任梓萱 趙 靈 趙家雯 王慶鶴 尹鴻翔*
(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)民族醫(yī)藥學(xué)院,成都 611137;2.四川省藥品檢驗研究院,成都 611731;3.成都中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院,成都 611137)
重樓屬(Paris)為廣義百合科(Liliaceae)植物,全世界約有40 余種,分布于歐亞大陸的溫帶與亞熱帶地區(qū),我國西南地區(qū)是重樓屬植物的地理與多樣性分布中心[1-2]。球藥隔重樓(Paris fargesiiFranch.)隸屬于側(cè)膜胎座亞屬(SubgenusDaiswa(Raf.)H.Li),與 蚤 休 組(Sect.Euthyra(Salisb.)Franch.)近緣[3],具有雄蕊藥隔凸出部分(簡稱“藥凸”)極短,頂面觀呈球狀或馬蹄狀膨大的特征,廣泛分布于我國秦嶺以南,海南以北的地區(qū)[1,4]。
一直以來,球藥隔重樓種下分類較為混亂,目前主要存在3 種觀點:(1)《中國植物志》[5]與Flora of China[6]將球藥隔重樓劃歸到南重樓組(Sect.Eu?thya(Salisb.)Franch.)中,并記載具柄重樓(P.far?gesiivar.petiolata)為其唯一變種。(2)在《重樓屬植物》[1]中,李恒系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)輪花被片形態(tài)特征差異,確立了寬瓣球藥隔重樓(P.fargesiivar.latipetala)、短瓣球藥隔重樓(P.fargesiivar.brevipetalata)2 個變種,與球藥隔重樓原變種(P.fargesiivar.farge?sii)共同構(gòu)成球藥隔組(Sect.FargesianaeH.Li),而具柄重樓則被作為卵葉重樓(P.delavayivar.petio?lata)的異名,置于金線重樓(P.delavayi)種下。(3)A Monography of Paris(Melanthiaceae)[7]則認(rèn)為球藥隔重樓種下內(nèi)輪花被片的長短、寬窄變異幅度交叉重疊,不足以作為劃分變種的依據(jù),因此將寬瓣球藥隔重樓、短瓣球藥隔重樓均作為球藥隔重樓的異名處理。
除上述已知變種外,近年來還有更多新類群被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。2017 年,趙靈等[8]于湖南省雙牌縣發(fā)現(xiàn)了球藥隔重樓一新變種,大萼球藥隔重樓(P.fargesiivar.macrosepala)。2018 年,在福建省武夷山發(fā)現(xiàn)了球藥隔重樓的又一新類群(暫稱為“球藥隔黑斑種群”),之后此類群又陸續(xù)在福建省三明[9]、江西省井岡山、貴州省都勻等地被發(fā)現(xiàn)。
顯然,球藥隔重樓的種下分類還存在著較多問題:球藥隔重樓種下類群應(yīng)細(xì)分還是合并?僅依據(jù)內(nèi)輪花被片特征進行各變種的劃分是否合理?具柄重樓應(yīng)歸屬于球藥隔重樓還是金線重樓種下?本研究將上述各類群以及近年來發(fā)現(xiàn)的球藥隔重樓新類群,全部引種至四川省重樓種質(zhì)資源圃。經(jīng)過觀測發(fā)現(xiàn),它們的形態(tài)特征、物候期及甾體皂苷等均存在各自的特點,這很可能是其種下分類的重要支撐依據(jù)?;诖耍狙芯繉⑼ㄟ^對上述類群的形態(tài)特征、物候期特點、甾體皂苷構(gòu)成、內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)序列和地理分布位置進行系統(tǒng)的梳理和對比,為球藥隔重樓的分類研究提供新的證據(jù)。
