免费文献传递   相关文献

国产黄连属植物的研究现状



全 文 :国产黄连属植物的研究现状
张 莉 ,  张小平
(安徽师范大学 生命科学学院 ,芜湖 241000)
摘 要:对黄连属植物的研究概况进行了综述 ,包括形态分类学 、解剖学 、核型 、成分化学和濒危种
的保护状况等.根据前人的研究结果 ,重新编排了该属植物的分种检索表 ,同时提出了目前该属植
物研究中存在的问题和不足.
关键词:黄连属;研究;现状
中图分类号:Q949.95  文献标识码:A  文章编号:2001-2443(2006)04-0368-04
  “黄连”为毛茛科黄连属植物 ,国产黄连原植物包括黄连(Coptis chinensis)、短萼黄连(C.chinensis var .
brevisepala)、三角叶黄连(C .deltoidea)、峨眉黄连(C .omeiensis)和云南黄连(C.teeta)等 ,作为中药 ,始
载于东汉《神农本草经》 ,列为上品.据不完全统计 13部宋代以前古代方书中有 3.2万多方剂 ,含“黄连”的方
剂有 1 ,760种 ,即约 5%左右的方剂中有黄连.据《全国中成药品种目录》统计 ,以“黄连”作原料的中成药品
种有黄连上清丸 、复方黄连素片 、加味香连丸等 108种.20世纪 80 年代以来 ,随着“黄连”用途的广泛应用 ,
我国和日本学者对“黄连”的研究逐渐深入 ,对黄连属植物的分类学 、形态学 、成分化学 、生药鉴定学和药理学
等进行了研究[ 1-4] ,在与发展“黄连”生产密切相关的栽培技术 、野生资源保护 、药材质量等方面也取得了一
定进展[ 5-6] .随着国际上应用天然药物的热潮 ,特别是日本对黄连解毒汤的深入研究和大量应用 , “黄连”出
口量进一步增加.近年来 ,“黄连”及复方的药理和临床研究又有了新的发现 ,并扩大了应用范围 ,引起了人们
对中药黄连及黄连属植物的特别关注.
1 黄连属植物的形态 、分类学研究
  黄连属隶属于毛茛科黄连族 ,约 18种 ,分布于北温带 ,多数分布于亚洲东部.我国有 9种 ,2 变种 ,分布
于西南 、中南 、华东和台湾.该属植物为多年生草本 ,叶基生 ,根状茎黄色 ,具有多数须根.
  黄连作为药用 ,其文献资料较多 ,在我国古代医书中也不乏记述 ,但从植物系统演化角度来探讨问题的
报道并不常见.针对黄连原植物的混乱问题 ,诚静容等[ 7]从形态方面对味莲 、峨眉家莲 、峨眉野莲 、云莲等几
种黄连的原植物进行了研究 ,指出了它们的原植物并进行了形态描述 ,并提供了几种黄连的分种检索表.黄
连属植物形态解剖学方面的研究报道 ,主要集中于对黄连(Coptis chinensis )的研究.杨建民 、唐红光[ 8-10]利
用常规石蜡切片法和组织离析法对黄连的根和根状茎及心皮发育等进行了研究 ,显示出黄连的根仅具初生
结构 、主要由表皮 、皮层和中柱构成 ,根状茎由皮系统 、基本组织和维管系统构成 ,其性状原始 ,木质部中起输
导作用的主要是不很强烈特化的导管和管胞 , 导管分子在大小 、宽窄等方面与管胞相似等原始性.张浩
等[ 11 , 12]对西藏黄连和云南黄连进行的组织形态学研究发现 ,二者的根茎形态和显微构造特征具有明显的区
别 ,进一步证实了云南黄连应为 C .teetoides ,而西藏黄连应为 C .teeta ,二者并非同一种.王天志等[ 13] 在对
国产黄连原植物的调查中 , 从形态特征方面发现了黄连属的两个新种和一个新变种 , 即线萼黄连(C.
