大花棘豆的性状与显微特征研究

Macroscopic and microscopic characteristics of Oxytropis grandiflora（Pall.） DC.

摘要

采用性状及显微鉴别方法对大花棘豆〔Oxytropis grandiflora （Pall.） DC.〕进行性状特征、组织结构和粉末特征的分析，为大花棘豆提供科学准确的性状和显微鉴别特征。大花棘豆干燥全草的性状特征为：绿色或黄绿色，基生叶矩圆状，单数羽状复叶；蝶形花冠，红紫色或蓝紫色；长圆状卵形或长圆形的果；气微，味微苦、涩。显微特征为：叶轴横切面的维管束为外韧型，20~24个，大小间隔排列成环；叶为等面叶，上表皮栅栏组织通过主脉，下表皮由厚角组织替代；主脉维管束为外韧型，类圆形；粉末中可见类圆形的花粉粒、成束的纤维、单细胞的非腺毛、具缘纹孔导管、不定式气孔。本研究首次明确了大花棘豆全草的性状和显微特征，为该品种的鉴别和棘豆属资源的进一步开发利用提供理论依据。

Abstract

To provide a scientific and accurate macroscopic and microscopic characteristics of Oxytropis grandiflora （Pall.） DC.，its properties， tissue structure and powder characteristics were studied. The results showed that the macroscopic traits are as follows： green or yellowish green in color， the basal leaves are rectangular， and the odd pinnate compound leaves； butterfly⁃shaped corolla， red⁃purple or blue⁃purple； oblong⁃ovate or oblong fruit； odor slight， taste slightly bitter， astringent. The microscopic features are as the following： the vascular bundles of the leaf rachis in cross section are extrinsically tough， 20-24 in number， arranged in rings at intervals in size； the leaves are isohedral， with the upper epidermal palisade tissue passing through the main veins and the lower epidermis replaced by collenchyma； the vascular bundle of the main vein is external tough， round⁃like； round⁃like pollen grains， bundled fibers， unicellular non⁃glandular hairs， bardered pit vessels， and amorphous stomata are visible in the powder. This study identifies the macroscopic and microscopic characteristics of Oxytropis grandiflora （Pall.） DC. for the first time， providing a theoretical basis for the identification of this species and the further development and utilization of Oxytropis resources.

Graphical abstract

关键词

大花棘豆 / 性状 / 组织构造 / 粉末特征

Key words

Oxytropis grandiflora （Pall.） DC. / shape and property / tissue structure / powder characteristic

0 引 言

棘豆属（Oxytropis DC.）植物全世界有300多种，我国分布有150余种。该属植物化学成分类型多样^［1~3］，包括黄酮类、皂苷类、生物碱、木脂素、酚酸类等。许多植物具有显著的药理活性，在民间，尤其是在蒙药^［4］和藏药^［5］中有着悠久的使用历史，如多叶棘豆〔Oxytropis myriophylla （Pall.） DC.〕、硬毛棘豆（Oxytropis hirta Bunge.）、镰形棘豆（Oxytropisfalcate Bunge.）、薄叶棘豆〔Oxytropis leptophylla （Pall.） DC.〕等。还有一些包括大花棘豆在内的棘豆属植物既具有很好的饲用价值，又具有很好的生态价值。大花棘豆〔Oxytropis grandiflora （Pall.） DC.〕隶属于棘豆属大花棘豆组（Oxytropis Sect.Orobia Bunge）^［6］，为棘豆属多年生草本植物，主要产地为我国的内蒙古、河北、东北等地，俄罗斯（东西伯利亚）及蒙古等地区也有所分布^［7~9］。其生境较广， 常见于阳坡草地、针阔叶林地、林缘山坡、草甸草原，是草甸草原群落中较为常见的伴生植物。由于大花棘豆与小花棘豆、黄花棘豆的亲缘关系较近^［10］，使得其与同属其他种鉴别存在一定困难。目前，尚未见有关大花棘豆的性状和显微特征的系统研究报道。因此，本文首次对大花棘豆的性状和显微特征进行研究，为该品种的鉴定和进一步开发利用提供理论参考。

