全 文 :不如 AFLP,但该方法对微生物 DNA 模板的质量
和数量要求较低,在熟练掌握 PCR 扩增技术, 严格
控制反应条件和扩增体系的基础上,试验结果的稳
定性能够得到保证[ 25] 。
土壤微生物是土壤的重要组成部分,土壤微生
物种群结构多样性与土壤养分循环、土壤微生态平
衡、土壤理化性状保持等密切相关 [ 26]。本研究尝试
从土壤微生物种群遗传多样性变化的角度研究人参
栽培过程中人参栽培土壤中微生物种群结构改变与
土壤微生态环境恶化的关系。研究结果表明, 不同
栽培年限人参或西洋参根际土及根围土中的微生物
种群结构均存在显著差异, 而且不同土壤样品中的
微生物种群结构在一定程度上表现有根际效应。
参考文献
[ 1] 黎 阳,张铁军,刘素香,等 人参化学成分和药理研究进展
[ J ]中草药, 2009, 40( 1) : 164附 2
[ 2] 傅 佳,李先恩,傅俊范 重茬种植西洋参对其根区土壤微生
物与土壤理化性质影响 [ J] 微生物学杂志, 2009, 29( 2) : 63
66
[ 3] 黄朝晖, 李方元, 郭 靖 人参连作土壤化学元素检测分析
[ J]特产研究, 1996, 1: 5051
[ 4] 蔡荟梅,夏 春,宛志沪 农田休闲后土壤微生物类群和酶活
性的变化及对西洋参种植的影响 [ J] 生物学杂志, 2008, 25
( 2) : 3335
[ 5] 傅 佳,李先恩,傅俊范 西洋参生长过程中土壤微生物区系
的动态变化[ J]中国农学通报, 2008, 24( 9) : 371375
[ 6] 夏淑春,鄢洪海,李如生,等 人参根部病害发生类型及防治
建议[ J ]特产研究, 2000, 2: 6062
[ 7] Bi X B, Yang J X, Gao W W Autotoxicity of phen ol ic com
pound s from the soil of American gins eng ( Panax quinqu ef o
l ium L ) [ J] Al l elop athy J , 2010, 25( 1) : 115122
[ 8] 金 慧, 于树莲, 曹志强 老参地、农田地改造, 连续栽培人
参、西洋参[ J]世界科学技术 中医药现代化, 2006, 8( 1) :
8487
[ 9] 胡丽云, 庞金钊,刘文芝, 等 西洋参真菌病害的生物防治
[ J ]生物技术, 2005, 15( 6) : 7678
[ 10] Garbeva P, van Veen J A, van Elsas J D Microbial diversity
in soil : S elect ion of microbial populat ions by plan t an d soil
t ype an d implicat ions for diseas e suppressivenes s [ J] Annu
R ev Phy top athol , 2004, 42: 243270
[ 11] T or svik V, Vreas L Microbial diversity and funct ion in s oil :
f rom genes to ecos ystem s [ J ] Cur r Op in Micr obiol , 2002, 5
( 3) : 240245
[ 12] Kirka J L, Beau det tea L A, Hartb M , e t al Methods of
studying soil microbial diversity [ J] J M icr obiol Meth ,
2004, 58( 2) : 169188
[ 13] Salminen J, H emesmaa A, Karjalain en H , e t al Act ivity of
nematodes and enchyt raeids , bacterial comm unity composi
t ion, and fun ct ion al redundancy in coniferous forest soil [ J ]
Biol F ert S oil s , 2010, 46( 2) : 113126
[ 14] MedinaPons F J, T errados J, Ross ellMra R Applicat ion
of tem perature gradient gel elect rophoresis techn ique to moni
t or chan ges in th e st ructure of th e euk aryot ic leaf epiphyt ic
community of P osidonia oceanic [ J] Mar Biol , 2008, 155
( 4) : 451460
[ 15] H artmann M, Widmer F Comm unity st ructur e an alys es are
more sen sit ive to diff erences in soil bacterial comm unit ies
than anonymou s diver sity indices [ J ] A pp l E nv ir on Micr ob,
2006, 72( 12) : 78047812
[ 16] 李 勇,朱殿龙,黄小芳,等 不同土壤浸提物对人参种子生
长抑制作用的研究[ J]中草药, 2008, 39( 7) : 10701074
[ 17] 李 勇,刘时轮,黄小芳,等 人参( P anax g inseng )根系分泌
