三叶木通种子的解剖学研究

计划项目（2012BAI29B02）

[通信作者] *黄璐琦，研究员，Tel：（010）64014411-2955，E-mail：huangluqi01@126.net

三叶木通Akebia trifoliate （Thunb.） Koidz. 是木通科木通属Akebia落叶木质藤本植物，根、茎、叶、花、果、种子均可入药，其干燥藤茎及果实分别作为木通和预知子的药材来源被2010年版《中国药典》所收录。预知子又称八月札、八月炸、八月扎、八月拿、羊开口、八月瓜、腊瓜等，归肝、胆、胃、膀胱经。具有疏肝理气，活血止痛，散结，利尿的功效。用于脘胁胀满，痛经经闭，痰核痞块，小便不利等^[1]。临床上是治疗各种消化系统肿瘤疾病的常用配伍药之一，并常用于慢性胃炎等疾病的治疗。三叶木通鲜果亦可食用，果肉含多种营养成分，蛋白质、糖等含量均高于苹果、草莓、刺梨等水果，与猕猴桃等相近，维生素C含量较一般水果都高^[2]。目前，三叶木通及其果实的生物学性状、栽培技术，茎、叶、果实的化学成分以及药效研究的文献报道较多^[3-4]。但种子的相关报道很少，尤其种子的解剖结构仅有陈平等^[5]进行了简要报道，而种子的解剖结构图并未见发表。植物种子的形态结构和解剖学特征与其生理特性及其环境的适应性密切相关，并能为植物的系统分类和品种鉴定提供一定参考。本文对三叶木通种子的形态和解剖学特征进行了研究，以填补三叶木通种子研究的空白，并为木通属的系统分类研究及预知子的鉴定及开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 三叶木通种子的采集和处理

三叶木通A. trifoliate果实2013年10月采集于江西婺源。从果实中取出种子，在水中反复搓洗并阴干后，与湿润的珍珠岩（含水量为55%， 种子-珍珠岩1∶10） 混合，贮藏于4 ℃冰箱中备用。

1.2 三叶木通种子的形态特征测定

三叶木通种子的长、宽、厚度采用游标卡尺测定（n=30）。千粒重（n=3）参照国家标准GB2772-1990^[6]，采用百粒法测定。数据采用SPSS 13.0软件 （SPSS Inc.， Chicago， Illinois， USA） One-way ANOVA方法进行分析。

1.3 三叶木通种子的解剖特征研究

取新鲜的三叶木通种子，经系列乙醇逐级脱水，二甲苯透明（70%乙醇2 h，80%乙醇2 h，95%乙醇2 h，100%乙醇1 h，100% 乙醇l h，1/2无水乙醇+l/2二甲苯l h，二甲苯l h，二甲苯l h）。透明好的材料先置入35 ℃的温箱中浸蜡24 h，转入60 ℃温箱浸蜡4 h，置换成纯蜡后再浸蜡4 h，期间换蜡1次，包埋后修块、切片。切好的蜡片在展片台上展开，转移至35 ℃的温箱中烘干后，在二甲苯中脱蜡，梯度复水后番红染色0.5 h以上，水洗，系列乙醇逐级脱水后，放入固绿溶液中染色，乙醇洗涤后二甲苯透明封片。在OLYMPUS SZX16体视镜和OLYMPUS BX51显微镜下观察、拍照。

2 结果

2.1 三叶木通果实及种子形态

三叶木通果实为浆果，长椭圆形，长5～13 cm，直径3～8 cm，成熟时褐色或紫红色，具有不规则深皱纹，质硬，果瓤白色或淡黄色;种子多数，扁卵形，长度约为6.5～11 mm，宽度约为5～7 mm，厚度约为2.0～4.5 mm，千粒重约为79.53 g（以鲜重表示），种皮深红棕色或黑褐色，有光泽，先端稍尖，基部钝圆，种脐略偏向一旁，可见白色种埠（图1中A，B）。

2.2 三叶木通种子的显微结构

三叶木通种子由种皮、胚和胚乳构成（图1中B），种皮内油脂化程度较高，胚直生，已分化出子叶，胚乳丰富，白色。

2.2.1 种皮 三叶木通种皮的显微结构见图1C。表明，外层由1列表皮细胞构成，胞腔呈倒“V”字形，细胞壁3面增厚且木质化，内含黄棕色色素，外被角质层，约厚2.5～3.5 μm，成为种皮的主要保护结构。其下方为厚壁细胞层，靠近外种皮的3～4层椭圆形的厚壁细胞，细胞排列紧密，壁厚约为2～3 μm，其下方为3～4层类多角形切向延长的厚壁细胞，细胞壁略增厚，壁厚约为1～1.5 μm。向内是7～8层的薄壁细胞层，细胞切向延长，类长方形。薄壁细胞层下方是1层细小狭长的的色素层细胞，细胞壁略增厚，与胚乳相连。在部分区域，种皮的内表皮细胞与胚乳细胞之间还有1层体积较大的类长方形表皮细胞。

2.2.2 珠孔区结构 珠孔区的显微结构（图1中E，F，H）显示在种子基部的珠孔区，分化出特殊的白色种埠状结构。种埠区细胞是由种皮最外层的表皮细胞特化而成的透明的薄壁细胞，细胞层数增多，体积增大，细胞内含物极少。种埠薄壁细胞下层为厚壁细胞层，与种皮中的厚壁细胞层相似。种脐区细胞木质化，包括维管束层和下方的3～4层木质化的细胞，它们被数层多角形的薄壁细胞包围，同种皮的薄壁细胞层相比，该层薄壁细胞体积增大，层数增多。木质化细胞层下方为5～7层的内表皮细胞，呈多角形，细胞壁不增厚，与胚乳相连。

