長柱金絲桃（Hypericum ascyron L.）分泌結構的研究

徐慶華，李淑玲，胡國富，胡寶忠*

（1.東北農業大學成棟學院，哈爾濱 150030；2.東北農業大學生命科學學院，哈爾濱 150030）

金絲桃屬（Hypericum L.）植物在我國有55種8亞種，其中約有1/3的種類在民間用于治療多種疾病，從而引起廣泛的重視。黑龍江省金絲桃屬植物共有3種：長柱金絲桃（Hypericum ascyron L.)、短柱金絲桃（Hypericum gebleri Ledeb.）和烏腺金絲桃（Hypericum attenuatum Choisy）[1]。黑龍江省尚志市帽兒山鎮的帽兒山地區長柱金絲桃分布較廣。長柱金絲桃（Hypericum ascyron L.）又名黃海棠、紅旱蓮等，入藥可用于抗抑郁癥、抗病毒、抗癌、吐血、風濕、痢疾等疾病的治療[2-5]。

國內外關于該植物葉片中分泌結構的顯微觀察有過報道[6-8]，但整株植物分泌結構的系統研究至今尚無報道。因此本研究旨在通過對黑龍江省長柱金絲桃全株的分泌結構的類型、各器官中的分布和密度、發育等進行系統的研究，確定合理的采收部位和采摘時間，保護自然資源，并為深入研究和開發利用天然藥用植物長柱金絲桃提供科學的依據。

1 材料與方法

1.1 材料

長柱金絲桃的根、莖、葉、花和果實，采自黑龍江省尚志市帽兒山滑雪場陽坡。

1.2 試劑與儀器設備

番紅、固綠、酒精、二甲苯、甲醛、甘油、中性樹膠等試劑均為分析純，均購自哈爾濱嘉實化學試劑公司；展片機（ZPJ-1A）、磨刀機（MDJ-4型）、旋轉切片機（LEICA RM2245型）、恒溫箱（DHP-9162型）、顯微鏡（Motic BA3000）和顯微攝像裝置（Motic Images advanced 3.2）。

1.3 方法

1.3.1 透明材料及FAA固定材料觀察[9]

取FAA固定的成熟葉片或臘葉標本中葉片、萼片、花絲，切成5 mm×5 mm的小塊，投入5%NaOH水溶液，在60℃溫箱中透明1～3 h，清水沖洗；取FAA固定的花瓣，直接用1%番紅染色，甘油膠封片。Motic BA3000顯微鏡下觀察，Motic Images Advanced 3.2 軟件（Motic China Group Co.，Ltd.）照相并計數5～10個材料各10個10×10視野的分泌囊（道）數目，取平均值除以視野面積（0.02543 mm2）作為其分布密度。

1.3.2 石蠟切片

材料用FAA固定，系列酒精脫水，石蠟包埋片厚度10 μm，番紅-固綠染色。Motic BA3000顯微鏡觀察、Motic Images Advanced 3.2軟件照相和測量各20個以上分泌囊和分泌小管道的分泌腔的直徑（以下簡稱腔徑）。

2 結果與分析

根據長柱金絲桃（見圖版Ⅰ-1）根、莖、葉、花（花萼、花瓣、花柱、花絲）和果實的解剖學觀察，葉片和果實中存在分泌囊和分泌小管道，莖、根中存在分泌小管道，花柱、花瓣、萼片存在分泌囊。材料整體透明后顯微觀察到的分泌囊（Secretory cavity）和分泌小管道（Tinny cannel）呈半透明的腺點或管道。分泌囊和分泌小管道在各類器官中的分布和數量見圖版Ⅰ。