1 仪器与材料

1.1 主要仪器与试剂

BX41数码显微镜；CX21数码显微镜（奥林巴斯株式会社）及奥林巴斯DP25显微数码成像系统CCD。所用试剂有水合氯醛、稀甘油、氢氧化钾、硝铬酸钾、蒸馏水、间苯三酚、浓盐酸等。

1.2 主要材料

大花棘豆全草于2018年8月采自内蒙古赤峰市巴林右旗赛罕乌拉国家级自然保护区，经内蒙古医科大学药用植物教研室王素巍老师鉴定为豆科棘豆属植物大花棘豆的全草。

2 实验方法

2.1 性状鉴别

实地进行标本采集，收集实验样品，主要参考《中国植物志》《内蒙古植物志》等文献进行原植物鉴定。取大花棘豆干燥全草，对其形状、大小、色泽、表面特征、质地、断面特征及气味进行观察并描述。徒手切片法制作叶轴、叶的组织横切片以及叶的表面片、药材粉末片。所有制片置于显微镜下观察其特征，拍照、绘制其显微特征墨线图并用文字描述。

2.2 横切面、表面片制备

取大花棘豆大小相近的叶轴或者叶，使其浸润软化；采用徒手切片法切片，用水合氯醛透化材料至透明，用间苯三酚及浓盐酸染色后，滴加稀甘油封片制作叶轴、叶的组织横切片。取大花棘豆的叶片，用稀甘油及适量的蒸馏水浸润软化，用水合氯醛透化2~3次，稀甘油封片制作叶的表面横切片； 于显微镜下观察其特征，拍照、绘制其显微特征墨线图并用文字描述。

2.3 粉末片制备

取适量大花棘豆的全草，粉碎，过60目筛，取适量粉末；用水合氯醛透化2~3次后，经间苯三酚和浓盐酸染色后，稀甘油封片制作粉末横切片。于显微镜下观察主要特征，拍照，并用文字描述。

3 结果分析

3.1 植物形态

多年生草本，高20~35 cm。茎缩短，丛生，被贴服白色绒毛。羽状复叶长5~25 cm；托叶宽卵形，与叶柄贴生，分离部分先端尖，密被白色柔毛。小叶长圆状呈披针形，长10~30 mm，宽5~7 mm，先端渐尖，基部圆形，全缘，两面被白色绢状柔毛。多花组成穗形或头形总状花序；总花梗比叶长，苞片长圆状卵形或披针形，长7~13 mm，先端渐尖，被毛；花大，长23~30 mm；花萼筒状，长10~14 mm，微显紫色，被毛，萼齿三角状披针形，长1~3 mm；花冠红紫色或蓝紫色，旗瓣长约23 mm，瓣片宽卵形，先端圆；翼瓣比旗瓣短，比龙骨瓣长，具细长的爪及稍弯的耳，喙长2~3 mm，基部具长爪；子房密被柔毛。荚果革质，长圆形、长圆状卵形，长20~30 mm，宽4~8 mm，先端渐狭成细长的喙，腹缝线深凹，被伏白色柔毛，并混生黑色柔毛。种子多数。花期6-7月，果期7-8月，见图1。

3.2 性状鉴别

本品密被长柔毛，茎短缩。花梗和叶轴为圆柱形，表面绿色或黄绿色，质脆，易断。基生叶，单数羽状复叶，小叶呈矩圆状披针形，有时为矩圆状卵形，先端渐尖，基部圆形，全缘，两面密被白色绢状毛茸；托叶呈宽卵形，常常稍微贴生于叶柄，分离部分先端尖，质地偏薄，其表面密被生有白色的长毛茸。蝶形花冠，红紫色或蓝紫色。果实为荚果，呈长圆状卵形或长圆形，革质，被有白色伏毛茸，先端渐狭，具有尖喙，长20~30 mm，宽4~8 mm。气微，味微苦、涩，见图 2。

