黄精属植物种类识别及资源分布研究

   黄精是百合科黄精属多种植物根茎的总称，《中国药典》2005版收载了黄精P．sibiricum Red、滇黄精JP．kingianum Coll．et Hemsl．和多花黄精P．cyr—tonema Hua等三种植物为其原生药，民间药用较药典规定更为广泛，将近有十多个种。而且，在我国对黄精的药用，历史已逾2 000年。传统医学认为，黄精性平、味甘、人脾、肾、肺经，具有补肾益精、滋阴润燥之功效，长期用于治疗肾虚亏损，脾胃虚弱，肺虚燥咳，体倦乏力等症。从二十世纪七、八十年代开始，现代医学对黄精的研究逐渐增多且不断深入。研究表明，黄精化学成份主要有糖类、甾体皂苷、黄酮及蒽醌类化合物、生物碱、强心苷、木脂素、维生素和多种对人体有用的氨基酸及微量元素等。药理研究认为，黄精具有延长寿命抗衰老、影响心血管系统、调节免疫能力、抗炎抗病原微生物、抗疲劳、提高学习记忆力、抑制肿瘤细胞等作用，且安全无毒、无致突变性。临床应用研究报道，黄精及其制剂对呼吸系统、心血管系统、消化系统以及白细胞减少症、糖尿病、结核病、老年痴呆、外生殖器感染、足癣甲癣、蛲虫病、慢性肝炎、秃发、习惯性流产和不育症、慢性荨麻疹、痛风性关节炎、瘰疠等疾病均有明显疗效。另据介绍，黄精还可用于制饮料、做蜜饯、加工保健品和护肤品、充当猪饲料添加剂以及作蔬菜和观赏花卉等。可见其用途非常广普。近年来对黄精化学成分、药理研究、临床应用及新产品开发等方面的总结文章颇多，但对其种类识别、资源分布等方面的综述尚未见到。本文将多年来各地学者对黄精种类识别、资源调查方面的报道进行简单概括，供黄精研究工作者参考。

1黄精种类识别  黄精属的分类和种的鉴定识别是一个十分困难的问题，自Baker(1875年)将本属分为3个类群(即互生叶类Alternifolia，轮生叶类Verticillata，对生叶类Oppositifolia)之后，至今尚未有人作过较全面的分类。但目前国内研究认为，简单的3个类群的划分是不很合适的，因为Baker过分地看重叶序这个性状，而从我国的大量资料来看，叶序这爪．I生状并不十分稳定，在同一个种内就有变化。美洲的种类分析比较清楚，他们是借助染色体的方法将部分品种进行区分的。我国的黄精种类比美洲的更为复杂，所谓Baker的3个类群都有，因此，在对它们尚未进行较全面的研究前，我们尽量保留，若在形态上还能区别得开并占有一定分布区的类型，暂且把它们作为“种”来处理J。正是鉴于上述原因，借助更为先进的手段进行易混物种的区分显得更加重要，很多学者做了大量工作。周守标等以形态学为依据，结合细胞分类学、叶表皮和花粉形态的研究成果，用分支分析的方法探讨了安徽产黄精属11种植物的种间演化关系。郑艳等利用光学显微镜及扫描电子显微镜观察了安徽产黄精属9种植物的叶表皮，测量气孔类型、气孔大小、气孔密度及气孔指数等，为这几种黄精属植物的分类，生药鉴定及栽培管理等提供了可靠的形态解剖学依据。另外还对安徽省所产七种黄精属植物进行了花粉结构观察，结果表明，黄精属植物花粉形态较为一致，均属两侧对称；形状上多为船形，大小为(21．5～57．9)×(18．9～31．O)μm，具远极单沟，沟长，花粉外壁两层约等厚或外层略厚，或内层略厚；外壁具微穿孔纹饰，穿孔大小、形状均不规则。其中湖北黄精P．zanlanscianse的花粉极面观近椭圆形，赤道面观椭圆形，大小33．5(21．5—49．5)×22．1(19．0～25．0)μm，具单沟，沟特别宽，外壁两层，内层略厚，表面具微穿孔纹饰，孔脊厚实；多花黄精P．