2.1 葉片

長柱金絲桃葉片臘葉標本經5%NaOH溶液透明后，顯微鏡觀察，可見無顏色變化的半透明腺點呈圓形或條狀，大小不等、長短不一，均勻地分布在葉片中，這種分泌結構為分泌囊（見圖版Ⅰ-2）。顯微觀察發現分泌囊由1層切向扁長方形的鞘細胞包被著1層（6～9個）長方形的上皮細胞及其中央的分泌腔構（見圖版Ⅰ-3），通常位于葉緣表皮下的半透明腺點則缺乏鞘細胞（見圖版Ⅰ-4）。葉中分泌囊的分布密度為26個·mm-2，腔徑為40～100 μm。分泌小管道存在于葉脈韌皮部中，排成一排，1層（4個）上皮細胞圍成的近圓形腔道，其外無鞘細胞；腔徑較小10～25 m（見圖版Ⅰ-5），分布密度為15個·mm-2。

2.2 花萼、花瓣、果實

花萼和花瓣中具有分泌囊，分泌囊的顯微結構同葉片中分泌囊顯微結構。透明的萼片和花瓣中分泌囊分布于近邊緣和上半部，呈半透明的腺點或管道（見圖版Ⅰ-6，7，8）。萼片中分泌囊（見圖版Ⅰ-9）的腔徑為 40～60 μm，分布密度為 20 個·mm-2；花瓣中分泌囊位于近下表皮處（見圖版Ⅰ-10），腔徑為 40～80 μm，分布密度為 3 個·mm-2。

盛花期的子房壁與果實成熟期的果皮內密布分泌囊（見圖版Ⅰ-11），分泌囊在橫切面上排成一輪，腔徑為30～65 μm；分泌小管道主要分布在維管組織中（見圖版Ⅰ-12）；兩種分泌結構由4～6個上皮細胞構成，無鞘細胞。

2.3 花柱和花絲

花柱中有分泌囊（道）（見圖版Ⅰ-13）?；ńz經透明后觀察無半透明腺點（見圖版Ⅰ-14）。

2.4 莖和根

莖和根中韌皮部分布有分泌小管道，顯微結構與葉脈韌皮部分泌小管道相同。莖中分泌小管道（見圖版Ⅰ-15），排成一排，腔徑為15～25 μm；長柱金絲桃的莖具四縱棱，在縱棱處韌皮部內分泌小管道較多。根中分泌小管道較少（見圖版Ⅰ-16），腔徑為5～10 μm。根中只觀察到分泌小管道一種分泌結構，且數量最少。同時，本實驗室在引種栽培該植物時發現其種子數量雖然很多，但萌發較難，野外主要靠宿根繁殖和再生。

2.5 兩種分泌結構的發生發育過程

長柱金絲桃植物內分布的分泌結構有分泌囊和分泌小管道兩種，各器官葉片中兩種分泌結構都有，而且分泌結構的分布密度最大，分泌結構具典型特征。因此以長柱金絲桃葉片石蠟切片的解剖學觀察的結果為例，闡述分泌囊和分泌小管道的發育過程。

圖版I 長柱金絲桃各器官分泌結構的觀察Plate I Observation of the secretory structures of different organs in Hypericum ascyron L.

2.5.1 分泌囊發育過程

長柱金絲桃葉片中分泌囊的發育分為三個階段。

①四細胞原始細胞階段

②分泌腔形成階段

四個上皮原始細胞中央細胞壁降解，相鄰細胞壁分離，上皮原始細胞徑向分裂，細胞數目多，腔隙逐漸增大（見圖版Ⅱ-2，3），形成分泌腔。

③發育成熟階段

上皮細胞周圍的薄壁組織形成一圈形狀大小不一的鞘狀細胞，包裹上皮細胞（見圖版Ⅱ-4），分泌囊發育成熟。

2.5.2 分泌小管道發育過程

長柱金絲桃葉片韌皮部分泌小管道的發育分為四個階段。

①二細胞原始細胞階段

二細胞原始細胞具大細胞核，細胞液泡化（見圖版Ⅱ-5）。

EIA庫存報告顯示，截至12月14日的1周，美國原油庫存為4.4146億桶，較11月中旬減少545.1萬桶，其中庫欣地區庫存為4049.2萬桶，較11月中旬增加514.5萬桶；汽油庫存為2.301億桶，較11月中旬增加478.8萬桶；餾分油庫存為1.199億桶，較11月中旬增加70.9萬桶。

