1、芦荟叶片的形态解剖学研究
根据沈宗根、李景原、胡正海等人对芦荟属11 种植物叶的解剖学研究结果,表明该属植物
叶的结构都由表皮、叶肉(同化组织和贮水组织)和1轮维管束组成,贮水组织内尚有第二轮维管束仅见中华芦荟。叶表面都覆有厚的角质膜,表皮细胞的外切向壁加厚,气管下陷,具有气孔上、下腔;叶的上、下两面都具有排列紧密的同化薄壁组织;中央贮水组织发达,占叶横切面的60%~80%;其维管束的韧皮部内都有大型薄壁细胞为该属的结构特性。李景原等人认为木立芦荟、库拉索芦荟等在光合组织和储水组织之间有一层不含叶绿体的小型薄壁细胞,包围着储水薄壁组织,称之为储水组织鞘。并其认为维管束中大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘是芦荟素等蒽醌类物质的储藏场所,芦荟素含量与维管束的大型薄壁细胞、维管束鞘和储水组织鞘的情况密切相关。
根据木力芦荟不同叶龄的比较解剖观察,李景原等认为不同叶龄的木立芦荟叶的主要区别是维管束中大型薄壁细胞的大小不同,植株上部幼叶和成熟叶的维管束中,大型薄壁细胞体积大;而植株下部老叶的维管束,其大型薄壁细胞已萎缩,细胞体积小,呈狭窄状。在维管束横切面上,大型薄壁细胞占维管束横切面上的百分比从上到下随着叶龄的增大而减小,此外,李景原等应用植物解剖学方法研究了木立芦荟的发育过程。研究结果表明,叶原基在发育早期其形态是不对称的,内部为同形细胞组成,但很分化为原表皮,原形成层束和基本分生组织。以后,原表皮发育成表皮,位于原表皮的2~5层基本分生组织细胞发育成同化薄壁组织,而位于中央的基本分生组织细胞则发育成储水薄壁组织,原形成层束发育成维管束。再上述发育过程中,表皮、叶肉组织分化最早,维管束迟,而其发育成熟的时间,维管束最早,叶肉次之,表皮最晚。维管束由维管束鞘、木质部、韧皮部和大型薄壁细胞组成。大型薄壁细胞起源于原形成层束,位于韧皮部内,其发育迟于筛管、伴胞,为芦荟属植物叶的结构特征。
芦荟属的系统分类尚存在争议,以往都将该属隶属于百合科。近年有学者提出芦荟属应独力,建立芦荟科:对于芦荟属植物在分类学上的解剖学指标,以往曾报道:该属植物成熟叶表皮角质膜的厚度,表面纹饰及表皮细胞的形状、大小的差异属稳定的特征,在种间差异明显;Ishill曾报道,许多单子叶植物叶内存在晶体,沈宗根等首次在芦荟属植物中发现其叶内都含有晶异细胞,异细胞的大小和分布以及其晶体的类型和大小在种间也存在差别。以上这些结构特征的综合应用,可为该属植物的种间分类提供解剖学的依据。
2、 芦荟核形分析
近几年来,王永中、梁秀梅等人对几种芦荟进行了染色体核形分析,认为芦荟染色体数目为
2n=14,有四对长染色体,三对短染色体组成,都未发现随体。但不同品种芦荟的核型有所不同,列表如下(略)
3、 芦荟中活性酶类研究
超氧化物歧化酶(Superoxid dismutase, SOD),过氧化物酶(Peroxidase,POD),过氧化氢
酶(Catalase,CAT)等是植物清除体内多余O2和H2O2等活性氧的重要酶类,统称为植物保护酶系统,对抵御多种理化因子胁迫、减少活性氧积累、维护膜结构完整等起着重要作用。
自由基是需氧生物在生物氧化过成中利用分子氧作为电子受体而产生的一类特殊的小分子(或离子)基团。自由基对正常的生物大分子蛋白质、核酸及生物膜脂类等产生破坏性过氧化作用而损害人体健康,与人体衰老过程、癌症、心血管病、糖尿病的发生有关。
SOD属于金属酶,在自然界分布很广,是一种重要的氧自由基清除剂。它催化下列反应:
2O2-+2H+→H2O2+O2
SOD把对细胞破坏力极强的超氧阴离子(O2-)歧化成过氧化氢和氧气,过氧化氢随后经体内的过氧化氢酶(CAT)或过氧化物酶(POD)分解或利用掉,因而O2-的毒被解除。研究表明,SOD在防御氧的核辐射损伤、抗炎及抗肿瘤方面有独特的作用。