药用植物学-淅江大学18蕨类.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第十八章 蕨类植物门,张水利 副教授,生药学硕导,浙江大学 药学院,(1992.8-2003.12),浙江中医药大学 药学院,(2004.1.,至今,),Email:,zhangshuili,第十八章 蕨类植物门,蕨类植物,Pteridophyta,蕨类植物,又称,羊齿植物,，和苔藓植物一样具明显的世代交替现象，无性繁殖是产生孢子，有性生殖器官为精子器和颈卵器。,但是蕨类植物的孢子体远比配子体发达，并有根、茎、叶的分化，内中有维管组织，这些又是异于苔藓植物的特点。,蕨类植物只产生孢子，不产生种子，则有别于种子植物。蕨类的孢子体和配子体都能独立生活，此点和苔藓植物及种子植物均不相同。,因此，,蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一类植物，是较高等的孢子植物，又是较原始的维管植物。,第十八章 蕨类植物门,1.,蕨类植物的孢子体,蕨类植物的孢子体发达，常有根、茎、叶的分化。一般为多年生草本，稀一年生。大多为土生、石生或附生，少数为水生或亚水生，一般表现为喜阴湿和温暖的特性。,（,1,）根,通常为吸收能力较好的不定根，着生在根状茎上。极少数原始种类仅具假根。,（,2,）茎,通常为根状茎，少数为直立的树干状（如,桫椤,）或其他形式的地上茎。有些原始的种类还兼具气生茎和根状茎。,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,（,3,）叶,蕨类植物的叶有,小型叶,（,microphyll,）和,大型叶,（,macrophyll,）两类，小型叶如松叶蕨（,Psilotum,nudum,）、石松（,Lycopodium,）等的叶，它没有叶隙（,leafgap,）和叶柄（,stipe,），只具,1,个单一不分枝的叶脉（,vein,）。大型叶有叶柄，维管束有或无叶隙，叶脉多分枝。蕨类植物的叶子中，有仅进行光合作用的叶，称为,营养叶,(foliage leaf),或,不育叶,(sterile,froud,),；也有些叶子的主要作用是产生孢子囊和孢子，称为,孢子叶,或,能育叶,（,sporophyll,，,fertile,froud,）。有些蕨类的营养叶和孢子叶是不分的，而且形状相同，称,同型叶,（,homomorphicleaf,）；也有孢子叶和营养叶形状完全不相同的，称为,异型叶,（,heteromorphic,leaf,）。,在系统演化过程中，同型叶是朝着异型叶的方向发展的。,第十八章 蕨类植物门,（,3,）叶,蕨类植物的叶有,小型叶,（,microphyll,）和,大型叶,（,macrophyll,）两类，小型叶如松叶蕨（,Psilotum,nudum,）、石松（,Lycopodium,）等的叶，它没有叶隙（,leafgap,）和叶柄（,stipe,），只具,1,个单一不分枝的叶脉（,vein,）。大型叶有叶柄，维管束有或无叶隙，叶脉多分枝。蕨类植物的叶子中，有仅进行光合作用的叶，称为,营养叶,(foliage leaf),或,不育叶,(sterile,froud,),；也有些叶子的主要作用是产生孢子囊和孢子，称为,孢子叶,或,能育叶,（,sporophyll,，,fertile,froud,）。有些蕨类的营养叶和孢子叶是不分的，而且形状相同，称,同型叶,（,homomorphicleaf,）；也有孢子叶和营养叶形状完全不相同的，称为,异型叶,（,heteromorphic,leaf,）。,在系统演化过程中，同型叶是朝着异型叶的方向发展的。,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,（,4,）孢子囊、孢子囊器,蕨类植物的孢子囊，在小型叶蕨类中是单生在孢子叶的近轴面叶腋或叶子基部，孢子叶通常集生在枝的顶端，形成球状或穗状，称,孢子叶球,（,strobilus,）或称,孢子叶穗,（,sporophyll,spike,）。