cyrtonema的花粉极面观近扁椭圆形，赤道面观长椭圆形，大小49．7(42．O～57．9)×25．4(21．4～31．0)μm，具单沟，沟长，外壁两层，且内层略厚于外层，表面具微穿孔纹饰，孔眼大小及形状不规则，孔眼明显。他们主张在进行黄精属种间区分时，应考虑花粉外壁的某些特点。高厚强在光学显微镜下观察认为，几种黄精属植物的花粉粒各自形态特征比较稳定，且有差异，黄精的花粉粒呈球形，偶见长圆球形，圆形花粉粒直径65—100μm，平均94．6μm。长圆形，大小为45(39～48)μm×66(32～69)μm。壁表面有圆球形突起，壁明显呈2层；外层厚。壁表面均分成2层，外层厚，具一远极沟，沟较浅，达两端，有3个萌发孔，纹饰细网状。多花黄精的花粉粒呈扁球形，极面观圆形，偶见椭圆形，大小62．3(45．6～85)bLm×41．3(32．6—46．6)μm，具一远极沟，沟较浅，达两端，壁表面有瘤状突起，分成2层，外层厚，纹饰呈细网状，有3个萌芽孔。林琳等对黄精属17种药用植物从植物形态、生药性状、组织特征以及化学成分等进行了系统的比较研究，并运用聚类分析的方法，探讨了各类群间的系统亲缘关系，结果表明黄精类药用植物多属于轮叶类和对叶类，生药外形均为结节状或姜块状，根茎维管束结构大多为不完全周木型或周木型_。刘塔斯等用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术对几种黄精属植物进行基因组DNA多态性分析，并构建聚类树型图，结果认为玉竹、黄精遗传多态性丰富，道地药材玉竹和其他产地的玉竹已产生遗传分化，可见RAPD技术可应用于药材的鉴定，若结合药效成分分析，还可以成为品质评价的有力工具。吴世安等对广义百合科黄精族6属23种及铃兰族1属1种的叶绿体基因组trnk和rpll6两个基因片段进行了PCR、RFLP分析，结果表明：trnk基因的PCR产物在各类群间几乎不存在长度变异，均约2 600 bp，而rpll6基因则在各属之间及黄精属内表现出长度变异，变异范围在l 140—1 320 bp之间；限制性酶切位点的同源性分析显示，黄精属、竹根七属、鹿药属和舞鹤草属构成的狭义黄精族与铃兰族中的铃兰属有较近的亲缘关系，并支持将扭柄花属和万寿竹属从广义百合科黄精族中分出的观点，在狭义黄精族内，黄精吸系统、心血管系统、消化系统以及白细胞减少症、糖尿病、结核病、老年痴呆、外生殖器感染、足癣甲癣、蛲虫病、慢性肝炎、秃发、习惯性流产和不育症、慢性荨麻疹、痛风性关节炎、瘰疠等疾病均有明显疗效。另据介绍，黄精还可用于制饮料、做蜜饯、加工保健品和护肤品、充当猪饲料添加剂以及作蔬菜和观赏花卉等。可见其用途非常广普。近年来对黄精化学成分、药理研究、临床应用及新产品开发等方面的总结文章颇多，但对其种类识别、资源分布等方面的综述尚未见到。本文将多年来各地学者对黄精种类识别、资源调查方面的报道进行简单概括，黄精研究工作者参考。

1  黄精种类识别  黄精属的分类和种的鉴定识别是一个十分困难的问题，自Baker(1875年)将本属分为3个类群(即互生叶类Alternifolia，轮生叶类Verticillata，对生叶类Oppositifolia)之后，至今尚未有人作过较全面的分类。但目前国内研究认为，简单的3个类群的划分是不很合适的，因为Baker过分地看重叶序这个性状，而从我国的大量资料来看，叶序这个性状并不十分稳定，在同一个种内就有变化。美洲的种类分析比较清楚，他们是借助染色体的方法将部分品种进行区分的。