1.1.1 儀器
高效液相色譜儀(Agilent 1200,美國)、色譜柱(250.0 mm×4.6 mm 5 μm,Cosmosil Cholester,江蘇)、超純水機(UPT-II-10T,四川)、測序儀(3730 XL,美國)、2720 thermal cycler PCR 儀(ABI 2720,美國)、電泳儀(JY 300C,北京)、凝膠成像儀(JY 04S-3C,北京)、離心機(L550,湖南)等。
1.1.2 試驗地與試驗材料
各類群植株均由課題組自四川、貴州、湖南、江西等地收集(見表1),并由成都中醫(yī)藥大學(xué)尹鴻翔副教授鑒定,統(tǒng)一移栽至四川省重樓種質(zhì)資源圃(30°46′N,103°21′E)。該地區(qū)海拔1 300 m,屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,全年平均氣溫14 ℃,年平均日照時間641 h,歷史最低溫?4 ℃,年平均降水量1 012.4 mm,憑證標(biāo)本保存于成都中醫(yī)藥大學(xué)中藥標(biāo)本館(CDCM)。
表1 樣品信息Table 1 Samples information
移栽的植株適應(yīng)性栽培1 a 后,選取生長狀態(tài)良好、每年穩(wěn)定開花結(jié)實的成熟植株進行為期3 a的田間觀察。觀察結(jié)束后,取根莖干燥用于測定甾體皂苷(樣品信息見表1),取新鮮葉片用于提取DNA 測定ITS 序列,其余重樓屬植物ITS 序列均由GenBank獲?。ㄒ姼奖?)。
重樓皂苷Ⅴ(純度97.13%),重樓皂苷H(純度98.31%)由課題組按照汪瑤等[10]方法制備,重樓皂苷Ⅰ(批號111590-201604;純度93.60%),重樓皂苷Ⅱ(批號111591-201103;純度93.40%),重樓皂苷Ⅵ(批號111592-20160;純度98.00%),重樓皂苷Ⅶ(批號111593-201604;純度94.00%)購自中國食品藥品檢定研究院。
1.2.1 形態(tài)學(xué)研究
對每個類群的形態(tài)特征進行為期3 a 的田間觀察,并結(jié)合野外調(diào)查,同時參考《中國植物志》[5]、《中 國 高 等 植 物 圖 鑒》[10]、《重 樓 屬 植 物》[1]、A Monography of Paris(Melanthiaceae)[7]等 文 獻 資料,以及中國數(shù)字植物標(biāo)本館(https://www.cvh.ac.cn/)的標(biāo)本資源,進行形態(tài)學(xué)的對比與整理。
1.2.2 物候期觀察
每個類群選擇20株健康、長勢一致的個體,進行掛牌標(biāo)記,并觀察記錄1 a 中出苗、展葉、開花、果裂和倒苗5個生長階段的具體日期,進行物候期特征分析。
1.2.3 植物化學(xué)分類研究
選擇重樓屬植物常見的6種甾體皂苷:重樓皂苷Ⅰ、重樓皂苷Ⅱ、重樓皂苷Ⅴ、重樓皂苷Ⅵ、重樓皂苷Ⅶ、重樓皂苷H 作為研究的特征性化學(xué)成分,按照汪瑤等[11]的方法測定30批樣品中各甾體皂苷成分的組成特征,并將所測得數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS 23.0軟件,選擇組間連接的聚類方法,基于平方歐氏距離,建立聚類譜系圖。
1.2.4 ITS序列分析
