編者按：從深海到高山、從沙漠到雨林，地球的每一處都有植物的印記。歲月流變、氣候變遷、地質運動、生境更叠，植物曆久彌新、在不斷演化中保持着多樣化的世界。中科院之聲與中國科學院武漢植物園聯合開設“花花萬物”，在這裡，我們關注植物的生存、競争、繁衍、死亡，展示自然界的奇特多姿，解讀生物的萬千氣象，探索神奇的生命秘境，緻敬這無聲無息又蓬勃多姿的世界。

植物表皮蠟質

角質層主要由角質和蠟質成分構成。大約4.5億年前，第一個水生植物正是由于進化生成了角質層，從而适應陸地環境轉變為陸地植物。

植物表皮蠟質是覆蓋在陸地植物表面的一層白色晶狀物，是一種疏水有機混合物。表皮蠟質的形态學表型多種多樣，掃描電鏡下觀察發現，常見的形态主要包括絲狀、管狀、杆狀、平闆狀、顆粒狀及片狀6種。而蓮葉的正面蠟質結構主要為不規則的顆粒狀，背面蠟質結構則為杆狀為主。

植物表皮蠟質（圖片來自網絡）

掃描電鏡下蓮葉表皮蠟質結構圖

“多功能”蠟質與“荷花效應”

植物表皮蠟質作為植物應對外界環境變化的最外一層屏障，在應答外界非生物脅迫和生物脅迫等方面起着重要作用。表皮蠟質能夠抑制植物表面水分流失、保護植物免受病原菌侵害等，對植物生長發育和适應外界環境有着重要意義。

研究發現，表皮蠟質形成了疏水表皮，從而使得蓮具有自我清潔作用，形成了著名的“荷花效應”的生化基礎。實驗表明，蠟質提取前，水珠能夠呈現完美球形立在蓮葉表面，随其滾動能夠帶走污染物顆粒；而蠟質提取後水珠則不能再立于蓮葉表面，蓮葉的自我清潔作用減弱。正是因為有了蠟質，蓮葉才能夠保持“出淤泥而不染”。

（張莉俊 攝）

（張莉俊 攝）

蓮葉蠟質的提取和分離

由于植物表皮蠟質主要由超長鍊脂肪酸及其衍生物包括烷烴、初級醇和酮類等化合物組成，故而可以利用有機溶劑氯仿或正己烷将其提取，即将随機取樣的蓮葉放入氣相色譜專用瓶内，加入5毫升氯仿，振蕩取樣瓶10-20秒，将提取液轉移至新的玻璃瓶，重複操作即可得到10毫升的蠟質提取液。

荷花效應圖

蓮葉表皮蠟質提取及分離流程圖（圖片來自網絡）

采用薄層層析法可以将蓮葉表皮蠟質提取液成分分離開， 根據蠟質成分的不同，紫外分析儀下能觀察到多種顔色的條帶，将條帶刮下處理後在氣相色譜儀上即可分析出蠟質中的成分，條帶越豐富說明其蠟質成分相對複雜。

紫外分析儀下觀察蓮葉表皮蠟質後得到的條帶

植物表皮蠟質對于植物生長發育和抵禦各種生物、非生物脅迫具有重要意義，同時在工業生産上也具有廣泛用途，可用于藥品、化妝品、紡織品、紙、蠟燭、油墨、潤滑劑等商品的制備。此外，植物蠟質經處理後還可用于水果表面打蠟，蠟在水果表面形成一層保護膜，不僅可以保護水果外皮，提高光澤度，還可以防止水果水分蒸發，保留水果鮮香。而且，打蠟後病菌也不容易侵入，可以防腐防蟲。植物蠟綠色環保，且具有可再生特性，可以廣泛地運用于衆多領域，比石蠟更具有市場優勢。

蠟質作用（圖片來自網絡）

來源：中國科學院武漢植物園

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