linearisepala)、古蔺黄连(C .gulinensis)和爪萼黄连(C.chinensis var .unguiculata),认为线萼黄连与黄
连相近 ,但其萼片线形 ,花瓣短而细窄 ,叶中裂片长 ,狭卵形 ,长为宽的两倍;古蔺黄连与黄连的区别在于萼片
线形 ,萼片长与花瓣长的比例为 2-2.2倍 ,植株常有细长带芽匍匐茎;爪萼黄连与黄连的原变种短萼黄连的
区别在于萼片较窄 ,具爪 ,萼片比花瓣长 1倍或更多.孔红祥等[ 14]利用数量分类的方法对黄连属植物进行了
收稿日期:2006-03-25
基金项目:国家自然科学基金(49871078);安徽省自然科学基金(98242017 、050430501);安徽省重要生物资源保护与利用研究重点实验室基
金;安徽省高校生物环境与生态安全省级重点实验室基金;安徽师范大学青年基金(2004xqn10).
作者简介:张莉(1972-),女 ,安徽濉溪人 ,讲师 ,硕士 ,主要从事植物学研究.
第 29卷 4期
2006年 9月    安徽 师范 大学 学 报(自然科学版)Journal of Anhui Normal University (Natural Science) Vol.29 No.4Dec .2 0 0 6
DOI :10.14182/j.cnki.1001-2443.2006.04.016
分类学研究 ,支持张浩将云南黄连与西藏黄连分开的观点 ,同时支持王天志发现的新种 ,进一步确认了黄连
属植物的分类地位.根据前人的研究结果 ,现将国产黄连属植物的分类编成检索表.
  1.叶三全裂
   2.叶片轮廓窄卵形或披针形 ,萼片线形
    3.植株不具有带芽葡萄茎
     4.花瓣窄线形 ,长为萼片的 1/2 左右 , 叶片的中央裂片比两侧裂片长 3-3.5倍 峨眉黄连 C.omeiensis…………
     4.花瓣短而细窄 ,上部具椭圆形蜜槽 , 叶片的中央裂片比两侧裂片长 1.3-1.6 倍 线萼黄连 C.linearisepala……
    3.花瓣蜜槽线状椭圆形 ,萼片为花瓣的 2-2.2 倍 ,植株常有带芽葡匐茎 古蔺黄连 C.gulinensis……………………
   2.萼片卵形
     5.花瓣匙形 ,先端钝圆 , 下部爪明显 云南黄连 C.teetoides……………………………………………………………
     5.花瓣非匙形
      6.花瓣倒卵状披针形 ,无爪 , 具蜜槽 西藏黄连 C.teeta………………………………………………………………
      6.花瓣线形 ,具爪
       7.花瓣具爪明显 ,萼片比花瓣长 1倍或更多 爪萼黄连 C.chinensis var.unguiculata…………………………
       7.花瓣线形窄披针形或披针形 ,先端尖 ,下部爪不明显
        8.叶的裂片上的羽状深裂片彼此邻接或近邻接 , 裂片近三角形;雄蕊短 , 长为花瓣的 1/ 2 左右
三角叶黄连 C.deltoidea………………………………………………………………………………………
        8.叶的裂片上的羽状深裂片间的距离稀疏 , 彼此相距 2-6mm;外轮雄蕊比花瓣稍短或近等长;种子能育
         9.萼片长 9-12.5mm , 比花瓣长 1 倍或近 1 倍 黄连 C.chinensis…………………………………………
         9.萼片长约 6.5mm , 仅比花瓣长 1/ 3-1/5 短萼黄连 C.chinensis.var.brevisepala……………………
  1.叶掌状五全裂
   10.根状茎粗壮 , 叶片较大 ,宽 5.5-12cm , 中全裂片羽状深裂 ,顶端渐尖或长渐尖 五裂黄连 C.quinquesecta…………
   10.根状茎细 , 叶片较小 ,宽 2-6cm ,中全裂片三浅裂 ,顶端急尖 五叶黄连 C.quinquefolia……………………………
2 黄连属植物核型的研究
  关于黄连属植物核型的研究 ,报道较少.现有研究表明[ 15] :五叶黄连的染色体特征是全部具中部或正中
着丝点 ,臂比都小于 2 ,染色体相对长度组成中没有长染色体(L),相对长度差值和最长与最短染色体之比都
较小 ,属 Stebbins的 1A 核型.而黄连的染色体全具中部或近中部着丝点 ,有 1对染色体的臂比超过 2 ,它们
的长度比较接近 ,最长与最短者之比小于 2 ,属 Stebbins的 2A 核型.它们在毛茛科中均属于较原始的类型 ,
从它们的核型特征可看出五叶黄连比黄连更原始.对黄连属植物核型的分析能够为黄连族(Trib.Coptideae)
植物的系统演化研究和培育黄连良种提供细胞学资料.