我国的黄精种类比美洲的更为复杂，所谓Baker的3个类群都有，因此，在对它们尚未进行较全面的研究前，我们尽量保留，若在形态上还能区别得开并占有一定分布区的类型，暂且把它们作为“种”来处理。正是鉴于上述原因，借助更为先进的手段进行易混物种的区分显得更加重要，很多学者做了大量工作。周守标等以形态学为依据，结合细胞分类学、叶表皮和花粉形态的研究成果，用分支分析的方法探讨了安徽产黄精属11种植物的种间演化关系。郑艳等利用光学显微镜及扫描电子显微镜观察了安徽产黄精属9种植物的叶表皮，测量气孔类型、气孔大小、气孔密度及气孔指数等，为这几种黄精属植物的分类，生药鉴定及栽培管理等提供了可靠的形态解剖学依据。另外还对安徽省所产七种黄精属植物进行了花粉结构观察，结果表明，黄精属植物花粉形态较为一致，均属两侧对称；形状上多为船形，大小为(21．5—57．9)×(18．9—31．O)μm，具远极单沟，沟长，花粉外壁两层约等厚或外层略厚，或内层略厚；外壁具微穿孑L纹饰，穿孑L大小、形状均不规则。其中湖北黄精P．zanlanscianse的花粉极面观近椭圆形，赤道面观椭圆形，大小33．5(21．5—49．5)×22．1(19．0～25．O)Ixm，具单沟，沟特别宽，外壁两层，内层略厚，表面具微穿孔纹饰，孔脊厚实；多花黄精P．cyrtonema的花粉极面观近扁椭圆形，赤道面观长椭圆形，大／J、49．7(42．O～57．9)×25．4(21．4～31．0)μm，具单沟，沟长，外壁两层，且内层略厚于外层，表面具微穿孔纹饰，孔眼大小及形状不规则，孔眼明显。他们主张在进行黄精属种间区分时，应考虑花粉外壁的某些特点。高厚强在光学显微镜下观察认为，几种黄精属植物的花粉粒各自形态特征比较稳定，且有差异，黄精的花粉粒呈球形，偶见长圆球形，圆形花粉粒直径65～100μm，平均94．6 Ixm。长圆形，大小为45(39～48)μm x66(32～69)lxm。壁表面有圆球形突起，壁明显呈2层；外层厚。壁表面均分成2层，外层厚，具一远极沟，沟较浅，达两端，有3个萌发孔，纹饰细网状。多花黄精的花粉粒呈扁球形，极面观圆形，偶见椭圆形，大小62．3(45．6～85)btm×41．3(32．6～46．6)μm，具一远极沟，沟较浅，达两端，壁表面有瘤状突起，分成2层，外层厚，纹饰呈细网状，有3个萌芽孔。林琳等对黄精属17种药用植物从植物形态、生药性状、组织特征以及化学成分等进行了系统的比较研究，并运用聚类分析的方法，探讨了各类群间的系统亲缘关系，结果表明黄精类药用植物多属于轮叶类和对叶类，生药外形均为结节状或姜块状，根茎维管束结构大多为不完全周木型或周木型。刘塔斯等用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术对几种黄精属植物进行基因组DNA多态性分析，并构建聚类树型图，结果认为玉竹、黄精遗传多态性丰富，道地药材玉竹和其他产地的玉竹已产生遗传分化，可见RAPD技术可应用于药材的鉴定，若结合药效成分分析，还可以成为品质评价的有力工具。吴世安等对广义百合科黄精族6属23种及铃兰族1属1种的叶绿体基因组trek和rpll6两个基因片段进行了PCR、RFLP分析，结果表明：trnk基因的PCR产物在各类群间几乎不存在长度变异，均约2 600 bp，而rpll6基因则在各属之间及黄精属内表现出长度变异，变异范围在1 140～l 320 bp之间；限制性酶切位点的同源性分析显示，黄精属、竹根七属、鹿药属和舞鹤草属构成的狭义黄精族与铃兰族中的铃兰属有较近的亲缘关系，并支持将扭柄花属和万寿竹属从广义百合科黄精族中分出的观点，在狭义黄精族内，黄精属与竹根七属聚成一支，鹿药属与舞鹤草属聚成另一支，为探讨族内属间的系统演化关系提供了分子生物学方面的证据。