[农业]芹菜与石龙芮营养器官组织解剖学研究.doc

芹菜和石龙芮营养器官组织解剖学研究芹菜与石龙芮营养器官组织解剖学研究生物科学专业学生:龙芳指导教师：彭友林教授 摘 要：本文就芹菜和石龙芮的营养器官形态特征及显微结构等方面进行比较研究。研究表明：家芹和石龙芮（毒芹）在幼年时比较相似，皆可入药，均为双子叶植物。但在形态和内部结构上存在明显的差别。它们的相似之处主要表现在：茎、叶柄和叶的外形及颜色等方面；其区别为：叶片的具体形状、叶上下表皮气孔数目、叶内部栅栏组织和海绵组织细胞的形状和排列情况，以及根、茎、叶柄的内部结构等方面。通过本次研究，为区别芹菜和石龙芮提供了科学的依据，以减少农村地区发生误食的现象，同时强调了这两种植物的药用价值。关键词: 形态，内部结构，营养器官，组织解剖学 Abstract：This article on the Celery and Poisonous Bultercup the morphological characteristics and microstructure of a comparative study and so on. Structure showed that: Celery and PoisonousBultercup(Poisonous Celery) similar at an early age, can medicine,both dicotyledon. However, in the Shape and internal structure of the existence of significant differences.The main similarities between them as follows: stem, petiole and leaf shape and color, etc.; its distinction as follows: the specific shape of the leaves, the number of leaves under the skin pores and leaves the internal palisade tissue and spongy tissue cells, the shape and order situation, as well as roots, stems and petioles of the internal structure and so on.Through this study, in order to distinguish between Celery and Poisonous Bultercup for a more scientific basis in order to reduce the occurrence of the incorrect use of the rural areas of the phenomenon, both at the same time stressed the medicinal value of plants. Key words: morphology,internal structure,nutrition organs,tissues Anatomy引 言家芹（学名：Apium graveolens L 英名：Celery）,伞形科芹属植物，一、两年生植物，成株株高60-150cm。又叫旱芹，蒲芹，原产地中海沿岸，我国各地均有栽种，以鲜嫩的叶柄作为蔬菜，富含维生素，矿物质和挥发性芳香油，甘露醇，环己六醇，洋芫荽（Apiin）。具有特殊风味，可促进食欲，有健脑作用。新鲜芹菜的根及茎榨汁可入药，主治小便淋漓，小便出血等症。据最近报道在临床上使用其内服有显著降低血压的作用，对早期患者效果尤佳。石龙芮（学名：Ranunculus sceleratus Linn 英名 Poisonous Bultercup）,毛茛科石龙芮属植物，一年生或越年生草本，成株株高20-40cm。生于潮湿地或溪边，有时生于水中，产地北半球，全国各地均有分布。又名无毛野芹菜，水芹菜，天豆，石能，水堇，堇葵。含毛茛甙、原白头翁素，和原白头翁素的稳定的二聚物白头翁素，误食会中毒，严重者可呼吸衰竭而死。