儲(chǔ)姍姍+查良平+段海燕+徐濤+彭華勝

[摘要] 藥材的生長(zhǎng)年限與其質(zhì)量息息相關(guān)，近年來(lái)興起的“草本植物生長(zhǎng)輪”被用于判別多年生雙子葉草本植物的生長(zhǎng)年限。該研究結(jié)合常規(guī)石蠟切片和徒手切片方法，對(duì)芍藥Paeonia lactiflora、草芍藥P. obovata、川赤芍P. veitchii、美麗芍藥P. mairei、窄葉芍藥P. anomala、新疆芍藥P. sinjiangensis和塊根芍藥P. anomala var. intermedia 7種植物的根和就地引種栽培芍藥的主根進(jìn)行解剖學(xué)研究。結(jié)果顯示，芍藥組7種植物的根在顯微結(jié)構(gòu)上存在一定差異，可用于不同種之間的鑒別；芍藥組7種植物根的次生木質(zhì)部中，口徑較大的導(dǎo)管和周圍的小導(dǎo)管或木纖維聚集呈團(tuán)塊狀分布，切向斷續(xù)排列成與形成層平行的環(huán)，均形成清晰的生長(zhǎng)輪；吉林四平就地引種栽培的一至四年生的芍藥主根中均有生長(zhǎng)輪，且與其生長(zhǎng)年限一致。該研究報(bào)道了芍藥組7種植物的生長(zhǎng)輪現(xiàn)象，由于野生芍藥組植物根中生長(zhǎng)輪特點(diǎn)與栽培的芍藥類似，因此可為其生長(zhǎng)年限提供判別依據(jù)，也可為赤芍類藥材的質(zhì)量評(píng)價(jià)研究奠定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞] 芍藥； 生長(zhǎng)輪； 赤芍； 年限鑒別

[Abstract] The growth years of medicinal materials are closely related to their quality， and "Herb-chronology" has been used to determine the growth years of perennial dicotyledonous plants in recent years. On the basis of conventional paraffin section and freehand section， the anatomical study on roots of seven Sect. Paeonia species and main roots of cultivated Paeonia lactiflora was conducted in this paper. The results showed that， there existed some differences in microstructure of the seven species such as P. lactiflora， P. obovata， P. veitchii， P. mairei， P. anomala， P. sinjiangensis and P. anomala var. intermedia， and this could be used to distinguish different species. In the roots of seven Sect. Paeonia species， distinct growth rings were formed because that the different diameters or density of xylem vessels in the secondary xylem formed clusters and arranged interrupted rings in tangential direction. There were growth rings in the main roots of P. lactiflora cultivated 1-4 years in Siping， Jilin， which were all consistent with their growth years. Due to the similar growth characteristics between wild Sect. Paeonia species and cultivated P. lactiflora， the growth rings can provide a basis for the age identification and lay the foundation for the quality evaluation of Paeoniae Radix Rubra.

[Key words] Paeonia lactiflora； growth rings； Paeoniae Radix Rubra； age identification

傳統(tǒng)中醫(yī)藥認(rèn)為中藥的質(zhì)量與其采收時(shí)間息息相關(guān)，如孫思邈在《備急千金要方》中強(qiáng)調(diào)：“早則藥勢(shì)未成，晚則盛勢(shì)已歇”^[1]。中藥的采收時(shí)間包括采收期和采收年限，其中采收期往往遵循一定采收時(shí)節(jié)，而采收年限則易受到市場(chǎng)等人為因素影響^[2]。因此，判別多年生藥材的生長(zhǎng)年限可為中藥的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。中藥材中80%來(lái)源于植物，主要以植物的根、根狀莖、莖、花、果實(shí)、種子等各器官作為臨床藥用。其中多年生木本植物莖類藥材的生長(zhǎng)年限可根據(jù)木本植物形成層規(guī)律性活動(dòng)產(chǎn)生的年輪來(lái)判別^[3]，而部分皮類藥材的生長(zhǎng)年限可根據(jù)樹(shù)皮橫切面所見(jiàn)纖維束環(huán)帶為指標(biāo)，顯示出“樹(shù)皮年輪”來(lái)鑒別^[4]。對(duì)于絕大多數(shù)來(lái)源于多年生草本植物的根及根狀莖類藥材，其生長(zhǎng)年限的鑒別仍缺少科學(xué)的判斷依據(jù)。近年來(lái)，雙子葉草本植物根中的生長(zhǎng)輪現(xiàn)象得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者越來(lái)越多的關(guān)注，被稱為“Herb-chronology”^[5-9]。已有研究表明在中藥黃芪^[10-11]、丹參^[12]、人參^[13]、黃芩^[14]、川續(xù)斷^[15]等植物的根中有生長(zhǎng)輪的存在。