3.3 显微鉴别

3.3.1 叶横切面特征

近圆形，表皮是由2列细胞构成，表皮细胞近似矩形、类椭圆形，排列整齐，外被角质层。皮层由4~6层薄壁细胞构成，内皮层细胞明显，为一列较大的、长的类椭圆形细胞，并切向延长。外韧型维管束，20~24个，以大小间隔成环排列。韧皮部较窄，细胞较小；形成层不明显；木质部比较宽，由导管和木薄壁细胞组成，导管多排列为3~5层，大小不相等，全部木化，包括木射线细胞。维管束的上下两侧均有纤维束，木化或为微木化。有些维管束外的纤维束连接成环；有的纤维束呈月牙形，断续环列。髓宽广，细胞较大，呈类圆形，排列不紧密，常中空，形成空腔，见图3。

3.3.2 小叶主脉横切面

上表皮凹陷，为一列切向延长的细胞，呈类长圆形，垂周壁增厚，弯曲。下表皮细胞呈类圆形，类长圆形，切向延长，单细胞非腺毛和气孔在叶的下表皮多见，上、下表皮均外被角质层。叶为等面型，上下表皮内侧均有1~2列栅栏组织，栅栏细胞多为长圆柱体形。上表皮栅栏组织通过主脉，下表皮由厚角组织替代。叶肉海绵组织窄小，仅有1~2列细胞。主脉维管束为外韧型，1个，近类圆形。韧皮部由较小的细胞组成，木质部的部分比较宽，纤维束在主脉维管束外成环，木化，见图4。

3.3.3 小叶表面片

上下表皮细胞垂周壁近平直，壁增厚呈连珠状；平周壁可见放射状的角质层纹理，下表皮明显。气孔不定式多见，亦有不等式。上表皮保卫细胞较下表皮保卫细胞小。表皮细胞可见非腺毛基部，基部周围的细胞多呈放射状排列，见图5。

3.3.4 粉末特征

粉末呈绿色或黄绿色。花粉粒，多见类圆形，直径13.87~22.04 μm，外壁具有明显的小颗粒或小刺状雕纹，但萌发孔不甚明显。纤维非常多并且较长，成束存在，木化或微木化，直径11.87~22.34 μm，纤维壁薄，为3.46~3.74 μm，胞腔大。导管以具缘纹孔导管为主，常木化，纹孔排列紧密，直径14.52~29.79 μm，间或有螺纹导管。气孔多为不定式，垂周壁呈连珠状增厚。非腺毛为单细胞，壁厚，壁疣明显，见图6。

4 讨 论

对大花棘豆原植物形态特征观察研究表明，大花棘豆也具有极短缩的茎，具有棘豆属植物的普遍特征。其余形态特征与棘豆属其他植物略有差异。显微特征研究主要观察了叶轴和叶的组织构造。叶轴的形状以及其维管束的形状、大小、个数是棘豆属间不同植物的主要显微鉴定要点。大花棘豆叶轴横切面的维管束为外韧型，20~24个，大多大小间隔排布，成环存在。维管束上下两侧纤维束断续环列或连续成环。主脉维管束为外韧型，1个，类圆形。叶表面片，不定式的气孔，表皮细胞有呈连珠状增厚的壁，非腺毛基部周围有呈放射状排列的细胞。粉末中可见类圆形的花粉粒、成束的纤维、单细胞的非腺毛、具缘纹孔导管、不定式气孔。以上特征可作为大花棘豆药材的显微特征要点。

由于棘豆属多种植物外形极为相似，目前对其文献的报道又甚少，仅用常规性状鉴别方法存在一定困难。祁银德^［11］对镰夹棘豆进行了生药鉴定，课题组前期也对蓝花棘豆和砂珍棘豆进行了性状和显微鉴定研究^{［12，13］}，为棘豆属植物的鉴别提供了参考。上述这些特征将来能为大花棘豆的生药学鉴别提供理论依据，可为整个棘豆属植物的合理开发利用奠定基础。

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基金资助

国家自然科学基金项目(81760686)

2017年中医药公共卫生服务补助专项“全国中药资源普查项目”

内蒙古自然科学基金项目(2018BS08011)