基于竞争抑制原理的外来入侵苍耳对中药苍耳子资源与化学品质的影响研究

The alien invasive plants threatened the production of traditional Chinese medicine and the ecological systems, and affected the biodiversity, may seriously damaged the clinical medication safety of people. Based on our survey，there are three species invasive plants in Xanthium L.: Xanthium spinosum L., X. mongolicium Kitag and X. italicum Moretti. With the burs of X. mongolicium has been used as Xanthii fuctus somewhere, they are differents from the regulations of Chinese Pharmacopoeia. To evaluate the effects on medicine resource and chemical quality of Xanthii fructus, we study on allelopathy and biological characteristics of the invasive plant X. mongolicium and X. italicum. Based on the competition inhibition principle, chemical qualities changes of the burs from X. sibiricum which cultivated with alien invasive species and field acquitisions will be tested. The study would evaluate the influences on medicine resource and chemical quality of Xanthii fructus.

外来植物入侵是影响中药资源安全与发展的重要因素之一。已开展的资源调查发现苍耳属外来入侵植物蒙古苍耳、意大利苍耳在我国广泛分布，药材品种市场调查中也发现蒙古苍耳子在一些地区作为地方习用品使用或混入苍耳子药材中使用。基于已有的植物分类学、分子系统学、分子鉴定学及中药材质量分析的研究基础，提出外来入侵苍耳竞争侵占了近缘本土种供药用的苍耳的生存环境，导致苍耳子药用资源生态环境改变和破坏，在导致苍耳子资源量减少的同时抑制了苍耳子的生长、发育以及遗传多样性，导致中药苍耳子品质发生改变的科学假说。研究运用入侵生态学、中药资源学、中药化学等研究方法对苍耳及其近缘外来入侵苍耳的种间生态竞争力开展研究，分析生态入侵压力下苍耳子药材化学品质的变化，合理评价外来入侵苍耳对中药苍耳子资源与化学品质的影响，为防控外来入侵植物对近缘药用植物资源的危害、保证传统中药品种的可持续使用提供科学依据。

外来植物入侵是影响中药资源安全与发展的重要因素之一。在开展的全国第四次中药资源普查工作中，发现与中药苍耳子同属来源外来入侵植物蒙古苍耳的分布愈加广泛，一些地区将蒙古苍耳子作为地方习用品使用或混入苍耳子药材中使用。此外，另一种近年来发现的外来入侵植物意大利苍耳在我国除入侵地北京以外的多个省区开始出现分布，并且与蒙古苍耳共同侵占药用植物苍耳的生长环境。因此本研究针对提出入侵植物可能竞争与抑制本土药用植物资源的生长进而可能对苍耳子的药用品质造成影响这一科学问题进行研究。. 首先，对中国科学院植物所标本馆自1925年起的苍耳属植物标本查阅，同时开展了苍耳属植物野外资源调查和监测，并对全国第四次中药资源普查数据库中苍耳属植物标本数据信息进行复核，建立了包括近3500多个分布点信息的苍耳属植物地理分布数据库用于分析外来苍耳入侵风险。. 其次，为全面评价外来入侵苍耳生态入侵性，以化感作用对种子的发育生长影响为研究内容，以外来入侵植物为供体材料，以本土种苍耳作为主要受试对象，并以另一农作物种子作为对照受试样，测定3种基源苍耳子的化感作用。结果表明，苍耳属两种入侵植物意大利苍耳子、蒙古苍耳子水浸提液对中药苍耳子的萌发具有一定抑制作用。. 第三，开展了3种基源苍耳子中所含有的化学物质差异性比较，使用UPLC-QTOF-MS对苍耳果实中所含有的化学成分进行检测，通过果实中含有的次生代谢产物差异性分析，建立PCA模型等的用于判别不同苍耳子间的化学差异；同时进行单变量统计分析和多元变量统计分析，筛选出现显著差异的代谢物；. 本研究表明外来入侵植物对其同属药用植物存在一定的化感作用，抑制本土植物物和农作物的生长，同时竞争性占领药用植物的资源分布生境；外来入侵苍耳的入侵苍耳次生代谢产物的合成，不影响药材化学品质的形成。.