芍藥屬Paeonia芍藥組Sect. Paeonia的植物均為多年生草本，在中國(guó)有8種，6變種^[16]。芍藥組多種植物的根均可藥用，其中白芍、赤芍為2味常用中藥^[17]。白芍為栽培芍藥Paeonia lactiflora Pall.的根去皮水煮而成，課題組前期研究發(fā)現(xiàn)安徽亳州、浙江磐安、四川中江和山東菏澤四大產(chǎn)地6個(gè)栽培品種的芍藥根中有清晰可見(jiàn)的生長(zhǎng)輪，并可應(yīng)用于年限鑒別^[18]。赤芍為野生的芍藥P. lactiflora和川赤芍P. veitchii Lynch的根直接干燥而成，因來(lái)自野生資源，其生長(zhǎng)年限難以判別。此外，草芍藥P. obovata Maxim.、窄葉芍藥P. anomala L.、美麗芍藥P. mairei Levl.等芍藥組多種植物也常作為赤芍的地方習(xí)用品^[19]。赤芍類藥材均來(lái)源于多年生草本的根，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣與其生長(zhǎng)年限密切相關(guān)，因此若能準(zhǔn)確判斷野生芍藥組植物的生長(zhǎng)年限，將為赤芍類藥材的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供依據(jù)。野生的芍藥組植物在中國(guó)分布廣泛，芍藥組不同種植物根中是否也存在生長(zhǎng)輪？能否為其生長(zhǎng)年限的判別提供依據(jù)？本文對(duì)不同地區(qū)芍藥組7種植物根的顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，并對(duì)吉林省四平市引種栽培的芍藥主根進(jìn)行顯微研究，觀察其根中生長(zhǎng)輪的存在情況，以期為野生芍藥的生長(zhǎng)年限的判別提供依據(jù)。endprint

1 材料

野生的芍藥組7種植物均來(lái)自不同地區(qū)（表1），材料由安徽中醫(yī)藥大學(xué)彭華勝教授提供并鑒定。

考慮到在野生的芍藥組植物中，即使根中有生長(zhǎng)輪，但因其野生，生長(zhǎng)輪是否對(duì)應(yīng)生長(zhǎng)年限依然難以判別。芍藥P. lactiflora在吉林省四平市已有小規(guī)模就地引種栽培，栽培年限明確，且與野生芍藥種質(zhì)、生長(zhǎng)環(huán)境一致，因此采集該地一至四年生的芍藥樣品各5～6株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

2 方法

2.1 石蠟切片制備 芍藥為肉質(zhì)直根，根的直徑較粗。為觀察到根的斷面整體顯微特征，選取完整的斷面或二分之一以上的斷面做切片。材料經(jīng)FAA固定液固定，系列乙醇脫水、透蠟、包埋后常規(guī)石蠟切片，切片厚度為10～20 μm，番紅-固綠染色，中性樹(shù)膠封片，在Leica DM6000B全自動(dòng)熒光顯微鏡下觀察和拍照。

2.2 徒手切片制備 取新鮮材料或復(fù)水的干藥材，用雙面刀片切成薄片，間苯三酚鹽酸溶液染色，在Olympus SZX10體視顯微鏡和Canon EOS 70D數(shù)碼單反相機(jī)下觀察和拍照。

