新疆贝母属植物鉴定技术研究进展△

王果平，樊丛照，李晓瑾，朱军

(新疆中药民族药研究所，新疆 乌鲁木齐 830002)

新疆贝母属植物鉴定技术研究进展△

王果平，樊丛照，李晓瑾*，朱军

(新疆中药民族药研究所，新疆 乌鲁木齐 830002)

贝母FritillariaL.以干燥鳞茎入药，味苦、甘，微寒，具有清热润肺，化痰止咳之功效，是新疆民族地区特色中药材，作者就近年来以新疆贝母属植物为对象所开展的分类鉴定学研究进行了综述。

贝母属；鉴定方法；新疆

贝母属FritillariaL.植物广泛分布于北温带，种间变异复杂，受山区小气候和地理环境的影响，贝母外部形态存在很大变异。我国贝母种质资源以四川和新疆两省最为丰富，在新疆则以准噶尔盆地以南塔城、伊犁一带居多。新疆自然条件独特，地形多变。贝母属植物的某些器官变异尤为突出，给传统形态分类法带来很大冲击，植物分类学家在选择分类性状特征方面也存在不同见解。本文就新疆贝母属植物的分类鉴定学方面进行了文献追踪。

1 贝母属下等级划分

贝母属划分等级在历史上有着不同的学术观点：J.G.Baker将其划分为10个亚属，J.G.Hooker分为5组，P.E.Boisser将其分为4组，A.S.Lozina-Lozinskaya将该属分3组，W.B.Turrill将Fritillaria属分成4组，即Sect Fritillaria，Sect Theresia，Sect Liliorhiza，Sect Petillium，并在Sect Fritillaria中划分出两个亚组：Subsect.Fritillaria和Subsect.Olostylese。《中国植物志》[1]第14卷将国产贝母属植物分为Sect.Fritillaria(贝母组)，Sect Theresia(多花组)和Sect Liliorhiza(多鳞片组)3组。新疆产贝母分属于贝母组和多花组。

2 贝母鉴定分类方法

2.1 经典形态分类法

植物的表型是基因型和环境型共同作用的结果，如植株的大小、营养器官的绝对大小、表皮毛的多少等等。在长期的演化过程中有一些特殊的器官或性状很少或完全不发生改变，即使是在近缘分类群之间也很少变化，这些器官或性状的差异几乎完全可以理解为是遗传差异的表现。而那些由于环境条件的变化，为了适应某些特殊的演化压力而逐渐形成的器官或性状，在指示系统发育的亲缘关系时，价值是有限的[2]。然而在大多情况下，利用形态性状来短期估测遗传变异是最现实、最有价值的选择[3]。贝母属新疆植物主要是围绕花被片的颜色、花被片长度、雄蕊花丝长短、柱头分裂与否以及茎叶被毛情况等形态学特征来进行分类的(见表1)。

表1 贝母属新疆植物形态学特征分类依据

2.2 孢粉学分类法

贝母属花粉形态的研究国外有零星报道：波克罗夫卡娅研究发现阿尔泰贝母(F.meleagrisL.)的花粉粒为不规则椭圆形、小瘤状、单沟、无孔、外壁薄[4]。20世纪80～90年代，中国分类学家利用光学显微镜和扫描电镜系统观察了新疆贝母属植物(小白花贝母、砂贝母、额敏贝母、伊贝母、新疆贝母、裕民贝母、托里贝母)的花粉形态[5]、叶上下表皮及茎组织结构[6]，通过叶表皮垂周壁、表皮细胞、角质栓形状、花粉纹饰、网脊、网眼等特征对贝母进行了区分鉴定。

2.3 细胞学分类法

染色体在分类学上起着特殊的作用，在探讨属间、种间的进化和变异时，染色体可作为植物分类差别的依据。翟诗虹[7]早在80年代就对新疆贝母属植物的核型进行了分析，指出贝母属染色体数为2n=24。陆静梅[8]报道，伊贝母染色体数为2n=20(25%)和2n=24(75%)，新疆贝母染色体数为2n=30，可见不同贝母资源种其染色体数和核型结构不完全相同。

2.4 贝母化学、特征性成分分类法

淀粉是高等植物的初生代谢产物，更容易表现为植物的分类特征，王书军[9-10]，程存归[11]使用热分析(TG，DTA)和粉末X射线衍射(XRD)对贝母类中药材进行了区分和鉴别；同时从淀粉的晶体学性质和热性质对不同来源的贝母类中药材进行了鉴别。Li Xia[12]分析了几种新疆贝母栽培种淀粉的理化性质、形态及热性质，指出基于高分子化学化合物(淀粉)的分类方法，在各种贝母的质量控制是原始可信的，为系统地就行分类鉴定提供了更多的信息。