采用植物基因組DNA 提取試劑盒提取表1 中7個類群葉片的DNA,送由成都擎科梓熙生物技術(shù)有限公司,按照張開元等[12]的方法進行PCR 擴增及序列測定,并將相關(guān)序列上傳至GenBank 數(shù)據(jù)庫獲取登錄號。利用MEGA-X 分析ITS 序列變異位點與遺傳距離,采用K2P(Kimura 2-parameter)模型構(gòu)建NJ(Neighbor-Joining)樹,采用K2+G 最佳模型構(gòu)建ML(Maximum Likelihood)樹,設(shè)置Bootstrap 1 000 次重復(fù)檢驗各分支支持率,合并支持率<50%的分支。
1.2.5 地理分布研究
通過在四川、湖南、貴州、江西、福建、云南等地的實地調(diào)查,同時結(jié)合文獻資料,對球藥隔重樓種下類群的地理分布位置做出補充,并繪制地理分布圖。
對7 個重樓類群進行連續(xù)3 a 的田間定點觀察,考察其形態(tài)的特異性、一致性和穩(wěn)定性。結(jié)果表明各類群的形態(tài)特征區(qū)分明顯,種群內(nèi)部穩(wěn)定一致,并沒有因為遷地引種,年限增長而發(fā)生改變,形態(tài)特征整理如圖1~2、表2所示。
2.1.1 球藥隔重樓已知類群形態(tài)特征
觀察結(jié)果表明,球藥隔組3種重樓不只在內(nèi)輪花被片上表現(xiàn)出形態(tài)差異。首先,球藥隔重樓原變種的雄蕊在整個開花過程中始終保持直立、與柱頭疏離的特征(如圖1A)。而寬瓣球藥隔重樓與短瓣球藥隔重樓的雄蕊在整個開花過程中彎曲程度較大,在開花始期和開花盛期時會向內(nèi)包裹住柱頭(如圖1B~C)。
其次,球藥隔重樓外輪花被片的顏色也存在變異,少部分原變種與寬瓣球藥隔重樓外輪花被片基部位置都存在一定的紫黑色暈染,但面積較小,并不明顯。而在短瓣球藥隔重樓中,大部分植株都存在這種現(xiàn)象,部分植株甚至從基部開始逐漸蔓延,使整個外輪花被片呈現(xiàn)出紫黑色或紫綠色(如圖2C)。
圖2 球藥隔重樓種下類群外輪花被片形態(tài)A.基部綠色(球藥隔重樓原變種);B.基部稍具紫黑色(短瓣球藥隔重樓);C.全部紫綠色(短瓣球藥隔重樓);D.先端具紫黑色斑塊(球藥隔黑斑種群)Fig.2 Comparison of morphology of outer tepals of P.fargesii A.Base green(P. fargesii var.fargesii);B.Base slightly purplish black(P. fargesii var.brevipetalata);C.Completely purplish green(P. fargesii var.brevipetalata);D.Apex with purplish black patch(Black patch population)
具柄重樓形態(tài)則與3種球藥隔重樓差別較大,其藥隔突出部分并未像球藥隔一樣膨大,而是呈尖頭狀;花基數(shù)3~7,相較于球藥隔重樓范圍更大,這些特征都更加接近于金線重樓(如圖1G~H)。此外,課題組在野外考察時,曾在貴州納雍、四川寶興均發(fā)現(xiàn)了具柄重樓與金線重樓的過渡類型(如圖3H),其外輪花被片綠色并未反折,表現(xiàn)為具柄重樓的特征;內(nèi)輪花被片呈紫色,藥凸較長,表現(xiàn)為金線重樓的特征。