3 結(jié)果

3.1 芍藥組7種植物根的橫切面特征 芍藥組7種植物根的橫切面構(gòu)造均符合雙子葉植物根的次生構(gòu)造，由周皮、次生韌皮部、形成層和次生木質(zhì)部組成。周皮由木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層組成，木栓層由扁平的木栓細(xì)胞組成。次生韌皮部由篩管、伴胞和韌皮薄壁細(xì)胞組成。形成層區(qū)由3～5層扁平長(zhǎng)方形細(xì)胞排列成環(huán)。次生木質(zhì)部由導(dǎo)管、木射線和木薄壁細(xì)胞組成，導(dǎo)管多呈徑向排列，大導(dǎo)管群和小導(dǎo)管群或木纖維間斷排列。

芍藥組7種植物的根的顯微特征存在一定差異。芍藥P. lactiflora根中次生木質(zhì)部大小導(dǎo)管口徑差異較大，周圍有大量木纖維存在，成團(tuán)塊狀分布。薄壁細(xì)胞中含有草酸鈣簇晶，并有大量淀粉粒。草芍藥P. obovata的根中，木質(zhì)部導(dǎo)管束較少，導(dǎo)管口徑較均勻，木纖維較少，木射線細(xì)胞較為寬廣，薄壁細(xì)胞中草酸鈣簇晶的數(shù)量較芍藥多。川赤芍P. veitchii的根中導(dǎo)管群分布比較稀疏，大小導(dǎo)管口徑相差較大，木射線細(xì)胞中含有大量的草酸鈣簇晶，韌皮薄壁細(xì)胞中草酸鈣簇晶散在。美麗芍藥P. mairei根中大導(dǎo)管和小導(dǎo)管相間排列，導(dǎo)管在木質(zhì)部中心較為集中。薄壁細(xì)胞中含有大量的草酸鈣簇晶，沿著射線部分從木質(zhì)部中心一直分布到韌皮部外側(cè)，多而密集，顯著區(qū)別于其他幾種野生芍藥根。對(duì)分布于新疆地區(qū)的窄葉芍藥P. anomala、新疆芍藥P. sinjiangensis K. Y. Pan和塊根芍藥P. anomala var. intermedia （C. A. Mey.） O. et B. Fedtsch.的根進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)其根中木栓層內(nèi)側(cè)均分布有一定數(shù)量的石細(xì)胞，這是其他幾種植物所不具有的。不同的是，新疆芍藥P. sinjiangensis的根中導(dǎo)管較多，排列比較密集，而窄葉芍藥P. anomala和塊根芍藥P. anomala var. intermedia根中導(dǎo)管束稀疏排列，但兩者靠近木栓層部位的石細(xì)胞數(shù)目均較新疆芍藥P. sinjiangensis多。

3.2 芍藥組7種植物根中生長(zhǎng)輪 芍藥組7種植物的16個(gè)樣品根中均發(fā)現(xiàn)有清晰的生長(zhǎng)輪（圖1）。對(duì)不同產(chǎn)地的芍藥P. lactiflora的根進(jìn)行切片觀察，其中對(duì)內(nèi)蒙古赤峰、內(nèi)蒙古科爾沁和吉林磐石的芍藥P. lactiflora的根進(jìn)行石蠟切片，發(fā)現(xiàn)其在結(jié)構(gòu)上有著一致性：芍藥根的次生木質(zhì)部中口徑較大的導(dǎo)管和周圍的小導(dǎo)管或木纖維聚集呈團(tuán)塊狀分布，切向斷續(xù)排列成與形成層平行的環(huán)，形成清晰的生長(zhǎng)輪（圖1A，B，C）。對(duì)吉林長(zhǎng)春和吉林通化的芍藥P. lactiflora的根進(jìn)行徒手切片，間苯三酚染色后觀察，也可觀察到木質(zhì)部導(dǎo)管呈團(tuán)塊狀分布，切向斷續(xù)排列成環(huán)，形成明顯的生長(zhǎng)輪（圖1D，E）。在草芍藥P. obovata根中，木質(zhì)部導(dǎo)管之間大小差異不明顯，根據(jù)導(dǎo)管的聚集密度不同，斷續(xù)排列成較明顯的生長(zhǎng)輪（圖1F，G，H）。川赤芍P. veitchii的根中導(dǎo)管群分布比較稀疏，但口徑較大的導(dǎo)管分布較為集中，依次排列成斷續(xù)的環(huán)，形成生長(zhǎng)輪（圖1I）。美麗芍藥P. mairei根大小導(dǎo)管有規(guī)律地依次排列，且大導(dǎo)管群之間間隔較大，切向形成較為稀疏的生長(zhǎng)輪（圖1J）。

