箭叶淫羊藿居群形态及遗传多样性比较研究

箭叶淫羊藿（Epimedium sagittatum）是淫羊藿属中分布最广、形态变异最大、分类学最难处理的一个物种,不同箭叶淫羊藿居群其形态、活性成分等差异较大,质量极其不稳定。本实验选择湖北罗田等12个不同的箭叶淫羊藿地理居群,在武汉植物园进行同园栽培,分析其主要形态数量性状及遗传多样性。结果发现箭叶淫羊藿不同居群在形态上表现出各自明显的差异。基于AFLP数据进行的遗传多样性分析显示,各居群聚类关系与地理分布密切相关,柳州居群（LZ）、西南居群（CL、HH、ZY）、华东华中居群（YT、WN、NF、HS、QZ、SG、LY、LT）依次分出。而形态分层聚类分析显示各居群形态变异复杂,只有部分与遗传多样性有一定的相关性。本研究结果对箭叶淫羊藿分类研究及资源筛选具有重要指导作用。     

箭叶淫羊藿与近缘种天平山淫羊藿花粉形态对比研究

该研究采用扫描电子显微镜(SEM, scanning electron microscope)对箭叶淫羊藿13个居群(含箭叶淫羊藿光叶变种1个居群)、天平山淫羊藿7个居群进行花粉形态和外壁纹饰的观察及对比研究。结果表明:两个类群的花粉均为近球形,具三孔沟,大小相近。箭叶淫羊藿的花粉大小为(18.21～21.66)μm ×(19.55～23.63)μm, 天平山淫羊藿的花粉大小为(18.32～21.43)μm ×(19.73～23.48)μm。外壁纹饰是花粉形态的重要性状。不同居群间花粉外壁纹饰存在较大差异,主要分为网纹纹饰、条网纹纹饰和颗粒状纹饰三大类,继而根据网脊类型和网眼密度分为六亚类。其中,箭叶淫羊藿的花粉形态包含了全部的三大类六亚类,天平山淫羊藿包含其中的三大类四亚类。天平山淫羊藿花粉特征为箭叶淫羊藿花粉形态变异的子集。整体而言,外壁纹饰类型随纬度和海拔增加呈现出由网状纹饰向条网状纹饰过渡的趋势。花粉主要形态性状特征均与海拔存在密切相关性。在花粉形态及外壁纹饰特征上,天平山淫羊藿在箭叶淫羊藿变异范围之内,与其他宏观形态性状变异一致。花粉形态性状无法将两类群有效区分,未能提供天平山淫羊藿作为独立种的有力支撑。这暗示花粉形态证据在厘清近缘类群之间的系统发育关系意义相对有限,但能否对该属系统发育树大支的界定提供有力证据还有待于进一步研究。     

柔毛淫羊藿及其近缘种叶片非腺毛形态及其分类学意义

柔毛淫羊藿(Epimedium pubescens Maxim.)是中国淫羊藿属植物中分布较为广泛、形态变异较为丰富的物种,柔毛淫羊藿及其近缘种在分类中存在诸多争议。为研究柔毛淫羊藿及其近缘种变异规律和进行种的界限划分,该研究对柔毛淫羊藿31个居群和近缘种星花羊藿3个居群、镇巴淫羊藿1个居群、万源淫羊藿1个居群共36个居群的叶背非腺毛进行了显微观察。结果显示：(1)所观察到的非腺毛分为直毛、曲毛、伏曲毛、长伏毛、拟短伏毛、短伏毛、单细胞毛7个大类19个小类,并发现每个居群或每个个体的叶背面非腺毛是由多种类型构成。(2)共观察到13个居群具有乳突,且69.2%非腺毛较少(非腺毛密度少于50个/mm²)的居群具有乳突;而且共有27个居群中具有单细胞毛,占该研究36个居群的75%。(3)以非腺毛密度、主要类型构成进行居群归类,其中柔毛淫羊藿21个居群为直毛群(A),柔毛淫羊藿7个居群为曲毛群(B),柔毛淫羊藿2个居群、星花淫羊藿3个居群、镇巴淫羊藿1个居群为长伏毛群(D),柔毛淫羊藿1个居群为拟短伏毛群(E),万源淫羊藿1个居群为短伏毛群(F),所有居群均共有直毛类非腺毛,说明直毛类非腺毛为柔毛淫羊藿及其近缘种的核心类型非腺毛。(4)从居群内非腺毛类型组成的角度梳理出了居群间的演化关系,直毛群：AⅠ→AⅡ→AⅢ→AⅣ→AⅤ;曲毛群：BⅠ→BⅡ→BⅢ→BⅣ;长伏毛群：DⅠ→DⅡ→DⅢ;直毛群→曲毛群;短直毛群→短伏毛特化群;短直毛群→拟短伏毛特化群,且居群间的演化关系与地理分布呈现良好的相关性。(5)单细胞毛为淫羊藿属中首次发现。研究认为,单细胞毛可能与主流非腺毛类型(直毛和曲毛)和地理分布有关,但乳突则与叶背面的非腺毛密度可能存在负相关关系;该研究结果支持将星花淫羊藿归为柔毛淫羊藿种下等级的分类处理。     