圖3 球藥隔重樓及金線重樓種下類群花被片形態(tài)A.球藥隔重樓原變種;B.寬瓣球藥隔重樓;C.短瓣球藥隔重樓;D.大萼球藥隔重樓;E.球藥隔黑斑種群;F.具柄重樓;G.金線重樓;H.具柄重樓與金線重樓過渡類型;I.外輪花被片大小對比(I-1.大萼球藥隔重樓、I-2.球藥隔重樓原變種,I-3.寬瓣球藥隔重樓、I-4.短瓣球藥隔重樓)Fig.3 Comparison of morphology of tepals between P.fargesii and P. delavayi A.P. fargesii var.fargesii;B.P. fargesii var.latipetala;C.P. fargesii var.brevipetalata;D.P. fargesii var.macrosepala;E.Black patch population;F.P. fargesii var.petiolata;G.P. delavayi var.delavayi;H.Transition type of P. fargesii var.petiolata and P. delavayi var.delavayi;I.Outer tepals size contras(tI-1.P. fargesii var.macrosepala,I-2.P. fargesii var.fargesii,I-3.P. fargesii var.latipetala,I-4.P. fargesii var.brevipetalata)
2.1.2 球藥隔重樓新類群形態(tài)特征
新變種大萼球藥隔重樓具有極為寬大的外輪花被片(圖3:I-1),葉?萼長度比(外輪花被片與葉片之比)為1.69~2.30,寬度比為2.41~3.36,遠(yuǎn)小于其他球藥隔重樓;同時其藥隔突出部分形態(tài)獨特,為中間具明顯裂痕的蝶形與雙腎形態(tài)(如圖1E~F)。
球藥隔黑斑種群主要特征為外輪花被片正面近先端處有一塊明顯的紫黑色斑塊(如圖2D),極易區(qū)分辨認(rèn)。少部分球藥隔重樓外輪花被片也具紫黑色的現(xiàn)象,但與之不同的是,已知的球藥隔重樓各類群僅從基部開始呈現(xiàn)紫黑色暈染,并沒有出現(xiàn)規(guī)則的色斑。而新類群則具有界限明顯的紫黑色斑塊,位于近先端1/3處的位置。通過進一步觀察發(fā)現(xiàn):在整個花期中,其雄蕊常排列成規(guī)則的三角形或者矩形,與柱頭疏離,藥隔突出部分為扁平的紐扣形狀(如圖1D),且花基數(shù)較小,多為3~4。
根據(jù)種質(zhì)資源圃連續(xù)3年以來的田間觀測,總結(jié)出7個類群重樓的物候期特征(見表3)。結(jié)果顯示,具柄重樓的花期接近5月,倒苗期為12月,與金線重樓接近。大萼球藥隔重樓物候期比其他類群提前1個月,是所有球藥隔重樓中開花和倒苗最早的類型。寬瓣球藥隔重樓倒苗時間最晚,地面植株可在接近0 ℃的環(huán)境下自然越冬,翌年3月才倒苗,是抗寒能力最強的類型。球藥隔重樓原變種、短瓣球藥隔重樓、球藥隔黑斑種群的物候期大致相同。
表3 球藥隔重樓及金線重樓種下類群物候期特征Table 3 Phenological characteristics of P.fargesii and P. delavayi
測得各類群根莖的甾體皂苷組成及含量如表4 所示,從表中可以看出,具柄重樓與金線重樓因不含重樓皂苷Ⅵ而與球藥隔重樓類群相區(qū)分,同時,兩者6 種重樓皂苷總含量都<1%,明顯低于球藥隔重樓。球藥隔原變種、大萼球藥隔重樓、球藥隔黑斑種群主要含偏諾皂苷類(重樓皂苷Ⅶ、H、Ⅵ)成分;寬瓣球藥隔重樓、短瓣球藥隔重樓則同時含有偏諾皂苷與薯蕷皂苷類(重樓皂苷Ⅱ、Ⅰ、Ⅴ)成分。
表4 6種甾體皂苷含量測定結(jié)果Table 4 Determination results of six steroidal saponins
聚類結(jié)果顯示(如圖4),在歐式距離為4時樣品被分為了6類,其中具柄重樓與金線重樓聚為一類;寬瓣球藥隔重樓自身聚為一類;球藥隔重樓原變種、大萼球藥隔重樓與球藥隔黑斑種群聚為2類;短瓣球藥隔重樓雖然被分成了2類,但也在歐式距離大于4時聚在了一起,且距離其他支系較遠(yuǎn)。