,较进化的真蕨类，其孢子囊通常生在孢子叶的背面、边缘或集生在一个特化的孢子叶上，往往由多数孢子囊聚集成群，称为,孢子囊群,或,孢子囊堆,（,sorus,）。,水生蕨类的孢子囊群生在特化的,孢子果,（或称,孢子荚,，,sporocarp,）内。,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,（,5,）孢子,多数蕨类产生的孢子大小相同，称为,孢子同型（,isospory,）,，而卷柏植物和少数水生蕨类的孢子有大小之分，称,孢子异型（,heterospory,）,。,无论是同型孢子（,isospore,）还是异型孢子（,heterospore,），在形态上都可分为两类：,两面型孢子,：肾形，单裂缝，二侧对称；,四面型孢子：,圆形或钝三角形，三裂缝，辐射对称。,孢子的周壁通常具有不同的突起和纹饰。,孢子形成时是经过减数分裂的，所以孢子的染色体是单倍的。,第十八章 蕨类植物门,（,6,）茎内维管系统,蕨类植物的孢子体茎内维管系统形成的中柱类型较为复杂，主要有原生中柱、管状中柱、网状中柱和散状中柱等。这些不同的中柱类型和演化有关，由实心的原生中柱向散状中柱的趋向发展。原生中柱仅有木质部和韧皮部组成，无髓部，无叶隙。原生中柱包括单中柱、星状中柱、编织中柱。管状中柱包括外韧管状中柱、双韧管状中柱。网状中柱、真中柱和散状中柱是最进化的类型。,第十八章 蕨类植物门,很多蕨类植物根状茎上常有叶柄残基，而叶柄中维管束数目、类型及排列方式的区别，可作为药材的鉴别依据之一,。维管系统是由木质部和韧皮部组成，分别担任水、无机养料和有机物质的运输。,木质部的主要成分为管胞,，壁上具有环纹、螺纹、梯纹或其他形状的加厚部分，,也有一些蕨类具有导管,，如一些石松纲植物和真蕨纲中的蕨,Pteridium,aquilinum,（,L.,）,Kuhn,。不过蕨类植物的导管和管胞的大小，区别不甚显著。木质部除了管胞和导管外，还有薄壁组织。,韧皮部的主要成分是筛胞和筛管以及韧皮薄壁组织,。在现代生存的蕨类中，除了极少数如水韭属（,Isoetes,）和瓶尔小草属（,Ophioglossum,）等种类外，,一般没有形成层的结构,。,第十八章 蕨类植物门,2.,蕨类植物的配子体,孢子萌发后，形成为配子体。配子体又称,原叶体,(,prothallus,),，小型，结构简单，生活期较短。,原始类型的配子体呈辐射对称的块状或圆柱状体，埋在土中或部分埋在土中，通过菌根作用取得营养，如松叶蕨,Psilotum,nudum,（,L.,）,Grised,.,。极少数种类的配子体为丝状，像莎草蕨属（,Schizaea,）。,极大多数蕨类的配子体为绿色、具有腹背分化的叶状体，能独立生活，在腹面产生颈卵器和精子器，和苔类植物相似，但精子多鞭毛。像卷柏和水生蕨类等异孢种类，配子体是在孢子内部发育的，已趋向于失去独立性的方向发展。配子体产生的精子和卵，在受精时还不能脱离水的环境。受精卵发育成胚，幼胚暂时寄生在配子体上，长大后配子体死亡，孢子体即行独立生活。,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,3,.,蕨类植物的生活史,蕨类植物的生活史，有两个独立生活的植物体：即孢子体和配子体。从受精卵萌发开始，到孢子母细胞进行减数分裂前为止，这一过程称为,孢子体世代（无性世代）,，它的细胞染色体是双倍的（,2n,）。从孢子萌发到精子和卵结合前的阶段，称为,配子体世代（称有性世代）,，其细胞染色体数目是单倍的（,n,）。,在它一生中，世代交替明显，而孢子体世代占很大的优势。,但是，有少数蕨类植物为配子体占优势。现在已发现的至少有,3,科,4,属蕨类属于此种情况。例如广泛分布于北美洲温带地区的书带蕨属（,Vittaria,）中的,V.lineata,，它的配子体为叶状体，宛如,1,薄层的淡绿色的叶状地衣，繁茂地生于岩石洞中。