中国南五味子属药用植物亲缘学研究

Most Kadsura species are medicinal plants and widely used by civilians. Partial of these species were recorded in Chinese Pharmacopoeia and local list of traditional Chinese medicinal materials. However there exist many drastic controversies on species delimitation from original plants of Kadsura medicinal materials. The ambiguous affinity and confused use may have a negative impact on clinical effect and safety. This project performs systematic studies on Kadsura affinity based on ethnopharmacological survey, using the crossing technologies and methods which include classical plant taxonomy, modern molecular biology (chloroplast genomics) and chemotaxonomy according to the theory of pharmacophylogeny. We aim to determine the plant source of Kadsura medicinal materials, especially to confirm the original plant species of "dianjixueteng", Kadsurae caulis, accepted by Chinese Pharmacopoeia. We also make a deep research on comparative analysis based on chloroplast genome sequences to explore the relativity between affinity, chemical constituents and effect (pharmacological activity and traditional effect) combined with the results of natural product chemistry and modern pharmacological activities. This project will provide technologies and methodologies for the utilization of medicinal Kadsura resources and be helpful for seeking new medicinal resources.

南五味子属植物多药用，在民间使用广泛，部分物种被收录到国家药典和地方中药材标准中，但该属多数药材基源植物的分类界定存在较大争议，亲缘关系不清晰，用药情况混乱，严重影响了临床用药的有效性和安全性。本项目以药用植物亲缘学理论为指导，在南五味子属药用植物传统药物学调查和整理的基础上，应用植物分类学、现代分子生物学（叶绿体基因组学研究）、化学分类学等多学科交叉的方法和手段研究该属药用植物的亲缘关系，确定南五味子属药材的原植物来源，重点明晰药典收载的药材滇鸡血藤的基源植物。开展基于叶绿体基因组数据的南五味子属植物比较基因组学研究，结合植物分类学、天然产物化学和现代药效学的研究结果，分析南五味子属药用植物的植物亲缘关系-化学成分-疗效（药理活性及传统疗效）间的相关性，为科学开发和合理有效利用南五味子属药用植物资源提供有力的方法和技术支撑，为扩大寻找南五味子属药用植物资源奠定坚实的理论基础。

南五味子属植物多以藤茎入药，部分物种被收录到国家药典和地方中药材标准，但该属多数药材基原植物的分类界定存在较大争议，系统位置模糊不清，亲缘关系不确定的现象，这为药材基原的准确判断以及如何阐明不同物种中特征性化学成分与疗效的关系造成了很大困难，严重影响临床用药的有效性和安全性。通过对南五味子属药用植物本草考证、传统药物学调查和文献的梳理总结，发现南五味子属药用植物是一个极具发现潜力的类群。（1）植物化学研究：在对南五味子属药用植物野外资源和样品采集的基础上，对南五味子属的代表性药用植物进行了化学成分研究，从内南五味子 K. interior、异形南五味子 K. heteroclita 和长梗南五味子 K. longipedunculata 三种植物资源化学的研究，共分离得到82个化合物，利用这种光谱技术鉴定了53个化合物的结构，其中共有成分9个。结合文献报道和整理，发现内南五味子和异形南五味子在化学成分上存在较大的差异。（2）分子鉴定研究：利用 ITS、ITS2、psbA-trnH、matK 和 rbcL序列对药材滇鸡血藤基原植物内南五味子及其近缘物种DNA条形码鉴定分析，除 rbcL 序列外，其余序列都可以将内南五味子与五味子属和南五味子属黑老虎进行区分，但是只有 ITS 和 psbA-trnH 序列能够通过单核苷酸多态性（SNP）分析将内南五味子与异形南五味子和长梗南五味子进行区分。此外，还发现南五味子属的物种具有明显的谱系地理分布格局。（3）叶绿体基因组研究：利用二代测序技术 Illumina 测序平台，对五味子科12物种16份样本进行测序，摸索出一套叶绿体基因组组装策略，并且通过一代测序的验证，组装正确率100%，通过长度比较发现，五味子科叶绿体基因组长度存在两种明显差异，可分为S型基因组和L型基因组。.该项目明晰了《中国药典》（2015 版）滇鸡血藤的基原植物，不支持《Flora of China》对内南五味子与异形南五味子的归并处理，对南五味子属药用植物亲缘关系有了重新的认识，初步分析了南五味子属药用植物植物的谱系地理规律，为进一步科学开发和利用该属药用植物资源提供了科学数据参考。