全 文 ：收稿日期:2011 － 04 － 15
作者简介:朱艳(1972—) ，女，在职博士，从事中药生物技术
与中药资源开发的研究。E － mail:cpuzy@ 126．
com
* 通讯作者:张朝凤，E － mail:njchaofeng@ 126． com;秦民坚，
E － mail:minjianqin@ 163． com
doi:10． 3969 / j． issn． 1006 － 9690． 2011． 06． 008
基于 RAPD技术探讨黄精属部分药用植物系统位置
朱 艳1，孙 伟2，秦民坚1* ，张朝凤1*
［1．中国药科大学中药学院，江苏 南京 211198;2．无限极(中国)有限公司，广东 广州 510665］
摘 要 目的:从分子水平探讨黄精属部分药用植物间的系统位置。方法:采用 RAPD分子标记方法，以同科万寿
竹属植物宝铎草(Disporum sessile D． Don)为外类群，对百合科黄精属 19 批(6 种)药用植物进行基因组 DNA 的多
态性分析，通过聚类分析探讨黄精种属间亲缘关系。结果:筛选出 7 条随机引物，聚类结果表明，黄精属植物在属
级分类上特征明显，但属内分类有交叉。结论:RAPD技术可以为黄精属的分类和种的鉴别提供一定的理论依据。
关键词 黄精属;RAPD;聚类分析;系统位置
中图分类号:R284． 1 文献标识码:A 文章编号:1006 － 9690(2011)06 － 0034 － 04
Systematic Position of Some Medicinal Plants from Polygonatum
Based on RAPD
Zhu Yan1，Sun Wei2，Qin Minjian1* ，Zhang Chaofeng1*
(1． Department of Traditional Chinese Medicine，China Pharmaceutical University，Nanjing 211198，
China;2． Unlimited Extremely China Co，Guangzhou 510665，China)
Abstract Objective:To study the systematic position of some medicinal plants from genus Polygonatum
through molecular technology． Methods:The DNA polymorphisms of 19 groups (6 species )from genus
Polygonatum and Disporum sessile D． Don as the outgroup were detected by RAPD molecular markers．
Results:Seven arbitrary primers were screened for the RAPD analysis，phylogenetic trees revealed that
the classified features of genus were obvious while the classification of inter － genus was crossed． Conclu-
sion:RAPD markers may offer some evidence for the identification and categorization from genus Polygo-
natum．
Key words Polygonatum;RAPD;culster analysis;systematic position
黄精属 Polygonatum隶属于百合科 Liliaceae，由
Miller 1754 年建立，迄今已发表 60 余种，广布于北
温带，主要分布于喜马拉雅到日本一带，中国约 39
种，其中 20 种为我国特有种。《中华人民共和国药
典》(2010 年版一部)收载本属中药材黄精(滇黄精