,第十八章 蕨类植物门,蕨类植物的生活史，有两个独立生活的植物体：即孢子体和配子体。,分,孢子体世代,（无性世代）、,配子体世代,（称有性世代）,。,在它一生中，世代交替明显，而孢子体世代占很大的优势。,蕨类植物的生活史,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,蕨的叶从功能上可分为：,营养叶（不育叶）,能进行光合作用制造营养物质,孢子叶（能育叶）,能产生孢子囊和孢子进行繁殖,有些蕨类的营养叶和孢子叶不分，既能进行光合作用，又能产生孢子囊和孢子，叶的形状也相同，称,同型叶,；,也有孢子叶和营养叶形状完全不相同的，称为,异型叶,。,第十八章 蕨类植物门,（4）孢子囊、孢子囊群,孢子囊单生在孢子叶,上再聚集成,孢子叶球,或,孢子叶穗,。,聚,生在孢子叶的背面、边缘成群，称为,孢子囊群,或,孢子囊堆,。,第十八章 蕨类植物门,（5）孢子,多数蕨类产生的孢子大小相同，称为,孢子同型,；,而卷柏植物和少数水生蕨类的孢子有大小之分，称,孢子异型,。,（6）茎内维管系统,中柱类型较为复杂，主要有,原生中柱管状中柱网状中柱散状中柱,第十八章 蕨类植物门,蕨类植物的配子体,孢子萌发后，形成为配子体。配子体又称原叶体，结构简单，能独立生活，有腹背的分化，在腹面产生颈卵器和精子器，精子多鞭毛，需借水才受精形成受精卵，发育成胚，再发育成孢子体。,第十八章 蕨类植物门,蕨类植物的化学成分,现知主要有以下几大类,:,1.,黄酮类,黄酮类化合物在蕨类植物中广泛分布，多具生理活性,。最常见的有芹菜素,(,apigenin,),、芫花素,(,genkwanin,),、木犀草素,(,luteolin,),和牡荆素,(,vitexin,),等。,在真蕨类植物中，常见有黄酮醇类,。如高良姜素,(,galangin,),、山柰酚,(,kaempferol,),、槲皮素,(,quercetin,),等。,小叶型蕨类多含有双黄酮成分,。如松叶蕨属,(,Psilotum,),、卷柏属,(,Sellaginella,),含穗花杉双黄酮,(,amentoflavone,),和扁柏双黄酮,(,hinokiflavone,),。,2.,生物碱类,广泛的存在于小叶型蕨类植物中,，如石松属,(,Lycopodium,),中含有石松碱,(,lycopodine,),、石松洛宁,(,clavolonine,),、石松毒碱,(,clavatoxine,),、垂石松碱,(,lycocernuine,),等。卷柏属,(,Sellaginella,),、木贼属,(,Hippochaete,),、问荆属,(Equisetum),均含有生物碱。从石杉科植物中分得的石杉碱甲,(,hupenzine,A),能防治老年性痴呆症。,第十八章 蕨类植物门,3.,酚类化合物,二元酚类及其衍生物在大型叶的真蕨中普遍存在,，如咖啡酸,(,caffeic,acid),、阿魏酸,(,ferulic,acid),及氯原酸,(,chlorogenic,acid),等，它们具有抗菌、止痢、止血和升高白细胞的作用，咖啡酸具有止咳、驱痰作用。,多元酚类,，特别是间苯三酚衍生物在鳞毛蕨属,(,Dryopteris,),植物中常有存在，如绵马酚,(,aspidinol,),、绵马酸类,(,filicic,acids),、东北贯众素,(,dryocrassin,),等，这类化合物具较强的驱虫作用，但毒性较大。,4.,萜类及甾体化合物,蕨类植物中普遍含有三萜类化合物,，具代表性的是何帕烷型和羊齿烷型五环三萜。石松属,(,lycopodium,),植物中含有,锯齿石松型五环三萜类化合物,石松素,(,lycoclavanin,),、石松醇,(,lycolavanol,),等。在紫萁、亚洲紫萁、乌毛蕨、多足蕨、欧洲蕨等植物中发现含有,昆虫蜕皮激素,，有促进蛋白质合成，排除体内胆固醇、降血脂及抑制血糖上升等活性。