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1、 杜仲胶在杜仲叶发育过程中的含量变化研究摘要：综合应用石蜡切片法和实验室提胶法研究了杜仲胶在杜仲叶生长发育过程中的变化规律，探讨了杜仲叶结构发育与杜仲胶积累的关系。结果表明，杜仲叶含胶细胞在一年中的形成积累具有一定的独立性。从叶片展开到叶片停止生长仅有个月时间，叶片大小在生长 以后基本保持恒定。随着叶片栅栏组织、海绵组织等叶肉细胞的分化发育，叶片内含胶细胞也在不断地形成积累；叶片各结构生长停止后，含胶细胞仍继续增加和生长，叶片含胶率总体上呈增加的趋势。由于杜仲叶片内杜仲胶分泌、积累与叶片生命周期在1年中同步，使在将近黄落的月份叶片含胶率较高，可达1。关键词：杜仲；叶片发育；杜仲胶；含量： ，
2、oliver one ； growing for ， （1） whole ： oliver； ； ； 杜仲（ ）又名思仲、丝连皮、丝面皮、丝绵树、木绵树，是多年生落叶乔木，自成1属1科，即杜仲科（）杜仲属（ ），杜仲树高可达 ，是地质史上第三纪冰川运动残留下来的古生物树种，因其体内多个部位均含有胶状成分，故折断面都有银白色的细丝出现，这是识别杜仲的最重要特征。杜仲是国家珍稀濒危二级保护植物，为中国特有的优良经济林树种。传统上杜仲以皮入药，中药里的杜仲指的就是杜仲皮，古代把杜仲视为中药的上品，具有许多医疗功效，；现代科学研究证实了杜仲叶及杜仲皮具有补肝肾、强筋骨、安胎、降压等功效，所以杜仲为名贵
3、的中药材。研究表明，在杜仲的叶、根、树皮、种子和果皮等部位中含有的胶状成分是一种白色的胶丝物质，又称为杜仲胶，这是一种野生的天然高分子资源，其化学成分是反，聚异戊二烯；物理性质方面，其在室温时是皮革状的坚韧物质，纯胶无色，商品胶则带有各种颜色。纯胶在 时结晶， 开始表现有弹性、易伸长，到 时软化，具有可塑性，冷却后可恢复原来的性质。因此可以用于开发热塑性功能材料、热弹性形状记忆材料，特别是可以开发研制杜仲胶高弹性材料，这种高弹性材料如果用于航空及有关特殊轮胎的开发，可以解决长期以来困扰航空业及相关行业中轮胎强度、轮胎寿命、轮胎摩擦放热等一系列重大技术难题，可最大限度地减少因飞机轮胎爆裂而造成的
4、灾难，能为国防工业、航空航天工业的发展提供新型的橡胶材料，。由于杜仲胶具有橡胶塑料二重性，所以是一种新型的特殊橡胶材料，应用开发前景广阔。杜仲胶具有很强的抗酸、碱能力，耐水性、耐寒性、低膨胀率和高绝缘性非常显著，是我国特有的优质天然橡胶资源，。在世纪中叶，前苏联从我国引种杜仲获得成功，并开始规模化人工提取杜仲胶，此后不少国家开展了这方面的研究工作。国内从年以来，相继开展了杜仲栽培，、生长发育规律，、杜仲胶分泌细胞的形态及其分布，等方面的探讨，对杜仲的含胶细胞在植物体内的分布规律、显微结构、超显微结构以及胚胎学特征等，进行了系统研究，发现是一种十分细长、两端膨大、内部充满橡胶颗粒的丝状单细胞在分
5、泌杜仲胶，并且也是贮藏杜仲胶的场所。目前，对杜仲胶的提取分离分为工业上大规模提取和实验室小规模提取，两种途径。本研究采用石蜡切片法和实验室综合提胶法对杜仲叶生长发育过程中结构与杜仲胶积累的变化规律进行了探讨， 旨在确定杜仲叶的最适采收季节，以期为杜仲叶的综合开发利用及最佳采叶时期的确定提供科学依据。 材料与方法 杜仲叶结构的观察试验所用材料均取自河南省新乡市杜仲产区，地理位置在北纬，东经54。从年月开始，每月采摘杜仲叶次用于测定杜仲胶，直到当年落叶前的月，共采摘次。供试的杜仲叶选择树冠中部外围阳面生长正常的当年生枝条上的健康完整叶片；采摘后去掉叶柄，于室内自然风干，粉碎备用。用于制片的叶片采摘