物成分对人参致病菌的化感效应[ J]生态学报, 2009, 29( 1 ) :
161168
[ 18] 黄小芳,李 勇,易茜茜,等 五种化感物质对人参根系酶活
性的影响[ J]中草药, 2010, 41( 1) : 117121
[ 19] 应益昕,丁万隆,李 勇 人参根际土壤微生物 RAPD反应
体系的建立[ J]中国农学通报, 2010, 26( 7) : 3639
[ 20] 黄庆阴,樊锐锋,常 缨 香鳞毛蕨种质资源遗传多样性的
AFLP 分析[ J]中草药, 2010, 41( 6) : 971974
[ 21] 徐 荣, 陈 君, 陈士林, 等 肉苁蓉种质资源多样性的
AFLP 分析[ J]中草药, 2007, 38( 11) : 17031707
[ 22] 余 琪, 沈晓霞, 沈宇峰 益母草种质资源遗传多样性的
AFLP 分析[ J]中草药, 2009, 40(8) : 12961299
[ 23] 张瑞福,曹 慧,崔中利, 等 土壤微生物总 DNA 的提取和
纯化[ J]微生物学报, 2003, 43( 2) : 276282
[ 24] Vos P, H ogers R, Bleeker M , et al AFLP: A new tech
nique for DNA f ingerprint ing [ J ] N ucl A cid s Re s, 1995, 23
( 21) : 44074414
[ 25] 吴凤芝,王学征 设施黄瓜连作和轮作中土壤微生物种群多
样性的变化及其与产量品质的关系[ J]中国农业科学, 2007,
40( 10) : 22742280
[ 26] H arri s J S oil micr obial commun ities and restorat ion ecology:
facil it ators or follow ers ? [ J] S cience, 2009, 325 ( 5940 ) :
573574
川产麦冬野生资源 HPLC指纹图谱及化学模式识别研究
刘 江,陈兴福* ,杨文钰,张树平, 杜 刚,刘卫国
(四川农业大学农学院 ,四川 雅安 625014)
摘 要:目的 建立川产麦冬野生资源的化学模式识别方法。方法 采用高效液相色谱法, 建立川产麦冬野生资
源的 HPLC 指纹图谱,使用 SPSS17 0软件对 26 批不同来源川产麦冬样品的 H PLC 指纹图谱进行主成分分析, 在
主成分得分系数矩阵的基础上,对其进行系统聚类分析; 并使用相似度评价软件进行相似度评价验证。结果 26
批麦冬样品共提取出 4 个主成分, 被分为 4 大类; 与共有峰直接聚类相比,主成分聚类分析更符合相似度评价结
果。结论 利用 SPSS 软件对麦冬 H PLC 指纹图谱进行主成分聚类分析,所建立的模式识别方法, 操作简便,统计
结果具有可靠性,可对麦冬化学计量学分类及其质量评价提供有效参考。
!1875!中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 11 期 2010 年 11月
收稿日期: 20100212 基金项目:四川省育种攻关项目∀ 特色种质资源收集整理与创新利用# ( 2006yzgg1212)作者简介:刘 江( 1986 ) ,男,四川江油人,硕士研究生,主要从事药用植物生理生态与栽培研究。
* 通讯作者 陈兴福 T el: ( 0835)2882612 Em ail : chenxf64@ sohu. com.
关键词:川产麦冬; 指纹图谱;主成分分析; 聚类分析
中图分类号: R282. 7 文献标识码: A 文章编号: 02532670( 2010) 11187507
HPLC Fingerprint on wild germplasm resource of Ophiop ogon j aponicus
in Sichuan and its chemical pattern recognition
LIU Jiang, CHEN Xingfu, YA NG Wenyu, ZHA NG Shuping , DU Gang, LIU Weiguo
( Colleg e of Agronomy , Sichuan Ag ricultur al Univ ersity , Ya∃an 625014, China)
Abstract: Objective T o establish the method of chem ical pat ter n r ecognit ion for w ild germplasm
resource of Ophiopogon j aponicus in Sichuan Prov ince Methods T o establish chr omatogr aphic f ing er
print of germplasm resource of O j ap onicus in Sichuan by HPLC, acco rding to the HPLC fingerpr int , 26
w ild germplasm resources o f O j ap onicus f rom dif ferent habitats in Sichuan w ere comprehensively com
pared by SPSS 17 0 sof tw ar e w ith principal component analysis and cluster analysis; and the co rrectness of