春夏季采全草，洗净鲜用或晒干入药，可治食道癌与乳腺癌等。最新科学研究表明，石龙芮对污水净化有很好的作用，是一种很有潜力的维护生态植物。目前，植物形态解剖学研究还未有人对芹菜和石龙芮两个不同科属的物种进行比较研究，为了使人们认清此两种植物的区别，不至将石龙芮误认为是芹菜食用，而且能更好的强调此两种植物的药用功效，我就将两个物种从形态解剖学上进行比较研究，现将结果报告如下：1 材料与方法1.1 实验材料及仪器1.1.1 供试材料：芹菜及石龙芮取自湖南文理学院生物园及周边田地。1.1.2 仪 器：显微镜、刀片、镊子、培养皿、载玻片、盖玻片、滤纸、尺子、显微互动系统。1.1.3 试 剂：蒸馏水、番红。1.2实验方法 通过植物外部形态观察、徒手切片、显微数码摄影、组织学鉴定、解剖学比较等方法，对芹菜和石龙芮的根、茎、叶、花、果实进行实验，并从形态学方面对其各个器官进行比较以及对所记录的数据进行整理。2 结果与分析2.1 形态学比较本文就先从芹菜和石龙芮的外部形态:根、茎、叶、花、果实作比较，二者在形态特征上既有相同处，又存在着差异。见图1、2。 2.1.1 根芹菜的根系分布很浅，直播的有主根，移栽后的主要根系分布在15-20cm深土层，横向分布30cm左右；芹菜根系吸收面积较小，耐旱力较弱，芹菜的营养生长阶段短缩，根的颜色为棕黄色，且须根多且小。石龙芮成株为白色须根，分布亦比较浅，在10-25cm深的土层，横向分布18cm左右；主根在生长发育过程中腐烂掉，须根上着生有许多的根毛，且其内靠表皮处中空，为薄壁细胞围成的通气组织，根的质地较软。见图3。2.1.2 茎芹菜的茎直立或匍匐，下部节上生根，上部叉式分枝，开展。茎部有数条明显的纵棱及节，且全身无毛，成株高为60-150cm。茎尖约0.7-1cm下出现茎中空，直径0.3-0.6cm。因品种不同，茎的颜色可有白色、翠绿、浅绿。石龙芮的茎粗壮，较光滑，为浅绿色，茎尖有绒毛，成株株高为40-60cm，其上没有明显的节。茎尖下0.1-0.3cm处出现中空一直到茎底部，直径为0.3-0.8cm，且顶端分枝。见图4。2.1.3 叶芹菜的叶是奇数羽状复叶，叶柄长，是食用的部分，早春由基部抽出多数根生叶，卵形或矩圆形，具长柄，长达18-42cm；小叶二，三对，每一小叶再深裂或全裂或三小裂，裂片三角状或倒卵形，边缘具有粗齿或分裂，茎生叶互生，叶柄由下向上渐短，形状与根生叶相似。石龙芮叶有柄，单叶3深裂；圆形，肾脏形或心脏形，长3-4cm，宽1.2-4cm；基部广心形，侧裂片两裂，中裂片楔形，钝头，边缘浅裂，具有钝粗齿牙；茎叶互生，基部扩大通常三全裂，裂片狭窄不分裂，钝头，最上部叶几乎无柄，裂片短圆线形，有光泽。见图5。2.1.4 花石龙芮的茎春时上部多分枝，上生黄色小花；花径6-8mm，萼片5，外面带微毛，花时反卷，花瓣5，与花萼等长，平开，倒卵形，有光彩。雄蕊与雌蕊均多数，花药呈长椭圆形，子房细小，花期为4-5月。芹菜复伞形花序，侧生或顶生，总包片与叶相似，小包片不存在，花序梗长短不一，小花梗长1.2-2.5mm，花小，花冠白色，5片，每片呈广卵形中部以上向内反曲；雄蕊5枚，与花瓣互生，花丝向外射出，雌蕊1枚，子房下位，花柱短，显著开叉，花期3-5月。见图6。2.1.5 果实芹菜的果实为双悬果，两侧压扁，成熟后分离为二分果。每个分果有5条主棱(2条侧棱，2条中棱，1条背棱)，分果椭圆形，长约1.2mm，宽约0.56mm；二分果胶合面近于平坦，果棱尖锐，条形。由上图7观察可知石龙芮的果实为聚合瘦果，瘦果近圆形，长约1厘米，两侧有皱纹，顶端具短喙。果期46月，单颗种子为扁平状深绿色。2.2 解剖学比较芹菜和石龙芮在根和茎的初生结构和次生结构、叶的上下表皮气孔的形态和数目、叶的横切面和叶肉细胞结构、叶柄的结构等各方面都存在着一定的差异。2.2.1叶上表皮芹菜的叶上表皮细胞较大,形状不规则。气孔较大,数量在400下平均5个视野为9个,气孔属于平列型,无表皮绒毛。石龙芮的上表皮的细胞较芹菜小，形状不规则。气孔较小，数量在400下平均5个视野为22个，气孔属于无规则型，表皮绒毛长而稀。见图7、8。2.2.2叶下表皮数量在400下平均5个视野为10个，气孔属于无规则型，表皮绒毛长而稀。芹菜的叶下表皮细胞较大，形状不规则。