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鼠尾草属植物研究进展



全 文 :湖南农业科学 2009,(3):137~139,147 Hunan Agricultural Sciences
鼠尾草属植物研究进展
曹丽敏
(衡阳师范学院生命科学系,湖南 衡阳 421008)
摘 要:鼠尾草属属于唇形科,大多数具有重要的药用与观赏价值。对鼠尾草属植物的形态学特征、繁殖生物学、分子生物学、
药用价值及化学成分等方面的研究进展进行了综述,并对其植物保护与利用的研究趋势进行了展望。
关键词:鼠尾草;形态特征;化学成分;资源利用
中图分类号:S567.9 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2009)03-0137-03
鼠尾草属(Salvia L.)属于唇形科(Labiatae),草
本、半灌木或灌木,本属约 700~1 050余种,主要分
布于热带和温带地区,我国有 78种,分布于全国各
地[1]。目前有关鼠尾草属植物的研究已涉及形态学、
细胞学、繁殖生物学、药用价值、植物化学等各分支
学科领域,笔者对鼠尾草属的研究历史和进展进行
了初步总结。
1 形态学研究
1.1 腺毛特征
Corsi等[2]对撒尔维亚的腺毛进行了研究,将其
归为 5 种类型(1 种盾状,4 种头状)。BISIO [3]对
Salvia blepharophylla 的腺毛和分泌结构进行了研
究。郑宝江等[4]利用电镜对兰花鼠尾草(Salvia fari-
nacea Benth.)进行研究,发现其头状腺毛(capitatet-
richomes)和盾状腺毛(peltatetrichomes)在超微结构
方面存在明显不同,盾状腺毛的分泌细胞中占优势
的细胞器是质体,而头状腺毛中是内质网和质体;成
熟的盾状腺毛角质层下间隙明显,而头状腺毛不明
显;盾状腺毛的柄细胞的侧壁出现完全的角质化现
象,而头状腺毛则无;头状腺毛的基细胞液化程度比
盾状腺毛的高,推测盾状腺毛的寿命比头状腺毛的
要长些,他们的观点与Werker [5]把头状腺毛称为短
命腺毛,盾状腺毛称为长命腺毛的观点是一致的。
1.2 叶表皮微形态研究
张利等[6]利用光学显微镜比较研究了丹参及四
川鼠尾草属植物的叶表皮特征,发现鼠尾草属植物
的气孔器类型、表皮毛和腺毛类型在各物种间具有
一致性。气孔器类型多为横列型,主要分布在叶片
下表皮。表皮毛都为单列多细胞毛,腺毛普遍分布
在上下表皮,主要为短柄多细胞头腺毛。而表皮细
胞形状、垂周壁式样、气孔分布等特征存在一定的
差异,因此这些特征可作为亚属间、种间分类的依
据。同时表皮细胞形状和垂周壁式样等特征也可以
为丹参的品种和归属鉴定提供参考依据。
1.3 细胞学研究
细胞学,实际是指染色体资料与分类学相结合
的细胞分类学,研究内容主要包括细胞有丝分裂间
期细胞核的形态、前期染色体的构型、中期染色体
数目形态结构、中期染色体数目、形态结构等。由于
染色体是遗传信息的载体,具有贮存、复制和传递
遗传信息的功能,因此染色体的数目、形态和行为
的稳定性和变异性能反映生物的遗传、变异和进
化。通过对植物及相关类群进行细胞学的比较研
究,可以探讨植物系统演化规律、亲缘关系等方面
的问题[7]。研究证实,鼠尾草属的染色体数目在属内
具有多样性,多为 12,14,16,22,24,44[8- 15]。
1.4 孢粉学
大量花粉资料显示,花粉形态是进行被子植物
系统分类的重要依据。在被子植物系统研究中,孢
粉学能在短时间内,利用很少资料获得大量信息。
杨德奎等[16]利用扫描电子显微镜首次对山东鼠尾草
属(Salvia L.)3种植物的花粉形态进行了观察和研
究。研究结果表明,该属花粉为长球形和扁球形,具
6沟,外壁具网状雕纹,本属花粉粒形状、大小和外