圖4 基于6種甾體皂苷含量的聚類譜系YB.球藥隔重樓原變種;KB.寬瓣球藥隔重樓;DB.短瓣球藥隔重樓;DE.大萼球藥隔重樓;HB.球藥隔黑斑種群;JB.具柄重樓;JX.金線重樓Fig.4 The clustering dendrogram based on the content of six steroidal saponins YB.P. fargesii var.fargesii;KB.P. fargesii var.latipetala;DB.P. fargesii var.brevipetalata;DE.P. fargesii var.macrosepala;HB.Black patch popula?tion;JB.P. fargesii var.petiolata;JX.P. delavayi var.delavayi
2.4.1 變異位點分析
將表2中球藥隔重樓、金線重樓等22條ITS序列進行比對分析。結(jié)果顯示22 條序列總長度為623~625 bp,GC 含量為53.9%~54.3%,共有40 個變異位點,包含信息位點28 個。其中ITS1 序列GC平均含量51.4%,變異位點20個,信息位點15個;5.8S 序列GC 平均含量49.6%,變異位點4 個,信息位點3 個;ITS2 序列GC 平均含量54.2%,變異位點16 個,信息位點10 個。球藥隔重樓變異位點主要集中在ITS1 區(qū)域,金線重樓與具柄重樓變異位點位置大致相同,變異位點詳細(xì)信息見圖5。
圖5 球藥隔重樓及金線重樓種下類群變異位點分析Fig.5 Analysis of variation loci of P.fargesii and P. delavayi
2.4.2 遺傳距離計算
根據(jù)K2P模型計算的遺傳距離見表5。具柄重樓與金線重樓平均遺傳距離(0.003 3)遠(yuǎn)小于與其余5種球藥隔重樓之間的平均遺傳距離(0.025 5)。寬瓣、短瓣、大萼球藥隔重樓種間最小遺傳距離為0.006 5,種內(nèi)最大遺傳距離為0;球藥隔黑斑種群種間最小遺傳距離為0.008 2,種內(nèi)最大遺傳距離為0;球藥隔重樓原變種的種間平均遺傳距離為0.018 1,種內(nèi)平均遺傳距離為0.009 8,以上結(jié)果表明5種球藥隔重樓可以相互區(qū)分。
表5 球藥隔重樓及金線重樓種下類群K2P距離Table 5 K2P distance of P.fargesii and P. delavayi
2.4.3 系統(tǒng)發(fā)育分析
重樓屬植物的ITS 序列在重樓的分類鑒定中具有準(zhǔn)確性好、鑒定效率高的特點[13-15],因此本研究基于ITS 全序列,選擇所研究的7 種重樓及同屬近緣植物進行系統(tǒng)發(fā)育分析,以在整個重樓屬框架下闡明各變種的系統(tǒng)位置。NJ 樹結(jié)果顯示(見圖6A),球藥隔重樓原變種與大萼球藥隔重樓各自聚為一支后相聚,支持率分別為87%、63%;短瓣球藥隔重樓、球藥隔黑斑種群、寬瓣球藥隔重樓各自聚為一支,支持率分別為86%、95%、85%;而具柄重樓與金線重樓以52%的支持率相聚,且在重樓屬中距離球藥隔支系較遠(yuǎn)。ML 樹(見圖6B)與NJ 樹的結(jié)果高度一致,且球藥隔、金線重樓各分支支持率均高于NJ樹。
圖6 基于ITS序列的重樓屬NJ(A)與ML(B)系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.6 Phylogenetic trees of NJ(A)and ML(B)based on ITS sequence of Paris L.
