新疆特有阿魏属药用植物亲缘学研究

Ferula is an herbaceous perennial plant which belongs to the Ferula genus of Umbelliferae family and is mainly distributed in Xinjiang, of which include 21 species of Ferula. Ferula sinkiangensis K. M. Shen or Ferula fukangensis K. M. Shen has been included in Chinese Pharmacopoeia of 2010 edition, there are 9 kinds of folk medicine ferulic. In view of the species variety of Ferula genus, unclear genetic relationships among species and chemical composition seriously affect quality of medicinal materials.Therefore, on the basis of the method and principle of pharmaphylogeny, with Ferulic genera and 15 species of plants as the object of study, adopting an evaluation method that combined with molecular evaluation and chemical classification, and sequenced by DNA extraction, PCR amplification，its chloroplast genome sequence are multiple compared to build Ferula DNA barcode and analyze genetic relationship among species of Ferula. Using gas chromatography-mass spectrometry technique to analyze the chemical constituents of volatile oil from plants of Ferula genus and clarify the distribution of main chemical components in plants of Ferula genus, establishing GC-MS fingerprinting to reveal the correlation of genetic relationship and chemical composition and the pharmacological effects of Ferula genus medicinal plant. The research results are helpful to look for alternatives of Ferulic medicinal materials and it is of great significance for mining Ferulic medicinal resources and sustainable utilization.

阿魏为伞形科阿魏属多年生草本植物，其中产于新疆的有21 种，新疆阿魏或阜康阿魏被2010版《中华人民共和国药典》收载，民间入药阿魏有9种。鉴于阿魏属植物种类多，种间亲缘关系及化学成分不清严重影响药材质量。因此，本研究依据药用植物亲缘学的方法与原理，以阿魏属15种植物为研究对象，首次采用分子系统评价和化学分类联合评价的方法，通过DNA提取、PCR扩增和测序，对其叶绿体基因组序列进行多重比较，构建阿魏属DNA条形码，解析阿魏属植物种间亲缘关系，运用气相色谱-质谱联用技术分析阿魏属植物中挥发油化学成分种类及分布规律，建立挥发油GC-MS指纹图谱，最终揭示阿魏属药用植物的亲缘关系-化学成分-药理效应之间的相关性。研究结果对于阿魏药材替代品的寻找、药材质量控制、阿魏资源药用价值的挖掘和资源可持续利用具有重要意义。

鉴于新疆阿魏属植物种类多，种间亲缘关系及化学成分不清严重影响药材质量。因此，本研究依据药用植物亲缘学的方法与原理，开展了分子鉴定、化学成分、活性成分研究。研究结果表明：（1）22份阿魏属植物样品扩增共获得279条带型完整清晰的谱带，其中多态性条带为277条，多态位点比率为99.30%，有效等位基因数为 1.6944，平均Nei’s 基因多样性指数为0.3908，平均 Shannon’s 信息指数为0.5711，遗传相似性系数为0.4731～0.7921，UPGMA聚类结果显示22份材料分为2个大类，能够将不同品种的样品区分开。（2）完成了新疆阿魏属8个物种27份样品的核基因ITS2序列、叶绿体psbA-trnH、matK 序列的PCR 扩增和测序效率、种内及种间变异、鉴定效率分析，对所得序列进行K2P遗传距离分析和NJ聚类树分析。ITS2序列的PCR扩增效率和测序效率均为100%，对8种阿魏属植物的物种水平鉴定成功率为候选序列中最高，对ITS2序列进行K2P遗传距离和NJ聚类树分析后，能够将大部分阿魏物种进行准确区分。（3）从荒地阿魏分离鉴定了24个化合物，分别为β-谷甾醇、1,邻苯二甲酸二丁酯、 2,丁二酸单乙酯、伞形花内酯、大果阿魏酮、胡萝卜苷、东莨菪内酯、Farnesiferol A、Acetylferukrin、Ferukrin、L -焦谷氨酸乙酯、腺苷、L-色氨酸、 L-苯丙氨酸、Kiwiionoside、东莨菪苷、尿嘧啶、腺嘌呤、 Z-绿原酸丁酯、 Pinellic acid、farnesiferone C、Fekrynol 、黑麦草内酯、异黑麦草内酯，其中3个化合物为伞形科植物首分，3个化合物为阿魏属植物首分，1个为新化合物。（4）不同品种阿魏不同部位多糖的含量有明显的差异：根>叶>茎；（5）采用气相色谱-质谱法对8种阿魏挥发油进行测定，别鉴定出13、7、10、24、3、20、8、24个化合物。（6）五种阿魏提取物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和八叠球菌均具有一定的抑菌作用。 . 本研究项目培养研究生2名，发表科研论文6篇（SCI论文1篇，中文核心期刊4篇），参加学术会议6次，做学术报告1次。研究结果初步揭示了阿魏属药用植物的亲缘关系-化学成分-药理效应之间的相关性。研究结果对于阿魏药材替代品的寻找和药材质量控制具有重要意义。