何首乌种质资源研究

【摘要】： 中药何首乌( Radix Polygoni Multifiori )为蓼科植物何首乌( Follopia multiflora( Thunb.) Harald.)的干燥块根,具有补肝肾、益精血、乌须发、强筋骨之功效,临床应用十分广泛。但是,不同产地的何首乌在活性成分含量和抗衰老作用存在显著差异,造成何首乌药材质量极不稳定,直接影响到临床疗效;何首乌种内变异规律不明,对何首乌种内居群的种质资源的鉴定和评价未曾作过深入研究;何首乌药材的质量标准过于单一,未能体现中药的复杂性;对于影响药材质量的因素未曾进行详尽的研究。本文采用植物分类学、植物解剖学、植物生态学、中药成分分析和DNA分子标记技术,比较研究何首乌的变异规律;寻找优良的种质资源;建立更加完善的何首乌定性与定量质控方法,为何首乌药材的生产、收购、鉴定分析提供科学依据,确保临床用药的安全、有效。 1.根据叶的性状指标,采用聚类分析的方法,将10个何首乌种质资源种群分为三个大的类群,即缙云山、井冈山、德庆、恩施、施秉、峨眉山、靖西七个种源的何首乌,地理位置均分布于北纬23°～30°之间;济源、登封种源为一类群,其地理位置位于北纬34°～35°,属于纬度相对较高的地区;田阳种源自成一类群。呈现出纬度地带性。 2.通过扫描电镜和光学显微镜对叶表皮和茎表皮微形态进行观察,叶表皮细胞外壁角质膜纹饰为密集的条纹,但角质条纹在气孔周围的排列方向、条纹的粗细、弯曲程度有明显变化。田阳种源何首乌叶下表面叶脉处表皮细胞外表面具有角质乳突;茎外表面的角质条纹集结扭曲呈乳突状突起,表现出与其他种源何首乌的差异。 在光学显微镜下观察了不同产地何首乌叶表皮结构特征,应用多元回归方法对不同产地何首乌的叶表皮特征与气候因子的关系进行了探讨。发现上表皮有少量气孔器分布;在下表皮,气孔器类型为非典型不等细胞型和不规则型,有少量腺鳞分布,气孔器密度241.7(64– 573)个/mm2,气孔指数为17.1(7.5-26.5)%,气孔器长31.1(20 - 44)μm,气孔器宽23.1(16-38)μm。何首乌下表皮的气孔密度、气孔指数、气孔器长、宽、气孔极区角质加厚存在着明显的差异;气孔器长、气孔器宽以及气孔密度均与纬度关系密切,随纬度的升高,气孔器长、气孔器宽呈减小的趋势,气孔密度呈增加的趋势,R2值分别为0.619、0.729、0.772,表明纬度对气孔器的长和宽有着一个协同影响的作用。 3.对何首乌药材横切面的观察发现10个种源的何首乌药材可分为2大类群:田阳种源何首乌自成一类群,与对照药材存在明显差别,主要表现在断面的纤维性;其他种源何首乌为一类群,与2005版药典记载特征相符。 4.采用ICP法测定了不同地区何首乌植物及其生境土壤中的15种元素(Al、B、Ba、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Ni、P、Sr、Ti、Zn),分析比较了各种元素在不同地区何首乌体内和生境土壤中的分布规律及不同地区何首乌对无机元素的吸收富集能力。结果表明,不同地区何首乌和土壤中无机元素含量存在着显著差异,德庆、井冈山、靖西三地何首乌锰元素含量较高;不同地区何首乌对元素的富集系数无显著性差异,而何首乌对不同无机元素的富集系数则有显著差异,主要表现在对Ca、K、Mg、Sr的吸收富集能力较强。 5.采用TLC方法对不同产地何首乌进行薄层色谱指纹图谱的研究。以甲醇提取活性成分蒽醌类和2,3,5,4′-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷,以石油醚-乙酸乙酯-甲酸(15:5:1)、三氯甲烷-甲醇-水(6.5:2.25:0.42,冰醋酸调pH=4)两种展开系统进行薄层色谱分离。扫描后以峰高进行聚类分析,建立了何首乌的TLC指纹图谱。 6.用HPLC法测定了5种有效成分,并通过相关系数分析、逐步回归、主成分分析法探讨17个环境因子对5种有效成分的影响。研究结果表明仅结合大黄素和结合大黄素甲醚与环境因子有显著相关性,而2,3,5,4′-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷、游离大黄素、游离大黄素甲醚与环境因子无显著相关性。最冷月均温、积温、有效K、Zn与结合大黄素呈极显著相关(除有效K的P0.05,其它指标P0.01)。最冷月均温、积温、有机质与结合大黄素甲醚呈负显著相关(最冷月均温P0.01,其它P0.05)。逐步回归显示积温是影响结合大黄素和结合大黄素甲醚的主要环境因素。化学成分的差异主要源于何首乌适应特定环境形成的特定基因型。对何首乌化学成分进行主成分分析,将10个来源的何首乌划分为四个类群,德庆和峨眉山所产何首乌品质最佳。 7.采用ITS测序法研究何首乌种内DNA遗传物质的变异规律,测定了9个产地,10个居群的何首乌新鲜叶片核糖体DNA ITS区序列。得到各样品rDNA的ITS及5.8S rDNA完全序列,18S和26S rDNA部分序列,共约648bp ,其中ITS1长度为195bp,5.8S长度为164bp,ITS2长度为189bp。序列间共有22个变异位点。

【学位授予单位】：中山大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S567.239