全 文 ：BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH
第 16 卷　第 2 期 1996 年　4 月
Vol.16　 No.2 Apr., 　1996
华北蓟属植物的化学分类初探①
鄢本厚　尹祖棠　陈虎彪
A PRELIMINARY STUDYON CHEMOTAXONOMY
OF CIRSIUM ADANS.FROM NORTH CHINA
Yan Ben-hou　Yin Zu-tang　Chen Hu-biao
〔摘　要〕　本文对华北地区蓟属 Cirsium Adans.16 种植物的甲醇提取液紫
外吸收光谱(UV)进行了比较研究 。结果表明 ,蓟属植物的叶较其它部位的 UV
具有较好的稳定性和代表性 ,其光谱的特征可以作为属下分类的重要依据 ,其化学
分类结果与形态分类基本一致 。根据光谱特征 ,结合形态学及有关的细胞学和同
工酶方面的资料 ,重新确立了 Sect.Pseudo-Eriolepis(Nakai)Kitam.和 C .sege-
tum Bge.的组级和种级地位 ,最后 ,作者进一步讨论了光谱特征在化学分类中的意
义。
关键词　华北;蓟属;紫外吸收光谱;化学分类
菊科(Compositae)蓟属(Cirsium Adans.)是广布于北温带的一个大属 ,在我国约有 50
种以上 ,主要分布在西南地区;华北地区种数不多 ,但是分布种类较全 。
蓟属植物由于生态环境多样 ,形态变异较大 ,尤其是天然杂交和许多地方性居群的出现
给分类学带来一定的困难 ,以至不同的学者对该属的处理也不尽相同 。笔者通过三年来对
华北地区蓟属植物的系统研究发现 ,仅用经典分类对有些分类群或是难以处理 ,或是处理地
与其它方面的资料甚有出入。为此本文在形态学分类基础上 ,从植物化学角度 ,对华北蓟属
植物紫外吸收光谱进行比较研究。以期为其自然分类提供化学依据 。
原理与方法
原理:植物某一部位的甲醇浸出液的紫外吸收光谱(UV)有相对的稳定性和特征性 ,可
作为分类的重要性状〔2〕 ,笔者通过比较研究表明:蓟属植物的叶较其它部位的 UV 具有较
① 鄢本厚 ,陈虎彪:北京 ,北京医科大学药学院(School of Pharmacy , Beijing Medical University , Beijing 100083)。　尹祖棠:北京 ,北京师范大学生物系(Department of Biology , Beijing Normal University , Beijing 100875)。　1995年 12月收到本文。
好的稳定性和代表性 。
材料 、方法:取华北蓟属 16种(表 1)植物的中 、下部叶片干粉(每种取不同产地 3—5株
混合制样 ,以消除环境差异),用甲醇冷浸 48小时以上 ,UV —365分光光度计测定并记录其
浸出液的紫外吸收光谱(范围 200—400nm)。
表 1 16种蓟属植物叶甲醇提取液的紫外吸收值
　　Table 1　The absorption values of methylic extraction from leaf of 16 species of Cirsium
编
号 分　类　群
紫外吸收(nm)
204 206 208 210 216 220 222 224 228 248 258 268 276 288 300 308 312 332 340
1 C.leo ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
2 C.salicifolium ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
3 C.japonicum ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
4 C.vlassovianum ＊ ＊ ＊ ＊＊ ＊ ＊ ＊
5 C.maackii ＊ ＊ ＊＊ ＊ ＊ ＊
6 C.esculentum ＊ ＊ ＊＊ ＊ ＊＊＊
7 C.pendulum ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
8 C.schantarense ＊ ＊ ＊＊ ＊ ＊ ＊
9 C.hupehense ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
10 C.lineare ＊ ＊ ＊ ＊＊ ＊ ＊ ＊
11 C.shansiense ＊ ＊ ＊ ＊ ＊＊＊ ＊
12 C.chinense ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
13 C.segetum ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
14 C.setosum ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
15 C.lanatum ＊ ＊ ＊ ＊＊ ＊ ＊ ＊
16 C.arvense ＊ ＊ ＊ ＊ ＊ ＊
注:＊—弱吸收;＊＊—极弱吸收
结果与讨论
华北蓟属植物的紫外吸收范围为 204—340nm ,其中 204—228nm 为强吸收区 , 228—
340nm为弱吸收区 。在弱吸收区中 ,所有类群在 276nm 均有吸收 ,而且在 268nm 和 288nm
都表现出或大或小的吸收 ,反映了属内吸收的共性;在强吸收区中 ,光谱差异较大(图 1和表
1),可以作为属下划分的重要依据 。
1.光谱特征与属下组级的划分
(1)根据紫外吸收范围和在强吸收区中的光谱特征 ,各组的划分与形态分类基本一致 ,
其中:1)Sect.Isolepis的吸收范围最窄(224—300nm),光谱特征也最为简单;2)Sect.Cir-
sium 吸收范围 206—312nm ,在强吸收区有 2—3个峰 ,但是组内成员较为复杂;3)Sect.