∀ pr incipal component cluster analy sis# was varified by the so ftw are of similarity evaluat ion Results
Four principal components w ere ex tr acted f rom 26 samples o f O j ap onicus and the samples w ere divided
into four major catego ries; Compared with the direct clustering acco rding to common peaks, the r esults of
∀ pr incipal component cluster analy sis# were mor e clo ser to the t ruth of sim ilar ity evaluat ion Conclusion
The method of chemical pat ter n recognit ion is used for ∀ principal component cluster analysis# according
to HPLC fingerprint o f O j ap onicus in Sichuan by SPSS 17 0 so ftw are It s operation is simple and con
venient , the result of stat ist ics is reliable and able to pro vide a reference for the chemometrics classificat ion
and quality evaluat ion of O j ap onicus
Key words: Ophiopogon j aponicus ( Thunb ) KerGaw l in Sichuan; f ingerprint , principal component
analysis ( PCA) clustering analysis
%中国药典&( 2010年版)收载的麦冬药材为百
合科沿阶草属多年生草本植物麦冬 Op hiopogon
j aponicus ( L f ) KerGaw l 的干燥块根 [ 1] , 始载
于%神农本草经&。具有养阴润肺、益胃生津、清心除
烦、益气润肠等功效 [ 2]。
中药指纹图谱可以定义为是一种综合的、可量
化的鉴别手段, 是当前符合中药特色的评价中药真
实性、稳定性和一致性的质量控制模式之一。化学
模式识别技术( pat ter n r ecognit ion)是根据物质所
含化学成分用计算机对其进行分类或描述, 其能够
较好地迎合指纹图谱整体性和模糊性的要求, 主要
方法包括:主成分分析( principle component analy
sis, PCA )、简单分类计算法 ( simple classif icat ion
algorithm, SIMCA )、非线性映照 ( nonlinear map
ping , NLM )、星座图技术 ( constellat ion graphing
technique)、模糊信息分析法 ( Fuzzy info rmat ion
analysis)、灰色关联聚类法 ( gr ay relat ional grade
cluster)、系统聚类分析 ( hierarchical calustering
analysis)等。现在,化学模式识别技术已广泛地应用
于中药指纹图谱 [ 37] 。本实验以麦冬黄酮类成分为
考察主体,采用高效液相色谱法,对四川不同产地野
生麦冬资源进行了 HPLC指纹图谱的研究, 建立了
以主成分聚类分析为核心的模式识别方法, 该方法
操作简便,统计结果可靠,可为麦冬化学计量学分类
及其质量评价提供有效参考。
1 仪器与材料
1 1 仪器: Ag ilent G1311 四元液相色谱泵, Ag i
lent G1314A 可变波长检测器, SymmetryC18分析
柱( 250 mm ∋ 4 6 mm, 5 m) , Agilent 1101 色谱工
作站, G1316A 自动进样器在线脱气机。
1 2 材料: 根据文献资料,结合麦冬地道产区生态
气候特征, 选择资源搜集地并搜集野生资源。于
2008年 3月至 5月主要从四川丘陵区、盆周山区、
川西平原区及重庆等地搜集麦冬野生资源(表 1) ,
经四川农业大学中药材研究中心陈兴福教授鉴定为
百合科沿阶草属植物麦冬 Op hiopogon j aponicus
( L f ) KerGaw1。
2 方法
2 1 供试液制备
2 1 1 对照品溶液的制备:精密称取干燥至恒重的
槲皮素、甲基麦冬二氢高异黄酮 A、甲基麦冬二氢高
异黄酮B、麦冬二氢高异黄酮A、麦冬二氢高异黄酮
!1876! 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 11 期 2010 年 11月
表 1 供试麦冬样品来源
Table 1 Source of O j aponicus
编号 样品来源 生境 采集时间 编号 样品来源 生境 采集时间
1 乐山市市中区 竹林下 20080309 14 绵阳市三台县 1 田间 20080314
2 自贡市市中区 房前后 20080309 15 绵阳市三台县 2 田间 20080314
3 宜宾市长宁县 山坡上 20080310 16 自贡市富顺县 杂丛中 20080402
4 宜宾市南溪县 竹林下 20080310 17 广安市武胜县 竹林下 20080501
5 宜宾市市中区 山坡上 20080310 18 南充市南部县 竹林下 20080429