6、后马上送回实验室，立即用戊二醛固定液固定并保存，常规石蜡切片法制片，番红固绿染色，显微镜观察组织结构，常规显微测量。用于生长动态观测的叶片从年月日开始到月日止，在每月的、6日取样调查，共调查次。每次选择树冠中部外围当年生新梢第五或第六片叶，取片，分别测定叶长、叶宽、单叶面积、单叶质量。 杜仲胶的测定方法实验室综合提胶法在采用非极性溶剂提取、极性溶剂纯化的基础上加以适当改进，使用无机试剂与有机溶剂相结合、物理与化学相结合的方法，将杜仲胶浸提出来，通过冷冻法使胶沉淀而发生相分离。综合提胶法的主要工艺流程为：备料打碎（取 杜仲叶）碱煮（ ， 浸提 ）筛洗加碱、小量甲苯 水浴 水洗干燥溶剂抽提（石油醚
7、 浸提，提取次，每次 ）热过滤冷冻过滤（加丙酮洗）精胶。将分离后的杜仲精胶自然风干至恒重后，用 的天平称取每个样品杜仲胶的质量，计算每个样品的含胶率。 结果与分析 杜仲叶生长发育中形态结构的变化杜仲叶片结构属于典型的中生性双子叶植物叶结构。上表皮为层细胞，排列紧密，长方形，外被角质层；栅栏组织也由1层细胞组成，细胞呈长圆柱形；栅栏组织下方是由多层细胞组成的海绵组织，海绵组织细胞内含有胶细胞，即海绵组织内含有胶丝。下表皮也由1层扁平细胞组成，并分布有较多气孔。网状叶脉，其中主脉维管束呈外韧型，形成层明显。杜仲叶的结构在生长发育过程中随着时间进程也在不断变化（见表）。4月份叶片结构分化不明显，栅栏
8、组织、海绵组织没有完全分开，随着时间的推移，叶片总的厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度以及后二者的比值都逐渐增加，只有表皮与叶片厚度比值逐渐降低。到月份各项指标都达到最大，以栅栏组织、海绵组织分化最明显，而后直到11月份叶片落下都保持稳定。 杜仲叶片生长的年变化特点杜仲叶年生长动态观测结果见表。从表可知，在月初杜仲叶片展开以后就迅速生长，生长速度呈直线上升趋势；而进入月以后，生长速度呈缓慢的上升趋势；此后叶片的长度基本保持恒定大小，仅叶片的宽度尚在缓慢增加，到8月中旬叶宽达最大，以后基本保持稳定不变。相对而言，杜仲叶从叶片展开到叶片生长的高峰基本上仅保持为个月左右。在展叶后的 内，叶长的生长速度
9、明显大于叶宽的生长速度，并且在整个生长过程中叶片的长度都大于宽度。由表可知，叶片的厚度则表现为在生长季节呈稳步增加的趋势，并且在月以后叶片厚度趋于稳定，不再增加。 杜仲单叶面积和单叶质量的年变化特点从表还可见，杜仲叶片的单叶面积与叶长和叶宽的生长直接相关，因此单叶面积在杜仲展叶后的 内快速增加，进入月后才放缓增加，之后叶面积基本保持恒定不变，直到落叶。杜仲的单叶质量在生长季节随着时间的推移而逐步增加，其中展叶后到月日随着叶片的迅速生长单叶质量快速增加；月到月里随着叶片生长的逐步放慢，单叶质量呈缓慢增加的趋势。这时的增加主要是由于叶片厚度的增加（表）而产生的。月中旬以后，随着整个树体生长的停止，
10、单叶质量不再增加。 不同生长发育时期的杜仲叶中杜仲胶含量的变化杜仲全身除木质部外，都含有杜仲胶。杜仲胶在叶片内存在于各级叶脉韧皮部及主脉上、下薄壁组织中，在叶柄里存在于维管束韧皮部及薄壁组织中。不同生长发育时期的杜仲叶中杜仲胶含量的变化情况见表。从表可见，月份，杜仲叶内含胶率随叶片生长发育逐步积累递增，杜仲叶的生长和胶含量都随季节的变化而变化。从表中可以明显看出，以月和月的胶含量较高，而其他月份的胶含量相对较低。在杜仲叶发育早期，叶片的含胶率最低，如在月仅为；之后随着叶片的生长，叶片含胶率总体呈增加的趋势，将近黄落时的月份，叶片的胶含量较高，含胶率达，中间的月份叶片胶含量相对也高，仅次于月的含
