全 文 :·综述·
药用植物分子遗传图谱研究进展
李凤岚, 马小军Ξ
(中国医学科学院 中国协和医科大学药用植物研究所, 北京 100094)
摘 要: 遗传连锁图谱的构建是基因组研究中的重要环节, 是基因定位与克隆乃至基因组结构与功能研究的基础。
对遗传图谱的构建方法进行简要描述, 通过列举一些实例概括了国内外药用植物遗传图谱的研究现状, 提出了当
前构建和应用遗传图谱所面临的主要问题。
关键词: 药用植物; 分子遗传图谱; 构建及应用
中图分类号: R 28215 文献标识码: A 文章编号: 0253 2670 (2008) 01 0129 05
Advances in stud ies on m olecular l inkage map in m ed ic ina l plan ts
L I Feng2lan, M A X iao2jun
( Inst itu te of M edicinal P lan t, Ch inese A cadem y of M edical Sciences and Pek ing U nion
M edical Co llege, Beijing 100094, Ch ina)
Key words: m edicinal p lan t; mo lecu lar linkage m ap; con struct ion and app lica t ion
遗传连锁图是指以遗传标记 (已知性状的基因或特定
DNA 序列) 间重组频率为基础的染色体或基因位点的相对
位置线性排列图[1 ]。遗传连锁图谱的构建是基因组研究中的
重要环节, 是基因定位与克隆乃至基因组结构与功能研究的
基础。构建一张高密度的遗传图谱有助于利用与重要基因紧
密连锁的分子标记进行标记辅助选择育种, 有助于对数量性
状位点 (quan tita t ive tra it loci, Q TL ) 的研究, 有效快速地定
位目的基因, 建立细胞遗传图, 用于比较基因组学研究等。此
外, 构建高密度的遗传连锁图谱对于种质资源的保存也有重
要意义, 可为基因资源的收集与量比提供科学依据。由此可
见, 分子遗传图谱研究在遗传育种学和基因工程学研究中具
有越来越重要的地位, 也成为药用植物育种学的一个热门研
究方向。
1 遗传连锁图谱的构建
遗传连锁图谱构建的主要步骤包括: ①遗传标记的选
择; ②根据遗传材料之间的多态性确定亲本组合, 建立作图
群体; ③群体中不同植株或品系的标记基因型的分析; ④标
记间连锁群与标记位点的确定。
111 构建植物遗传连锁图谱的分子标记: 生物分子标记或
称遗传标记, 是指在生物系统与进化研究中, 每个能反映遗
传变异的、能提供系统学信息的多态位点成为一个分子标
记; 在遗传育种研究中, 每个与感兴趣的性状或目的基因连
锁的多态位点也成为一个分子标记 [2 ]。
遗传标记主要有 4 种, 即形态标记、细胞学标记、生物化
学标记和DNA 分子标记。按技术的发展, 分子标记分为: 第
1 代以杂交技术为核心的分子标记, 如限制性片段长度多态
性 (restrict ion fragm ent length po lymo rph ism , R FL P) ; 第 2
代以PCR 技术为核心的分子标记, 如随机扩增多态性DNA
(random amp lified po lymo rph ic DNA , RA PD )、扩增片段长
度 多态性 ( amp lificat ion fragm ent length po lymo rph ism ,
A FL P)、微卫星标记 ( simp le sequence repeat, SSR )、特征序
列 扩增区域 ( sequence characterist ics amp lified regions,
SCA R )、特定序列位点 ( sequence2tagged2sites, ST S)、内部
简单序列重复 ( in ter2simp le sequence repeat, ISSR )、酶切扩
增多态性序列 (cleaved amp lified po lymo rph ic sequence,
CA PS) ; 第 3 代的单核苷酸多态性 ( single nucleo tide po ly2
mo rph ism , SN P)。目前用于构建连锁遗传图谱的标记主要
有R FL P、RA PD、A FL P、SCA R、SSR 等。具体选用何种标记,
要依据标记的特点、实验条件、作图植物的生长发育特性、对
该植物的研究情况及实验目的等而定。
112 构建遗传图谱的作图群体: 利用分子标记构建遗传图
谱可以使用不同分离群体, 可以是暂时性的分离群体 (如 F2
代和回交一代) , 也可以是永久性分离群体 (如 F1 代花药培
养获得的双单倍体及F2 代一粒传获得的重组自交系) [3 ]。
目前构建植物遗传连锁图谱的群体有: F2 代群体、回交
群体BC、回交自交系群体BL、重组自交系群体RL s、单粒传系
群体SSD、加倍单倍体群体DH s、近等基因系群体NL。主要应
用的为F2 代群体、RL s 和DH 群体。F2 代群体能提供大量的
·921·中草药 Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs 第 39 卷第 1 期 2008 年 1 月
Ξ 收稿日期: 2007207220
