全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 31(2)：184— 187 2O11年 3月
DOI：10．3969／j．issn．1000—3142．201 1．03．009
国产单叶蔓荆种内变异的数量分类学研究
辛海量1 ，胡 园3，张巧艳4，郑汉臣4，秦路平4
(1．第二军医大学 长海医院 中医系，上海 200433；2．第二军医大学 中医系，上海 200433；3．中国人民解放军
总医院 药理研究室 ，北京 100853；4．第二军医大学 药学院生药学教研室 ，上海 200433)
摘 要：分析了中国分布单叶蔓荆的种内变异。每个居群随机采取 5个以上的完整植株 ，以 16个居群单叶蔓
荆作为分类运算单位(operational taxonomic unti，OTU)，选取 11个有变异 的形态学性状和 3个品质性状。
形态性状以各植株的平均值作为 OTUs的原始数据，形成 l6×14的原始数据矩阵，对矩阵进行聚类分析。根
据 Q分析树系图 3，由结合线水平(类间距离等于 10)可将 16个居群分为三组，I(12，15，14，7，16，2，1，3)，I
(8，13，11)，II(4，5，9，10，6)。国产单叶蔓荆居群分为三型，即低纬度型、混杂型 I和混杂型 Ⅱ。部分显示居
群种内变异呈现出与纬度的相关性，而部分居群变异较为复杂 ，可能受包括纬度在 内的多种因素的复杂影响。
关键词：数量分类学；单叶蔓荆 ；种内变异
中图分类号 ：Q949 文献标识码 ：A 文章编号：1000—3142(2011)02 0184—04
Stud!on。ntr；pecific ation of Vitex rotundi foliab y O l aso I-1 vari I t
growed in China with numerical taxonomy method
XIN Hai-Liang 一，HU Yuan3，ZHANG Qiao-Yan4，
ZHENG Han-Chen4．QIN Lu-Pinga
(1．Department of TCM ，Changhai Hospital，the Second Military Medical University，Shanghai 20043．China；
2．Department of TCM ，the Second Military Medical University，Shanghai 200433，China；3．Department of
Clinical Pharmacology，Genaral Hospital of PLA，Beijing 100853，China；4．Department of Pharmacology。
School of Pharmacy，the Second Military Medical University，Shanghai 200433，China)
Abstract：The intraspecific variation of diferent populations of V．rotundifolia was investigated with numerical tax—
onomy methods．More than five whole strains per population were selected randomly，then 13 varied morphological
characters and 3 qualitative characters was included，and 1 6 populations were treated as operational taxonomic unit．
Average value of morphological characters of all strains per population was treated as primary data for operational
taxonomic unit to establish the primary 16× 14 matrix which was further processed with hierarchical clustering meth—
od．The results showed that al populations could be divided into 3 groups，including1(12，15，14，7，16，2，1，3)，1I(8，
13，11)，1]I(4，5，9，10，6)．Al populations of V．rotundifolia could be classified into 3 types by results of hierarchical
clustering analysis：type-I distributed in low latitude regeons，complexing type-I，complexing type-]．The intraspec
variation of some populations was highly correlated with latitude variation，and the other with complexing variation
might be influenced by various factors including latitude-related ones．
Key words：numerical taxonomy method；Vitex rotundifolia；intraspecific variation
收稿 日期 ：2010 05 11 修 回 日期 ：201O O9 24
基金项 目：国家 自然科学基金(30772783)；上海市科学技术委员会中药现代化研究科研基金(04DZ19810)[Supported by the National Natural Science
Foundation of China(30772783)；Research Fund for Traditional Chinese Medicine Modernization of Science and Technology Committee of Shanghai City
(04DZ19810)]
作者简介：辛海量(1976)，男 ，内蒙古赤峰人 ，博士，从事天然药物、中药资源、化学、药理等研究，(E—mail)hailiangxin@163．COnl。
通讯作者：秦路平，博士，教授，从事天然药物 、中药资源、化学、药理等研究，(E—mail)lpqin@hotmail．corn。