,5.,其他成分,蕨类植物中含有鞣质，在石松、海金沙等的孢子中还含有大量脂肪。鳞毛蕨属的地下部分含微量挥发油。金鸡脚（,Phymatopsis,hastate(,Thunb,.),Kitag,.,）的叶中含有香豆素。此外，尚含多种微量元素、硅及硅酸，其中某些成分具有不同的生理活性，这些成分均值得深入研究。,第十八章 蕨类植物门,蕨类植物分类概况,一,.,蕨类植物分类的主要依据,蕨类植物的种类比较复杂，具有许多不同的性状。,在蕨类植物的分类鉴定中，常依据下列主要特征：,1.,茎、叶的外部形态及内部构造。,2.,孢子囊壁细胞层数及孢子形状。,3.,孢子囊的环带有无及其位置。,4.,孢子囊群形状、生长部位及有无囊群盖。,5.,根茎上的有无毛、鳞片等附属器官及形状。,6.,叶柄中维管束排列的形式，叶柄基部有无关节。,第十八章 蕨类植物门,二 分类情况,对于蕨类植物的分类系统，由于植物学家意见不一致，过去常把蕨类植物作为一个门，其下,5,个纲，即松叶蕨纲、石松纲、水韭纲、木贼纲,(,楔叶纲,),、真蕨纲。前四纲都是小叶型蕨类植物，是一些较原始而古老的蕨类植物，现存在较少。真蕨纲是大型叶蕨类，是最进化的蕨类植物，也是现代极其繁茂的蕨类植物。,我国的蕨类植物学家秦仁昌教授将蕨类植物分成,5,个亚门，即将上述,5,个纲均提升为亚门,:,松叶蕨亚门,(,Psilophytina,),楔叶亚门,(,Sphenophytina,),石松亚门,(,Lycophytina,),水韭亚门,(,Isoephytina,),真蕨亚门,(,Filicophytina,),第十八章 蕨类植物门,蕨类植物亚门检索表,l.,植物体无真根，仅具假根，,2-3,个孢子囊形成聚囊,松叶蕨亚门,l.,植物体均具真根，不形成聚囊，孢子囊单生，或聚集孢子囊群。,2.,植物体具明显的节和节间，叶退化成鳞片状，不能进行光合作用，孢子具弹丝,楔叶亚门,2.,植物体非如上状，叶绿色，小型叶或大型叶，可进行光合作用孢子均不具弹丝。,3.,小型叶，幼叶无拳曲现象。,4.,茎多为二叉分枝，叶小形、鳞片状，孢子叶在枝顶端聚集成孢子叶穗，孢子同型或异型，精子具,2,条鞭毛,石松亚门,4.,茎粗壮似块茎,叶长条形似韭菜叶,不形成孢子叶穗,孢子异型，精子具多鞭毛,水韭亚门,3.,大型叶，幼叶有,拳曲,现象，孢子囊在孢子叶的背面或边缘聚集成孢子囊群,真蕨亚门,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,重要生药：,蛇足石杉,Herba,Huperziae,Serratae,【,来源】,：石竹科植物蛇足石杉,Huperzia,serrata,(,Thunb,.),Trev,.,的全草,【性状特征】：,叶椭圆披针形，边缘有不规则的尖锯齿，仅有主脉一条；孢子囊横生于叶腋，肾形，淡黄色，光滑。孢子呈四面体。,【化学成分】：,全草亦含石杉碱甲等多种生物碱。,【功效】：,性凉，味微甘、酸。全草及孢子能祛风除湿、止血、续筋、消肿止痛。全草含有石杉碱甲等生物碱，可用治早老性痴呆症。,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,木贼,Herba,Equiseti,Hiemalis,【,来源】：,木贼科植物木贼,Equisetum,hiemale,L.,的干燥地上部分。,【化学成分】：,含挥发油、有机酸、黄酮苷类等。,【功效】：,本品性平，味甘、微苦。能疏风散热，名目退翳，止血。,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,【性状特征】：,茎中空；叶鞘基部和鞘齿成黑色两圈；节处有鞘状叶。体轻，质脆，易折断，端面中空，周边有多数圆形小空腔。孢子叶球椭圆形具钝尖头，生于茎的顶端。孢子同型。,第十八章 蕨类植物门,海金沙,Spora,Lygodii,【,来源】,：,海金沙科植物海金沙,Lygodium,japonicum,(,Thunb,.),Sw,.,的孢子。