气孔较大，数量在400下平均5个视野为22个，气孔属于平列型，表皮无绒毛。石龙芮的下表皮细胞形状不规则，气孔较大。见图9、10。2.2.3 叶的横切芹菜的叶的横切面上下表皮处均有厚角组织，腹面突出，维管束多处，叶片平展。且叶肉细胞中以两层栅栏组织的居多，排列紧密，海绵组织与栅栏组织垂直排列，亦紧密。石龙芮的叶的横切面无厚角组织，背面突出，维管束多处，叶片平展。栅栏组织为一层，排列较稀疏，海绵组织无规则，形成许多的空腔。见图11、12。2.2.4叶柄芹菜的叶柄有明显的7个角，其内有7个大的维管束，大小维管束相间排列，均有厚角组织，中部形成空腔。维管束组织边由薄壁细胞包围。石龙芮的叶柄有明显的5个维管束，无厚角组织，靠维管束的两侧由薄壁细胞围绕形成通气组织。见图13、14。2.2.5根的初生结构和次生结构芹菜根的初生结构中以三原型居多，也有四原型和二原型的表皮处有根毛，较稀疏；次生结构中有髓射线，靠表皮处薄壁细胞拉破形成空腔。石龙芮根的初生结构以四原型居多，偶见三原型，内有通气组织。表皮处有根毛，稀疏；石龙芮次生结构中通气组织更为明显，无髓射线。见图15、16、17、18、26、28。2.2.6茎的初生结构和次生结构芹菜茎的初生结构中一般有明显的8个大的维管束，大小的维管束相间排列，外周有厚角组织，中部为薄壁细胞；次生结构中厚角组织进一步增粗，内部形成髓腔，油腺发达。石龙芮的初生结构中表皮处有明显的绒毛，无厚角组织，且靠表皮处有通气组织，其内为大小相间的维管束，无明显的棱。中部为薄壁细胞；次生结构中部的薄壁细胞破裂形成空腔，茎的体积增大。见图19、20、21、22、23、24、25、27。 2.2.7 花和果实芹菜的子房下位，二室，花柱二浅裂，基部增粗，成熟时裂成两半；果皮为革质，有油腺，有香气，果为双悬果。石龙芮的子房细小上位；果皮坚硬，果内含1枚种子，成熟时果皮与种皮仅在一处相连，易于分离，果为聚合瘦果。3 小结与建议小结：通过对石龙芮和芹菜的形态特征及显微结构等方面进行比较研究，发现它们有很大的区别。首先在形态生理特征上，芹菜一般生于旱地上，而石龙芮生于潮湿地或水中。芹菜的叶为羽状复叶，茎杆有纵棱，根为棕黄色，花为白色，果为双悬果。石龙芮的叶为单叶，有光泽，茎较为光滑，根为白色须根，花为黄色，果为聚合瘦果。其次在内部结构上，芹菜有明显的厚角组织，维管束多，气孔较大没有表皮绒毛，根多为三原型，叶片的栅栏组织多为两层。石龙芮无厚角组织，根多为四原型，且有很多通气组织，叶片的栅栏组织为一层，海绵组织排列很疏松，叶表面有绒毛。这些特征为区分芹菜和石龙芮（毒芹）提供了科学依据。建议：由于实验时间有限，本文还未对家芹和石龙芮的生殖器官的内部结构做进一步的研究，而且两种植物体中的内含物及其药用价值也可进行更深入的探索。参考文献1 陆时万,徐祥生,沈敏健编著.植物学(下册)第二版.北京：高等教育出版社，1991，220-2222 金晓玲，程艳.芹菜茎叶的营养成分比较分析J.浙江师大学报(自然科学版).1996，19(1):60-613 湖南师院主编.中草药植物M.自编教材，1977.134 第二军医大学药学系生药学教研室编著.中国药用植物图鉴.上海：上海出版社，19905 吴刚，于丹.武汉东湖石龙芮生长和种群生态研究J.水生生物学报.1999， 23（3）：211-2166 李兴富.黔西南州毛茛科药用植物资源J.中国野生植物资源.1999， 18（3）：49-507 徐晓峰，杨浩，杨林章.石龙芮在城市污水净化中的应用潜力J.植物资源与环境学报.2004，13（2）：17-208 周仪.植物形态解剖实验M.北京：北京师范大学出版社，20049 王文龙主编.普通生物学实验.长沙：中南大学出版社，2005，25-4210 李正理.植物解剖学M.北京：高等教育出版社，198311 刘芳，刘启新.中国伞形科5个引种栽培的模式种果实比较解剖学研究J.植物资源与环境学报.2006，15（4）：9-1612 陆时万,徐祥生,沈敏健编著.植物学(上册)第二版.北京：高等教育出版社1991，83-168 图1 石龙芮 图2 芹菜 图3 芹菜（右）的根和石龙芮（左）的根的对比 图4 芹菜（左）和石龙芮（右）茎的对比 图5 石龙芮（左）和芹菜（右）的叶的对比 图6 芹菜（左）和石龙芮（右）的花的对比 图7 芹菜叶的上表皮气孔观 图 8