吕海亮等通过光学显微镜和扫描电子显微镜对黄精族Polygonateae 7属79种以及相关类群12属15种的叶下表皮形态及种皮微形态进行了观察，结果认为广义黄精族植物的叶表皮形态和种皮形态可分别分为4种类型和6种类型，其中黄精属Polygonatum的叶表皮特征分属3种类型，同时具有3种类型的种皮特征，综合叶表皮和种皮特征可将黄精属植物分为两类：第一类多表现为叶表皮细胞形状不规则，垂周壁为波曲形或无皱褶但弯曲，种皮表面浅穴状；另一类叶表皮细胞形状为长方形或菱形，垂周壁直或无皱褶但弯曲，种皮表面具脊状物或具网状结构。当然尽管根据叶表皮和种皮特征可将黄精属植物划分为两类，仍有少数种类的叶表皮和种皮特征处于中间或交叉状态，很难将它们明确归于某一类，例如P．punctatum和P．sibiricum中具第二类植物的叶表皮特征和第一类植物的种皮特征，同时其种皮细胞的轮廓也很明显。张为民等用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术研究了5种黄精属植物根状茎和叶的蛋白指纹，并讨论了以蛋白指纹作为鉴定和分类黄精属植物参考指标的可行性。之后他们又采用丙烯酰胺凝胶电泳技术和复性电泳技术对五种黄精属植物蛋白谱带和蛋白水解酶谱进行分析，结果表明，茎和叶的蛋白质和蛋白水解酶种类有很大差异，但茎中均含有66．2、54．6、38．5、28、18．6 KD的蛋白质和85．55 KD的蛋白水解酶，认为蛋白质和蛋白水解酶可作为黄精属植物的分类依据之一[“]。金孝锋等利用细胞学实验方法对多花黄精等进行核型分析，结果表明Polygo—natum．cyrtonema Hua的染色体数目为2 n=22，核型公式2 n=22=10 m+8 sm+4 st，具有5对大中．型染色体和6对小型染色体，二型性核型，最长与最短的染色体比值为3．23，核型类型为3B型。聂刘旺等采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术分析了安徽产黄精属(polyyonatum mill．)五种七个居群植物的过氧化物酶(POD)、酯酶(EST)同工酶，比较了居群问酶谱差异，并对获得的酶谱资料进行了聚类分析(UPGMA)，结果表明，七个居群植物可明显分为5个有效种：A1和A2为一种，B1和B2为一种，C，D，E分别为三个不同种，此结果与有关形态分类的研究结果一致，即A1，A2为多花黄精的两个居群，B1，B2为长梗黄精两个居群，c，D，E分别为三个独立的种，酶谱特征显示居群间呈多样性；且种间居群差异明显大于种内居群差异，认为Bl，B2(长梗黄精)为较进化的种，E(琅琊黄精)为较古老种。

2         黄精资源分布  百合科黄精属Polygonatum植物属多年生草本，世界上约有40多种，广布于北温带，我国有30余种。《中国药典》规定的三种原生药，在我国分布较广，蕴藏量也较大。黄精分布于东北、华北、西北、华东以及河南、湖北、四川、贵州；多花黄精分布于华东、中南、四川、贵州等地；滇黄精主产云南、四川、贵州、广西等省区也有分布。各地对黄精属植物不同种类的资源分布情况调查研究，报道不少。周繇对长白山黄精属植物的种类、分布、储量、生境等做了详细地调查，认为其融药用、食用、观赏为一体，是一类具有很高经济价值的植物，该地区共有黄精属植物7种，分别为二苞黄精P．