基金项目: 国家科技支撑计划 (2006BA I09B01)
作者简介: 李凤岚 (1973—) , 女, 现为中国协和医科大学药用植物研究所生药学博士生, 研究方向为药用植物栽培学。3 通讯作者 马小军 T el: (010) 62819410 E2m ail: x jm a@public. b ta. net. cn
信息, 但实验不能重复, 而构建永久性分离群体是作图成功和
高效的关键, RL s 和DH 群体为永久性群体, 稳定性较好。
113 作图软件: 构建遗传连锁图谱的软件主要有M A P2
M A KER öEXP 310、Jo inM ap 210、CR I2M A P、M A PQ TL
3. 0 等。
2 药用植物遗传图谱的构建
分子标记的迅速发展是构建高密度遗传图谱的基础, 在
2 000 年前已完成了几乎所有重要作物的R FL P 遗传连锁图
谱[4 ]。但大多数药用植物生长周期长, 栽培历史短, 遗传背景
复杂, 基因高度杂合, 为建立药用植物的遗传图谱带来了较
大的困难, 所以目前建立的较为完善的图谱很少。
211 国外的研究状况: 分子标记技术在西方应用最早, 发展
也最为迅速, 部分具有较高药用价值的植物遗传图谱已构建
成功。
21111 构建遗传图谱使用的分子标记: 主要应用的分子标
记为SSR、A FL P、R FL P、RA PD 与EST 2SSR 等, 其中A FL P
标记应用最为广泛。已构建成功的药用植物的遗传图谱见
表 1。
其中 Isobe 等[5 ]以cDNA 探针构建了第 1 张红三叶草的
R FL P 连锁图, 是以第 1 代分子标记为主要标记的。总共 42
个SSR 和216 个R FL P 位点构建了总图距为444. 2 cM , 平均
标记间的间隔为 1. 7 cM 的连锁图谱。而大多数遗传图谱的
构建多采用了第 2 代以 PCR 技术为核心的分子标记。如:
B ratteler 等[6 ]以A FL P 标记建立狗筋麦瓶草的遗传连锁图
谱, 采用两个狗筋麦瓶草的不同生态型的品种进行种内杂
交, 由两种限制性内切酶对 F2 作图群体进行双酶切, 产生
300 个A FL P 标记。父本完全结合的分别有114 个和186 个标
记进入12 和13 个连锁群。最终构建的遗传图距父本、母本分
别为547 和446 cM。Cynara 等[7 ]以A FL P、S2SA P、M 2A FL P
等标记构建了第 1 张洋蓟的连锁图谱 [7 ]。
21112 作图群体和作图策略: 如前所述, 主要应用的作图群
体包括F2 代群体、回交群体BC、回交自交系群体BL、重组自
交系群体RL s、单粒传系群体SSD、加倍单倍体群体DH s、近
等基因系群体NL 等。但由于药用植物多为野生经短期引种
的群体, 高度杂合, 要建立上述群体周期漫长, 十分困难。因
此很多已经构建的药用植物的遗传图谱多采用拟测交, 又称
假测交策略, 利用两个杂交种的F1 代个体作为构图群体。拟
测交的原理是将 1∶1 分离类型视为双测交分离群体, 从而
可以根据杂合位点的来源构建双亲的遗传图谱 [20 ]。Gratta2
poglia 等[21 ]首次提出利用F1 代群体和分子标记技术相结合
的拟测交作图策略构建桉树遗传连锁图谱的设想, 并利用
RA PD 技术, 以巨桉尾叶桉的F1 代61 个单株为材料, 分别构
建了巨桉和尾叶桉的遗传连锁图谱。该策略已广泛应用于一
些高度杂合的果树、林木和药用植物的遗传构图, 实例见表
2。
表 1 国外已构建遗传图谱的药用植物
Table 1 M edic ina l plan ts with con structed
l inkage map abroad
序号 材 料 主要分子标记 参考文献
1 红三叶草T rif olium p ra tense L 1 SSR、R FL P 5
2 狗筋麦瓶草S ilene vu lg aris
(M oench) Garcke
A FL P 6
3 洋蓟Cy nara card uncu lus
var1scolym us L 1 A FL P、S2SA P、M 2A FL P 7
4 选用光叶百脉根L otus jap on icus L 1 和
L 1 f ilicau lis L 1 两种植物进行杂交 A FL P, RA PD 8
5 雌性日本红松 P inus d ensif lora Sieb1
et Zucc1 的大配子体培育而成的单
倍体植物
A FL P 9
6 蒜A llium sa tivum L 1 A FL P 10
7 覆盆子R ubus id aeus subsp 1id aeus A FL P、SSR、
EST2SSR 11
8 白三叶草T rif olium rep ens L 1 SSR 12
9 尾叶桉E uca lyp tus u rop hy lla
S1T1B lake、细叶桉E 1 tere2
ticorn is Sm ith
RA PD 13
10 金鱼草 A ntirrh inum m ajus (R egel)
K1 L arsen、比利牛斯金鱼草 A 1
m olle D urieu
A FL P、R FL P、
ISTR、ISSR
14
11 玫瑰R osa rug osa T hunb1 RA PD、A FL P 15