6 泸州市市中区 1 沿江边 20080310 19 广安市市中区 杂丛中 20080501
7 泸州市市中区 2 沿江边 20080310 20 巴中市平昌县 竹林下 20080430
8 内江市市中区 山坡上 20080311 21 巴中市市中区 竹林下 20080430
9 资阳市简阳市 竹林下 20080311 22 达州市市中区 竹林下 20080501
10 资阳市市中区 房前后 20080311 23 南充市仪陇县 山坡上 20080430
11 重庆市涪陵区 1 房前后 20080218 24 达州市大竹县 竹林中 20080501
12 重庆市涪陵区 2 竹林下 20080223 25 德阳市旌阳区 房前后 20080502
13 乐山市峨嵋山市 山坡上 20080223 26 眉山市彭山县 山坡上 20080503
除 14、15号样品为栽培材料外,其他样品均为野生材料
S amples 14 and 15 are cult ivat ion materials, other samples are w ild m aterial s
B、大黄酚等麦冬黄酮类对照品适量, 分别置于 10
mL 量瓶中,用色谱纯甲醇定容,置超声清洗器中混
匀备用。取各对照品溶液适量, 置超声清洗器中混
合均匀, 并经 0 45 m 一次性滤膜滤过, 即为混合
对照品溶液。
2 1 2 样品溶液的制备:称量麦冬样品 3 000 g 至
离心管中, 加入 50 mL 95%乙醇溶解, 震荡、混匀,
超声提取( 20 ( , 90 min) , 滤膜滤过, 滤液旋转蒸发
至 2~ 3 mL, 用 40 mL 水溶解,转移至离心管内, 乙
醚萃取 4次,每次 20 mL,将乙醚层旋转蒸发至 3~
5 mL, 甲醇定容至 10 mL,过 0 45 m 一次性滤膜,
混匀即得。
2 2 色谱条件: 色谱柱 SymmetryC18 ( 250 mm ∋
4 6 mm, 5 m) ;流动相为溶剂 A:甲醇, B: 0 2%醋
酸水溶液,梯度洗脱, 洗脱程序为: 0~ 38 min, 15%
A; 38~ 83 min, 67%A; 83~ 90 min, 100% A。体积
流量 1 0 mL/ m in, 检测波长 280 nm , 进样量 15
L, 柱温 30 ( [ 89] 。
2 3 方法学考察
2 3 1 精密度试验: 取同一供试品溶液,连续进样
5次,在 2 2项色谱条件下进样测定、记录, 结果表
明, HPLC图谱中各主要色谱峰保留时间的 RSD均
小于 0 3%, 峰面积的 RSD均小于 3 0%, 表明仪器
精密度良好。
2 3 2 重现性试验: 取同一批药材 5 份, 按 2 1 2
项下的样品制备方法,在 2 2 项色谱条件下进样测
定、记录,结果表明, HPLC 图谱中各主要色谱峰保
留时间的 RSD均小于1 2%, 峰面积的 RSD均小于
4%, 表明方法重现性良好。
2 3 3 稳定性试验: 取同一供试品溶液,分别于第
0、3、6、9、12、24、48 h在 2 2项色谱条件下进样测
定、记录, 结果显示, HPLC 图谱中各主要色谱峰保
留时间的RSD均小于 1 0% ,峰面积的RSD均小于
3 4%, 表明样品在 48 h内稳定。
3 结果与分析
3 1 麦冬 HPLC 图谱的测定: 分别精密吸取槲皮
素( 1)、甲基麦冬二氢高异黄酮 A( 2)、甲基麦冬二氢
高异黄酮 B( 3)、大黄酚( 4)、麦冬二氢高异黄酮 A
( 5)、麦冬二氢高异黄酮 B( 6)的混合对照品溶液及
供试品溶液各 15 L, 注入液相色谱仪,在 2 2项色
谱条件下,记录色谱图(图 1)。
图 1 麦冬 HPLC图谱特征指纹峰( A)及标准对照峰( B)
Fig 1 HPLCFingerprint of O j ap onicus f or characteristic
peaks (A) and standard control peaks ( B)
3 2 共有峰直接聚类:试验结果表明, 26批样品的
出峰情况不尽相同,出峰数目存在较大差异, 80%样
品共有峰(即 80%以上样品所共有的色谱峰)的参
数统计(表 2)表明, 19个峰为 26批样品所共有(即
匹配数目为 26 ) , 峰面积和仅占总峰面积的
37 11% ; 51 个峰为 20 批样品所共有, 峰面积和占
总峰面积的 73 15% , 代表了麦冬样品中多数化学
成分的量,具有一定代表性 [ 10]。根据这 51个 80%
!1877!中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 11 期 2010 年 11月
共有峰的峰面积信息,对 26批样品进行系统聚类分
析(形成 26 ∋ 51矩阵) ,采用组间联结, 欧氏聚类法,
其聚类结果如图 2所示。当阈值 T= 25时, 26批样
品被划分为 2大类,其中 26号样品被单列为一类,
其他 25个样品被划为一大类, 随着阈值的减小, 这
25个样品继续被分为 3类, 其中 19和 24号样品被
划为一类, 10和 11 号样品被划为一类, 其他 21个
样品被划为一大类。
表 2 26批样品 80%共有峰参数统计
Table 2 Parameter statistics of 80% common peaks in 26 batches of O j aponicus
编号 保留时间 累计峰面积/ % 匹配数目 编号 保留时间 累计峰面积/ % 匹配数目 编号 保留时间 累计峰面积/ % 匹配数目
1 526 0 55 26 18 78 97 34 21 26 35 40 14 56 65 23