壁雕纹可以作为种间分类的依据。
2 繁殖生物学研究
大部分鼠尾草属植物都是通过药隔的杠杆原
理传粉。雄蕊为丁字形构造,其药隔起着杠杆作用,
对蜂媒传粉有巧妙的适应性,当蜂入花采蜜时,头
部推动药隔的下管,同时上臂的花药因杠杆作用向
蜂倒下,把花粉抹在蜂背上,带至它花授粉。该属植
物的雌雄蕊是不在同一时间内成熟的,而且是雄蕊
先熟,可以避免自花传粉[1]。但也有少数植物“杠杆”
处于不活动状态。Wester等[17- 18]对如玻利维亚的鸟
收稿日期:2009-02-18
基金项目:湖南省自然科学基金资助项目(07JJ6033)
作者简介:曹丽敏(1970 -),女,湖南郴州市人,讲师,主要从
事系统与演化植物学研究。
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2009.03.040
湖南农业科学
媒植物 Salvia haenkei的传粉进行了观察。他们发
现这种植物的管状花冠迫使鸟类处于一个特定的
位置致使花粉从伸出的花粉囊转移到鸟类的羽毛
和嘴上。雄蕊的杠杆发育完全但不能移动,因为不
育的臂紧靠着上面的花冠没有空间可供移动。他们
认为这种杠杆机制的精简反映了植物对鸟媒传粉
的适应。韦薇等[19]对荫生鼠尾草的雄蕊进行了研
究,发现雄蕊普遍有变异。他们根据变异的不同情
况,将其分为 6种类型。为了物种的延续,变异花一
般结构简单,是荫生鼠尾草在营养物质有限的情况
下的一种保护机制,牺牲一部分花,减少物质的消
耗,从而保证另一部分获得充分的营养物质,执行
传粉功能,完成生殖过程。王宗霞等[20]对药用植物
蓝花鼠尾草(Salvia farinacea)进行了组织培养、生
根诱导、过渡移栽的试验研究,为今后的药用植物
资源的开发和利用提供了科学的参考资料。
3 分子生物学研究
从 20世纪 80年代开始,随着 PCR技术、DNA
测序技术和计算机分析技术方法的不断完善和迅
猛发展,分子系统学蓬勃兴起,使植物系统学研究
进入了广泛深入的迅速的发展时期。采用分子系统
学方法分析鼠尾草属药用植物及其近缘种的遗传
多样性,能为准确进行基源鉴定、阐明本属内的种
间关系及发现新的药用资源提供分子证据。但迄今
为止,鼠尾草属植物的分子学方面的资料不多。王
迎等[21]从野外采集的 27个鼠尾草属植物叶片样品
中分离提取 DNA,PCR扩增 ITS区及 5.8 S RNA完
整序列并测序。结果表明 27个鼠尾草样品的 ITS
及 5.8 S RNA区序列全长为 612~617 bp,5.8S RNA
序列相当保守,ITS区段则在亚属间差异明显,原产
我国的该属植物与欧美引进种明显具有不同起源。
Melpomeni[22]利用 RAPD分子标记对 Salvia fruticosa
的遗传多样性进行了研究。聂洪丽等[23]以鼠尾草属
植物为原料,采用 CTAB法提取 DNA,并在 TSB法
及氯化锂沉淀法的基础上改进并建立了一种高效
高质量提取 RNA的方法。
4 药用价值研究
鼠尾草属植物中的许多种类不仅具观赏价值,
还有美容功效,最重要的是其药用功能。其中许多
药用植物,在汉、藏医临床应用历来已久,如甘西鼠
尾 草 (Salvia przewalskii)、 黄 花 鼠 尾 草(S.
roborowskii)、粘毛鼠尾草(S. glutinosa)、锡金鼠尾草
(S. sikkimensis)等全草可药用,主要功用为排脓生
肌与活血调经,是藏药中活血化瘀的要药[24]。丹参
(S. miltiorrhiza)在中医临床中应用较广泛,近年来
研究发现该药材中含有多种化学成分对血小板聚
集有明显的抑制作用,可以抑制肝癌肿瘤细胞的扩
散[25]。此外,甘西鼠尾草(S. przewalskii)、褐毛丹参
(S. przew-alskii var. mandarinorum) 和滇丹参(S.