12 啤酒花H um u lus lup u lus L 1 A FL P、SSR 16
13 油橄榄O lea eu rop aea L 1 RA PD、SCA R 17
14 欧洲云杉P icea abies (L 1) Karst1 A FL P、SSR、EST P 18
15 大果西蕃莲P assif lora ed u lis Sim s1 f1
f lav icarp a D eg1 RA PD 19
表 2 应用拟测交策略构建的遗传图谱实例
Table 2 Examples of con structing genetic l inkage map by using pseudotestcross mapp ing strategy
材料 作图群体 图谱密度 参考文献
啤酒花 Α酸量高的M agnum 品种及野生种 Slovene
的杂交产生的 111 个F1 代个体
母本图谱 96 个分子标记, 进入了14 个连锁群, 占据了总图谱的661. 90 cM ; 父本图
谱包含了 70 个分子标记, 进入了 12 个连锁群, 占据了总图谱的 445. 90 cM
16
油橄榄 F ran to io 与 Kalam ata 两个亲本杂交产生的
104 个F1 代个体
Kalam ata 连锁图中包含了23 个连锁群89 个位点, 总图距为759 cM , 每个位点之间
的平均间隔为11. 5 cM ; F ran to io 连锁图中包含了27 个连锁群92 个位点, 总图距
为798 cM , 每个位点之间的平均间隔为12. 3 cM。在整合图谱中, 15 个连锁群共
覆盖了基因组 879 cM , 包含 101 个位点, 平均位点之间的间隔为 10. 2 cM
17
欧洲云杉 F1 代的 73 个个体 父本遗传图谱的遗传图距为 1, 792 cM , 母本图谱总的遗传图距为 1, 920 cM ; 在合
成图谱中, 755 个标记, 共覆盖 2, 035 cM , 相邻两个标记间的平均间隔为 2. 6 cM
18
大果西蕃莲 ’IA PA R 123’(母本) 和’IA PA R 06’(父本)
杂交产生的 90 个F1 代个体
’IA PA R 123’的图谱中包含135 个标记, 9 个连锁群, 共覆盖图距为727. 7 cM , 位点
间的平均间隔为11. 20 cM ; ’IA PA R 06’的图谱中包含96 个标记, 总图距为783. 5
cM , 位点间的平均间隔为 12. 2 cM , 连锁群的长度在 20. 6~ 144. 2 cM
19
玫瑰 二倍体玫瑰“B lush N oisette”(D 10) 和 R osa
w ichu rana (E15)进行杂交后获得F1 代96
个个体
总共有133 个标记进入14 个连锁群,D 10 和E15 的遗传图谱总长分别为388 和260
cM
22
·031· 中草药 Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs 第 39 卷第 1 期 2008 年 1 月
212 国内的研究进展: 国内分子技术应用较晚, 只对一些重
要的药用植物进行了品种间亲缘关系的比较和品种的鉴
定[23, 24 ] , 而只对极少数药用植物的遗传图谱进行了构建。谭
晓风等[25 ]用RA PD 分子标记构建了第1 张银杏G inkg o biloba
L 1 分子遗传图谱。该图谱共有 62 个RA PD 标记, 19 个连锁
群, 总长度为829. 1 cM , 覆盖了银杏基因组的1ö3。桂仁意[26 ]
以 95 个大配子体为作图群体构建了银杏的遗传图谱, 共筛选
出 138 对引物, 其中RA PD 131 对, ISSR 引物 7 对; 共扩增出
的分离位点有 196 个, 其中 181 个符合 1∶1 的分离比, 164 个
位点被分配到12 个连锁群上; 整个连锁图谱的图距为1 742. 2
cM , 连锁图标记间平均图距为10. 82 cM。首次估计了银杏的
基因组的遗传图距, 其大小为2 200. 73 cM。李雪峰[27 ]初步构
建了薏苡Coix lacrym a2jobi L 1 的遗传连锁图谱, 共划分了11 个连锁群, 整个图谱含有 61 个A FL P 标记和 21 个R FL P 标记, 全长1 275. 7 cM , 平均标记间的遗传间距15. 6 cM ; 并对株高等 5 个数量性状进行了Q TL 扫描, 共定位了 31 个Q TL位点。3 药用植物遗传图谱的应用311 利用遗传连锁图谱可进行Q TL 定位的研究: 植物的许多重要性状属于由多基因控制且易受环境影响的数量性状,传统的数量遗传学研究方法不能说明控制数量性状的基因数目、数量性状基因位点在染色体上的位置、各位点的贡献率大小以及基因间的相互关系。利用分子标记进行植物数量性状的Q TL 作图, 可以确定控制数量性状的基因数目、在染色体上的位置、各位点贡献率的大小和基因间相互关系, 为标记辅助选择育种奠定理论基础 [28 ]。应用实例见表 3。
表 3 利用遗传连锁图谱进行QTL 定位的研究实例
Table 3 Examples of mapp ing QTL by using genetic l inkage map
材 料 构建的遗传图谱 Q TL 分析结果 参考文献