②管道腔開裂階段

原始細胞經一次分裂后形成四個細胞，細胞體積增大，繼續液泡化；四個上皮細胞之間的細胞壁開始開裂，彼此分開（見圖版Ⅱ-6，7）。

③管道腔呈裂縫階段

四個上皮細胞細胞核明顯；四細胞之間開裂形成裂縫，裂縫逐漸增大（見圖版Ⅱ-8）。

④管道腔成熟階段

上皮細胞液泡增大，細胞核明顯；四個上皮細胞收縮、環狀排列，包裹管道腔形成成熟分泌小管道（見圖版Ⅱ-9）。

長柱金絲桃葉片中分泌囊和韌皮部分泌小管道，都是由4～6上皮細胞收縮后形成圍繞分泌腔的一層環帶狀的扁平細胞形成，上皮細胞未破毀，所以，此分泌囊（道）屬于裂生型。

圖版Ⅱ 長柱金絲桃分泌結構發育過程觀察PlateⅡ Observation of the development process of secretory structures in Hypericum ascyron L.

3 討論與結論

長柱金絲桃體內的分泌結構有分泌囊和分泌小管道兩種，不含分泌細胞團。胡正海等認為，分泌細胞團是金絲桃素合成和貯藏場所，證實長柱金絲桃不含分泌細胞團，因此不含金絲桃素[9-10]。孟祥麗等對長柱金絲桃進行了理化鑒別，金絲桃素定性鑒別為陰性[11]。但Zevakova等認為，長柱金絲桃植株含金絲桃素類物質[12]。鄭清明等在進行金絲桃屬植物的含量分析時，在長柱金絲桃中檢測到了貫葉金絲桃素（Hyperforin）[4]。由于以上研究的實驗材料取自不同地域，植物在不同生態環境中生長可能影響了正常的新陳代謝途徑，造成次級代謝產物有所不同。Bais等從貫葉連翹cDNA文庫中篩選出合成金絲桃素的金絲桃素合成酶基因（Hyp-1）[13]，如果證實長柱金絲桃不含金絲桃素，可以利用基因工程技術培育產金絲桃素的黑龍江省長柱金絲桃轉基因新品種。應用分子生物學技術將傳統中藥栽培和天然藥用成分的開發和利用有機的結合起來[14]。

呂洪飛研究了41種金絲桃屬植物的分泌結構后發現[15]，大多數植物的葉、花瓣、花萼和果實的分泌囊中分泌蕓香油，起驅蟲、抗病菌作用，屬于化學防衛機制。本研究發現長柱金絲桃的葉片、花瓣和花萼等葉性器官的葉緣和中脈分布分泌結構較多、分泌囊內有油滴（見圖版Ⅰ-7）（油滴的物理及化學性質需進一步證實），是昆蟲、牲畜常?？惺车牟课唬@種現象是植物長期適應生長環境、生物進化的結果。

金絲桃屬植物內部的分泌結構及其變化已被用作該屬的亞屬的分類依據[10]，黑龍江省長柱金絲桃整株植物分泌結構及兩種分泌結構的發生發育的解剖學和研究在理論上為金絲桃屬植物的分類、鑒定和系統演化提供形態解剖學的依據。

長柱金絲桃各器官中兩類分泌結構的分布和數量經觀察統計后發現：分泌囊分布于植物體的多數器官（葉片、花瓣、萼片、果實）中，密度較大，葉片中分泌囊（道）的發育是裂生型，與呂洪飛和余剛的研究結果一致[15-16]；分泌小管道主要存在于維管束韌皮部內（葉脈、莖和根），密度較小。分泌結構在葉片中數量最多，花瓣和萼片次之，而莖中較少，主要集中在縱棱處的韌皮部內，根中最少。在葉脈和莖韌皮部中的分泌小管道排成一排（見圖版Ⅰ-5），與貫葉連翹、金絲桃和小連翹排成2～3排不同[17]。因此黑龍江省長柱金絲桃的合理采收時期是每年8～9月的花果期；最佳采收部位是地上部。

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