地理分布結(jié)果顯示,7種重樓主要分布在我國秦嶺以南的西部地區(qū),其中四川盆地周邊山區(qū)的種群密度較大,為重樓的多樣性分布中心。短瓣球藥隔重樓分布范圍最廣,主要分布在重慶、貴州、四川東部、湖北西部、廣西北部等地,幾乎包含了除具柄重樓外所有球藥隔重樓的分布位置,并且也是唯一分布于臺灣省的球藥隔重樓;球藥隔重樓原變種零星分布在貴州、重慶、湖北等地,種群數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如短瓣球藥隔重樓;寬瓣球藥隔重樓僅在四川屏山,貴州貴定、都勻,湖北鶴豐、恩施等地少量分布??梢钥闯?,3個變種皆具有各自的范圍,而不是相互混雜的均勻分布。其中新類群大萼球藥隔重樓分布于湖南雙牌,球藥隔黑斑種群主要分布于江西、福建,二者均分布在球藥隔重樓已知地理分布范圍的邊緣地帶(圖7)。
圖7 球藥隔重樓與金線重樓種下類群地理分布范圍Fig.7 Geographic distribution of P. fargesii and P. delavayi
具柄重樓主要集中分布在四川、貴州、重慶、湖北與陜西,相對于短瓣球藥隔重樓偏向北方。但實際分布范圍比短瓣球藥隔重樓更大,在云南西部、廣西南部、安徽南部亦有分布,只是分布點位相對較少。金線重樓主要分布位置更偏西北,從云南西部一直到湖北東部均有分布,但偏南方向的貴州、湖南、廣西則分布較少。
種內(nèi)變異是植物進化過程中普遍存在的現(xiàn)象,植物種下類群的劃分一直以來都存在著各種不同的觀點。一部分學(xué)者傾向于利用更加精確合理的術(shù)語去劃分種下的等級,而另一部分學(xué)者卻放棄了細(xì)致的劃分,認(rèn)為種內(nèi)的變異并沒有一個明確的界限[16],球藥隔重樓也是如此,李恒系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)輪花被片的變異進而確立了2 個變種,而A Monography of Paris(Melanthiaceae)卻描述內(nèi)輪花被片變異是屬于正常的變化范圍之內(nèi),應(yīng)當(dāng)作為一個種內(nèi)變異進行合并描述。觀察發(fā)現(xiàn),原變種內(nèi)輪花被片長度在4.0~8.0 cm,與另兩種重樓的長度范圍并沒有互相重疊;同樣,寬瓣球藥隔重樓內(nèi)輪花被片寬度在3.5~6.5 mm,另兩種重樓寬度皆<1 mm,因此內(nèi)輪花被片的形態(tài)是一個穩(wěn)定的性狀。除此之外,3 種重樓在不同花期時的雄蕊、外輪花被片均存在穩(wěn)定差異,并且其物候期、化學(xué)成分和ITS序列都能互相區(qū)分,并且具有各自的地理分布范圍,種間界限清晰。這證明了李恒系統(tǒng)對球藥隔重樓種下分類具有一定的合理性,但僅僅將單一性狀作為各變種劃分的證據(jù)還不夠充分與客觀[17],應(yīng)當(dāng)通過多種分類學(xué)指標(biāo)進行綜合評價,以提供更有力的支撐。
大萼球藥隔重樓與球藥隔黑斑種群是近年來被發(fā)現(xiàn)的新類群,處于球藥隔重樓地理分布的邊緣地帶。大萼球藥隔重樓具有寬大的外輪花被片與深裂的雙腎型藥凸,特征鮮明,且在同樣的環(huán)境下,大萼球藥隔重樓物候期與其他球藥隔重樓區(qū)分明顯。除此之外,在2種系統(tǒng)發(fā)育樹中大萼球藥隔重樓與球藥隔重樓原變種相聚,說明其與原變種親緣關(guān)系最近,推測可能是由原變種所演化形成。
球藥隔黑斑種群內(nèi)輪花被片短小的特征更接近于短瓣球藥隔重樓,但其外輪花被片先端的斑塊、扁平狀藥凸、偏小的花基數(shù)均與短瓣球藥隔重樓明顯區(qū)分,并且在NJ 與ML 發(fā)育樹中均獨立聚為一支,推測可能是一新變種,但還需要進一步對其子代是否會產(chǎn)生性狀分離進行驗證。
