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草酸钙晶体是植物体内产生的一种具有特殊形态结构与生理功能的代谢物,其分布范围广,已发现500多种植物含有这种晶体,且形态多样,有针晶、柱晶、棱晶、簇晶、砂晶等。天南星科植物中普遍存在草酸钙晶体,但一把伞南星作为该科重要的药用植物,人们研究较多的是其草酸钙晶体的毒理特性,而未见涉及该植物晶体生物学特征的报道。故本研究希望通过观察、分析一把伞南星体内草酸钙晶体的形态、分布特征及对钉螺的毒杀效果,探讨植物体内晶体的生物学功能与作用机制,为天南星科植物的晶体生物学研究提供参考。首先采用徒手切片和石蜡切片两种方法对一把伞南星块茎中的晶体进行了观察比较。结果表明:一把伞南星中的草酸钙晶体存在于被称作晶异细胞的特殊细胞内,处于其中的液泡里;该植物体内晶体有针晶和簇晶两种类型,其中以成束的针晶最为常见;叶片中的针晶束分布于叶肉组织中,簇晶数量极少,只在叶片靠近上表皮的栅栏组织中偶尔发现;块茎中分布有大量的针晶束;根中的针晶束较少,且只存在于伸长区;繁殖器官中,除了雄花、花粉粒及子房,其余各部分都含有针晶;芽的鳞片及幼叶中有含针晶的晶异细胞,但类似佛焰花序雏形的组织中并未发现晶体。比较两种切片方法的观察效果发现,虽然石蜡切片并未损坏晶体结构,但其清晰程度没有徒手切片高。通过扫描电镜的观察发现,一把伞南星的针晶体(长度50-60μm,中间直径<1μm)是两端尖锐的极细长针状结晶体,表面具有平行于针晶体的凹槽,与同属天南星属的东北南星的针晶体结构基本一致;不同于虎掌(属天南星科半夏属)针晶体表面除凹槽外还具有倒刺的结构特征,一把伞南星针晶体表面没有倒刺。说明在晶型结构方面,一把伞南星的针晶体表现出明显的种属特异性。根据晶体在酸中的溶解性,一把伞南星体内晶体的主要化学成分为草酸钙,其次含有少量蛋白质及糖类成分。一把伞南星块茎中针晶的水溶液浸杀钉螺的实验表明,在针晶浓度为200mg/L的溶液中,将钉螺处理仅72h,其平均死亡率可达90%;在96h和120h时段对钉螺浸杀的LC50分别为70.06mg/L、68.67mg/L,说明一把伞南星块茎中的针晶对钉螺具有一定的毒杀功效。