2.2.3 胚乳 种皮下方为胚乳，胚乳丰富，白色，由薄壁组织细胞构成，呈多角形，体积较大，由薄壁细胞构成，细胞排列紧密，没有细胞间隙。靠近种皮的3～6层胚乳细胞体积较小，内含较多油滴，为黄棕色，偶见少量淀粉粒;内层胚乳细胞内含大量的糊粉粒和拟晶体，以及少量的淀粉粒和多糖物质（图1中G）。包围胚周围的胚乳细胞解体，形成一囊腔包裹着胚（图1中D）。

2.2.4 胚 果实成熟时，胚尚未发育成熟，胚很小，长约为1～2 mm，位于靠近基部一段，经过低温熟处理后，胚发育成熟，胚长约为3～4 mm。胚直立，棒状，已分化出子叶。胚细胞内含有较多的淀粉粒，并含少许多糖物质（图1中D）。

A，B. 种子外观及结构;C～H. 种子切片图;B，D，G. 种子纵切面;C，E，F，H. 种子横切面;C. 种皮的显微结构;E. 珠孔区结构;F. E中虚框的放大部分;G. 胚乳显微结构。1. 胚;2. 胚乳;3. 种阜;4. 木质化结构;5. 外表皮细胞;6. 类椭圆形厚壁细胞;7. 类多角形厚壁细胞;8. 薄壁细胞;9. 色素层;10. 种阜细胞;11. 珠孔区的厚壁细胞;12. 维管束;13. 木质化细胞;14. 珠孔区的薄壁细胞;15. 内表皮细胞;16. 外层胚乳细胞;17. 糊粉粒;18. 拟晶体;19. 油滴;20. 内层胚乳细胞。

图1 三叶木通种子形态及解剖结构

Fig.1 The morphological and anatomical diagram of Akebia trifoliate seeds

3 讨论

种子的结构特征与其生理功能和生态适应性密切相关。目前三叶木通种子种埠区的显微结构尚未见相关报道，本研究发现种埠区的白色部分为外层表皮细胞特化成的大而透明的薄壁细胞。一些植物的种埠可以加强珠孔端的保护作用^[7]，三叶木通种子的白色种埠是否也具有保护作用或者其他特殊的生理作用目前尚不清楚，需要进一步研究。陈平等^[5]报道的三叶木通种子的显微结构认为表皮细胞下方是3～4列的厚壁细胞，但本研究结果显示厚壁细胞层约为7～8层细胞。三叶木通种子含油量约为30%，可用来榨油^[8]，本研究发现三叶木通种子的胚乳细胞明显分为2层，外层胚乳细胞呈黄棕色，含有大量油滴，这应该是种子富含油脂类成分的体现;内层胚乳细胞呈白色，含有大量的糊粉粒，糊粉粒中含有大量的拟晶体。种子珠孔端的种皮部分含有维管束和木质化细胞构成的木质化结构，维管束在种子成熟前起着运输养分的作用，木质化部分的细微结构及其具体功能还需要进一步的研究和确定。

[参考文献]

[1] 中国药典.一部[S].2010： 278.

[2] 刘伦沛， 钱增秀. 三叶木通果中主要营养成分含量的测定[J]. 黔东南民族师范高等专科学校学报， 2002， 20（6）：39.

[3] 吴永朋， 原雅玲， 肖娅萍. 三叶木通的研究进展[J]. 陕西林业科技， 2013， 41（1）：31.

[4] 高慧敏， 王智民. 木通属药用植物研究进展[J]. 中国中药杂志， 2006， 31（1）：10.

[5] 陈平， 周诚， 吕秋月. 八月扎的显微鉴别研究[J]. 中药材， 2005， 28（7）：545.

[6] 中华人民共和国国家标准.林木种子检验规程[S].6B2772-1999.

[7] 吴七根， 廖景平. 姜属植物种子的解剖学和组织化学研究[J]. 西北植物学报， 1995， 5（1）：32.

[8] 白成科. 猫儿屎和三叶木通种子油中脂肪酸成分的GC-MS分析[J]. 西北植物学报， 2007， 27（5）：1035.

Study on morphology and anatomy of Akebia trifoliate seeds

ZHAN Xiao-ri1，2， LI Xiao-lin1， DONG Hong-ran3， LI Jun-de1， HUANG Lu-qi1*

（1. State Key Laboratory of Dao-di Herbs， National Resource Center for Chinese Materia Medica，

Chinese Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China;

2. Collage of Life and Environment Science， Hangzhou Normal University， Hangzhou 310036， China;

3. Shenyang Pharmaceutical University， Shenyang 110016， China ）

[Abstract] Akebia trifoliate has been reported to have many pharmacological activities and the roots， petioles and seeds are used to different symptoms. However， the structure and anatomy of its seeds was almost not reported until now. In the present study， we investigated the morphological characters of the fruit and seed， and the anatomical characters of the testa， micropyle， embryo and endosperm， which could provide evidences for the study on classification， identification and application of A. trifoliate. Our results showed that the testa of A. trifoliate consisted of an epidermic cell layer， the sclerenchyma cells layer， the parenchyma cells layer and an innermost pigment layer. At the micropylar region， the outermost epidermal cells were specialized the white caruncle-like structure and the testa included a lot of lignified tissues. Endosperm comprises two layer cells. Outermost yellowish-brown layer cells contains lots of fat droplets， and innermost white layer cells contains lots of aleurone grains and crystalloids.

[Key words] Akebia trifoliate; seed; morphology and anatomy; caruncle

doi：10.4268/cjcmm20142320

[责任编辑 张燕]

推荐访问： 木通 解剖学 种子 三叶 研究

---