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STUDIES ON THE POPULATION DIFFERENTIATION OF ARALIA ELATA (Miq.) SEEM.(Ⅰ) ANALYSIS OF THE KEY TAXONOMIC CHARACTERS

龙牙楤木种群分化研究(Ⅰ)-主要分类特征的数量分析



全 文 :叶万辉 ,匡海学: 黑龙江 ,哈尔滨 ,黑龙江中医药大学中药系 ( Department of Chinese Pharmacy, Heilongjiang Univer-
sity of T raditi onal Ch inese M edicine, Harbin, 150040, P. R. China)。
娄彦明: 黑龙江 ,加格达奇 ,大兴安岭森林调查规划院 ( Daxinganling Ins ti tu te of fores t Inven tory and planning ,
Jageddaqi 165000)。
 桑立军: 黑龙江中医药大学中药系 95届毕业生。
 * 国家自然科学基金、黑龙江省科委、黑龙江省教委资助项目。
  1996年 8月收稿。
BULLETIN OF BOTAN ICAL RESEARCH
第 16卷 第 4期 1996年  10月
Vol. 16  No. 4 Oct. ,   1996
龙牙木忽木种群分化研究 (Ⅰ )—主要分类特征的数量分析*
叶万辉 匡海学 娄彦明 桑立军
STUDIES ON THE POPULATION DIFFERENTIATION
OF ARALIA ELATA (Miq. ) SEEM. (Ⅰ ) ANALYSIS
OF THE KEY TAXONOMIC CHARACTERS
Ye Wan- hui  Kuang Hai- xue  Lou Yan- ming  Sang Li- jun
〔摘 要〕 通过对采自黑龙江省小兴安岭、张广才岭和完达山地区的龙牙木忽
木的主要分类学特征的数量分析 ,发现此区域的该物种具有明显分化为两个类群
的趋势 ,一类属于原变种 A . elata var. elata , 另一类为新组合变种 A. elata var.
mandshurica ( Rupr. et Max im. ) W. H. Ye,初步说明了本区域龙牙木忽木种群分
化的基本特点。
关键词 木忽木 ;种群分化 ;分类 ;形态变异
1.前  言
龙牙木忽木是指分布于我国东北地区及日本、朝鲜和俄罗斯远东地区的 Aralia属木本类
群 ,具有很重要的经济价值〔1- 4〕。 近年来的药理学研究表明 ,龙牙木忽木的作用与人参相似 ,
具有“适应原”样作用。 龙牙木忽木可提高动物的活动能力 ,并阻止疲劳的发展。 龙牙木忽木总
皂甙对很多疾病有较高的治疗价值 ,如可治疗脑力和体力的疲劳过度等 ;从龙牙木忽木提取
的皂甙可作为保健药品使用 ,国内亦有利用龙牙木忽木总皂甙作为抗肝炎药物的〔5- 7〕。
自 1754年 Linnaeus以 Aral ia命名该属植物以后 ,国内外已有众多学者对东北地区的
龙牙木忽木的形态、分布和分类进行过研究 ,并先后使用过不同的学名 (表 1)。
许多学者认为龙牙木忽木之所以具有广泛的医疗价值 ,是由于其含有不同的化学成分组
成所导致的。因此 ,各国家学者都集中于龙牙木忽木的化学成分研究 ,先后分离出多种皂甙类
成分〔 7- 9〕。但是 ,各位学者分离出的成分组成有所区别 ,有的甚至相差较远〔 8〕。这种成分上的
差异 ,必然要影响到龙牙木忽木的医疗应用。因此 ,为了说明产生这种成分差异的原因 ,保证
龙牙木忽木的医药应用工作的顺利开展 ,我们在对其主要分类特征进行定量化统计和分析的
基础上 ,对东北地区龙牙木忽木的形态变异与分化进行了研究。
表 1 各国学者对东北地区龙牙木忽木的分类学处理
Table 1  The classification of Aralia in northeast of china by diff erent authors