2 837 0 83 26 19 80 87 37 11 26 36 48 56 58 08 23
3 1730 1 91 26 20 5 94 37 30 25 37 86 95 60 27 23
4 1814 3 72 26 21 10 05 37 58 25 38 32 96 60 68 22
5 2531 5 26 26 22 26 59 38 03 25 39 34 90 61 09 22
6 3048 5 90 26 23 31 29 38 50 25 40 36 04 61 69 22
7 3720 7 04 26 24 32 40 39 22 25 41 40 97 62 35 22
8 4531 8 09 26 25 34 20 39 91 25 42 27 20 62 71 21
9 4624 9 54 26 26 64 17 41 56 25 43 52 92 65 66 21
10 4769 10 12 26 27 89 14 47 04 25 44 59 55 66 10 21
11 5529 12 06 26 28 11 93 47 39 24 45 10 92 66 20 20
12 6073 14 42 26 29 19 81 48 49 24 46 14 73 66 48 20
13 6674 19 90 26 30 28 95 48 95 24 47 41 55 68 29 20
14 6765 23 77 26 31 51 14 52 04 24 48 58 97 68 82 20
15 6959 24 54 26 32 77 21 53 11 24 49 61 41 69 77 20
16 7301 27 53 26 33 87 66 55 02 24 50 83 30 71 47 20
17 7470 28 60 26 34 28 23 55 43 23 51 84 83 73 15 20
图 2 麦冬样品共有峰直接系统聚类分析图
Fig 2 Results of direct hierarchical clustering analysis
of common peaks for O j aponicus
3 3 主成分聚类分析
3 3 1 主成分分析: 调用 SPSS 17 0 ∀ Data Reduc
t ion#中的∀ Factor#进行主成分分析, 得到主成分方差
(表3)及主成分得分矩阵(表 4) ,表 3列出了相关系
数的特征根和方差贡献率,系统自动提取了前面 4个
特征根大于 1 的主成分, 其累计方差贡献率达到
83 675%,可用这 4个主成分新变量代替原来的 26个
变量,由此可以初步推断, 26批样品可以分为4大类。
3 3 2 聚类分析:对 4个主成分进行标准化处理,用
标准化后的数值进行系统聚类分析,同样使用组间联
结,欧氏聚类法分析,其聚类结果如图 3所示。当阈
值 T= 15时, 26批样品被划分为 4大类, 其中 12、7、
22、16号样品被划为类1, 8、9、3、26、25号样品被划为
类 2, 4、18、14、6、17、13、10、11、15、1号样品被划为类
3, 19、5、21、23、2、24、20号样品被划为类 4。
3 4 相似度评价及两种识别方式的比较:采用国家
药典委员会中药指纹图谱相似度评价系统 2004( A
版)对上述 26批麦冬的 HPLC 图谱进行了相似度
分析,其相似度评价结果如表 5所示。在主成分聚
类分析所得的聚类图中, 阈值最底层被划分为一类
的样品间的相似度均大于直接聚类分析所得聚类图
中被划为一类的样品间的相似度, 例如: 样 5 和样
19的相似度为 0 88, 样 5 和样 21 的相似度为
0 81;样 13和样 17的相似度为 0 81, 样 6 和样 13
的相似度为 0 76; 样 25 和样 26的相似度为 0 71,
样 16和样 25的相似度为 0 41; 样 3和样 9 的相似
度为 0 77,样 2和样 3的相似度为 0 69, 由此可知,
主成分聚类分析所得的聚类结果更接近真实水平。
按照主成分聚类分析所得的聚类结果, 将 26批样
品图谱叠加比较可知, 主成分聚类分析划分的 4大
类间,其图谱的整体特征有较明显差异,聚类分析结
果符合 HPLC 图谱的真实情况(图 4)。
!1878! 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 11 期 2010 年 11月
表 3 主成分方差分析
Table 3 Analysis of variance for PCA
主成分序号 初始特征值特征根 方差贡献率/ % 积累方差贡献率/ %
提取特征值
特征根 方差贡献率/ % 积累方差贡献率/ %
1 16 520 63538 63 538 16 520 63 538 63 538
2 2 216 8524 72 061 2 216 8 524 72 061
3 1 630 6270 78 331 1 630 6 270 78 331
4 1 389 5344 83 675 1 389 5 344 83 675
表 4 主成分得分矩阵
Table 4 Component matrix of PCA
编号 样 品 主成分
1 2 3 4
编号 样 品 主成分
1 2 3 4
1 乐山市市中区 0 051 0 003 0 201 - 0 203 14 绵阳市三台县 1 0 054 - 0 136 0 121 0 025
2 自贡市市中区 0 049 - 0 018 - 0 126 0 078 15 绵阳市三台县 2 0 054 0 013 0 098 - 0 207