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图　16种蓟属植物的叶
甲醇提取液的紫外吸收光谱
1872 期　　　　　　　　　　　　鄢本厚等:华北蓟属植物的化学分类初探
　　S panioliton 吸收范围较大(204—340nm),成员组成也较自然 ,如在 204nm 表现出组的
特征吸收 ,从而支持石铸(1984)将其提升为组级地位 , 4)Sect.Cephalanoplos各成员的光谱
特征颇为相似 ,而且也较为独特 ,反映出它们是一个极为自然的类型 。
(2)C .pendulum 的系统位置:这个问题在历史上一直有争论:或作为亚属〔9〕或自成为
一组〔8〕或隶属于蓟组〔1〕 ,但是 ,我们研究发现该种具有明显的区别于蓟组其它成员的特征:
苞片反折 ,小花管部细丝状 2—4 倍长于檐部 。同样 ,本实验结果也表明:无论从吸收范围
(222 —300nm),还是光谱特征(在强吸收区中只有一个峰)也都与蓟组其它成员不同;从而
支持 S.Kitamura(1937)的处理:将其单独成立为一个组 Sect.Pseudo-Eriolepis (Nakai)
Kitam.
2.光谱特征与疑难种的确定
一些蓟属植物外部形态很近而不易区分 ,但紫外吸收光谱差异较大 ,有助于种的鉴别 。
C .segetum 和C.setosum 是Sect.Cephalanoplos组的两个近缘类群 ,二者间的关系长
期存在争议〔1 ,5 ,6 ,7 ,10〕或作为两个种 ,或予以归并 ,甚至同一作者先后作出两种不同的处理。
归纳起来 ,争论的焦点在于“头状花序(或分枝)的多少 ,植株的高矮 ,叶片边缘裂的程度”等
性状差异 。仅从蜡叶标本来看 ,将其归并似乎是合理的 ,但是本实验却表明二者的紫外吸收
光谱差异较大:首先 ,前者的吸收范围为 208—332nm ,而后者为 210—340nm;其次 ,在弱吸
收区的最大吸收前者在 276nm ,而后者在 268nm ,根据这一提示我们又做了细胞学〔3〕和同
工酶〔4〕方面的比较 ,结果也与这个结论相吻合。最后 ,我们进一步地仔细鉴定 ,发现二者确
定存在较稳定的形态学差异:C .segetum 的花冠裂片只裂至檐的中部稍下处 , C .setosum
的花冠片则深裂至檐的基部。综上所述 ,我们认为它们是两个独立的种 ,而且细胞学资料表
明前者比后者进化。
3.紫外吸收光谱及其在植物分类学中的意义
植物某一部位浸出液的紫外吸收光谱特征 、最大吸收及最小吸收波长可以作为分类性
状之一 ,这是因为同种植物含有诸成分的质与量基本相同 ,其浸出液(混合物)的紫外吸收光
谱是各个组分特征吸收光谱的叠加 ,因而也呈现一定的相似性。但是进行分类比较时 ,必须
以性状的同源性为前提。本实验表明将紫外吸收光谱作为一个性状指标用于分类学研究确
实是一简便而行之有效的辅助手段 。当然 ,该方法目前仅是一种偿试 ,在应用中尚有一定的
局限性(如在本实验中 ,亲缘关系较远而且种间界限明显的两种 C .leo和C .pendulum 却
具颇为相似的光谱),必须结合其它性状进行综合分析 。
ABSTRACT
In this paper , 16 species of Cirsium Adans.(Composi tae)f rom North China w ere exam-
ined for their UV -spect ra of methy lic ext raction from powdered leaf samples.The result
shows that their UV-spectra are variable and so distinct as to allow the ident if ication of indi-
vidual sections and species.On the basis of the UV -spectra , 2 taxa , Sect ion Pseudo-Eri-
olepis(Nakai)Kitam .and C.segetum Bge.are established , which is suppo rted by the evi-
dences f rom morphology , karyotype and isoenzyme.In addition , the taxonomic significance of
the UV-spect rum has been discussed.
Key words　North China;Cirsium Adans.;UV-spectrum;Chemotaxonomy
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参　　考　　文　　献
〔1〕 石铸 , 1984:中国菊科菜蓟族植物研究 II ,植物分类学报 , 22(3):386—396。
〔2〕 周荣汉 , 1988:药用植物化学分类学 ,上海科学技术出版社。
〔3〕 鄢本厚 ,尹祖棠 , 1995:蓟属两种植物的染色体研究,广西植物 , 15(2):172—175。
〔4〕 鄢本厚 ,尹祖棠 , 1995:蓟属两种植物过氧化物同工酶的酶谱式样及其分类学意义 ,西北植物学报 , 15(3):184—188。
〔5〕 Bieberstein , M., 1819:Flora Tau rico-Caucasia , 3:360.
〔6〕 Bunge , A., 1833:Memires presentes a 1 Academié imperialé des S ciences de Saint-Petershourg par divers savans et dans
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1892 期　　　　　　　　　　　　鄢本厚等:华北蓟属植物的化学分类初探