论文部分内容阅读
植物化学分类学(chemotaxonomy)主要依据植物的化学成分及其合成途径,结合经典分类学及相关学科,共同研究植物类群的特征、起源和植物系统发育。该学科从两百多年前发展到现在,不仅填补了植物分类学上的一个空白,还为解决分类学上的疑难问题以及植物资源的利用开发做出了重要贡献。植物化学分类学家所依据的化学成分多为次生代谢产物,如唇形科(Lamiaceae)富含酚类及二萜类成分,并且二萜类次生代谢产物在唇形科分布有一定的特点及趋向性,具有一定的分类学价值,可作为属内或属间的分类依据。 香茶菜属Isodon(SchraderexBentham)Spach(1840),隶属于唇形科、荆芥亚科Nepetoideae罗勒族Ocimeae,主要分布于亚洲热带和亚热带地区,世界分布约100种,其中有77种分布于我国,集中分布在西南各省。在中国和邻近一些国家,香茶菜属具有很好的药用价值,其所含的二萜类化合物可以作为清热解毒、活血化瘀、抗炎消菌、抗肿瘤和治疗肝炎的药物成分。目前,从香茶菜属植物中提取分离得到并已阐明结构的二萜类化合物有八百多个。本研究在前人对香茶菜属开展的系统学和传统分类学研究的基础上,采用植物化学分类学手段,探讨二萜类化合物与该属系统发育之间存在的密切关系。 本研究共收集到香茶菜属51个种(包括塔花组(Sect.Pyramidium)4个种、香茶菜组(Sect.Amethystoides)6个种、皱叶香茶菜组(Sect.Isodon)38个种、囊距香茶菜组(Sect.Melissoides)3个种),八百多个化合物(主要为四环二萜类化合物,还有少部分三环二萜类化合物和二环二萜类化合物),通过对化合物氧化度进行聚类分析和主成分分析,初步了解二萜类化合物在香茶菜属的分布规律,并且对二萜类化合物氧化状态与海拔之间相关性进行了分析。之后我们将二萜类化合物绘制到分子系统树上,进一步分析二萜类化合物在分子系统树上的分布规律及其与香茶菜属系统发育之间存在的密切联系。同时,我们将香茶菜属二萜类化合物抗菌、抗肿瘤的活性单元:D环α,β-不饱和酮体系的有无情况绘制到分子系统树上,以此更好的探寻二萜类化合物的活性成分在该属的分布规律。在研究中,我们依据二萜类化合物的结构型,从化学角度探讨香茶菜属内种的归并问题,并进一步对二萜类化合物的分类学意义进行讨论。 通过文献资料查阅,结合本研究二萜类化合物在香茶菜属分布规律的研究结果,分析了二萜类化合物与该属系统发育之间所存在的联系,得出如下主要结论: 1.1将二萜绘制到分子系统树上,发现该类化合物在香茶菜属分布存在一定的规律性:以产生三环二萜类化合物为主的种聚在了分子系统树的A分支中,而产生四环二萜类化合物为主的种聚在了分子进化树的B、C分支上。 1.2香茶菜属只有帚状香茶菜产生二环二萜类化合物,该种出现在分子系统树的C分支上,但目前对于该种的研究较少,所报道的化合物也只有几种,如果能对该种进行较深入的研究,应该能发现四环二萜化合物。 1.3具有抗炎、抗肿瘤活性的二萜主要出现在新分化出的B、C分支上,因此推测该活性是在香茶菜属进化过程中产生的有助于其逃避敌害、生存及安全繁殖的次生代谢产物。 1.4根据香茶菜属二萜的氧化状态进行聚类分析结果将香茶菜属分为两大部分:产生二环和三环二萜化合物为主的种分为一部分,产生四环二萜为主的种分为另一部分。 1.5香茶菜属二萜类化合物氧化状态与海拔之间没有显著相关性。 1.6二萜类化合物在较高的分类单元有更好的分类学意义,而在属内个别种间可以作为分类标记,但在其余种间并不是很理想的分类标记。