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葡萄科植物Cissus属两种近缘物种的叶形态计量学、植物化学及显微特征比较研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月08日 来源:Discover Plants
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本研究针对葡萄科Cissus属中形态相似的Cissus populnea与Cissus arguta,通过叶形态计量学、显微结构及植物化学分析,揭示了二者在叶宽、毛状体类型、脉岛数等关键鉴别特征上的差异,并发现C.populnea富含黏液质和纤维素,而C.arguta具有独特的木质部导管元素。该研究为药用植物精准鉴定提供了多维度方法学参考,对防止药物开发中的物种混淆具有重要意义。
在药用植物研究领域,形态相似的近缘物种常导致药物开发中的混淆风险。葡萄科Cissus属的Cissus populnea和Cissus arguta便是典型例子——二者在传统医学中均用于治疗炎症、感染等疾病,但形态学相似性使得准确鉴别成为难题。这种混淆可能导致药物活性成分的误用,甚至引发安全性问题。为此,来自尼日利亚的研究团队通过多学科交叉方法,首次系统比较了这两种植物的叶形态、显微结构及化学成分差异,相关成果发表于《Discover Plants》。
研究采用叶形态计量学测量9项参数(如表1所示),结合显微技术分析表皮特征、脉岛数(vein islet number)和栅栏比(palisade ratio),并通过薄层色谱(TLC)和植物化学筛查解析成分差异。样本来自尼日利亚野生种群,经森林研究所(FRIN)和伊巴丹大学药学院标本馆(DPHUI)双重认证。
叶形态分析
通过定量测量发现,C.populnea叶片面积(69.05 cm2)显著大于C.arguta(33.78 cm2),且基部对称性(图4)和三级脉夹角(≥40° vs ≥50°)存在差异。宏观特征上,C.populnea叶缘呈波状近全缘(crenate to entire),而C.arguta为锯齿状(serrate)(图5)。
显微特征鉴别
显微分析揭示关键差异:C.arguta为下气孔型(hypostomatic),仅下表皮具不规则型气孔(anomocytic stomata),而C.populnea上下表皮均具气孔(表4)。毛状体类型差异显著——C.populnea具单细胞非腺毛和多细胞星状腺毛(stellate trichome),后者分泌大量黏液质(图6f);C.arguta则仅具少分泌细胞的星状腺毛(图7)。脉岛数(14 vs 21/mm2)和栅栏比(4.75 vs 5.75)亦成为鉴别指标(表6)。
植物化学特征
TLC分析显示,二氯甲烷:乙酸乙酯(3:1)展开时C.populnea出现7个斑点(Rf 0.22-0.84),C.arguta仅3个(图2)。化学筛查表明C.populnea富含黄酮类(flavonoids)、酚类和单宁,而C.arguta特有甾体(steroids)和香豆素(coumarin)(表8)。
讨论与意义
该研究建立了Cissus属物种鉴定的多维标准:叶形态参数(如叶面积、脉夹角)、显微特征(气孔分布、毛状体类型)和化学标记(黏液质、甾体)的组合可有效区分近缘种。其中,C.populnea的黏液质含量与西非传统用作增稠剂的用途相符,而C.arguta特有的木质部导管元素可能与其抗旱性相关。研究不仅为药典修订提供数据支持,更示范了如何整合传统形态学与现代分析技术解决物种混淆问题,对保障药用植物资源可持续利用具有范式意义。
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