窄葉芍藥P. anomala根中的導(dǎo)管束排列極其稀疏，多由數(shù)十個(gè)導(dǎo)管聚集在一起，兩導(dǎo)管群之間間隔較大，斷續(xù)連成與形成層平行的環(huán)，生長(zhǎng)輪較為清晰（圖1M）。塊根芍藥P. anomala var. intermedia根中導(dǎo)管口徑較小，導(dǎo)管束排列也比較稀疏，與窄葉芍藥P. anomala相似，木質(zhì)部中間的導(dǎo)管束多由數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)導(dǎo)管聚集而成，但靠近形成層部分的導(dǎo)管小而密集（圖1L）。而新疆芍藥P. sinjiangensis根中木質(zhì)部的導(dǎo)管較前兩者密集，大小導(dǎo)管依次排列，聚集成團(tuán)塊狀，切向形成可見(jiàn)的生長(zhǎng)輪（圖1K）。

3.3 就地引種栽培的芍藥根中的生長(zhǎng)輪 吉林四平市梨樹(shù)縣十家堡鄉(xiāng)何家村引種野生芍藥進(jìn)行栽培，繁殖方式為種子繁殖，根系中均有明顯的主根。這些就地引種的芍藥P. lactiflora來(lái)源于附近的野生種質(zhì)，栽培的海拔、環(huán)境、土壤、氣候均與附近的野生種一致。

對(duì)吉林四平市梨樹(shù)縣十家堡鄉(xiāng)何家村一至四年栽培芍藥的主根進(jìn)行石蠟切片觀察，發(fā)現(xiàn)在次生木質(zhì)部中大導(dǎo)管群聚集在一起成生長(zhǎng)輪，且生長(zhǎng)輪對(duì)應(yīng)年限。即一年生芍藥主根的生長(zhǎng)輪數(shù)目為1（圖2A），二年生芍藥主根的生長(zhǎng)輪數(shù)目為2（圖2B），三年生芍藥主根的生長(zhǎng)輪數(shù)目為3（圖2C），四年生芍藥主根的生長(zhǎng)輪數(shù)目為4（圖2D）。如圖標(biāo)記，吉林四平栽培芍藥主根的生長(zhǎng)輪數(shù)目與年限對(duì)應(yīng)，即生長(zhǎng)輪是其年輪。

4 討論

4.1 芍藥組植物根中的生長(zhǎng)輪與生長(zhǎng)環(huán)境的關(guān)系 與木本植物莖中的年輪相似，草本植物根的生長(zhǎng)輪的形成受到氣候周期性變化的影響，主要存在于生長(zhǎng)在四季分明、氣候季節(jié)性變化較大的溫帶地區(qū)的多年生草本植物根中^[20-21]。中國(guó)芍藥屬芍藥組植物有8種6變種，廣泛分布于我國(guó)東北、華北、西北等地區(qū)，氣候類型分別跨越了寒溫帶、中溫帶、暖溫帶、北亞熱帶、中亞熱帶和高原氣候區(qū)^{[16，22]}。芍藥組大部分種在溫帶地區(qū)均有分布，如芍藥P. lactiflora、草芍藥P. obovata、新疆芍藥P. sinjiangensis、窄葉芍藥P. anomala、塊根芍藥P. anomala var. intermedia等。而少數(shù)則分布到北亞熱帶和中亞熱帶部分海拔較高的地區(qū)，如草芍藥P. obovata、美麗芍藥P. mairei和川赤芍P. veitchii。其中，草芍藥P. obovata在安徽黃山、浙江天目山及湖南張家界等地有分布，均生長(zhǎng)于海拔1 000 m以上的山坡草地及林緣；美麗芍藥P. mairei分布于四川中南部、云南東北部、貴州西部（畢節(jié)）等地海拔1 500 m的山坡林下；川赤芍P. veitchii則生長(zhǎng)于四川海拔2 500 m以上的山坡林下草叢，在其他地區(qū)生長(zhǎng)在海拔1 800～2 800 m的山坡疏林里^[16]。通常情況下，氣溫隨海拔的升高而降低，海拔每上升100 m，一般1月份氣溫下降0.4～0.5 ℃，7月份則下降0.6 ℃^[23]。因此，盡管芍藥組部分植物的分布區(qū)在氣候帶劃分上屬于亞熱帶，但由于在中亞熱帶及北亞熱帶的分布地都是高海拔地區(qū)，受垂直分布的影響，其生境小氣候仍屬于溫帶。吳征鎰先生曾根據(jù)中國(guó)種子植物屬的分布特點(diǎn)，將中國(guó)種子植物分為15個(gè)分布區(qū)類型，其中芍藥屬植物就屬于典型的北溫帶分布區(qū)類型^[24]。此外，由于芍藥組植物根系伸入土壤較淺，其生長(zhǎng)環(huán)境接近地面，地溫隨溫帶地區(qū)季節(jié)性氣候變化呈現(xiàn)規(guī)律性變化，因此芍藥組7種植物根中均可見(jiàn)清晰的生長(zhǎng)輪。endprint