involucrd-pure、毛筒玉竹P．inflalum、五叶黄精P．achminat扣-lium、小玉竹P．humile、玉竹Podoratum、狭叶黄精P．stencphy22um、黄精P．sibiricum，其中黄精主要分布于200～700 m半山区各市县，储量较小，多生于向阳山坡、草地、林下及灌丛中，花白色，花期5—6月，果期7—9月，采挖时间为春、秋季。张廷红调查甘肃省高寒阴湿区秦岭西延部分，发现有6种黄精属植物，且蕴藏量较为丰富。包括大包黄精(P．megaph：ylluTI'L P．Y．Li)、玉竹P．ordoratum(Mill．)Druce、细根茎黄精Polygonatum gracile P．Y．Li、黄精Polv~onatum sibiricum Delar．ex Redo-ute)、轮叶黄精Polygonatum Verticillatum(Li)All、卷叶黄精Polygo—natum cirrhifolium Cwall Royle等，其中黄精的根状茎圆柱状，结节膨大；茎高50—90 cnl，有的达1 m以上；叶4—6片轮生，先端向外卷曲，呈半握拳状，花序通常具2—4朵花，花被淡黄色至乳白色，花丝长0．5～1．0 mm，花柱长为子房的1．5～2．O倍，浆果具4—7颗种子。邵建章等调查安徽黄精属植物共11种，发现其主要分布于淮河以南的大别山区、皖南山区及皖东琅琊山等地，常以散生、零星或小片状方式生长于阴湿的落叶阔叶林下、林缘及山地灌丛、荒草坡、岩石缝中，其中在琅琊山、黄山、清凉峰、九华山、大别山海拔200一l 200 m地带种类相对集中，11种分别为：黄精P．sibiricum Delar．ex Redoute、多花黄精P．cyrtonema Hua、距药黄精P．franchetii Hua、长梗黄精P．．filips Merr．、湖北黄精P．zanlanscianense Pamp．)、长苞黄精P．desoulayiXom．、玉竹P．odoratum(Mill．)Druce，轮叶黄精P．verticilatum(L_)A11．，安徽黄精P．anhuiense D．c．Zhang et J．z．Shao，琅琊黄精P．1angyaense D．C．Zhang et J．z．Shao，金寨黄精P．jinzhaiense D．c．Zhang etJ．z．Shao等，其中黄精的根状茎鸡头状，圆柱形，结节膨大，一头粗一头细，叶轮生，花形小，分布于大别山区、皖南山区、青阳(九华山)、宁国、岳西、舒城、太湖、潜山及金寨(白马寨)、黄山等地；多花黄精的根状茎扁圆形，结节肥厚，连珠状，单叶互生，分布于黄山、祁门、休宁、歙县、石台、繁昌、金寨、滁州琅琊山、青阳(九华山)等地。

3小结  中国地域辽阔，药用黄精的自然资源相对丰富，只要合理地开发和利用，一定会有广阔的前景。但当前还缺乏黄精规范化人工种植，即便有规模也不大，多处在对野生黄精驯化栽培阶段。黄精应用仍处于对野生资源粗暴掠夺式的采集，而野生资源大量无计划采集必然导致资源的枯竭，给黄精开发利用、可持续发展带来不利影响。因此，在挖掘自然资源的同时，结合我国西部地区退耕还林、中部地区环境保护、各地农村种植业结构调整等，大力开展人工规范种植黄精既是解决黄精市场供求矛盾的有效措施，也是提高农民收入的新途径。这样既可以增加药源，又能保护和持续利用自然资源。

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