3 黄连属植物成分化学研究
  中药黄连的主要成分为多种异喹啉生物碱 ,包括小檗碱 (berberine)、黄连碱(coptisine)、甲基黄连碱
(worenine),巴马亭(palma-tine)、药根碱 (jat ro rrhizine)和表小檗碱 (epiberberine)等.其中以小檗碱含量
最高 ,药根碱最低 ,其含量一般表现为小檗碱>黄连碱>巴马亭>表小檗碱>药根碱[ 16 , 17] .
  不同品种和产地是影响中药黄连成分的重要原因 ,不同种的黄连属植物在主要成分上有一定差异.黄连
中的表小檗碱及黄连碱含量较高 ,而云南黄连 、峨眉黄连则不含表小檗碱;非洲防己碱为黄连 、三角叶黄连 、
峨眉黄连所共有 ,而云南黄连则不含.几种黄连根茎的小檗碱含量范围为:黄连 3.60%-11.49%,三角叶黄
连为 3.02%-7.03%,云南黄连为 5.40%-8.77%,峨眉黄连为 3.92%-7.36%.就其平均含量而言 ,云南
黄连最高 ,黄连最低[ 17 , 18] .
  此外 ,Kobayashi[ 19]报道从黄连根茎中分离出拓扑异构酶 I和 I I的抑制剂 ,对细胞中的 DNA 复制 、转录
和重组等起重要作用.Hirano[ 4]从黄连中分离到落叶松脂素和反式阿魏酸对羟基苯乙酯.这两个化合物均显
示 SOD样作用 ,为自由基清除剂.落叶松脂素是比抗坏血酸更为有效的超氧化物自由基清除剂.
4 繁殖与保护研究
4.1 繁殖研究
36929卷第 4期             张 莉 ,张小平: 国产黄连属植物的研究现状
  黄连属植物的繁殖多以种子繁殖为主 ,也可进行分株繁殖.
  种子繁殖多采用先育苗后移栽的方法 ,适用于黄连 、短萼黄连 、云南黄连和峨眉黄连 ,而三角叶黄连果实
基本无种子 ,无法实行种子繁殖.当果实变为黄绿色并出现裂痕时 ,采集 4 、5年生植株上所结的果实.由于黄
连属种子有胚后熟阶段 ,不能日晒 ,需保持湿润并经过一定低温阶段才能完成胚后熟阶段 ,若凉干贮存则不
能发芽出苗.目前生产上多采用湿砂层积处理 ,置于低温条件下贮藏后再播种.于秋季 1011月进行播种 ,或
于 5月 、8月进行春 、夏播种.秋播的第二年 34月出苗 ,可于第三年 6月移栽定植[ 6 , 20] .
  分株繁殖具有生长快 、种子和根茎产量高 、质量好等优点.对黄连属植物普遍适合 ,也成为三角叶黄连目
前繁殖的主要手段.分株繁殖有几种方式:(1)3-4 年生的植株 ,每株约有 10-20个分枝 ,可将这些分枝从
根茎分开 ,选留根茎长 0.5-1cm 的连叶苗作种苗;(2)采用收获后的植株秋苗进行栽植 ,变废为宝;(3)对于
三角叶黄连 ,采用带叶的匍匐茎扦插 ,效果良好[ 20] .
  此外 ,20世纪 70年代 ,日本学者对日本黄连(C.japonica)进行了组织培养研究 ,从培养物中获得了与
原根茎中相同的小檗碱 ,并筛选出了稳定的细胞系.80年代 ,我国学者也进行了较多的相关研究 ,近年来还
开展了黄连人工种子的研究.实现了黄连属部分植物的愈伤组织诱导 、细胞培养 、小檗碱的产生和植株再生 ,
并已在生产实践中得到了应用[ 21 , 22] .