红三叶草 42 个SSR 标记与 216 个A FL P 标记用于构建分子遗传图谱, 总图距为 444. 2 cM 38 个Q TL 与 8 个种子产量因素相关 29
玫瑰 选择A FL P、R GA 和其他分子标记对二倍体 97ö7 种类构建遗传图谱, 产生了 233 个
遗传标记; 对单倍体构建了7 个连锁群对应玫瑰的7 条染色体, 平均长度为60 cM
检测到28 个与9 号粉状霉菌有关的Q TL , 其
中 3 个Q TL 解释了抗性变异的 84%
30
遏蓝菜 T h lasp i
caeru lescens
A FL P 分子标记及EST 构建了该物种的遗传图谱, 总图距为 496 cM 对Zn、Cd、N i 几种重金属离子在该植物各部
位积累的Q TL 做出了分析
31
啤酒花 选用Α酸量高的M agnum 品种及野生种Slovene 的杂交, 采用A FL P 和SSR 分子标
记构建该植物的遗传图谱, 母本图谱长 661. 90 cM , 父本图谱长 445. 90 cM
有4 个Q TL 位于母本的图谱, 解释了表型变
异的 11. 9%~ 24. 8%
18
山黧豆
L athy rus
sa tivus
选用抗蔓枯病的A TC80878 和易感病的A TC80407 种类杂交产生的92 个回交个体
构建了山黧豆的基因组遗传图谱, 总共 64 个标记进入图谱, 其中包括 47 个
RA PD , 7 个序列标签微卫星位点以及 13 个ST SöCA PS 标记; 图谱包含 9 个连锁
群, 总图距为 803. 1 cM
一个重要的Q TL 被发现并定位于连锁群 1,
它解释了回交群体中抗病性变异的 12% ;
另一个定位在连锁群 2 上的Q TL 解释了
表型变异的 9%
32
312 分子标记辅助育种研究: 遗传连锁图谱可为植物生长、
抗性、产量、品质等主要性状的早期测定提供依据, 提高早期测
定的精确度和可靠性。育种学家已对幼、成期相关及某些表型
和生理、生化指标进行了大量研究, 取得了一定成果, 但是早期
测定的难关并未攻破。利用分子标记构建的遗传连锁图谱使选
择直接基于DNA 分子水平, 大大提高了选择的可靠性, 加速了
育种进程, 提高了选择效果。如覆盆子是一种高度杂合的物
种, 该植物的育种过程是极其耗时的。而应用遗传连锁图谱寻
找对应多效基因性状的特征性标记和识别控制复杂表现型的
基因, 则可缩短育种的时间和增加准确度 [11 ]。
313 利用连锁图谱进行目的基因的定位: 通过遗传连锁图
谱可以克隆目的基因, 即首先要对该基因进行定位, 通过构
建高密度的遗传连锁图谱, 可有效地快速地定位目的基因。
利用作图群体中性状分离与标记分离的相关性, 确定性状与
标记间的连锁, 从而可确定与目的基因连锁的分子标记。
Cerenak 等[18 ]在已经构建的啤酒花的遗传图谱上将 3 个
参与啤酒花苦酸合成途径的查耳酮酶样基因定位在母本图
谱的04 连锁群上。Ipek 等[10 ]将蒜氨酸酶、壳多糖酶蔗糖12果
糖基转移酶、查耳酮合酶的基因特异标记定位在大蒜遗传图
谱上。la Ro sa 等[33 ]将硬脂酰2A CP 去饱和酶基因定位于油橄
榄的 4 号连锁群上。
314 建立细胞遗传图 (cytogenetic m ap ) : 细胞遗传图综合了
来自遗传图 (genetic m ap ) 和细胞学图 (cyto logical m ap ) 两方
面的信息, 它既能反映基因或DNA 标记之间在染色体上的真
实距离, 又能显示与染色体的细胞学结构间确切的位置关系。
构建植物细胞遗传图的宗旨是将遗传图上的诸多标记与其在
染色体的具体位置联系起来。目前主要有两种方法用于细胞遗
传图的构建。较广泛使用的一种方法是借助染色体断点来确定
遗传标记在染色体上的位置, 另一种方法是利用荧光原位杂交
(F ISH )直接把DNA 序列定位到染色体上。此外, 利用RN 2cM
图也可以把遗传标记定位于粗线期染色体。从细胞遗传图可以
看出, 染色体两臂的远端有较高的基因密度和重组频率。细胞
遗传图在比较近缘植物基因组的同线性、揭示植物的进化关
系、研究基因定位克隆等方面都有重要意义。
H ayash i 等[34 ]利用种内杂交产生的 F2 代群体构建百脉
根的连锁遗传图谱。由A FL P、SSR P、dCA PS 成功构建了该植
物的连锁遗传图谱。通过荧光原位杂交 (F ISH )技术和对应连
锁图谱打到了 1 和 2 号染色体的易位点。
315 用于比较基因组学研究: 比较遗传图谱可用于快速构
建其他近缘种的连锁图, 并用其预测一些关键基因的染色体
位置。
R uiz 等[35 ]对酸橙 C itrus au ran tium (A )、枸橘 P oncirus
trif olia ta var1 f ly ing D ragon (Pa) 及 C 1 volkam eriana (V )
P 1 trif olia ta var1 rubid oux (Pv) 和自花授粉的 P 1 trif olia ta
var1 f ly ing D ragon (Pp )的双亲构建了5 张遗传连锁图谱, 以
此比较各自基因组的共线性。
4 存在的问题与展望
虽然已经构建了一些药用植物的遗传图谱, 但是也暴露
·131·中草药 Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs 第 39 卷第 1 期 2008 年 1 月
了构建和应用中存在的很多问题:
