中国前胡属的系统分类学研究—兼论药用前胡品种的分子鉴定及其替代种源的找寻

前胡属作为伞形科分类系统中一个重要的分类群，因属内种类组成复杂、种间关系不清，属的外缘和与其它属的关系模糊而成为伞形科系统分类学中的研究难题。本研究拟在已有的研究基础上，通过对中国乃至欧亚分布的前胡属及相关类群广泛取样，借助形态学和分子生物学的研究手段探讨其与近缘类群之间的关系，建立一个更为合理的前胡属属下分类系统；同时基于前胡属分子系统学的研究探寻分子生物学手段在药用前胡品种鉴定及替代种源找寻中的运用。

前胡属约120种，广布于欧亚大陆和非洲，由于不同学者对其理解和掌握的标准不尽相同，致使该属的界限和属内分类差异较大，一直是伞形科中鉴定及系统分类研究方面的难题。本研究通过对中国乃至欧亚分布的前胡属相关类群及药用前胡品种进行广泛的取样，综合形态学、叶表皮、DNA条形码和分子系统学等多学科的手段和方法，主要完成以下工作：（一）、 资源搜集：对中国前胡属植物进行全面的搜集，目前共获取70%的研究种类。（二）、 叶表皮研究：利用光学显微镜和扫描电子显微镜对前胡属21种植物的叶表皮形态进行了观察。结果表明：1）前胡属叶表皮形态在组级水平几乎没有一致性，这表明传统前胡属分类系统有可能不自然，需要更多的证据加以订正；2）叶表皮形态和分子证据同时认为石防风.应从前胡属分出去；3）武隆前胡同南川前胡有较近的亲缘关系，应归为一组；4 )紫茎前胡应转移至刺尖前胡组。（三）、 正品前胡的分子鉴定：利用核核糖体内转录间隔区ITS片段（nrDNA ITS）对中国传统中药—白花前胡及其替代品和伪品进行了分子鉴定。得出以下结论：1）紫花前胡与正品前胡有相近的药理作用，且分子差异较小，可以作为一味地方前胡品种来使用；2）长前胡和泰山前胡同正品白花前胡有相似的植物形态、分布地区、化学成分及较小的分子遗传距离，因此我们建议将长前胡和泰山前胡作为正品前胡首选的替代种源；3）ITS片段能够方便可靠地将正品前胡与其替代品和伪品鉴别开来。（四） 中国前胡属的分子系统学研究：基于ITS序列对前胡属与其近缘属的关系以及中国前胡属的属下分类系统进行了初步探讨，利用最大简约法和贝叶斯法进行分析，结果表明：1）当归属不是一个单系，其类群分别位于狭义当归分支和滇芹分支，但与前胡属的类群明显的区别开来；2）前胡属的类群分别位于狭义前胡分支和东亚前胡分支，并与狭义当归分支形成并系，其中前胡属模式种—欧洲前胡（P. officinale）位于狭义前胡分支。东亚前胡分支包括的类群几乎全部分布于东亚地区，大多数种类为中国所特有；3）基于ITS序列，目前中国前胡属的属下分类系统并不合理，需要结合更多的证据做进一步的调整；位于东亚前胡分支的中国前胡属的类群可分成三个次级分支，这些分支可作为重建前胡属属下分类系统的基础。