球藥隔2 種新類群的性狀特征在以往的文獻資料中并無記載,提示球藥隔種群正在經(jīng)歷復(fù)雜的變異與演化,充分體現(xiàn)了球藥隔重樓種下變異的多樣性。
具柄重樓在葉片形態(tài)上與球藥隔重樓較為相似,因此在藥材生產(chǎn)上常常被誤作球藥隔重樓使用[18],F(xiàn)lora of China中也將其作為球藥隔重樓的一個變種。本研究發(fā)現(xiàn),具柄重樓尖頭狀的藥凸形態(tài)與金線重樓相似;花期與倒苗期接近于金線重樓;在甾體皂苷的聚類譜系圖與系統(tǒng)發(fā)育樹中均與金線重樓聚為一類,并且在2種系統(tǒng)發(fā)育樹中均與球藥隔重樓的分支距離較遠(yuǎn)。除此之外,我們在貴州納雍、四川寶興所發(fā)現(xiàn)的過渡類型,表現(xiàn)出了兩者共有的形態(tài)特征。這些證據(jù)都表明了具柄重樓與金線重樓具有更近的親緣關(guān)系。已有研究表明,金線重樓與具柄重樓在葉綠體基因psbAtrnH、trnL-trnF序列所構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹中近緣[19],本研究結(jié)果與之一致。故根據(jù)李恒系統(tǒng)將具柄重樓處理為金線重樓變種更為合理。
從地理分布圖得知,以我國北方的秦嶺與南方的南嶺為界限,由西部的四川、云南一直延伸到東部的臺灣,都是球藥隔重樓的分布范圍?!吨貥菍僦参铩罚?]認(rèn)為,球藥隔重樓主要分布在中國華中地區(qū),并且在華東和臺灣西部是一個分布的間斷區(qū),原因是第四紀(jì)冰川作用的影響,而在福建武夷山和三明市發(fā)現(xiàn)的球藥隔黑斑種群,填補了上述間斷的空白。其中短瓣球藥隔重樓的分布范圍最廣,寬瓣球藥隔重樓與球藥隔原變種分布范圍相對較窄,球藥隔黑斑種群發(fā)現(xiàn)4 處分布區(qū)域,大萼球藥隔重樓僅發(fā)現(xiàn)1處分布區(qū)域。
李恒[1]認(rèn)為,在同等級的范圍內(nèi),遷徙距離最遠(yuǎn)往往生存歷史較長,因此短瓣球藥隔重樓應(yīng)該是球藥隔重樓中最為原始的種群,其次是寬瓣球藥隔重樓與原變種,并且隨著種群的遷移與擴散,在分布區(qū)邊緣產(chǎn)生了新的年輕種群,即大萼球藥隔重樓與球藥隔黑斑種群。根據(jù)形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn),球藥隔黑斑種群在球藥隔重樓中花基數(shù)最小,普遍為3~4,而李恒[20]系統(tǒng)認(rèn)為重樓花基數(shù)的演化是從大到小進行的,再次證明了這是一個較為進化的種群。
甾體皂苷類物質(zhì)為重樓屬植物主要的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)[21-22],并且在自然界植物中的分布存在一定的特征性,這使得該類化學(xué)物質(zhì)具有一定的植物化學(xué)分類意義[23]。周榮漢等[24]認(rèn)為,植物化學(xué)的性狀也分為原始和進化,植物次生代謝產(chǎn)物的氧化水平在一定程度上能反映分子的進化趨勢與水平,處于一級氧化水平的薯蕷皂苷元比二級氧化水平的偏諾皂苷元原始?;瘜W(xué)成分顯示,僅短瓣球藥隔重樓與寬瓣球藥隔重樓含有較多薯蕷皂苷類成分,在一定程度上證明了二者的原始性。
根據(jù)上述信息,可以初步推斷球藥隔重樓種內(nèi)的演化規(guī)律為:短瓣球藥隔重樓→寬瓣球藥隔重樓→球藥隔重樓原變種→大萼球藥隔重樓、球藥隔黑斑種群。但要進一步了解其進化過程還需要結(jié)合更多分子水平的研究。
致謝感謝四川省草原科學(xué)研究院趙文吉助理研究員拍攝并提供圖片3H。