年  代
Dates
作  者
Autho rs
分 类 处 理
Applying names
1840 M iquel Dimorphanthus elatus Miq.
1845 Siebo ld & Zuccarini Aralia canescens Sieb. et Zucc.
1856 Ruprecht & Max imowicz Aralia mandshurica Rupr. e t Maxim.
1864 M iquel Aralia spinosa Miq.
1868 Seemann Aralia elata ( M iq. ) Seem. Aralia mandshurica Sccm.
1909 Nakai Aralia chinensis Nakai
1950 Koma rov
Aralia mandshurica Rupr. e t Max im. Aralia elata ( Miq. )
Seem.
1959 刘慎谔 Aralia mandshurica Rupr. e t Maxim.
1971 Noda Aralia elata ( M iq. ) Seem.
1979 Kitag aw a Aralia elata ( miq. ) Seem.
1986 周以良 Aralia elata ( M iq. ) Seem.
2.材料与方法
研究标本采自黑龙江省的小兴安岭 (带岭 , 47°10′N, 128°53′E)、张广才岭 (帽儿山 , 46°
20′N , 127°31′E)、完达山 (东方红 , 46°18′N, 133°10′E)等地。
对所采集的龙牙木忽标本的主要分类性状进行测量 ,内容包括:花序的二次分枝轴长、小
叶柄长、小叶长、小叶宽 ,总计测量 57份标本 ,取得花序数据 612个、小叶数据 564组 (包含
有小叶柄长、小叶长、小叶宽方面内容 )。对所测得的数据用 Statg raph( 2. 6)计算程序进行数
据的统计处理。
3.研究结果与分析
3. 1? 花序二次分枝轴长的分析
472 植  物  研  究                16卷
根据龙牙木忽木的分类性状描述 ,花序二次分枝轴长是本属植物最主要的分类依据之
一。因此 ,对带岭、东方红、帽儿山三地所采集标本的花序二次分枝轴长进行了测量和统计分
析 ,得到如下结果 (表 2)。
表 2     各采集地标本花序二次分枝花轴的轴长分析      单位: cm
Table 2   The length of secondary rachis of the inf lorescence in different sites
花序二次
轴长值域
LSR
总  体
To tal
频数 频度
带 岭 (% )
Dailing
总体 组Ⅰ 组Ⅱ
帽儿山 (% )
Maoer shan
总体 组Ⅰ 组Ⅱ
东方红 (% )
Dong fanghong
总体 组Ⅰ 组Ⅱ
0— 1 5 0. 617 3. 16 4. 05 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00
1- 2 35 5. 179 10. 53 13. 51 2. 057 3. 150 2. 17 3. 03
2- 3 70 11. 438 10. 53 13. 51 7. 143 7. 874 8. 70 12. 12
3- 4 134 21. 895 26. 32 33. 78 30. 714 33. 858 23. 91 33. 33
4- 5 102 16. 667 12. 63 16. 22 17. 857 19. 685 23. 91 33. 33
5- 6 57 9. 314 4. 21 5. 41 7. 143 7. 874 13. 04 18. 18
6- 7 48 7. 843 4. 21 5. 41 11. 429 12. 598 -
7- 8 41 6. 699 8. 42 5. 41 19. 05 8. 571 9. 449 -
8- 9 41 6. 699 4. 21 2. 70 9. 52 4. 286 4. 724 -