11、量，而在、月和月的杜仲叶胶含量变化不大，保持着相对稳定的状态。 小结与讨论杜仲是中国特有的经济树种，在我国有大面积种植，每年杜仲叶产量约为万。杜仲胶在叶片内存在于各级叶脉韧皮部及主脉上、下薄壁组织中，在叶柄内存在于维管束韧皮部及薄壁组织中。研究结果表明，杜仲叶中含有丰富的杜仲胶。杜仲叶内杜仲胶的年变化随着季节的变化基本呈跳跃式积累，其中月和月的含胶率较高，而其他月份的含胶率相对较低。这是因为杜仲叶片内含胶细胞在一年中的形成积累具有一定的独立性，一方面随着叶片的生长，叶片内含胶细胞也在不断地形成积累；而另一方面则是叶片各结构生长停止后，含胶细胞仍在继续增加，使叶片含胶率总体上呈增加的趋势。由于杜
12、仲树叶内的杜仲胶分泌与叶片生命周期在1年中同步，所以在将近黄落的月份叶片含胶率较高。综合分析叶片生物量和杜仲胶含量，我们认为在月份杜仲叶片黄落时收集叶片较合适。这样既不影响杜仲树的生长，又可获得较高的产胶量。特别是在成片的杜仲林里，落叶之后可用收叶工具集中收叶。虽然有很多的研究认为叶片的含胶量在杜仲的各器官中是最低的，但在不影响植株生长的前提下，与其他各器官相比，叶片的优点突出，叶片年产量大，可年年更新、永续利用，因而目前提取杜仲胶多以叶片为原材料，加之叶片内含有与杜仲皮相似的化学成分，所以增加叶片中含胶率对杜仲药用成分含量的提高有着积极意义。目前国内外提高叶片含胶率有以下几种方法。首先，可应
13、用化学促进剂和植物生长调节剂进行调节，如喷洒增产胺，（，二氯苯氧基）乙基二乙胺、，、赤霉素、乙烯利、专用橡胶促生剂等均能不同程度地增加杜仲叶的含胶率。其次，可以通过合理增施氮、磷肥提高叶片含胶率及叶产量，进而提高单位面积的产胶率。第三，还可以利用有效的栽培措施增加含胶量，例如平茬的田间管理措施、集约化的管理技术等都可提高杜仲叶产量和单位面积的产胶量。参考文献： 张康健中国杜仲研究西安：陕西科学技术出版社， 李芳东，杜红岩杜仲北京：中国中医药出版社， 王俊丽杜仲研究河北保定：河北大学出版社， 卫世珍杜仲的经济价值及育苗技术 山西林业，（）： 刘庆华，刘彦辰实用植物本草天津：天津科学技术出版社，
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15、仲胶研究的进展与发展前景中南林学院学报，（）： 方世壁杜仲胶的研究与开发中外科技信息，（）： 杜红岩，杜兰英，李福海不同产地杜仲树皮含胶特性的变异规律林业科学，（）： 杜红岩杜仲优质高产栽培北京：中国林业出版社， 杜红岩，乌云塔娜，杜兰英杜仲高产胶优良无性系的选育中南林学院学报，（）： 杜红岩，杜兰英，李芳东，等杜仲果实含胶特性的个体变异规律林业科学研究，（）： 谢碧霞，杜红岩，杜兰英，等不同变异类型杜仲果实含胶量变异研究林业科学，（）： 杜红岩杜仲含胶特性及其变异规律与无性系选择的研究 湖南株洲：中南林学院， 杜兰英，杜红岩，杨绍彬，等不同变异类型杜仲叶片含胶性状的变异规律中南林学院学报，（
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17、实验室提取方法的研究 西北林学院学报，（）： 杜红岩，杜兰英，李芳东杜仲果实内杜仲胶形成积累的规律研究林业科学研究，（）： 周莉英，黎 斌，苏印泉杜仲含胶细胞形态特征的研究西北植物学报，（）： 朱莉伟，陈素文，蒋建新，等 杜仲种仁化学成分研究中国野生植物资源，（）：， 马柏林，梁淑芳，张康健，等杜仲无性系叶中含胶量及水溶物含量的比较西北林学院学报，（）： 岳 杰，苏印泉，李雪红杜仲不同无性系叶中杜仲胶含量及相对分子质量研究西北农林科技大学学报（自然科学版），（）： 陆志科，谢碧霞，杜红岩，等杜仲胶提取方法的研究福建林学院学报，（）： 杜红岩，李芳东，杜兰英不同产地杜仲果实含胶量的差异及其相关性分析林业科学，（）：