4.2 芍藥組植物根中的生長(zhǎng)輪可為赤芍類藥材的年限鑒別提供依據(jù) 芍藥組的7種植物根中均有清晰的生長(zhǎng)輪，但這些生長(zhǎng)輪是否與生長(zhǎng)年限相對(duì)應(yīng)？課題組前期對(duì)安徽亳州、浙江磐安、四川中江和山東菏澤四大栽培產(chǎn)地的不同生長(zhǎng)年限的芍藥根進(jìn)行了解剖學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)4個(gè)產(chǎn)地栽培的芍藥根中均有清晰的生長(zhǎng)輪，且與生長(zhǎng)年限相對(duì)應(yīng)^[18]。在芍藥的4個(gè)栽培主產(chǎn)區(qū)中，安徽亳州和山東菏澤處于暖溫帶，浙江磐安和四川中江處于亞熱帶，海拔較高，所處地區(qū)均四季分明^[25]。在這些地區(qū)分布的的芍藥組其他植物如草芍藥P. obovata，生長(zhǎng)在海拔1 000 m以上的山坡林下，環(huán)境氣候接近溫帶地區(qū)，其根中也存在明顯的生長(zhǎng)輪。根據(jù)芍藥組植物的分布特點(diǎn)，這些產(chǎn)地生長(zhǎng)的芍藥組植物根中生長(zhǎng)輪的形成與所處地區(qū)四季氣候規(guī)律性變化有關(guān)。因此，對(duì)于分布在這些地區(qū)的野生芍藥組其他植物，根中的生長(zhǎng)輪特點(diǎn)應(yīng)與栽培的芍藥類似，并可為其生長(zhǎng)年限提供判別依據(jù)。

赤芍藥材主要來(lái)源于野生的芍藥P. lactiflora和川赤芍P. veitchii的干燥根^[17]。近年來(lái)由于臨床需求的增大，赤芍資源緊缺，吉林、內(nèi)蒙古、黑龍江、安徽等地出現(xiàn)了野生芍藥的就地引種試驗(yàn)性栽培，即以野生芍藥的種子或根頭在大田或果林下人工種植^[26]。本研究對(duì)吉林四平就地引種栽培的芍藥進(jìn)行了顯微觀察，發(fā)現(xiàn)其根中也有清晰的生長(zhǎng)輪，并與生長(zhǎng)年限相對(duì)應(yīng)。這些就地引種的芍藥來(lái)源于附近的野生種質(zhì)，栽培環(huán)境與附近的野生種一致，其根的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)相似，因此生長(zhǎng)輪也可以用來(lái)判別當(dāng)?shù)匾吧炙幍纳L(zhǎng)年限。由于中藥赤芍主要來(lái)源于野生資源，利用生長(zhǎng)輪來(lái)判別赤芍類藥材的生長(zhǎng)年限，可為赤芍類藥材的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供依據(jù)。此外，由于芍藥組7種植物根中的生長(zhǎng)輪明顯，徒手切片用間苯三酚染色也可觀察到清晰生長(zhǎng)輪，因此為赤芍類藥材的年限鑒別提供了方便有效的方法。

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[責(zé)任編輯 呂冬梅]endprint