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《北京协和医学院》 2011年
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苦丁茶植物资源调查整理与DNA分子鉴定及系统亲缘关系探讨

谷婧  
【摘要】:苦丁茶是我国南方地区广泛使用的一类代用茶(茶的代用品)及民族民间中草药的统称,据医药史料记载,具有散风热、清头目、生津止渴、消食化痰、利咽喉、治痢疾等多种功效。近年来由于苦丁茶在降血脂、降血压、降血糖和预防肥胖等方面具有药用功效而受到人们重视。本文通过苦丁茶的基源植物、生药鉴定、化学成分、药理作用和临床应用方面的系统概述发现,苦丁茶基源复杂,涉及不同科属的多种植物,存在明显的同名异物现象,不同的苦丁茶原植物特别是不同科属的原植物在化学成分、药理作用及临床应用方面存在明显差异。因此明确苦丁茶的原植物并提供不同植物来源的统一鉴定标准、阐明不同原植物的系统亲缘关系对于苦丁茶的研究开发和合理使用具有重要意义。 为明确苦丁茶的原植物及传统应用情况,本文从苦丁茶的名称、原植物和功效等方面进行了系统的本草考证。通过植物图志资料,实地考察和标本查阅,对苦丁茶进的统药疗效进行调查。本草学考证结合传统药物学研究表明,苦丁茶在我国南方地区具有悠久的饮用历史,冬青科冬青属苦丁茶符合本草学书籍对苦丁茶形态和产地的描述。苦丁茶历来被用作清热去暑、消炎止痛的药茶并具有治疗头晕、耳鸣、齿痛、目疾、咽喉炎、肝炎、痢疾等传统疗效。不同苦丁茶基源都具有清热去暑、消炎等功效,在主治方面存在一定相似之处但也有各自的特点。 本文对苦丁茶商品、主要产区和苦丁茶原植物的生长情况进行了调查,并考察苦丁茶原植物的资源分布和植物学特性。结合对苦丁茶的研究文献、植物和药物图志等资料的查阅,明确苦丁茶商品的主要原植物种类及其使用的主要地区,并从形态和生药性状两方面提供苦丁茶的生药鉴别特征。 苦丁茶的主要来源为木犀科女贞属和冬青科冬青属植物,而根据文献报道以及少数地区就地取材的应用情况,苦丁茶的来源涉及不同科属的多种植物,这些植物虽然属于不同的科属但是往往与苦丁茶有相似的形态特征。本文从分子水平应用叶绿体rbcL基因对不同科属的苦丁茶原植物进行DNA分子鉴定研究,在植物属的水平上对苦丁茶不同基源的植物进行有效区分。用MP法构建的系统发育树,不同属的原植物可以有效的区分到不同系统发育分支,并且具有非常高的支持率。 木犀科女贞属植物在世界上分布广泛,在许多国家被用作庭院植物,但是某些物种被报道为入侵种或有毒植物。粗壮女贞及其多个近缘种在我国西南地区用作苦丁茶,该属植物的形态鉴别存在一定困难,对该属植物进行快速、准确地分子鉴定是必要的。四种常用的DNA条形码序列:核基因组核糖体内转录间隔区(ITS)和叶绿体片段(rbcL, matK, trnH-psbA)被应用于女贞属植物的分子鉴定。BLAST、序列特征法、两种系统发育树构建法(NJ邻接法、MP最大简约法)及TAXON DNA分析被用于评价四种备选序列对该属20个物种,94个样本的鉴定能力。结果显示ITS序列具有最多的变异信息,其次为trnH-psbA, matK, rbcL。运用BLAST比对,所有序列都能够在属水平鉴别物种。在物种水平上,通过邻接法构建系统发育树显示rbcL, matK, trnH-psbA, ITS的鉴别能力分别是36.8%,38.9%,77.8%和80%。结合序列特征法或最大简约法建树显示trnH-psbA的鉴别能力提高至88.9%。通过结合邻位相接树和序列特征法或最大简约树法,ITS序列可以将实验中所有物种进行区分。 冬青科植物在世界上分布广泛,其中著名的巴拉圭茶在拉丁美洲家喻户晓,我国冬青属有许多传统的药用植物,冬青科苦丁茶是苦丁茶的主流品种。本文应用核基因组内转录间隔区ITS以及5.8S rDNA对不同的冬青属苦丁茶原植物以及冬青属传统药用植物铁冬青、毛冬青、落霜红等以及拉丁美洲的巴拉圭茶和美国的代茶冬青等27种冬青属植物进行分子鉴定研究。应用冬青属的专属引物对,对冬青属的ITS和5.8SrDNA序列进行扩增和测序,得到的有效序列可以提供足够的鉴别信息来区分实验中所有的物种,该鉴别方法可以快速、有效鉴定冬青属植物。 苦丁茶是同名异物的一类植物资源,其不同的原植物间存在或远或近的亲缘关系。根据药用植物亲缘学的思想,亲缘关系较近的植物在系统分类、化学成分、药理作用方面比较相似。通过分子系统学方法构建系统发生树,可以显示不同苦丁茶原植物的分子系统学关系。结合分子系统学研究和已有的化学成分和药理作用证据,讨论苦丁茶原植物的亲缘关系为苦丁茶植物资源进一步的研究和开发提供参考依据。
【学位授予单位】:北京协和医学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S571.1

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