紫距淫羊藿的地理分布新记录及形态描述

淫羊藿属依据少量栽培个体命名的类群普遍存在,往往缺乏足够的野外调查和形态性状统计,对其性状变异幅度、变异式样和分类价值研究不够。紫距淫羊藿(Epimedium epsteinii)由Stearn于1997年依据引种个体命名,为掌握其资源分布及形态性状变异,该研究基于居群概念,对淫羊藿属分布区展开调查,在各分布区选择一个居群(30个体/居群)于花期进行形态观察、统计和描述。结果表明:紫距淫羊藿以往被认为狭域分布于湖南天平山,该研究调查发现广东省和湖北省均有分布,为新分布记录。此两处新分布分别位于天平山的南部和北部,将其自然分布区显著扩大。基于居群观测的形态变异较原描述更广泛。6个主要数量性状(株高、序轴长、小花数、叶长、叶宽和根茎)和花部颜色在居群间和个体间均呈现丰富的变异。生物种的分布范围并非完全连续,而是由若干个多少间断的居群组成,任何一个居群都存在不同程度的连续性变异,要更好地认识各物种,就应当足够重视这些居群系统。紫距淫羊藿的新分布记录对淫羊藿属的资源利用、扩散机制和系统地理学研究具有重要意义。     

三种药用淫羊藿的地理分布与资源调查

淫羊藿属(Epimedium L.)植物为传统的中草药,也是新优地被观赏植物,具有悠久的药用历史和巨大的开发潜力.对3种重要的药用淫羊藿(朝鲜淫羊藿E.koreanum、心叶淫羊藿E.brevicornum和箭叶淫羊藿E.sagittatum)的地理分布、形态特征和资源现状进行了调查.调查发现,朝鲜淫羊藿分布于中国东北部,主要沿长白山脉分布,长期的过度采收使野生资源遭到严重破坏,保护工作迫在眉睫;心叶淫羊藿分布于西北各省以及山西、河南等省,野生资源丰富,但目前开发利用较少;箭叶淫羊藿广泛分布于华东、华南各省区,但野生资源蕴藏量并不丰富,且不同分布区形态变异较大,物种鉴定尚存诸多疑问.为保证野生资源的可持续利用,未来应控制朝鲜淫羊藿的过度采收,加强心叶淫羊藿的合理开发利用,不同地区的箭叶淫羊藿形态差异较大,质量不稳定,建议对其进行系统的质量评估之后择优开发利用.     

淫羊藿属植物形态分类性状评述

淫羊藿属是分类学上研究的热点和难点,其类群发表和修订均较频繁。为更清晰掌握淫羊藿属的性状变异,该文在查阅该属研究成果和标本的基础上,结合课题组野外调查和分析,对该属重要性状进行系统梳理。花瓣式样是淫羊藿属分类的最重要依据,但并非绝对稳定,种内花瓣形态可能存在丰富变异。花瓣颜色、花药颜色,甚至花的大小至少在部分类群中不宜作为分类的主要依据。根茎性状在多数类群中不失为一个有用的分类性状,但不能一概而论,应基于广泛调查。多数类群的花茎上叶的类型及小叶存在不同程度的变异,在实际应用中存在一定困难。非腺毛特征十分复杂,不同样本存在不同程度差异,不宜作为物种鉴别的关键依据。淫羊藿属植物栽培后植株普遍更矮小,提示开展自然生境下的调查和形态观测对掌握物种形态特征非常必要。中国淫羊藿属类群仍处于活跃进化中,其形态变异复杂,物种鉴定和资源利用时应足够谨慎。     