Polygonatum kingianum Coll． et Hemsl．，黄精 P．
sibiricum Red．，多花黄精 P． cyrtonema Hua．)和玉竹
Polygonatum odoratum (Mill．)Druce［1］，而民间药用
来源较为复杂，有近十几种。1875 年 Baker［2］根据
叶序将黄精属分为互生叶类 Alternifolia、轮生叶类
Verticillata 和对生叶类 Oppositifolia，由于各类群间
性状交叉，地理分布区重叠，该属的分类一直存在争
议［3］，随着新类群和变异型不断发现［4］，该属至今
没有统一的分类系统，导致同属常用中药材黄精和
玉竹的原植物鉴定困难和应用混乱。
随着分子生物技术的发展，从分子水平来探索
黄精属系统问题已经成为可能，如:Tamura 等［5］对
黄精属 17 种及 1 变种的 trnk 基因进行 PCR、RFLP
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第 30 卷第 6 期
2011 年 12 月
中 国 野 生 植 物 资 源
Chinese Wild Plant Resources
Vol． 30 No． 6
Dec． 2011
分析，支持将黄精属分成两组的观点;吴世安等［6］
对黄精属植物 trnk基因和 rpl16 基因进行进行 PCR、
RFLP分析，认为互生叶种类组成了一单系，而轮生
叶和对生叶种类为多系关系，不构成一个单系;近年
来，多篇文献报道［7 － 9］利用 RAPD 技术鉴定玉竹类
药材，周晔等［10］对黄精属部分药用植物亲缘关系进
行探讨，发现不同产地的玉竹、小玉竹和多花黄精出
现一定的变异。本文在前人研究的基础上，通过
RAPD技术对黄精属部分药用植物的亲缘关系进行
分析，首次报道了狭叶黄精，长梗黄精、湖北黄精在
此系统树中的位置，利用 RAPD 技术对黄精属药用
植物进行 DNA指纹图谱研究，以期从遗传学角度为
黄精属属内关系和种的鉴别提供科学依据。
1 材料与方法
1． 1 材料
共 20 批样品，黄精属药用植物 19 批(6 种) ，原
植物均采集人鉴定，由安徽师范大学赵丽琴老师和
中国药科大学张朝凤老师协助审核，将百合科万寿
竹属的宝铎草(Disporum sessile D． Don)设定为外类
群进行试验结果的聚类分析，以上实验材料均于
2010 年 7 月至 2011 年 3 月间采自江苏、安徽、昆明、
湖北、吉林等地，每个样品随机取样 10 株，于 － 20℃
冰箱保存。具体来源见表 1，凭证标本保存于中国
药科大学中药资源教研室。
表 1 用于 RAPD 分析的原植物来源
序号 名称 种名 产地(采集人、采集时间)
1 黄精 Polygonatum sibiricum Red． 江苏南京中山植物园(朱艳，2010 － 9)
2 多花黄精 P． cyrtonema Hua． 江苏南京中山植物园(朱艳，2010 － 9)
3 长梗黄精 P． filipes Merr． 安徽六安霍山(赵丽琴，2010 － 7)
4 多花黄精 P． cyrtonema Hua． 安徽六安霍山(赵丽琴，2010 － 7)
5 多花黄精 P． cyrtonema Hua． 浙江天目山(赵丽琴，2010 － 7)
6 黄精 P． sibiricum Red． 广西桂林(苏大荣，2010 － 10)
7 黄精 P． sibiricum Red． 广西桂林(苏大荣，2010 － 10)
8 黄精 P． cyrtonema Hua． 陕西渭南(孙伟，2010 － 10)
9 湖北黄精 P． zanlanscianense Pamp． 湖北赤壁(吴刚，2010 － 10)
10 黄精 P． sibiricum Red． 云南昆明(王琼，2010 － 10)
11 黄精 P． sibiricum Red． 云南昆明安宁(王琼，2010 － 10)
12 黄精 P． sibiricum Red． 云南昆明阿子营(王琼，2010 － 10)