9- 10 25 4. 085 4. 21 19. 05 0. 714 0. 787 6. 52 23. 08
10- 11 11 1. 798 3. 16 14. 29 - 2. 17 7. 69
11- 12 17 2. 778 4. 21 19. 05 - 6. 52 23. 08
12- 13 11 1. 97 3. 16 14. 29 2. 143 23. 08 4. 35 15. 38
13- 14 8 1. 307 0. 00 0. 00 3. 571 38. 46 6. 52 23. 08
14- 15 5 0. 817 1. 05 4. 76 2. 143 23. 08 2. 17 7. 69
15- 16 2 0. 327 0. 00 1. 428 15. 38 0. 00 0. 00
∑ 612 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
各地点及分组取测的标本号为:
带岭总体: № . 10052, 10053, 10054, 10055;组Ⅰ : № . 10052, 10055;组Ⅱ : № . 10053, 10054
帽儿山总体: № . 10031, 10033, 10038, 10042;组Ⅰ : № . 10031, 1033, 10038;组Ⅱ : № . 10042
东方红总体: № . 10022, 10028;组Ⅰ : № . 10028;组Ⅱ : № . 10022
3. 1. 1 全部标本的花序二次分枝轴长统计分析
有 90%以上的花序二次分枝轴长低于 10cm,符合 Aral ia mandshurica的特征范围。总
体轴长变化范围在 0. 6~ 16. 0cm之间 ,平均值为 5. 5138cm。 分布上仅在 3~ 4cm之间有一
个峰值 ,约占总频度的 22%。花序二次分枝轴长超过 10cm的仅占 9% ,处于 2~ 5cm之间可
达 50%。 由此可见 ,所取测量的标本大部分属于 Aralia mandshurica范围。
3. 1. 2 带岭标本的花序二次分枝轴长统计分析
采自带岭的 10052, 10053, 10054和 10055号标本 ,虽呈现出连续的分布状态 ,但仍可看
出有两个类群的分化。其中 10052和 10055号标本 ,轴长处于 0~ 9cm之间 ,并在 3~ 4cm之
间出现一个峰 ;而 10053、 10054号标本的轴长分布在 7~ 15cm之间。二者之间稍有交叉 ,但
仍可看出有二个类群存在。
4734期      叶万辉等: 龙牙木忽木种群分化研究 (Ⅰ )—主要分类特征的数量分析
3. 1. 3 帽儿山标本的花序二次分枝轴长统计分析
采自帽儿山老爷岭生态站的 10031, 10033, 10038和 10042号标本的花序二次分枝轴
长 ,有两个主要峰值 ,一个在 3~ 4cm之间 ,一个在 13~ 14cm之间 ,而在 10~ 12cm之间无分
布。而这种分布正分别符合 Aral ia mandshurica和 Aral ia elata的鉴定特征 ,超过 12cm的
花序二次分轴仅占全体的 9. 29% (№ . 10042) ,小于 10cm的占全部的 90. 71% (№ . 10031,
10033, 10038) ,总体平均值为 5. 6864cm。
3. 1. 4 东方红标本的花序二次分枝轴长统计分析
采自东方红的 10022和 10028号标本的花序二次分枝轴长也可见到有一个无数据的间
隔带 ,不过这个间隔带位于 6~ 9cm之间 ,基本符合传统的 Aralia mandshurica和 A. elata
的鉴定区别 ,其中大于 9cm的约占 28. 26% (№ . 10022)。
通过对黑龙江省三个典型地域 (小兴安岭、完达山、张广才岭 )所采集的 Aral ia标本的
统计分析 ,可知分布于黑龙江省的 Aral ia花序二次分枝轴长总体在 3~ 4cm之间 ,但从中仍
可看出有两个类群的分异 ,其界限大致在 8~ 10cm左右。 小于此值的标本符合 A. mand -