(1) 目前用于构建植物遗传连锁图谱的分子标记多为第 1
代分子标记R FL P 和第2 代分子标记A FL P、SSR、RA PD、ISSR
等, 且大多要求技术难度高、费用昂贵。应采用和开发一些操作
简便, 费用低廉的新型分子标记, 使其为育种实践服务。
(2) 用于构建植物遗传连锁图谱的很多群体为 F2、F1 或
F3 家系, 尽管能提供大量信息, 但后代单株提供的材料 (种子
或叶片) 有限, 很难用于进行连续性研究, 无法满足不同研究
者对同一材料的合作研究, 实验重复性较差。今后要发展永
久性群体如DH 和RL s 群体, 以保证实验的准确性。
(3)作图群体大多偏小, 应尽可能增大作图群体数量以
构建高饱和的药用植物遗传图谱。
(4) 已构建的遗传图谱大多密度偏低, 且均匀性不好, 给
基因定位、克隆和分子辅助选择育种带来很多困难, 以后的
研究要继续完善已有的连锁图谱, 使其更加饱和。
(5)目标Q TL 基因的获得是分子遗传图谱的主要目标之
一。但目前只分离出很少的Q TL 基因, 此问题的解决有待于
发展新的作图群体, 构建高饱和的分子遗传图谱和发展更灵
敏的统计方法将数量性状分解成多个Q TL , 以便为分析产
量、品质等重要经济性状的遗传规律及其与环境相互关系的
研究提供理论依据。
(6)基于分子遗传图谱的M A S 育种途径的建立有赖于分
子遗传图谱构建和育种实践的结合, 并且M A S 育种与常规育
种密不可分。因此, 将来应走分子遗传图谱构建、M A S 育种
和常规育种相结合的道路, 以提高效率, 缩短育种时间。
另外, 药用植物的分子遗传图谱的研究水平显著落后于
农作物, 且研究基础较差, 几乎没有理想的作图群体。然而,
随着国家对科研投入的增加、科研条件的改善以及新理论和
新技术的应用, 分子遗传图谱研究已出现快速增长趋势, 一
些新的分子标记如 SRA P 被用于构建遗传图谱[36, 37 ]; 一些新
理论的探索被提出, 如房经贵等[20 ]充分利用双杂合位点分离
所提供的遗传信息构建芒果M ang if era ind ica L 1 的遗传图
谱, 都将有力推动药用植物分子遗传图谱的研究向着高饱和
化、实用化和通用化的方向发展。
参考文献:
[ 1 ] 阮成江, 何祯祥, 钦 佩1 中国植物遗传连锁图谱构建研究进
展 [J ]1 西北植物学报, 2002, 22 (6) : 1526215361
[ 2 ] 邹玉萍, 葛 颂, 王晓东 1 系统与进化植物学中的分子标记
[M ]1 北京: 科学出版社, 20011
[ 3 ] 刘 林, 毛 凯 1 分子标记技术在植物遗传育种中的应用
[J ]1 四川草原, 2003 (4) : 102131
[ 4 ] 黄璐琦1 分子生药学 [M ]1 北京: 北京医科大学出版社,
20001
[ 5 ] Isobe S, Klim enko I, Ivashu ta S, et a l1 F irst RFL P linkage
m ap of red clover (T rif olium p ra tense L 1) based on cDNA
p robes and its transferab ility to o ther red clover germp lasm
[J ]1 T heor A pp l Genet, 2003, 108 (1) : 10521121
[ 6 ] B ratteler M , L exer C, W idm er A 1 A genetic linkage m ap of
S ilene vu lg aris based on m arkers [J ]1 Genom e, 2006, 49 (4) :
32023271
[ 7 ] L anteri S, A cquadro A , Com ino C, et a l1 A first linkage m ap
of globe artichoke (Cy nara card uncu lus var1 scolym us L 1 )
based on A FL P, S2SA P, M 2A FL P and m icro satellite m arkers
[J ]1 T heor A pp l Genet, 2006, 112 (8) : 1532215421
[ 8 ] Sandal N , Krusell L , Radu tio iu S, et a l1 Genetics of sym bio2
sis in L otus jap on icus: recom binan t inbred lines, com 2parative
genetic m ap s, and m ap po sit ion of 35 sym bio tic loci [J ]1 M ol
P lan t M icrobe In teract, 2006, 19 (1) : 802911
[ 9 ] Kim Y Y, Cho i H S, Kang B Y1 A n A FL P2based linkage m ap
of Japanese red p ine (P inus d ensif lora ) using hap lo id DNA
samp les of m egagam etophytes from a single m aternal tree [J ]1
