药用植物重楼遗传多样性及药材质量研究

发布时间:2019-08-28 来源: 幽默笑话 点击:


  摘 要:中药重楼为百合科植物七叶一枝花及滇重楼的干燥根茎,有小毒,其微寒、味苦,具有消肿止痛、清热解毒、定惊凉肝之功效。本文从植物资源学、生药学、繁殖生物学、细胞学及分子生物学等领域对中药重楼进行分析,全面介绍其研究情况。中药重楼目前研究较为滞后,急需加强其在大范围资源调查与收集,深入研究群落的分布特征及规律、居群间与居群内遗传变异,系统阐述重楼遗传变异程度及核心遗传变异分布中心,逐步建立和完善重楼种质资源库,建立信息共享平台,为重楼资源保护开发、核心种质资源构建及新品种(系)选育提供优异材料和理论依据。
  关键词:重楼;资源;遗传;药用价值
  中图分类号:S567.19;S567.239 文献标识码:A
  中药重楼为百合科植物七叶一枝花(Paris polyphylla Smith var.chinensis(Franch.) Hara.) 及滇重楼(Paris polyphylla Smith var.yannanensis (Franch.) Hand.-Mazz.) 的干燥根茎,有小毒,其微寒、味苦,具有消肿止痛、清热解毒、定惊凉肝的功效[1] 。现代药理研究显示,在临床上重楼宽泛用于治疗子宫出血、癌症、流行性腮腺炎及慢支炎等疾症,同时重楼的化学成分或提取物具有抑菌、消炎、抗肿瘤、止血、镇静、镇痛等生物活性[2] 。在我国,它还是著名中成药云南白药、季德胜蛇药片、宫血宁胶囊等主要原料药材之一。
  自20世纪90年代后,我国中药及保健品行业对重楼的需求量日渐增大,仅云南省年需求量已达800t左右,而全国的年使用量则多达3000多t。除内销外,重楼还用于出口。近5年来,我国重楼的年出口量均在500t以上,且正以每年10%的幅度上升,当前,新鲜重楼市场价格已攀升至130~170元/kg。
  众所周知,我国每年所消耗的重楼资源,大多来自野生资源。然而,因其基原种质不清,来源混杂,严重制约了重楼药材质量及其药效稳定性,种质资源是提高中药材质量的关键和源头,是中医药健康可持续发展的基本保证。有鉴于此,通过对重楼野生种质资源形态学、分子生物学及资源化学等方面展开一系列应用基础性研究工作,具有重要战略意义与示范性价值。
  1 资源学
  重楼属种类分布较广,资源较丰富,但近年的无序开发滥采,致使资源流失严重。罗明华[3] 对峨眉山重楼属的研究中,分析了其种类分布与部分种年生长特征的情况,同时结果显示,重楼属植物有8种3变种在峨眉山,大多数的种类喜湿润荫蔽及微酸性或中性肥沃土壤,并生长在海拔900~1500m的常绿阔叶林、竹林或灌木林下。钟延瑜等[4] 的调查研究认为四川重楼属药用植物有10种7变种,并进行了鉴定。另外,四川攀枝花地区是一优产高效区域,重楼生长产量俱佳[5] 。包维楷等[6] 认为海南重楼喜生于林下暖和高湿的气候环境,其研究调查了海南重楼种群在海南岛尖峰岭林区的生存状况。黑龙江北重楼的资源调查,显示四花台草—毛棒—色木械—紫锻是黑龙江北重楼的最佳生境[7]。在贵州重楼属植物研究中,何顺志[8]整理鉴定出贵州的重楼属药用植物11种,7变种和2变型,其中1种为新种,2种和1变种及1变型为贵州分布新记录。在滇重楼研究上,滇重楼在云南3个地区的情况已被调查与分析。分析发现,在大生境方面,滇重楼各居群比较一致,但各居群间存在一定的生态隔离[9] 。同时存在一重要问题,滇重楼的野生资源已经遭到严重的破坏,特别是在在生态环境较差的地区和贫困地区其情况更为突出。因此,对于重楼属植物的保护,应该首先保护生境地,并有相应的禁止采摘措施出台,研究开辟实现重楼的规模化GAP种植,保护重楼属植物遗传资源多样性。
  2 生药学
  重楼的性状研究中,14个种可以通过形状、表面特征(包括节间长度、颜色、茎痕、环节等)、根茎的粗细、依据断面(角质化或粉质)及质地等进行区分,从而开展比较研究[10] 。通过显微观察重楼根茎横切面也可以鉴定不同种的重楼,例如北重楼根茎横切面中,中柱内无含针晶束的粘液细胞[11] ,与滕杰等[7] 观察根茎(取材5mm)的中柱内有粘液细胞不同,同时9种重楼也进行了该比较。另外,重楼属与延龄草属短小根茎易混淆。此外,还比较了粉质重楼和胶质重楼的异同,认为二者的药用价值相同。
  3 细胞学
  20世纪30年代,重楼属药用植物的细胞学研究就已被开展。目前,在分类系统上,主要的26种重楼,已有22种进行了细胞学研究,仅有大理重楼、缅甸重楼、峨嵋重楼和卷瓣重楼等4种重楼除外。重楼的染色体倍性有2x、3x、4x、8x等多种情况,基本可划分为三种类型:
  3.1 二倍体种
  占主要地位。统计显示有共计14种,占全属种类的52%,如南重楼、凌云重楼、海南重楼均是其中代表。
  3.2多倍体种
  共计2种,其一为染色体倍性恒定为8倍体日本重楼;其二为染色体倍性不统一,2n=3x,4x,5x,6x,大多数报道为异源4倍体的,亚洲北温带至欧洲的四叶重楼。
  3.3种内多倍体
  在一些二倍体中,个体或个别居群时有多倍体的情况发生。如七叶一枝花、花叶重楼、五指莲等。
  4 分子生物学
  随着研究的深入,随机扩增多态性DNA技术也应用到了重楼属药用植物的研究上,分析其遗传多样性和种间关系,研究显示重楼属植物遗传多样性水平较高[12] 。同时,19个不同种的ITS区序列分析显示,重楼属可重新划分为三个独立的属(Paris, Kinugasa, Daisw)。另外,海南重楼应属于较为进化的一个类群,并与侧膜胎座亚属的重楼有共同的起源;小重楼推测应该是黑籽重楼的变种。多叶重楼的RAPD技术分析显示了其4个居群与1个凌云重楼的居群的遗传多样性,结果表明其与凌云重楼遗传距离较远,而七叶一枝花与滇重楼有较近的亲缘关系[13] 。4种重楼属药用植物的荧光原位杂交显示了其18-26SrDNA的定位情况,4个种中C染色体短臂末端均有18-26SrDNA[14] 。

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