shurica的特征 ,大于此值的标本则符合 A . elata的特征。因此 ,可看出有分异成二个类群的
趋势。
3. 2 小叶的叶柄长度分析
小叶的叶柄长度也是 Aral ia属植物分类的重要鉴别特征。本文除对所有标本的小叶柄
长进行统计外 ,还对带岭和老爷岭的标本进行了单独的统计分析 (表 3)。
表 3 各采集地标本小叶叶柄的长度分析      单位: cm
Table 3   The length of leaflet petiole of the compound leaf in diff erent sites
小叶叶
柄长值域
LLP
总 体
To ta l
频数 频度
带岭 (% )
Dailing
总体 组Ⅰ 组Ⅱ
帽儿山 (% )
Maoer shan
总体 组Ⅰ 组Ⅱ
东方红
Dong fanghong
总体 (% )
0. 0- 0. 1 53 27. 179 17. 24 15. 38 20. 00 36. 4 24. 0 63. 8 5. 00
0. 1- 0. 2 52 26. 667 31. 03 34. 62 30. 00 27. 3 24. 0 36. 2 0. 00
0. 2- 0. 3 41 21. 026 27. 59 26. 92 50. 00 31. 8 42. 4 12. 50
0. 3- 0. 4 20 10. 256 10. 34 7. 69 6. 9 9. 3 12. 50
0. 4- 0. 5 10 5. 128 0. 00 0. 00 0. 00
0. 5- 0. 6 6 3. 077 3. 45 7. 69 37. 50
0. 6- 0. 7 3 1. 538 3. 45 0. 00 25. 00
0. 7- 0. 8 5 2. 564 3. 45 3. 85 12. 50
0. 8- 0. 9 1 0. 513 0. 00 0. 00
0. 9- 1. 0 2 1. 026 3. 45 3. 85
1. 0- 1. 1 2 1. 026 -
195 100 100 100 100 100 100 100 100
各地点及分组取测的标本号为:
带岭总体: № . 10052, 10053, 10055;组Ⅰ : № . 10052, 10055;组Ⅱ : № . 10053
帽儿山总体: № . 10033, 10036,组Ⅰ : № . 10033,组Ⅱ : № . 10036;东方红总体: № . 10003
3. 2. 1 全部标本小叶的叶柄长度
总体介于 0~ 11mm之间 ,其中大部分集在 0~ 2mm之间 ,可占全体的 50%以上。
3. 2. 2 带岭标本的小叶柄长
474 植  物  研  究                16卷
总体介于 0~ 10mm之间 ,其中 10053号标本 (属于 A. elata范围 )的叶柄长在 0~ 3mm
之间 , 10052号和 10055号标本 (属于 A. mandshurica范围 )分布于 0~ 10mm之间。由此可
见 , A. elata的叶柄变化范围较小 , A . mandshurica的叶柄变化较大。
3. 2. 3 帽儿山标本的小叶柄长
总体介于 0~ 8mm之间 ,其中 10036号标本 (属于 A. elata范围 )的叶柄长度在 0~
2mm之间 ,而在 10033号标本 (属于 A. mandshurica范围 )在 0~ 5mm之间 ,也表现出变异
范围较大的特点。
从小叶柄的长度分布状况看 ,本区域 Aralia木本类群的小叶柄长度变化较大 ,总体数
值的分布有一定的连续性。 但经仔细分析 ,仍可看出有分异性的存在 ,其中 Aralia elata的
小叶柄长度变异较小 ,仅在 0~ 3mm之间。相反 A. mandshurica的小叶柄长度变异则较大 ,
可达 0~ 11mm之间。小叶柄长度上的这个分异规律 ,也为我们鉴别这两个类群提供了依
据。
3. 3 小叶的宽 /长比值分析
本次研究所采集标本的小叶的宽 /长比值变化较小 ,总体 195个数据的统计平均值为
0. 48,并且各地点之间的差别不明显。其中采自带岭的 10052号和 10055号标本 (属于 A.