3 宜宾市长宁县 0 049 0 180 - 0 131 - 0 089 16 自贡市富顺县 0 037 0 182 0 115 0 246
4 宜宾市南溪县 0 052 - 0 019 0 190 0 163 17 广安市武胜县 0 055 0 009 0 003 - 0 040
5 宜宾市市中区 0 050 - 0 016 - 0 273 0 164 18 南充市南部县 0 046 - 0 233 0 147 - 0 007
6 泸州市市中区 1 0 056 - 0 111 0 058 0 051 19 广安市市中区 0 046 0 009 - 0 311 - 0 007
7 泸州市市中区 2 0 035 0 237 0 130 0 089 20 巴中市平昌县 0 055 - 0 098 - 0 056 0 000
8 内江市市中区 0 043 0 194 - 0 137 - 0 225 21 巴中市市中区 0 051 - 0 146 - 0 175 0 120
9 资阳市简阳市 0 050 0 116 - 0 179 - 0 094 22 达州市市中区 0 042 0 090 0 045 0 299
10 资阳市市中区 0 047 - 0 123 0 249 - 0 186 23 南充市仪陇县 0 051 - 0 080 - 0 184 0 063
11 重庆市涪陵区 1 0 051 - 0 085 0 095 - 0 163 24 达州市大竹县 0 056 - 0 089 - 0 110 0 020
12 重庆市涪陵区 2 0 018 0 094 0 173 0 474 25 德阳市旌阳区 0 047 0 206 0 106 - 0 060
13 乐山市峨嵋山市 0 059 - 0 039 0 059 - 0 003 26 眉山市彭山县 0 026 0 252 0 071 - 0 194
图 3 麦冬样品主成分系统聚类分析图
Fig 3 Results of hierarchical clustering analysis
of principal components for O j aponicus
4 结论与讨论
在一定范围内,中药指纹图谱能基本反映中药
概貌,使其质控指标由原有的对单一成分的定量测
定上升为对整个中药内在品质的检测, 实现对中药
内在质量的综合评价和整体物质的全面控制, 使中
药质量达到稳定、可控, 确保中医临床疗效的稳定,
并使中药研究更符合祖国医学的整体观念,指纹图
谱的数据处理方式包括:直观分析比较、量化数据比
较、化学模式识别技术、计算机软件分析等,化学模
式识别技术已经广泛地应用于中药指纹图谱中 [ 3]。
主成分分析及聚类分析是化学模式识别的重要
组成部分, 主成分分析法是用少数的几个变量(因
子)来综合反映原始变量(因子)的主要信息,在主成
分分析中,最终确定的新变量是原始变量的线性组
合[ 1 1] ;聚类分析是把研究对象视作多维空间中的许
多点,并合理地分成若干类,因此它是一种根据量域
之间的相似性而逐步归群成类的方法, 它能客观地
反映这些变量或区域之间的内在组合关系 [ 12]。
SPSS ( stat ist ical package for the so cical sci
ence) , 是一个适合于自然科学、社会科学领域的统
计分析软件包,目前已经是能够在几十种机器上运
行的通用性很强的软件, 并成为世界上公认的性能
优良的信息处理系统, 是国内外拥有用户最多、应用
领域最广的应用软件之一,随着科技的高速发展和
计算机应用范围的日益广泛, SPSS 目前在我国的医
疗卫生、体育、经济等领域已得到了深入的应用。
本实验采用主成分分析和系统聚类分析相结合
的方法,使用 SPSS17 0 软件对不同来源野生麦冬
资源进行模式识别研究,建立了主成分聚类的模式
识别方法,同时,与共有峰直接聚类分析相比较,并
!1879!中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 11 期 2010 年 11月
表 5 26 批麦冬样品 HPLC图谱相似度评价结果
Table 5 Similarity evaluation for HPLC chromatograms of 26 batches of O j ap onicus
样品编号
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 S23 S24 S25
S1
S2 0 71
S3 0 74 0 69
S4 0 60 0 57 0 42
S5 0 66 0 79 0 81 0 56
S6 0 86 0 84 0 71 0 68 0 83
S7 0 58 0 64 0 55 0 42 0 58 0 63
S8 0 56 0 61 0 67 0 30 0 58 0 54 047
S9 0 71 0 81 0 77 0 48 0 78 0 74 058 0 81
S10 0 78 0 68 0 40 0 72 0 59 0 80 048 0 40 0 58
S11 0 88 0 75 0 70 0 62 0 74 0 84 058 0 53 0 73 0 79
S12 0 46 0 49 0 35 0 51 0 46 0 50 046 0 59 0 58 0 50 0 45
S13 0 66 0 70 0 48 0 69 0 66 0 76 046 0 64 0 67 0 81 0 70 0 69
S14 0 73 0 75 0 48 0 72 0 70 0 87 053 0 40 0 60 0 88 0 75 0 48 0 85
S15 0 89 0 72 0 80 0 53 0 69 0 84 052 0 59 0 71 0 71 0 81 0 38 0 63 073