4.2 黄连属植物的保护研究
  黄连属植物均为地方或国家级保护植物 ,该属在我国的 9种 2变种中 ,现已被列出国家级保护植物 4
种 ,包括渐危植物 3种(黄连 、短萼黄连 、云南黄连),濒危植物 1种(峨眉黄连)[ 23] .然而因其独特而优良的药
用价值 ,长期的大量采挖以及人类活动对其生存环境的破坏 ,造成多种黄连属植物野生种质资源急剧减少.
其中峨眉黄连和黄连的野生资源已极为稀少.对黄连属植物的保护已引起了人们的多方关注.
  目前 ,短萼黄连的分布区内已设有清凉峰 、黄山 、牯牛降 、井冈山 、武夷山等自然保护区 ,杭州植物园等已
引种成功;云南黄连的分布区内也已划定了怒江自然保护区和高黎贡山自然保护区 ,研究人员[ 24-26]对两者
的生态学 、生物学特性进行了初步探讨 ,对其种质保护起到了积极的作用 ,但现有的研究还很不深入 ,宜加强
这方面的工作.峨眉黄连至今尚无保护措施 ,如不采取及时有效的保护措施 ,必将很快绝灭.目前市售黄连几
乎全为栽培 ,野生黄连已很难找到 ,加强对野生黄连的保护与研究十分必要.
  综上所述 ,国产黄连属植物的研究涉及多个方面 ,但较多的是针对黄连原植物 ,特别是黄连的成分化学 、
药材质量 、药理学及临床应用等方面 ,其它方面则显得较为不足.存在问题主要有:(1)黄连属内系统关系定
位缺少足够而有力的性状证据 ,包括黄连属的系统解剖学 、孢粉学研究 ,尤其在属内分子系统学方面的证据
缺乏[ 27] ,对保证黄连用药的正确性和黄连的深入研究产生了一定的影响;(2)黄连属植物基本为国家级或地
方保护植物 ,目前 ,多数黄连属植物的分布区虽已设立自然保护区 ,但保护十分不力 ,生境的破坏和肆意采
挖 ,已危及云南黄连 、峨眉黄连 、短萼黄连等的种源;(3)黄连属植物的稀危原因与机制至今了解不多 ,缺少对
包括短萼黄连 、云南黄连 、峨眉黄连等的生物生态学特性和黄连属植物致濒机制的系统研究.
参考文献
[ 1]  张林碧.黄连与短萼黄连的组织学鉴别研究[ J] .中国民族民间医药杂志 , 2003 , 343-346.
[ 2]  鲁高莲 ,胡正海.黄连根茎中小檗碱积累的组织化学研究[ J] .西北植物学报 , 1994 , 14(3):164-168.
[ 3]  刘树民 ,张素艳 ,邹存珍.黄连的现代临床应用及机理探讨[ J] .中医药信息 , 2000 ,(4):22-23.
[ 4]  兰进 ,杨世林 ,郑玉权 ,等.黄连的研究进展[ J] .中草药 , 2001 , 32(12):1139-1141.
[ 5]  丁葆祖 ,杨静仪 ,即晋川 ,等.黄连组织培养的研究 I.愈伤组织的诱导及继代培养[ J] .中草药 , 1984 , 15(12):28-30.
[ 6]  黄正方 ,杨美全 ,孟忠贵 ,等.黄连生物学特性和主要栽培技术[ J] .西南农业大学学报 , 1994 , 16(3):299-302.
[ 7]  诚静容 ,肖培根 ,王文采.中国毛茛科药用植物研究 I.中药黄连的原植物[ J] .药学学报 , 1965 , 12(3):193-200.
[ 8]  杨建民 , 唐红光.黄连(Copti s chinensis Franch)的解剖[ J] .武汉师范学院学报 , 1984 , (2):90-96.
