指數(shù)均小于凌霄相應(yīng)的氣孔指數(shù)，且兩者差別顯著（見(jiàn)表7）。

表5 花瓣外表皮氣孔大小及長(zhǎng)寬比

表6 花萼外表皮氣孔大小及長(zhǎng)寬比

表7 花被的氣孔指數(shù)

（三）附屬物

花被附屬物包括腺毛和非腺毛。

1.腺毛的形態(tài)

除厚萼凌霄花瓣外表皮未見(jiàn)腺毛外，厚萼凌霄花瓣內(nèi)表皮、凌霄花瓣外表皮腺毛少見(jiàn)，凌霄花瓣內(nèi)表皮基部腺毛較多、中部較少、上部未見(jiàn)，而厚萼凌霄、凌霄花萼的內(nèi)外表皮均分布腺毛。腺毛頂面觀(guān)為紐扣狀（見(jiàn)圖9 左），側(cè)面觀(guān)為由一層至多層細(xì)胞組成的球狀頭部，由1—3 個(gè)細(xì)胞組成1 柄（見(jiàn)圖9 右）。頭部直徑平均為66.75 μm。厚萼凌霄花萼外表皮還有一種特大型腺體，頭狀、頂端內(nèi)陷，直徑平均為325.00 μm，數(shù)量極少。

圖9 花萼腺毛的形態(tài)（1000×）

2.非腺毛的形態(tài)

厚萼凌霄與凌霄的花瓣內(nèi)外表皮幾乎無(wú)非腺毛，只在厚萼凌霄、凌霄花瓣裂片邊緣處有分布。前者為3—5 個(gè)細(xì)胞單列而成的無(wú)分枝非腺毛（見(jiàn)圖10 左），在裂片邊緣較密集分布；后者呈指狀突起（見(jiàn)圖10右），稀疏分布。

厚萼凌霄花萼內(nèi)表皮、凌霄花萼內(nèi)外表皮均無(wú)非腺毛，僅厚萼凌霄花萼外表皮的基部散布由2—8 個(gè)細(xì)胞單列組成的非腺毛，中上部則無(wú)。

3.腺毛的數(shù)量特征

圖10 花瓣裂片邊緣非腺毛的形態(tài)（400×）

厚萼凌霄花萼內(nèi)外表皮腺毛的密度分別為每平方毫米12.94 個(gè)、3.53 個(gè)，小于凌霄花萼內(nèi)外表皮腺毛的密度（分別為每平方毫米32.35 個(gè)、11.18 個(gè)），且差異顯著（見(jiàn)表8）。

表8 腺毛密度

三、討論與結(jié)論

（一）表皮細(xì)胞的形態(tài)與大小

就表皮細(xì)胞形態(tài)而言，厚萼凌霄、凌霄花瓣的內(nèi)外表皮細(xì)胞中下部一般為多角形，中上部形狀不規(guī)則（但厚萼凌霄花被內(nèi)表皮為多邊形）、垂周壁為波形。兩者花萼內(nèi)外表皮細(xì)胞的形態(tài)均為多角形，其中厚萼凌霄細(xì)胞的垂周壁一般為弓形，凌霄細(xì)胞則以平直為主。就細(xì)胞大小而言，凌霄花瓣內(nèi)外表皮細(xì)胞的長(zhǎng)與寬均大于厚萼凌霄相應(yīng)細(xì)胞的長(zhǎng)與寬，但兩者花萼的內(nèi)外表皮細(xì)胞大小差別不大。厚萼凌霄花瓣外表皮細(xì)胞長(zhǎng)寬比最大，長(zhǎng)約為寬的2 倍，其他細(xì)胞長(zhǎng)比寬略大。

（二）氣孔的分布、類(lèi)型與數(shù)量特征

厚萼凌霄和凌霄的花瓣、花萼的外表皮上均有氣孔，內(nèi)表皮上一般沒(méi)有氣孔，但厚萼凌霄花瓣外表皮基部有氣孔分布。氣孔類(lèi)型方面，厚萼凌霄為輪列中源型，凌霄花瓣則以無(wú)副胞周源型為主，這與宋學(xué)華等人[8]的觀(guān)察結(jié)果有所不同。厚萼凌霄花瓣、花萼上氣孔的長(zhǎng)寬均大于凌霄相應(yīng)氣孔的長(zhǎng)寬。厚萼凌霄花瓣外表皮氣孔的長(zhǎng)寬比比較大。兩種植物花萼外表皮上的氣孔指數(shù)均大于花瓣外表皮的氣孔指數(shù)，前者約為后者的3 倍。凌霄花瓣、花萼上的氣孔指數(shù)均大于厚萼凌霄相應(yīng)的氣孔指數(shù)，且差異顯著。

（三）表皮附屬物的分布、類(lèi)型與數(shù)量特征

就腺毛而言，厚萼凌霄與凌霄花瓣內(nèi)外表皮一般僅基部有極少的分布，中上部未見(jiàn)，與許欣榮[7]、宋學(xué)華[8]等人的觀(guān)察結(jié)果大體一致。厚萼凌霄與凌霄花萼的內(nèi)外表皮均有腺毛。凌霄花萼內(nèi)外表皮的腺毛密度，遠(yuǎn)大于厚萼凌霄相應(yīng)的腺毛密度。此外，厚萼凌霄與凌霄的花被片幾乎無(wú)非腺毛，僅在厚萼凌霄、凌霄花瓣裂片邊緣，以及厚萼凌霄花萼外表皮基部有分布。非腺毛由一個(gè)或多個(gè)單列細(xì)胞構(gòu)成，不分枝。