mandshurica范围 )的统计平均值为 0. 47, 10053号标本 (属于 A. elata范围 )为 0. 52。 采自
帽儿山的 10033号标本 (属于 A . mandshurica范围 )为 0. 45,同地点的 10036号标本 (属于
A. elata范围 )为 0. 54。采自东方红的 10003号标本为 0. 55。
4.? 结论与建议
通过上述分析可知 ,在黑龙江省的 Aral ia木本类群中 ,有些符合 A . elata的特征 ,可直
接定名为 Aralia elata。 另外 ,还有一些花序二次分枝轴长为 0~ 10cm ,叶柄长在 0~ 10mm
之间 ,变异较大的属于 A. mandshurica范围。
据此我们认为黑龙江省的 Aralia属的木本类群 ,已体现出向两个类群分化发展的趋
势 ,虽然过去从分类学角度将其确定为两个种类。但由于它们在某些性状上具有一定的连续
性 ,表明该类群虽已分异 ,但分化的尚不十分明显。 因此 ,我们认为此两类群虽然有差异 ,但
不适合分别作为种级处理。
从现有的研究资料上看 ,将这两类群归属于 A. elata是符合事实和国际命名法规的。
但为了体现出该物种的分化特点 ,现暂时将属于 A. mandshurica特征的类群置于 A. elata
种下 ,做为一个新组合变种处理。待以后对该类群的其它特征进行详细的研究后 ,再对其分
类地位和命名问题做进一步的论述。
因此 ,我们将本地区的 Aralia属木本类群分别鉴定、命名为:
( 1)龙牙木忽木 (原变种 ) Aral ia elata ( Miq. ) Seem. var. elata
( 2)东北木忽木 (新组合变种 ) Aral ia elata ( Miq. ) Seem. va r. mandshurica
( Rupr. et M axim. ) W. H. Ye    stat. nov .
—— Aralia mandshurica Rupr. et Maxim. in Bull. Phys. M ath. Acad.
Sci. st. Pet. 15. 134( 1856)—— Aralia chinesis L. v ar. mandshurica
4754期      叶万辉等: 龙牙木忽木种群分化研究 (Ⅰ )—主要分类特征的数量分析
( Rupr. et M axim ) Rehder in Bai ley, Cycl. Amer. Ho rt. 1: 88( 1900)
本变种花序二次分枝的轴长为 2~ 10cm;小叶叶柄长 0~ 10mm ,且变异较大 ;故与原变
种易于区别。
ABSTRACT
The key characters of the ligniferous species of Aralia , co llected from Xiaoxingan
Mountains, Zhangguangcai M ountains, Wandashan Mountains of Heilong jiang province,
had been analyzed. With the analysis of LSR ( Leng th of seconda ry rachis of the inf lo re-
soence) and LLP ( Leng th o f Leaf let petiole of the compound leaf ) , the specimens can be
divided into 2 tax a. But there are some continuous varia tion and overlaps in these charac-
ters, so these 2 tax a can no t be regared as independent species. It is reasonable to rega rd
them as one species ( A. clata) , and put the tax on that is co rresponded wi th the characters
o f A. mandshurica into A. elata , as a new combina tion variety. Therefo re, the ligniferous
species of Aral ia in no rthea st of China, are identified and named as A. elata ( Miq. )
Seem. and A. elata( Miq. ) Seem. va r. mandshurica W. H. Ye( stat. nov . ) .
Key words Aralia; Populaton dif ferentiation; Classfication; Taxonomy
参  考  文  献
〔1〕中国植物志编委会 , 1978: 中国植物志 ( 54卷 ) ,北京: 科学出版社。
〔2〕周以良等 , 1983: 黑龙江省树木志 ,哈尔滨: 黑龙江科学技术出版社。
〔3〕李书馨主编 , 1985: 辽宁植物志 ,沈阳: 辽宁科学技术出版社。
〔4〕曹文钟 , 1988: 龙牙木忽木分类学的研究 .硕士学位论文。
〔5〕邓汉武等 , 1988: 辽木忽东木总甙对大鼠实验性心肌缺血的保护作用 . 中国药理学与毒理学杂志 , 2( 1): 26。
〔6〕姜永涛等 , 1991: 辽东木忽木化学成分的研究 . 沈阳药学院学报 . 8( 3): 229— 233。
〔7〕姜永涛等 , 1992: 药学学报 17( 7): 528— 532。
〔8〕孙辉 , 1991: 龙牙木忽木化学成分研究 . 硕士学位论文。
〔9〕 Sai to, S. 1990: 辽东木忽木化学成分的研究 . Ch em. Pharm. Bu ll. 38( 2): 411- 414.
476 植  物  研  究                16卷