S16 0 52 0 58 0 50 0 46 0 57 0 60 060 0 45 0 55 0 53 0 47 0 51 0 46 055 0 57
S17 0 63 0 66 0 50 0 73 0 69 0 74 045 0 38 0 55 0 81 0 71 0 43 0 81 082 0 59 0 46
S18 0 79 0 77 0 51 0 66 0 66 0 90 048 0 40 0 58 0 84 0 80 0 39 0 76 089 0 79 0 48 0 72
S19 0 65 0 78 0 76 0 47 0 88 0 73 057 0 59 0 79 0 56 0 70 0 36 0 58 061 0 65 0 44 0 58 0 60
S20 0 58 0 62 0 46 0 61 0 65 0 72 042 0 40 0 55 0 74 0 67 0 49 0 73 078 0 60 0 51 0 74 0 67 057
S21 0 61 0 76 0 57 0 63 0 81 0 79 045 0 39 0 63 0 70 0 76 0 42 0 75 081 0 63 0 45 0 82 0 77 071 0 80
S22 0 50 0 59 0 46 0 63 0 64 0 66 050 0 38 0 52 0 59 0 55 0 55 0 69 073 0 44 0 60 0 71 0 55 049 0 57 0 68
S23 0 57 0 67 0 55 0 61 0 78 0 75 042 0 45 0 59 0 69 0 68 0 45 0 75 076 0 64 0 50 0 83 0 68 063 0 85 0 86 0 58
S24 0 78 0 81 0 76 0 59 0 84 0 87 048 0 56 0 74 0 67 0 81 0 41 0 73 080 0 84 0 50 0 71 0 83 076 0 70 0 86 0 57 0 81
S25 0 44 0 48 0 34 0 53 0 47 0 50 044 0 65 0 57 0 60 0 48 0 73 0 85 059 0 40 0 41 0 61 0 43 040 0 56 0 51 0 65 0 52 0 44
S26 0 31 0 39 0 25 0 44 0 34 0 37 035 0 51 0 44 0 49 0 36 0 55 0 63 046 0 29 0 34 0 55 0 31 030 0 45 0 38 0 51 0 43 0 33 071
图 4 26批麦冬样品主成分聚类叠加图
Fig 4 ∀ Principal components clustering# overlay map for 26 batches of O j ap onicus
通过常规的相似度评价软件进行相似度验证及与真
实的 HPLC 图谱整体特征作比对, 结果发现, 主成
分聚类分析方法更能反映 HPLC 图谱的真实特
征,与 Matlab软件编程建立模式识别的方式相比,
!1880! 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 11 期 2010 年 11月
其具有操作简便、统计结果可靠的特点,可为麦冬化
学计量学分类及其质量评价提供有效参考。
参考文献:
[ 1] 中国药典[ S]一部 2010
[ 2] 谭小燕,罗乔齐,马郑红,等 不同产地麦冬1HNMR 模式识
别研究[ J ]中草药, 2009, 40( 5) : 792797
[ 3] Shen Z, Zhang W T, H ua Y F, et a l . Fingerprint analysis of
four variants of Chry santhemi Mori f ol is Flos by RP- HPLC
[ J ] Chin H er b Med , 2010, 2( 2) : 153156
[ 4] 王文燕,赵 强,张铁军,等 决明子的 HPLC指纹图谱及模
式识别研究[ J]中草药, 2009, 40( 10) : 16381641
[ 5] 王文燕,赵 强,张铁军,等 白芍的 HPLC指纹图谱及模式
识别研究[ J]中草药, 2009, 40( 11) : 18101814
[ 6] 王文燕,赵 强,张铁军,等 川芎药材的 HPLC指纹图谱及
模式识别研究[ J]中草药, 2009, 40( 12) : 19801983
[ 7] 逄楠楠,毕开顺,闫宝庆,等 芫花高效液相色谱指纹图谱研
究[ J]中草药, 2010, 41( 5) : 818821
[ 8] 陈有根,戴俊东,古海峰 麦冬药材及其提取物中甲基麦冬黄
酮 A 和 B的 HPLC法测定[ J]中草药, 2007, 38( 11) : 1640
[ 9] 梅孟勤,尹建元,陶娌娜,等 HPLC 法测定麦冬须根中甲基
麦冬黄烷酮 A、B的含量[ A]第九届全国中药和天然药物学
术研讨会大会报告及论文集[ C]北京:中国药学会, 2007
[ 10] 洪筱坤,王智华 中药数字化色谱指纹谱[ M ] 上海:上海科
学技术出版社, 2003
[ 11] 李新蕊 主成分分析、因子分析、聚类分析的比较与应用[ J ]
山东教育学院学报, 2007( 6) : 2326
[ 12] 李 蓉,李 宇 基于主成分分析与聚类分析方法的我国西
部区域划分问题的研究[ J]科技广场, 2006( 3) : 6667
主产区远志种质资源遗传多样性的 ISSR分析
李 佳1 ,房敏峰1 , 周天华1 , 杨 佳1 ,刘 夙2 ,赵桂仿1 *