M ol Cells, 2005, 20 (2) : 20122091
[ 10 ] Ipek M , Ipek A , A lm quist S G, et a l1 D emonstration of link2
age and developm ent of the first low 2density genetic m ap of
garlic, based on A FL P m arkers [J ]1 T heor A pp l Genet, 2005,
110 (2) : 22822361
[ 11 ] Graham J , Sm ith K, M acKenzie K, et a l1 T he construction of
a genetic linkage m ap of red raspberry (R ubus id aeus subsp1 i2
d aeus) based on A FL P s, genom ic2SSR and EST 2SSR m arkers
[J ]1 T heor A pp l Genet, 2004, 109 (4) : 74027491
[ 12 ] Zhang Y, Sledge M K, Bouton J H 1 Genom e m app ing of
w h ite clover (T rif olium rep ens L 1) and comparative analysis
w ith in the T rif olieae using cro ss2species SSR m arkers [J ]1
T heor A pp l Genet, 2007, 114 (8) : 1367213781
[ 13 ] Gan S, Sh i J , L iM , et a l1 M oderate2density mo lecu lar m ap s
of E uca lyp tus u rop hy lla S1 T 1 B lake and E 1 tereticorn is Sm ith
genom es based on RA PD m arkers [J ]1 Genetica , 2003, 118
(1) : 592671
[ 14 ] Schw arz2Somm er Z, de A ndrade S E, Berndtgen R , et a l1 A
linkage m ap of an F2 hybrid popu lation of A ntirrh inum m ajus
and A 1 m olle [J ]1 Genetics, 2003, 163 (2) : 69927101
[ 15 ] D ebener T , M attiesch L 1 Construction of a genetic linkage
m ap fo r ro ses using RA PD and A FL P m arkers [J ]1 T heor A p2
p l Genet, 1999, 99: 89128991
[ 16 ] Cerenak A , Satovic Z, Javo rn ik B1 Genetic m app ing of hop
(H um u lus lup u lus L 1) app lied to the detection of Q TL s fo r al2
pha2acid con ten t [J ]1 Genom e, 2006, 49 (5) : 48524941
[ 17 ] W u S B, Co llins G, Sedgley M 1 A mo lecu lar linkage m ap of
o live (O lea eu rop aea L 1) based on RA PD , m icro satellite, and
SCA R m arkers [J ]1 Genom e, 2004, 47 (1) : 26235
[ 18 ] A cheréV , Faivre2Rampan t P, Jeandroz S, et a l1 A full satu2
rated linkage m ap of P icea abies including A FL P, SSR ,
EST P, 5SrDNA and mo rpho logical m arkers [J ]1 T heor A pp l
Genet, 2004, 108 (8) : 1602216131
[ 19 ] Carneiro M S, Cam argo L E, Coelho A S, et a l1 RA PD 2based
genetic linkage m ap s of yellow passion fru it (P assif lora ed u lis
Sim s1 f1 f lav icarp a D eg1) [J ]1 Genom e, 2002, 45 (4) : 6702
6781
[ 20 ] 房经贵, 刘大钧, 马正强1 利用双杂合位点标记资料构建芒果
遗传图谱 [J ]1 分子植物育种, 2003, 1 (3) : 31323191
[ 21 ] Grattapoglia D , Sederoff R 1 Genetic linkage m ap s of E uca lyp 2
