四川道地黃連的生理形態(tài)及細(xì)胞遺傳研究.pdf

1、黃連為名貴的常用中藥，具有清熱燥濕、泄火解毒等功效，我國(guó)入藥已有兩千多年的歷史。四川是味連、峨嵋黃連和三角葉黃連等的道地產(chǎn)區(qū)。它們大多數(shù)為栽培種，野生植株已不多見(jiàn)。在黃連的生產(chǎn)栽培過(guò)程中，藥農(nóng)發(fā)現(xiàn)三角葉黃連種子不能繁育，只能采用無(wú)性繁殖；同時(shí)它對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求嚴(yán)格，僅分布在四川峨眉山及其附近山脈，生長(zhǎng)期也比味連長(zhǎng)。味連為黃連屬中在我國(guó)用藥最廣泛、栽培面積最廣、產(chǎn)量最大的黃連種。而峨嵋黃連主產(chǎn)峨眉山外，在云南也有分布。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，這三種黃連

2、的研究主要是針對(duì)栽培技術(shù)、鑒別、化學(xué)成分、藥理作用、臨床應(yīng)用等研究，運(yùn)用葉片氣孔、細(xì)胞染色體和酯酶同工酶等方法對(duì)這三種川產(chǎn)道地黃連進(jìn)行研究還未見(jiàn)報(bào)道。而葉片表皮是植物的最外部位，其特征能最快地反應(yīng)外界環(huán)境的變化，運(yùn)用葉表皮性狀的多樣性不僅可以探討種間、屬間乃至科以上分類單元的系統(tǒng)關(guān)系，也可用于分析植物形態(tài)結(jié)構(gòu)變化與適應(yīng)自然脅迫間的關(guān)系；細(xì)胞染色體能夠反映出生物遺傳和變異的規(guī)律及其內(nèi)在機(jī)理；同工酶是基因的直接產(chǎn)物，其分子間差異主要反映了基

3、因及時(shí)空表達(dá)的差異，這些結(jié)構(gòu)的差異性和相似性在一定程度上可反映植物群體間演化關(guān)系。因此，本研究對(duì)采集的黃連按種名、采集地、生長(zhǎng)年限、生長(zhǎng)環(huán)境等因素分類，進(jìn)行葉片表皮的氣孔長(zhǎng)度、氣孔指數(shù)、氣孔密度及氣孔周圍細(xì)胞數(shù)等特征研究；同時(shí)運(yùn)用幼嫩葉片進(jìn)行細(xì)胞染色體研究；采用不連續(xù)垂直板聚丙烯酰胺凝膠電泳系統(tǒng)對(duì)從新鮮根中提取的酶進(jìn)行電泳分析，在為黃連屬植物鑒別、分類、系統(tǒng)定位的進(jìn)一步探討等問(wèn)題提供科學(xué)依據(jù)的同時(shí)以期能從中找到三種黃連原植物特點(diǎn)、遺傳機(jī)

4、理和相互關(guān)系以及三角葉黃連生長(zhǎng)地點(diǎn)(區(qū)域)狹窄的原因，從而解釋三角葉黃連種子不育且只能采用無(wú)性繁殖的原因。主要結(jié)果如下： 1.通過(guò)對(duì)味連、峨嵋黃連、三角葉黃連等三種黃連的葉片氣孔長(zhǎng)度、氣孔指數(shù)、氣孔密度及氣孔周圍細(xì)胞數(shù)等表皮特征觀察研究，其數(shù)據(jù)分析采用單因素試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析SSR測(cè)驗(yàn)和t測(cè)驗(yàn)分析相結(jié)合，結(jié)果表明黃連屬植物氣孔類型穩(wěn)定；而氣孔特征的穩(wěn)定性較差，其隨環(huán)境變化差異性較大，從而葉片表皮特征不能作為黃連屬內(nèi)的分類依據(jù)，具體原因

5、還需進(jìn)一步研究；同時(shí)黃連葉片枯萎時(shí)首先褪色變黃部位為氣孔部位，而后葉片變黃枯萎甚至植株死亡等，從而在對(duì)植物生理生長(zhǎng)研究時(shí)，氣孔變化可作為一個(gè)很重要得指標(biāo)進(jìn)行研究。另外，從葉片表皮特征各項(xiàng)指標(biāo)均表明地理環(huán)境變化對(duì)黃連生長(zhǎng)影響較大。 2.通過(guò)對(duì)三種黃連嫩葉進(jìn)行處理，采用常規(guī)壓片技術(shù)壓片、觀察和照相后，對(duì)其染色體數(shù)目、染色體著絲點(diǎn)位置、染色體核型對(duì)稱性和不對(duì)稱性及染色體相對(duì)長(zhǎng)度等因素進(jìn)行分析，表明三種黃連染色體基數(shù)為x=9，均屬于Gr

6、egory對(duì)黃連屬的研究后確定的C-type染色體，但三角葉黃連的染色體明顯比其它兩種黃連略大；味連和峨嵋黃連染色體均為二倍體(2n=2x=18)，三角葉黃連染色體為同源三倍體(2n=3x=27)；依據(jù)Stebbins’對(duì)染色體對(duì)稱和不對(duì)稱程度分析表明味連和峨嵋黃連染色體屬于1A型，三角葉黃連染色體屬于2A型；依據(jù)郭幸榮提出的染色體相對(duì)長(zhǎng)度指數(shù)(I.R.L)分析，味連、峨嵋黃連和三角葉黃連的染色體組成分別為2n=2x=18=12L+10

7、M1+6M2，2n=2x=18=2L+12M1+4M2，2n=3x=27=12M1+12M2+3S。通過(guò)以上研究結(jié)果可以解釋三角葉黃連種子不育原因及其種群相對(duì)獨(dú)立性和生長(zhǎng)分布地點(diǎn)(區(qū)域)較狹窄；同時(shí)通過(guò)染色體等分析初步推斷味連和峨嵋黃連來(lái)源于共同祖先，三角葉黃連產(chǎn)生的途徑為某一未知物種通過(guò)未減數(shù)配子與正常配子的融合產(chǎn)生的。 3.通過(guò)對(duì)三種黃連新鮮根采用不連續(xù)垂直板聚丙烯酰胺凝膠電泳系統(tǒng)進(jìn)行酯酶同工酶分析，表明酯酶同工酶能夠區(qū)分出