基于居群观测的木鱼坪淫羊藿复合种形态比较和分类学启示

基于"居群"概念,对木鱼坪淫羊藿复合种(Epimedium franchetii species complex)进行了系统的标本查阅,并于花期对该复合种9个居群的野外形态进行了观测和比较研究。结果显示,竹山淫羊藿(E.zhushanense K.F.Wu et S.X.Qian)花瓣为紫红色,易于与其它物种区分;时珍淫羊藿(E.lishihchenii Stearn)在模式产地(江西庐山)的JXLS居群中有1/5的个体根茎为结节状(并非像模式种一样根茎细长),其叶背被毛细长的性状较稳定,且与木鱼坪淫羊藿(E.franchetii Stearn)叶背被粗短伏毛的性状区别明显;JXJA居群(江西靖安)地理分布靠近江西庐山,叶背被毛也与时珍淫羊藿类似,但其典型的粗壮根茎则与木鱼坪淫羊藿一致,因此将其处理为木鱼坪淫羊藿-时珍淫羊藿过渡类型;保靖淫羊藿(E.baojingense Q.L.Chen et B.M.Yang)与木鱼坪淫羊藿主要区别在于前者小叶柄、叶柄、茎和节部密被柔毛,尤以节部明显,叶背被细长毛,而木鱼坪淫羊藿小叶柄、叶柄、茎和节部均光滑,叶背被粗短伏毛;HBFX居群(湖北房县)和HBMP居群(湖北神农架)小叶柄、叶柄、茎、节部和叶背均疏被毛,被毛特征介于木鱼坪淫羊藿和保靖淫羊藿之间,因此将HBFX和HBMP居群处理为木鱼坪淫羊藿-保靖淫羊藿过渡类型。聚类分析结果表明,9个居群可划分为3类,竹山淫羊藿与其它类群种间界限明显,建议将其从木鱼坪淫羊藿复合种中分离出来;木鱼坪淫羊藿与时珍淫羊藿和保靖淫羊藿的关系复杂;保靖淫羊藿与木鱼坪淫羊藿主要是被毛上的差异,地理上存在同域分布,推测其为微生境导致的生态宗,将其处理为木鱼坪淫羊藿的变种;时珍淫羊藿与木鱼坪淫羊藿地理分布相对隔离,是由地理隔离引起的地理宗,将其处理为木鱼坪淫羊藿亚种。     

不同居群箭叶淫羊藿叶片解剖结构研究

对4个不同居群的箭叶淫羊藿叶片进行了解剖学的研究．结果表明：不同居群箭叶淫羊藿在气孔密度、表皮细胞长度、表皮细胞宽度与厚度、叶片厚度、叶肉层厚度、维管束直径的大小等方面有一定的差异．在多数情况下,气孔密度的变幅是每平方毫米119．9～139．2个;下表皮细胞的变化范围是67．93～89．54μm;这些变化与不同居群的具体生活环境有直接的关系．     

紫距淫羊藿的形态变异式样及描述修订

紫距淫羊藿为根据少量栽培个体描述的中国特有种,狭域分布于湖南省天平山,自发表以来未见后续形态学研究。为了掌握紫距淫羊藿形态变异式样并为该物种及其近缘种的分类提供依据,该研究在模式产地湖南省桑植县天平山,于花果期开展野外居群的形态观测,对紫距淫羊藿主要性状进行变异分析以及形态描述的完善或修订,并提供了该物种的形态图片资料。结果表明:基于野外观测,紫距淫羊藿主要形态性状的变异范围均远超出物种发表原始文献的描述,如株高12.0～68.0 cm,大幅度高于原始描述的12cm;居群内结节状根茎和细长根茎并存,且两种类型的个体数量相当;其余性状,如叶长、叶宽、花序轴长、花色等都呈现丰富变异。此外,还补充描述了紫距淫羊藿的果实和种子的性状,蓇葖果长8～13 mm,内含种子2～11粒,种子具油质体。因此,分类学描述应重视野外观察,特别要注意个体间的变异并进行性状分析,这是分类研究的基础。     

湖北3种药用淫羊藿植物等位酶多样性与居群遗传结构

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对湖北3种淫羊藿属（Epimedium L．）药用植物：柔毛淫羊藿（E．pubescens Maxim．）、箭叶淫羊藿（Esagittatum（Sieb．＆Zucc．）Maxim．）和巫山淫羊藿（Ewushanense T.S．Ying）的11个自然居群进行了等位酶种内遗传多样性和居群遗传结构以及种间遗传关系的研究。6个酶系统在3种淫羊藿植物中检测到13个酶位点共45个等位基因,分析结果表明：1）3种淫羊藿均具有较高的遗传多样性水平（A=2．6-3．2,P=69．2％-84．6％,Ho=0．274-0．377,HE=0．282-0．369）,远高于多年生草本植物和依靠动物传粉植物的平均水平;2）所有居群都显著偏离Hardy—Weinberg平衡,大多数多态位点固定指数（F）明显偏离于0且正负值各半,暗示该属植物可能具有复杂的繁育系统;3）种内和种间的遗传分化度均较低,分别为GST=0．0246-0．0409和0．0495-0．1213,表明种内居群间存在较高的基因流和种间较近的遗传关系;4）聚类分析表明柔毛淫羊藿与箭叶淫羊藿的亲缘关系更近,这与形态学特征、花瓣演化趋势及系统发育分析等方面的研究的结果相吻合。讨论分析认为3种淫羊藿植物的遗传变异特性是由淫羊藿属植物异交与克隆繁殖的混合繁育系统、多年生的生活特性、古老的进化历史和种子的蚁播特性等多因素共同决定的。