tus g rand is and E uca lyp tus u rop hy lla using a P seudo2
T estcro ss: M app ing strategy and RA PD M arkers [J ]1 Genet2
ics, 1994, 137: 1127211371
[ 22 ] D ugo M L , Satovic Z, M illan T , et a l1 Genetic m app ing of
Q TL s con tro lling ho rticu ltu ral traits in dip lo id ro ses [J ]1
T heor A pp l Genet, 2005, 111 (3) : 51125201
[ 23 ] 胡挺松, 陆一鸣, 马兰青, 等1 红景天属4 种植物的RA PD 分
析与分类鉴定 [J ]1 中草药, 2004, 35 (11) : 1286212891
[ 24 ] 崔光红, 陈 敏, 黄璐琦, 等1 药用肉苁蓉遗传多样性RA PD
分析 [J ]1 中国中药杂志, 2004, 29 (8) : 72727301
[ 25 ] 谭晓风1 银杏RA PD 分子遗传图谱构建及主要栽培品种和雌
雄株的分子鉴定 [D ]1 武汉: 中南林学院, 19971
[ 26 ] 桂仁意1 银杏主要栽培品种指纹图谱构建及遗传图谱构建研
究 [D ]1 南京: 南京林业大学, 20041
[ 27 ] 李雪峰1 薏苡遗传图谱的构建及重要性状Q TL 定位的研究
[D ]1 武汉: 华中农业大学, 20031
[ 28 ] 杨晓明, 安黎哲, 党占海1 豌豆遗传图谱的构建及Q TL 定位
研究进展 [J ]1 西北植物学报, 2006, 26 (10) : 2159221651
[ 29 ] H errm ann D , Bo ller B, Studer B, et a l1 Q TL analysis of seed
yield componen ts in red clover (T rif olium p ra tense L 1) [J ]1
T heor A pp l Genet, 2006 Feb; 112 (3) : 53625451
[ 30 ] L inde M , H attendo rf A , Kaufm ann H , et a l1 Pow dery m ildew
resistance in ro ses: Q TL m app ing in differen t environm ents
using selective geno typ ing [J ]1 T heor A pp l Genet, 2006, 113:
1081210921
[ 31 ] D eniau A X, P ieper B , T en B W M , et a l1 Q TL analysis of
cadm ium and zinc accum ulation in the heavy m etal hyper2accu2
m ulato r T h lasp i caeru lescens [J ]1 T heor A pp l Genet, 2006,
113 (5) : 90729201
[ 32 ] Sk iba B, Fo rd R , Pang E C1 Construction of a linkage m ap
based on a L a thy rus sa tivus backcro ss popu lation and p re2lim i2
·231· 中草药 Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs 第 39 卷第 1 期 2008 年 1 月
nary investigation of Q TL s associated w ith resistance to as2
cochyta b ligh t [J ]1 T heor A pp l Genet, 2004, 109 (8) : 17262
17351
[ 33 ] la Ro sa R , A ngio lillo A , Guerrero C, et a l1 A first linkage
m ap of o live (O lea eu rop aea L 1 ) cu lt ivars using RA PD ,
A FL P, RFL P and SSR m arkers [J ]1 T heor A pp l Genet,
2003, 106 (7) : 1273212821
[ 34 ] H ayash iM , M iyahara A , Sato S, et a l1 Construction of a ge2
netic linkage m ap of the model legum e L otus jap on icus using
