Page 139 - 《广西植物》2023年第10期

１０ 期 施晓静等: 基于全叶绿体基因组分析的栽培黄草乌基源研究 １ ８ ９ ３

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｏｆ Ｒａｄｉｘ Ａｃｏｎｉｔｕｍ Ｖｉｌｍｏｒｉｎｉａｎｉꎬ ａ ｔｏｘｉｃ
ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｏｒ ｔｒａｕｍａｔｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｙｕｎｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ ｏｆ ｓａｍｐｌｅｓ ｆｒｏｍ １０ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ
ｂａｓｅｓ ｗｅｒｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ ｂｙ Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＨｉＳｅｑ ４０００ ｈｉｇｈ￣ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ. Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｄａｔａ ｗｅｒｅ
ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ａｎｄ ａｎｎｏｔａｔｅｄ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓ ｂｙ ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ ｔｏｏｌｓ ａｎｄ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｆｕｌｌ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ ｔｈｅ １０
ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎｓ ｗｅｒｅ １５５ ７４４－１５５ ９３７ ｂｐꎬ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｐｙ ｒｅｇｉｏｎ (ＬＳＣ) ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｓｉｎｇｌｅ
ｃｏｐｙ ｒｅｇｉｏｎ (ＳＳＣ) ｗｅｒｅ ８６ ３６３－８６ ５４８ ｂｐ ａｎｄ １６ ９２１－１７ ００７ ｂｐꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｇｉｏｎ
(ＩＲ) ｗａｓ ２６ １７０－２６ ２３６ ｂｐ. Ｔｈｅ ＧＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ １０ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｗａｓ ３８.１％ꎬ ｗｉｔｈ ｏｂｖｉｏｕｓ
ＡＴ ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅꎬ ａｎｄ １３１ ｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅ ａｎｎｏｔａｔｅｄꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ８５ ｐｒｏｔｅｉｎ￣ｃｏｄｉｎｇ ｇｅｎｅｓꎬ ３７ ｔＲＮＡ ｇｅｎｅｓ ａｎｄ ８ ｒＲＮＡ
ｇｅｎｅｓ. (２) Ｔｈｅｓｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ６０－ ７３ ＳＳＲ ｓｉｔｅｓꎬ ａｎｄ ｇｅｎｏｍｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ
ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ ｏｆ １０ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ １５５ ７４４ ｔｏ １５５ ９３７ ｂｐ ｗｉｔｈ ｍｏｄｅｒａｔｅ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ. Ｓｏｍｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ
ｈｏｔ ｓｐｏｔｓ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄꎬ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｒｎＫ￣ＵＵＵ－ｔｒｎＱ￣ＵＵＧꎬ ｔｒｎＹ￣ＧＵＡ－ｔｒｎＥ￣ＵＵＣꎬ ｔｒｎＣ￣ＧＣＡ－ｔｒｎＴ￣ＧＧＵꎬ ｙｃｆ４－ｃｅｍＡꎬ ｙｃｆ１ ａｎｄ
ｎｄｈＦꎬ ｅｔｃ. (３) Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｗｏ ｄａｔａｓｅｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＪＳ￣１￣４ꎬ ＱＪ￣１￣２ꎬ ＬＸ￣１￣３ꎬ ＬＪ￣３￣２ ｗｅｒｅ
ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ Ａｃｏｎｉｔｕｍ ｖｉｌｍｏｒｉｎｉａｎｕｍ ａｎｄ ＬＱ￣１￣３ꎬ ＧＪ￣１￣３ꎬ ＮＬ￣１￣３ꎬ ＤＣ￣２￣２ ｗｅｒｅ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ Ａ.
ａｕｓｔｒｏｙｕｎｎａｎｅｎｓｅ. Ｉｎ ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅｓꎬ ＬＪ￣４￣３
ｗａｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ Ａ. ｄｅｌａｖａｙｉ ａｎｄ ＬＪ￣１￣２ ｗａｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ Ａ. ｄｕｃｌｏｕｘｉｉꎻ ｗｈｉｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｃｏｄｉｎｇ ｇｅｎｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ (ＰＣＧｓ)ꎬ ＬＪ￣４￣３ ｗａｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ Ａ. ｅｐｉｓｃｏｐａｌｅ ａｎｄ ＬＪ￣１￣２
ｗａｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ Ａ. ｃｏｎｔｏｒｔｕｍ. Ｉｎ ｓｕｍｍａｒｙꎬ ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｏｒｉｇｉｎｓ ｏｆ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｘ Ａｃｏｎｉｔｕｍ Ｖｉｌｍｏｒｉｎｉａｎｉ ｉｎｃｌｕｄｅ
ａｔ ｌｅａｓｔ ｔｈｅ ｔｗｏ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｐｌａｎｔｓ: Ａ. ｖｉｌｍｏｒｉｎｉａｎｕｍ ａｎｄ Ａ. ａｕｓｔｒｏｙｕｎｎａｎｅｎｓｅꎬ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ａｃｏｎｉｔｕｍ ｅｖｅｎ ｅｘｉｓｔｅｄ ｉｎ
ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｂａｓｅｓ. Ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｏｒｉｇｉｎｓ ｏｆ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｍａｙ ｂｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ
ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｒａｄｉｘ Ａｃｏｎｉｔｕｍ Ｖｉｌｍｏｒｉｎｉａｎｉ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ Ｒａｄｉｘ Ａｃｏｎｉｔｕｍ Ｖｉｌｍｏｒｉｎｉａｎｉꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅꎬ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ
ａｎａｌｙｓｉｓꎬ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ

黄 草 乌 ( Ａｃｏｎｉｔｕｍ ｖｉｌｍｏｒｉｎｉａｎｕｍ ) 为 毛 茛 科 乌作为乌头类毒性药材ꎬ质量稳定尤为重要ꎬ因此
( Ｒａｎｕｎｃｕｌａｃｅａｅ ) 乌 头 属 ( Ａｃｏｎｉｔｕｍ ) 蔓 乌 头 系 对其质量影响因素的研究很有必要ꎮ
(Ｓｅｒ. Ｖｏｌｕｂｉｌｉａ) 多年生草本植物ꎬ分布于云 南 中 黄草乌 药 材 来 源 在 １９７４ 年 和 １９９６ 年 版 的
部、四 川 ( 会 理) 及 贵 州 西 部ꎬ 生 于 海 拔 ２ １００ ~ «云南 省 药 品 标 准» 中 规 定: 草 乌 ( Ｒａｄｉｘ Ａｃｏｎｉｔｉ
２ ５００ ｍ 的山地灌丛中( 中国植物志编辑委员会ꎬ Ｖｉｌｍｏｒｉｎｉａｎｉ ) 为 毛 茛 科 植 物 黄 草 乌 ( Ａ.
１９７９)ꎮ 其药用部位为根ꎬ有剧毒ꎬ主要含有滇乌 ｖｉｌｍｏｒｉｎｉａｎｕｍ)或滇南草乌( Ａ. ａｕｓｔｒｏｙｕｎｎａｎｅｎｓｅ) 的
碱等多种二萜类生物碱ꎬ具有祛风散寒、活血止 块根(云南省卫生局ꎬ１９７４ꎻ云南省卫生厅ꎬ１９９６)ꎬ
痛、解毒消肿等作用( 李雪佩等ꎬ２０１７)ꎬ是云南红 ２００５ 年版的« 云南省中药材标准» 仅收录了黄草
药、虎力散和百宝丹等云南著名伤科类药物的主 乌一种植物来源ꎬ并修订药材名为黄草乌( Ｒａｄｉｘ
要原料药之一(曾礼芳等ꎬ２０２１)ꎬ有极高的药用价 Ａｃｏｎｉｔｕｍ Ｖｉｌｍｏｒｉｎｉａｎｉ)(云南省食品药品监督管理
值ꎮ 黄草乌用药需求大ꎬ最初主要依靠野生资源ꎬ 局ꎬ２０１３)ꎮ «云南植物志» ( 中国科学院昆明植物
但过度采挖造成了分布区域锐减和野生资源枯 研究所ꎬ２０００) 中记载ꎬ黄草乌与滇南草乌在形态
竭ꎮ 近年来ꎬ黄草乌的人工驯化栽培获得成功( 字 上十分相近ꎬ黄草乌花期 ８—１０ 月ꎬ滇南草乌花果
淑慧等ꎬ２０１２)ꎬ在云南的泸西、建水、个旧、东川、 期 １０ 月ꎬ块根均供药用ꎬ民间用于治疗风寒湿痹、
禄劝、丽江、巧家等地区有较大规模栽培种植ꎬ有 中风瘫痪、跌打损伤等疾病ꎬ用途基本相同ꎮ 我们
效解决了资源供应问题ꎮ 然而ꎬ我们对几个栽培 发现不同地区种植的黄草乌药材有黄皮黄芯、紫
基地的药材进行主要毒性成分含量进行分析时发 皮黄芯和紫皮紫芯几种情况ꎬ花的形态也略有不
现ꎬ滇乌碱的含量不稳定ꎬ另一特征成分黄草乌碱 同ꎮ 通过调研了解到ꎬ黄草乌的种植来源中有一
甲的含量波动范围则更大( 董帅等ꎬ２０２０)ꎮ 黄草 部分是种植户在基地附近采挖的野生品ꎬ并未明