( 1 西北大学生命科学学院,西部资源生物与现代生物技术教育部重点实验室,陕西 西安 710069;
2 中国科学院植物研究所,北京 100093)
摘 要:目的 对主产区远志种质资源进行遗传多样性研究。方法 利用 ISSR分子标记分析来自于主产区陕西、
山西和河北 3 个省的 10 个居群的远志种质资源的遗传多样性。结果 12 条 ISSR引物扩增出 276 条带, 其中有
271 条为多态性条带, 聚类分析结果表明,地理来源相同的野生居群和栽培居群先行聚合。野生和栽培远志居群的
遗传变异主要发生在居群间,栽培居群的遗传多样性略低于野生居群, 二者均不符合距离隔离模型。结论 聚类
分析结果与栽培居群多为就地取材的事实相符。造成远志这种遗传变异型式的原因在于其本身的繁殖生物学特
性以及当前的粗放栽培模式。
关键词:远志; 种质资源; ISSR; 遗传多样性
中图分类号: R282 7 文献标识码: A 文章编号: 02532670( 2010) 11188105
ISSR Analysis for genetic diversity of Polygala tenuif olia in its main production area
LI Jia
1
, FANG M infeng 1 , ZHOU T ianhua1 , YANG Jia1 , L IU Su2 , ZHAO Guifang1
( 1 Key Labor ator y of Resource Bio lo gy and Biotechno lo gy in Western China, M inistry o f Education, Co llege of L ife Sciences,
Nor thwest Univer sity, Xi∃an 710069, China; 2 Institute of Botany, The Chinese Academy
of Sciences, Beijing 100093, China)
Abstract: Objective T o discuss the genet ic diversity of Polygala tenui f olia in it s main pr oduct ion
ar ea Methods The genet ic diversity of ten populat ions of P tenui f ol ia f rom its main production area
Shaanx i, Shanxi, and Hebei Pro vinces, w as analyzed using ISSR markers Results T w elv e selected ISSR
primers g enerated a total o f 276 fragments, 271 o f w hich w ere polymorphic fr agments T he cluster analy
sis show ed that w ild and cult ivated populat ions f rom the same geog raphical area w ere cluster ed f irst Ge
netic variat ion of bo th w ild and cult ivated populat ions occurred mainly among populat ions, and the genetic
diversity of cult ivated populations w as low er than w ild ones, but both of them wer e not consistent w ith the
isolat ionbydistance model Conclusion T he r esul ts of cluster analysis agr ee w ith the fact that cult ivated
populat ions are derived direct ly f rom w ild ones nearby It w as it s ow n reproduct ive bio logical featur es and
the current ex tensive cult ivation that resulted in the genet ic pat tern of P t enuif olia Such analy ses can of
fer necessar y molecular biolog ical reasons for the ut ilizat ion and seed br eeding of P t enui f olia
!1881!中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 11 期 2010 年 11月
收稿日期: 20100225 基金项目:长江学者和创新团队发展计划( PC SIRT ) ;陕西省重大科技专项( 2006ZK10G3) ;陕西省教育厅产业化培育项目( 07JC17)作者简介:李 佳( 1984 ) ,女,内蒙古赤峰人,硕士,主要从事分子资源植物学方面的研究。
T el : 13927435825 15910862290 Email: doudou1984923413@ 126 com
* 通讯作者 赵桂仿 T el: ( 029) 88305207 Fax: ( 029) 88303572 Email: gf zhao@ nw u edu cn