an in traspecific F2 popu lation [J ]1 DN A R es, 2001, 31, 8 (6) : 30123101[ 35 ] Ruiz C, A sins M J1 Comparison betw een P oncirus and C itrusgenetic linkage m ap s [J ]1 T heor A pp l Genet, 2003, 106 (5) :82628361[ 36 ] 任 羽, 王得元, 张银东1 相关序列扩增多态性 (SRA P) 一种新的分子标记技术 [J ]1 中国农学通报, 2004, 20 (6) : 112131[ 37 ] Sun Z D , W ang Z N , T u J X, et a l1 A n ultradense genetic re2com bination m ap fo r B rassica nap us, consist ing of 13551SRA P m arkers [J ]1 T heor A pp l Genet, 2007, 114: 1305213171
紫珠属植物的化学成分及生物活性研究进展
王艳晶, 杨义芳3 , 高 岱Ξ
(上海医药工业研究院 中药室, 上海 200040)
摘 要: 紫珠属植物成分复杂, 主要含有萜类、黄酮类和挥发油等成分。药理作用广泛, 主要表现在抗菌、抗病毒、镇
痛以及神经系统等方面的作用。目前我国对紫珠属植物的研究较少。综述国内外对于紫珠属植物化学成分和药理
学的研究成果, 并主要对其所含有的萜类和黄酮类成分进行总结, 另对该属植物研究开发的前景进行了讨论, 以期
有助于该属植物的进一步研究、开发和利用。
关键词: 紫珠属; 生物活性; 萜类; 黄酮类
中图分类号: R 282171 文献标识码: A 文章编号: 0253 2670 (2008) 01 0133 06
Advances in stud ies on chem ica l con stituen ts in plan ts
of Ca llica rp a L inn1 and the ir b ioactiv it ies
W AN G Yan2jing, YAN G Y i2fang, GAO D ai
(D epartm ent of Ch inese M ateria M edica, Shanghai Inst itu te of Pharm aceu tical Industry, Shanghai 200040, Ch ina)
Key words: Ca llica rp a L inn1; b io logica l act ivity; terpeno ids; f lavono ids
紫珠属 (Callicarp a L inn1) 植物来源于马鞭草科, 有 190
余个品种, 主要分布于亚洲和大洋洲的热带和亚热带, 少数
分布于美洲, 极少数可延伸到亚洲和北美洲的温带地区。我
国有 46 种, 主产于长江以南, 少数可延伸到华北至东北和西
北的边缘。本属有些种类可供药用, 有些则可栽培供观赏 [1 ]。
我国分布的紫珠属植物中可作药用的有 30 种[2 ], 紫珠作为
药用具有较好的止血作用, 普遍具有抗菌、消炎、清热的功
效, 另外还常见于烧伤、烫伤等疾病的治疗。本文综述了紫珠
属植物的化学成分及生物学活性研究进展, 以期为紫珠属植
物的研究开发提供借鉴。
1 化学成分研究
目前, 对紫珠属植物成分的研究较少, 主要集中在萜类、
挥发油以及黄酮类成分的研究上, 并且发现了一些新的成
分, 现结合中外文献对紫珠属植物中的化学成分进行总结,
见表 1, 部分成分的结构见图 1。
2 生物活性研究
目前, 紫珠属植物临床应用较为广泛, 属内的植物除了
多为广谱抗菌药外, 其止血、抗炎作用在临床上也发挥了良
好的效用。
211 镇痛作用: 任风芝等[34 ]采用醋酸扭体法对紫珠粗提物
及6 个单体化合物进行了镇痛活性的评价。95% 醇提物能明
显抑制冰醋酸诱发的小鼠扭体次数, 在剂量 1 000 m gökg 时
与 300 m gökg 的阿司匹林镇痛作用相当。另外, 黄酮类化合
物 3′, 5, 72三羟基黄酮24′2O 2Β2D 2葡萄糖苷、5, 72二羟基23′2
甲氧基黄酮24′2O 2Β2D 2葡萄糖苷, 三萜类化合物 2Α, 3Α, 242三
羟基2齐墩果2122烯2282酸都显示了很好的镇痛作用。
212 抗菌、抗病毒作用: 日本紫珠C 1 jap on ica T hunb1 中的
挥发油成分对于6 种食物传播的微生物都有抑制作用。其提
取物的挥发性成分中, 12辛烯232醇和22己烯醛为其主要的抗
菌成分; 22己烯醛、2, 42己二烯醛、12辛烯232醇、2, 42庚二烯
醛和ep iglobu lo l 具有较强的抑制微生物生长作用, 特别是 22
己烯醛 (107. 52 m göL )和12辛烯232醇 (678. 64 m göL )可以抑
制大多数微生物的生长[35 ]。广东紫珠的 95% 乙醇提取物体
外对金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏菌有较强的抑菌作用 [36 ]。
·331·中草药 Ch inese Traditiona l and Herbal D rugs 第 39 卷第 1 期 2008 年 1 月
Ξ 收稿日期: 2007204213
作者简介: 王艳晶 (1977—) , 女, 辽宁辽阳人, 硕士, 研究方向为中药创新药物研究。3 通讯作者 杨义芳 T el: (021) 62473018 E2m ail: yangyf4912@ 163. com