[ 9]  杨建民 , 唐红光.黄连(Copti s chinensis Franch)根和根状茎的解剖[ J] .武汉植物学研究 , 1984 , 2(2):227-232.
[ 10]  杨建民.黄连心皮的形态发育及其系统学意义[ J] .武汉植物学研究 , 1990 ,8(3):222-226.
[ 11]  张浩 ,王天志 ,方忻平 ,等.西藏黄连与云南黄连的组织形态学研究[ J] .中草药 , 1990 , 21(12):27-29.
[ 12]  张浩 ,王天志 ,方忻平 ,等.西藏黄连和云南黄连原植物的研究[ J] .中国中药杂志 , 1990 , 15(6):6-8.
[ 13]  王天志 ,张浩 ,方忻平 ,等.国产黄连属新植物[ J] .华西医大学报 , 1989 , 20(2):150-152.
[ 14]  孙红祥 , 张昌禧 , 吴远文.黄连属药用植物的数量分类学研究[ J] .中国药学杂志 , 1995 , 30(1):7-9.
370 安 徽 师 范 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 2006 年
[ 15]  李林初.黄连的核型研究[ J] .西北植物学报 , 1985 , 5(3):181-186.
[ 16]  方忻平 ,王天志 ,张浩.国产黄连 5种生物碱的含量测定[ J] .中国中药杂志 , 198914(2):33-35.
[ 17]  濮社班.江苏省引种黄连的生长状况及生物碱积累[ J] .中国中药杂志 , 1998 , 23(11):659-660.
[ 18]  赵庆国 ,吴素体 ,王颖 ,等.不同品种和产地黄连的总生物碱含量测定[ J] .时珍国医国药 , 2001 , 12(11):974.
[ 19]  KOBAYASHI Y , YOSHINORI K , YOSHINERI Y ,et al.Inhibitors of DNA topoisomerase I and II i solated f rom the Copt is Rhizomes[ J] .
Planta Med , 1995.61(5):414-117.
[ 20]  武孔云 , 陈宝儿 , 赵伯涛.中药材种养关键技术丛书[ M] .南京 , 江苏科学技术出版社 , 2001 , 61-99.
[ 21]  毛堂芬 ,颜谦 ,方周伯.蔗糖和硝酸铵对黄连悬浮培养细胞生长和小檗碱含量的影响[ J] .生物技术 , 1994 , 4(3):33-35.
[ 22]  张丽萍 ,陈震 ,马小军 ,等.氮、磷 、钾对黄连植株生长 、小檗碱含量的影响[ J] .中国中药杂志 , 1997 , 22(1):13-14.
[ 23]  傅立国.中国植物红皮书--稀有濒危植物(第一册)[ M] .北京:科学出版社 , 1992.
[ 24]  张莉 ,张小平.安徽珍稀濒危植物短萼黄连的调查与保护[ J] .植物资源与环境学报 , 2004 , 13(4):44-48.
[ 25]  张莉 ,张小平.安徽短萼黄连种群特性及其濒危机制探讨[ J] .应用生态学报 , 2005 , 16(8):1394-1398.
[ 26]  黄骥 , 裴盛基 , 张明宇 , 等.云南黄连的生物学 、生态学特性与地理分布研究[ J] .云南植物研究 , 2004 , 26(3):255-266.
[ 27]  CHENG K T , CHANG HC , SU C H , et al.Identif icat ion of dried rhizomes of Copt is species using random amplified polymorphic DNA[ J] .
Bot Bull Acad Sin , 1997 , 38:241-244.
The Present Research Situation of Plants of Coptis Salisb in China
ZHANG Li ,  ZHANG Xiao-ping
(C ollege of Life Science , Anhui Normal University , Wuhu 241000 , China)
Abstract:This paper summarized the present research situation of plants of Coptis Salisb.I t included taxology
anatomy , karyotype , chemical composi tion and the condition of keeping the endangered species.According to
the results of the forefathers , the classified index of species w as rearranged and at the same t ime the problem and
insufficiency in the study of plants of Copt is Salisb were put fo rw ard.
Key words:Coptis salisb;research;present situation
37129卷第 4期             张 莉 ,张小平: 国产黄连属植物的研究现状