,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,【性状特征】,：,黄棕色细粉末状,质轻滑润,水试：浮于水面，加热后逐渐下沉,火试：燃烧时发出爆鸣声，无灰渣残留,第十八章 蕨类植物门,【化学成分】：,含黄酮类成分,【功效】：,性寒，味甘。,孢子：清利湿热，通淋止痛。,全草：有抗菌、利尿作用。,第十八章 蕨类植物门,狗脊,Rhizoma,Cibotii,【,来源】：,蚌壳蕨科植物,金毛狗脊,Cibotium,barometz,(L.)J.Sm.,的干燥根茎。,孢子囊群生于裂片侧脉顶端，囊群盖两瓣，形如蚌壳。,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,【性状特征】,：,呈不规则和长条形或圆形，表面深棕色，残留有金黄色的长茸毛。,切面淡棕色，质坚硬，带粉性，蒸煮品显黑棕色，半透明。,味淡，微涩。,第十八章 蕨类植物门,【化学成分】：,根茎含绵马酚；根茎的柔毛含鞣质和色素。,【功效】：,性温，味苦、甘。补肝肾，强腰脊，祛风湿。,第十八章 蕨类植物门,绵马贯众,Rhizoma,Dryoteris,Crassirhizoma,【,来源】：,鳞毛蕨科植物,粗叶鳞毛蕨（绵马鳞毛蕨）,Dryoteris,crassirhizoma,Nakai,的干燥根茎及叶柄残基。,【采制】：,秋季采收，除去地上部分及须根，晒干。,【产地】：,黑龙江、吉林等地。,第十八章 蕨类植物门,【植物形态】,草本，根茎密被披针形鳞片；叶簇生，密生鳞片；羽片镰状披针形，纸质。袍子囊群生于羽片下面的内藏小脉中下部，囊群盖肾圆形。,第十八章 蕨类植物门,【性状特征】：,长倒卵形，表面黑褐色，有红棕色微显光泽的鳞片,叶柄基部略呈扁圆形,质硬而脆，横断面黄白色维管束513个，环列,气特异，味苦、辛,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,【,性状鉴别,】,呈稍弯曲倒圆锥形，上端钝圆或截形，下端较尖。表面密被排列整齐的叶柄残基及鳞片，并有弯曲的须根。叶柄残基或根茎的断面呈棕色或深绿色，有黄白色小点（分体中柱）,513,个，排列成环。气特殊，味初微涩，渐苦而辛。,【,显微鉴别,】,叶柄基部横切面：,表皮细胞,1,列。,厚壁细胞数列。,基本组织中有分体中柱,513,个，环列。每一分体中柱具周韧维管束，外有内皮层。,薄壁细胞内含淀粉粒及棕色物质。细胞间有间隙腺毛。,【药理作用】：,驱虫作用兴奋子宫作用抗肿瘤作用抗病原微生物作用,【功效】：,性寒，味苦；有小毒。清热解毒，止血，杀虫。,第十八章 蕨类植物门,【,附,】,商品以贯众为名的药材有六科,31,种，除绵毛贯众外，主要尚有：,紫萁贯众,为紫萁科植物紫萁,Osmunda,japonica,Thunb,.,的带叶柄残基的根茎，,叶柄残基呈扁圆柱形，两边具耳状翅,，翅易脱落，,断面多中空，可见“,U”,字形中柱,。无细胞间隙腺毛。,狗脊贯众,为乌毛蕨科植物单芽狗脊及狗脊蕨的带叶柄残基的根茎。,叶柄基部断面呈半圆形，单芽狗脊蕨有分体中柱,58,个，狗脊蕨分体中柱,24,个，,无间隙腺毛。,荚果蕨贯众,为球子蕨科植物荚果蕨的带叶柄残基的根茎。,叶柄残基呈扁圆柱形，有纵向纹理，断面分体中柱,2,个，呈“八”字形排列。,第十八章 蕨类植物门,【,来源】：,槲蕨科植物槲蕨,Drynaria,fortunei(kuntze)J.Smith,的干燥根茎。,【化学成分】：,含黄酮苷、四环三萜、烯类、甾醇类。,【,功效,】,：,本品味淡，微苦、涩。能补肾强骨，祛风湿，活血止痛。,骨碎补,Rhizoma,Drynariae,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,第十八章 蕨类植物门,【性状特征】：,扁平条状，密被棕色小鳞片，边缘具睫毛，经火燎后鳞片焦灼并脱落。,断面红棕色，有1725个维管束排列成环。,