yunnanensis)的根在中医临床上作为丹参入药,具
有活血祛淤、安神宁心、排脓止痛等功效[24]。国外对
鼠尾草属植物药用功效的研究与应用也由来已久,
鼠尾草属植物在西欧作为传统用药的历史可追溯
至远古时代[26]。Dobrynin等[27]发现从鼠尾草属植物
中可提取抗生素。此外研究还发现,可从鼠尾草属植
物中提取出具有提高人类记忆力和注意力的有效成
分[28- 29]。鼠尾草属植物也是非洲的传统用药,近年
来,Kamatou等[30]对非洲鼠尾草属 17种植物进行研
究,发现其还具有抗疟和抗癌的作用。Perry[31]研究
了西班牙的一种鼠尾草,发现其对痴呆症的治疗具
有一定的疗效。
5 植物化学研究
由于鼠尾草属植物具有重要的药用价值,中外
学者对其主要化学成分的研究较多。汪红等[32]运用
梯度洗脱测定鼠尾草属植物对鼠尾草属 13 个种
26个样本进行非线性映射分析,鉴定出鼠尾草属
植物中所含丹参素等 9种主要成分的含量。常军
民等[33]从新疆鼠尾草(S. desertaSchang)根中分离得
到正三十三烷(Tritriacontane)等 8个单体成分。屈
英薇等[34]发现鼠尾草属植物的化学成分按结构可
分为精油、萜类化合物、多酚类化合物、甾类化合物
等。Smirnova[35]发现鼠尾草属植物中含有类黄酮及乙
酰基,Dobrynin(1976)等[26]发现从撒尔维亚中可提
取抗菌剂,Bozan等[36]发现从鼠尾草属植物中可提
取抗氧化剂以及清除自由基的成分。Azcan等[37]研
究表明鼠尾草属植物的种子油中主要含有不饱和
油酸、亚油酸、亚麻酸和棕榈酸等。Lukasz Kuzma[38]
研究表明鼠尾草属植物中主要含二萜类和三萜类
化合物。S. Shamsudinov [39]研究表明鼠尾草属植物中
主要含多酚和三萜类化合物。Kenjeric等(2008)[40]
发现鼠尾草属植物蜂蜜中富含类黄酮。Kelen[41]研究
了几种鼠尾草属植物,发现其中所含的迷迭香酸具
有抗氧化功能。
6 资源的开发利用
鼠尾草属植物具有重要的经济价值,一些植物
如一串红(S. splendens)、朱唇(S. coccinea)等花冠
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曹丽敏等:鼠尾草属植物研究进展
奇特并集成花序,花色艳丽,具有较高的观赏价值,
在我国庭园中广为栽培。本属中大多数植物如丹参
(S. miltiorrhiza Bunge)、红根草(S. prionitis)、云南
鼠尾草(S. yunnanensis)和甘西鼠尾草(S. przewal-
skii)等具有重要的药用价值,但为人们充分利用的
只有丹参(S. miltiorrhiza)、南丹参(S. bowleyana)等
少数种类,其余大多数药用植物只是偶尔在民间利
用,它们的药用价值没有得到充分的发掘,因此鼠
尾草属植物资源尤其是药用植物资源还有非常广
阔的开发利用前景。此外,鼠尾草属药用植物资源
的更新、扩大及保护方面的研究工作比较薄弱。对
其资源的利用应建立在可持续发展的基础上,不但
要充分利用和开发资源,而且应做好植物资源的保
护工作,采取人工栽培、组织培养等人工繁育技术
进行资源保护。
综上所述,鼠尾草属植物已在各分支学科取得
了比较显著的研究成果,但是在比较胚胎学、花器
官发生发育、分子生物学以及植物资源的开发利用
等方面还有待于进一步的研究,以便更好地对其植
物资源进行开发和可持续利用。
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(责任编辑:石 君)
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与基础设施建设。三是要加快农村小型基础设施产
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责任,充分调动广大农民投资建设和管好农村小型
基础设施的积极性,建立长效管护机制。
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