13 黄精 P． sibiricum Red． 云南玉溪易门(王琼，2010 － 10)
14 黄精 P． sibiricum Red． 云南富民县(王琼，2010 － 10)
15 狭叶黄精 P． stenophyllum Maxim． 吉林长白山(安海山，2010 － 8)
16 多花黄精 P． cyrtonema Hua． 中国药科大学植物园(朱艳，2011 － 3)
17 玉竹 P． odoratum (Mill．)Druce 中国药科大学植物园(朱艳，2011 － 3)
18 玉竹 P． odoratum (Mill．)Druce 江苏南京中山植物园(朱艳，2010 － 9)
19 玉竹 P． odoratum (Mill．)Druce 浙江天目山(赵丽琴，2010 － 7)
20 宝铎草 Disporum sessile D． Don 安徽六安霍山(赵丽琴，2010 － 7)
1． 2 方法
1． 2． 1 总 DNA的提取
参照改良 CTAB 法［11］，稍加改动，具体如下:
植物材料经蒸馏水洗净后用吸水纸吸干，剪碎，在
研钵内用液氮冷却碾碎成细粉。取 200 mg 材料置
于 1． 5 mL 的离心管内，加入 65℃预热的提取液 1
mL，置 65℃水浴，并不断震摇，提取 40 min。室
温，8 000 r /min 离心 10 min。吸取上清液至另一
1． 5 mL的离心管中，加入等体积的氯仿 －异戊醇(
24∶ 1)萃取液，轻轻颠倒混匀。室温，10 000 r /min
离心 10 min，小心吸取上清液至另一离心管中，重
复上述步骤 2 ～ 3 次，直至两相间的蛋白质除尽。
吸取上清液至另一干净的离心管中，加入 0． 7 倍体
积预冷的异丙醇，－ 20℃放置 1 h。4℃ ，12 000 r /
min离心 20 min。弃去上清液，沉淀用 70%乙醇
300 μL 漂洗 2 次，4℃，12 000 r /min 离心 5 min，
弃去上清液。室温风干，用 50 μL 双蒸水溶解
DNA，4℃保存待用。
1． 2． 2 PCR反应
PCR反应体系的总体积为 25μL，包括 10 × PCR
—53—
第 6 期 朱 艳，等:基于 RAPD技术探讨黄精属部分药用植物系统位置
buffer 2． 5 μL，25 mmol· L －1 MgCl2 2． 5 μL，2． 5
mmol·L －1 dNTP 2． 5 μL，10 mmol·L －1引物 1． 0
μL，Taq DNA聚合酶 0． 2 μL，Template DNA 5 ～ 10
ng，ddH2O补足至 25 μL。
扩增程序为:94℃预变性 3 min，94℃变性 50 s，
36℃复性 50 s，72℃延伸 100 s，40 个循环后，72℃延
伸 5 min。以 ddH2O 代替模板 DNA 作空白对照。
扩增产物以于 1． 5%琼脂糖凝胶上，用 1 × TAE电泳
缓冲液电泳，紫外检测电泳结果并拍照。
1． 3 数据统计与分析
对凝胶紫外成像系统中重复性好且清晰的条带
进行统计分析，以 DNA Marker DL2000 作分子量标
记，比较反应条带在凝胶上的迁移率，将迁移率相同
的条带视为同源位点，得到［1，0］数据矩阵(有条带
计为“1”，无条带计为“0”) ，用 SPSS 分析软件中的
Jaccard方法计算黄精属药用植物及宝铎草的相似
系数，用 Withingroups linkage方法进行聚类分析，建
立黄精属药用植物的亲缘关系树状图。
2 结果与分析
2． 1 RAPD扩增
随机选择 1 份样品，分别用 50 条 10bp 随机引
物(上海生工生物技术有限公司合成)进行引物初
筛，从 50 条引物中筛选出谱带清晰且多态性较好的
引物进行复筛，最终筛选出 7 条扩增条带清晰、反应
稳定且多态性较好的随机引物用于黄精属植物的
RAPD分析，其中引物 S51 的扩增结果见图 1。7 条
RAPD随机引物的序列及其扩增结果见表 2，由表 2
可见，7 条引物共扩增出条带 48 条，其中多态性条
带 37 条，平均多态性条带百分率达 77． 1%，扩增产