贝母属植物的次生代谢产物主要为生物碱，皂苷、萜类和甾体类等化合物。早在20世纪80～90年代刘庆华[13]、张建兴[14]先后对新疆贝母、裕民贝母、托里贝母种进行了化学成分的研究。目前关于化学成分的研究，较多的是伊贝母[15-17]。顾雪中[18]、Hui-Jun Li[16]、Jian-Liang Zhou[17]等证实通过对甾体生物碱数量、质量等特点进行HPLC、UV、MS等谱系分析可以达到鉴定贝母属植物的目的。

刘惠娟等[19]应用电泳法对20种贝母药材样品的蛋白质进行了对比分析，研究结果表明20种贝母药材样品的蛋白质区带图谱均有一定区别。贝母的蛋白质电泳及扫描图谱存在的这种明显差异可作为鉴别贝母类药材的依据之一。同时指出：新疆产贝母(新疆贝母、伊贝母、额敏贝母、托里贝母、裕民贝母、小白花贝母、砂贝母等)多具有一定的差异，这种差异在原变种与变种之间也反映出来(如鄂北贝母与紫色鄂北贝母、浙贝母与东贝母等)，所含蛋白质既具有一定的相似性，又具有明显的差异，同种植物栽培品种与野生品种之间存在差异(如蒲圻贝母及裕民贝母)。

2.5 分子标记技术分类法

近年来随着分子生物学技术的发展，遗传标记作为物种分类鉴定的一种辅助手段被广泛应用于属间、种间、品种间的分类鉴定和亲缘关系的研究中[20-21]，尤其是RFLP(限制性内切酶酶切片段长度多态性)和PCR(聚合酶链式反应)等技术应用最广。分子标记用于贝母分类鉴定、亲缘关系分析上，国内外已有报道[22-30]，解决了以前利用经典形态分类不易区分贝母属药用植物的难题。Cai Z H[31]通过对托里贝母、伊贝母的5S-rRNA基因区间测序可知，两贝母有其特定的碱基序列，PCR-RFLP结果显示：新疆贝母和裕民贝母有相同的EcoRⅠ酶切位点，而托里贝母和伊贝母则无EcoRⅠ酶切位点。彭昕[32]设计了一对用于鉴定伊贝母的特异性PCR引物FpdP2与FpdP3，在67 ℃复性温度的条件下，只能特异地从伊贝母的DNA模板中得到扩增产物，因此可成功地鉴别出伊贝母。Wang C Z[25]应用RFLP方法对10种贝母药材进行鉴定，结果显示川贝类核糖体DNA的ITS1区存在限制性内切酶SmaⅠ的酶切位点，验证ITS1区的限制性内切酶的聚合链式反应可以用来区分贝母属。

3 展望

随着科学技术的不断变革，应用于贝母新疆植物的鉴定手段和方法也推陈出新。近10年来，色谱法[16-17]、光谱法[18]、质谱法[16-17]、热分析法[9-11]等新技术都对贝母属药用植物的分类鉴定进行了成功尝试。但物种的差异不同程度地反映在形态、细胞、遗传、生理、生态等方面，鉴定研究若仅局限于经典形态、细胞学特征、化学(药用)成分以及分子特性等的某一方面(见表2)，会导致对不同起源种类的错误划分，而单纯依赖分子生物学研究，会因分子信息量不足而造成许多误差。若将几种方法协同配合使用，则可使贝母属及其药用植物的分类鉴定研究更加准确化、科学化。因此，在继承和发展贝母传统分类学的基础上，广泛结合形态解剖学、细胞学、孢粉学、生物化学等方面的研究成果，同时加强分子生物学方面的探索和挖掘，对新疆贝母属的系统与进化进行全面综合性的研究，有望创立一个更符合自然规律的植物分类系统。

表2 贝母属新疆植物分类鉴定实验方法

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ResearchonauthenticationmethodsofFritillariaL.inXinjiang

WANG Guo-ping，FAN Cong-zhao，LI Xiao-jin，ZHU Jun

(XinJiangInstituteofChineseTraditionalMedicaandEthicalMateriaMedica，Urumq830002，China)

BulbsFritillaria(BF),an important traditional Chinese herbal medicine，was commonly used as an antitussive and expectorant.The article reviewed on taxonomic researches ofFritillariaplants in Xinjiang in recent years.

Fritillaria；Identification method；Xinjiang

新疆维吾尔自治区自然科学青年基金(2010211B34)

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李晓瑾，E-mail:xjlxj@126.com

2012-06-12)