2期 辛海量等：国产单叶蔓荆种 内变异的数量分类学研究 185
单叶蔓 荆 (Vitex rotundifolia)系马鞭草 科牡
荆属植 物 (中国科 学 院 中 国植 物志 编 辑 委 员会 ，
1982)，其成熟果实为 临床常用 中药蔓荆子，具有疏
散风热、清利头 目等功效 ，具有解热 、镇痛 、抗炎 、祛
痰、抗菌 、抗过敏 、抗 肿瘤、改 善微循环等药理作用
(李春正 等 ，2005；Okuyama等，1998a，b；Kawazoe
等，2001；Shin等 ，2000；KO等 ，2000；Hossain等 ，
2001)。单叶蔓荆不仅具有较高的药用价值，而且耐
盐碱、干旱 ，防风 固沙 ，还具有较高 的生 态学价值。
目前 ，临床常用中药来源多为多产地、多居群 ，必然
伴随植物 的种内变异 ，而植物的种内变异往往 与中
药材品质相关 。在中国，单叶蔓荆广 布于沿海省 区
海滨沙地 ，纬度跨度大 ，其种 内变异幅度多大，该怎
么研究 ，迄今未见有关报道 。另外，据植物分类文献
记载，单叶蔓荆应为单叶，而据作者本人在野外资源
调查 ，可见到单叶两深裂 、三深裂甚至三出复叶叶型
的存在 ，提示单叶蔓荆种 内变异问题值得探讨 。数
量分类学 目的在于确定分类群间的表征关系 ，是没
有任何性状加权 、建立在全面相似性基础上的分类
处理。在分类过程中，分类群 的信息量越大，所依据
的特征数量越多 ，所得出的分类结果越好。本文采
用数量分类的方法 ，系统研究中国沿海省 区分布单
叶蔓荆的种内变异，可为单叶蔓荆的资源开发、保
护 、药材品质评价等提供借鉴 。
1 材料与方法
野外居群的选择及样本资料见表 1、图 1。多数
数据根据野外调查记 录，尽可能随机采取 5个 以上
的完整植株进行测量 ，对于确有 困难的部分居群 ，则
采用部分腊叶标本的观测数据 。以 16个居群单叶
蔓荆作为分类运算单位(operational taxonomic un—
ti，0TU)，选取 11个有变异的形态学性状和 3个品
质性状 ，所有性状 主要分三类 ：二元性状 (two—state
character)，以 O表示 。数量多态性状 (quantitative
multistate character)，以 N 表 示。定性 多 态性 状
(qualitative multistate character)以 Q表示。各性
状见表 2。
对于二元性状 的处理 ：有记为 1，无记 为 0。对
于定性多态性状编码的处理 ：1号性状 (花期)：按开
花时间 7、8、9月分 为早 、中、晚 ，分别记为 0，1，2；7
号性状(花萼长度)短于果实 1／2者记为 0，长于果
实 1／2短于果实者记为 1，与果实等长或长于果实
者记为 2。
表 1 单叶蔓荆居群分布
Table 1 Population distribution of Vitex rotundifolia
形态性状以各植株的平均值作为 OTUs的原
始数据，形成 16×14的原始数据矩阵 X一{Xij)16
×14，对矩阵经 SPSS 12．0进行 hierarchical cluste—
ring method聚类分析 ，Euclidean距离 ，聚类方法采
用 Ward method，数 据 标 准化 方 法采 用 Standard
deviation of 1。本 实验 中仅采用对样 品进行聚类 ，
即 Q 型聚类(对样本单位的观测量进行聚类 ，是根
据被观测对象的各种特征，即反映被观测 对象特征
186 广 西 植 物 31卷
的各变量值进行聚类)。
2 结果
根据 Q分析树系图 2，由结合线水平(类间距离
等于 10)可将国产单叶蔓荆的 16个居群分为三组，
I(12，15，14，7，16，2，1，3)，1I(8，13，11)，II(4，5，
9，1O，6)。第二组全部为较低纬度居群 ，主要特点为
存在接近三叶蔓荆的二裂、三裂乃至三出复叶叶型。
第一组和第三组均为高低纬度居群混杂，无 显著 区
别特征，是多种变异的综合反映。
图 1 单叶蔓荆的地理分布
Fig．1 Geographic distribution of
Vitex rotundifolia
表 2 单叶蔓荆的性状及编码
Table 2 Characters and coding of Vitex rotundifolia
聚类分析结果显示 ，部分居 群呈现出与纬度的
相关性而聚为一类 ，部分居群变异较为复杂 ，可能受
包括纬度在内的多种因素的复杂影响，因而高低纬
度居群混杂聚类。据此，可以将 国产单叶蔓荆居群
分为三型，即低纬度型、混杂型 I和混杂型 Ⅱ。
CASE 0 5
LabeI Nl — 叫
S一1 21一_1
10．
-+-{
S一1 5 h
S一14．_J 卜——1
S-O7————_T0 卜—1
S—
S—
S—
S—
S—
S—
S—
S—
S-05一 }．——- —————一
S-09——————T一．1 I i
S一1 0——一 卜一 i
S-06---———--——一 ；
图 2 Q型聚类分析树系图
Fig．2 Dendrogram of Q-type clustering analysis
3 讨论
数量分类学是一门将数学、统计学理论和电子
计算机技术用于生物以及一般事物分类的科学 ，具
体地说是用数量方法评价有机体类群之间的相似
性 ，并根据这些相似性值把这些类群归成更高阶层
的分类群 ，属于表征分类方法的范畴 。用数量分类
的方法 对 于解 决种 问 分类早 有 报道 (党 承林 等 ，
1982；彭焱松等 ，2007)，在种 内变异的研究方面亦渐
有较多应用 (杨继 ，1991；古丽努尔 ·沙 比尔 哈孜 ，
2008)。一般认为对于种内变异的研究采用居群 比
较合适，采用数量分类的聚类分析方法 可以在一定
程度上揭示这些居群间的亲缘关系，以便进一步研
究性状与生存环境及遗传相关的变异规律。
形态学性状在传统分类 中一直是最重要的分类
证据 ，因此对国产单 叶蔓荆 16个居群性状选取上 ，
首先选择了比较重要的形态学性状 ，其次选取了重
要的品质性状——千粒重、总黄酮含量和紫花牡荆
素含量。对于单叶蔓荆种内变异研究的重要目的在
于寻找品质优 良的居群，遴选优 良种质 ，品质性状应
该加以考虑。就现有数量分类研究报道来看 ，形态
性状和品质性状综合分析尚属首次。实际上 ，对 于
数量分类研究 ，还可以利用组织结构特征、超微结构
特征以及 DNA特征进行分析 ，以及将 生态 和分布
．工。一；一～．：
2期 辛海量等 ：国产单叶蔓荆种内变异的数量分类学研究 187
性状 ，如生境 、分布区类型和居群动态特征等与形态
性状结合起来进行综合分析。此方面的工作有待于
今后完成。
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