物多集中在 200 ～ 2000 bp。
图 1 引物 S51 的 RAPD扩增图谱
表 2 用于 RAPD分析的引物序列及扩增结果
引物 序列
扩增
总带数
多态性
条带数
多态性条
带百分率 /%
S5 TGCGCCCTTC 6 5 83． 3
S48 GTGTGCCCCA 8 7 87． 5
S51 AGCGCCATTG 7 5 71． 4
S276 CAGCCTACCA 5 4 80． 0
S312 TCGCCAGCCA 8 7 87． 5
P6 GTGTGCCCCA 8 5 62． 5
P7 AGCGCCATTG 6 4 66． 7
总计 48 37 77． 1
2． 2 聚类分析
根据 RAPD结果计算供试的黄精属药用植物及
宝铎草间的相似系数，可以看出宝铎草与黄精属药
用植物的相似系数非常低，其中与安徽霍山的长梗
黄精相似系数最低，为 0． 077，与中国药科大学药用
植物园的玉竹相似系数最高，也仅为 0． 190。黄精
属药用植物与宝铎草的聚类分析结果见图 2。
图 2 基于 RAPD分析的黄精属部分药用植物聚类图
取 λ = 14，供试的样品被明显分为两大类，黄精
属的药用植物全部聚为一类(C 类) ，而宝铎草单独
聚为一类，从分子水平论证了宝铎草被划归于百合
科万寿竹属，而不是黄精属。这也从一定程度上说
明了黄精属在“属”一级上的分类特征比较清晰，与
近缘类群容易区分，是公认的比较自然的属。取 λ
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中 国 野 生 植 物 资 源 第 30 卷
= 7． 5 处，黄精属药用植物被分为 4 类，聚类图上出
现交叉现象，来自湖北赤壁的湖北黄精，安徽六安霍
山的长梗黄精没有与其它的黄精属药用植物聚在一
起，而是各自单独作为一类，说明这两种植物与黄精
属的其它药用植物之间的亲缘关系较远。不同产地
的玉竹基本上聚在一起，λ = 5． 5 处，玉竹与来自南
京、安徽的多花黄精聚在一起(B 类) ，但是来自浙
江天目山的多花黄精却聚到了不同产地的黄精这一
支(A 类) ;来自昆明的 4 种黄精与陕西黄精聚在一
起，而来自广西桂林、云南富民、南京中山植物园的
黄精与吉林的狭叶黄精却聚在一起，从中可以看出
部分种类在地理分布上相互重叠，种的界限相对比
较模糊。
3 讨 论
黄精属药用植物的分类一直是个难题，特别是
近年来新种的发表［12］，更增添了分类与鉴定的困
难，这从黄精属部分药用植物的聚类图上可窥见一
斑。从我们收集的黄精属药用植物的形态外观来
看，来自陕西渭南的黄精与来自吉林长白山的狭叶
黄精均为轮生叶，在 λ = 5 处并未聚为一类，而在 λ
= 7． 5 处与其它来自不同产地的黄精聚为 A 类，这
可能从一定程度上说明了互生叶系与轮生叶系的某
些植物中的某些形态上已存在差异减小的现象，这
也印证了吴世安［6］认为黄精属仍处在比较活跃的
分化期的观点。
湖北黄精根茎味苦，不能入药，长梗黄精一直以
来被视为黄精的掺伪品，误食不但不能达到临床疗
效，甚至引发中毒，两者各自单独聚为 1 类，从而很
好地与黄精属其它药用植物区别开来。
RAPD 分析用于分类和鉴定，有其独到的优
势，可在不知道目的基因序列的情况下产生丰富的
DNA多态性［13 － 14］，因此被成功地运用于动植物药
材品种鉴定、原植物的种属特异性研究、易混淆品种
的鉴别许多方面。长梗黄精和湖北黄精在植物形态
均为互生叶，利用 RAPD 技术分可明显的区分这两
个非药源品种，首次确定了包括狭叶黄精在内 3 个
非药源植物与《中国药典》记载的黄精、多花黄精以
及玉竹之间的亲缘关系，认为来自云南昆明的 4 种
黄精与陕西的黄精亲缘关系比较接近，而广西桂林、
云南富民、南京中山植物园、吉林长白山的狭叶黄精
亲缘关系比较接近，至于来自浙江天目山的多花黄
精为何没有与产自安徽六安霍山、南京的多花黄精
聚在一起，有待采用其它分子生物学方法来进行更
深入的研究。
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