基于遗传多样性、生物活性和化学成分分析的披麻草种质资源评价与鉴定

Pimacao is one of the main composition of "Yunnan Baiyao" and other chinese medicine nostrum. The origin plants, Veratrum taliense, V. stenophyllum and V. mengtzeanum, are mainly distributed in the Yunn, Sichuan and Guizhou province. The roots and/or rhizomes of them are used for medicine. Up to now, the use of these plants completely dependents on wild resources. For Chinese patent drug, the plant source is hybrid. In recent years, with increase of application amount, the sustainable use of Pimacao wild resources has been hard to sustain, and the germplasm resources will be or has been damaged. Our group investigated resources in Yunnan province. The morphological and biogeographic rearch，ITS molecular marker have been studied. On these basis, this project plans to evaluate the medicinal germplasm resources by studying on morphological characters, pharmacodynamics, chemical composition and genetic diversity. The high-quality germplasm resources will be single out, that can be the foundation for introduction and domestication, GAP and breeding. Then the strategy for protection and intelligent use of wild resources will be formulate. Meanwhile, the identification methods will be build up,based on association analysis of SSR molecular marker with analgesic activity and active constituent. That methods would underlie the improved quality control specification of crude drug, quality stability and controllability of series products of "Yunnan Baiyao" and so on.

披麻草是"云南白药"等成药的主要组成药材之一, 来源主要为分布于云南、四川、贵州等地的百合科藜芦属Veratrum植物大理藜芦V.taliense、狭叶藜芦V.stenophyllum和蒙自藜芦V.mengtzeanum的根或根茎及根，呈多来源现象，成品质量稳定性控制存在困难。其使用完全依赖野生资源，近年来，随着用量的不断增大，野生资源可持续利用难以维系，同时对其种质资源将会或者已经形成破坏。前期项目组对其进行了资源调查、形态与解剖、生物地理、分子标记鉴定等工作。在此基础上，本项目拟对披麻草3种基源植物进行基于遗传多样性、镇痛药效、有效成分分析的药用种质资源系统评价，确定物种来源及优质种质资源，为其引种驯化以及后续GAP种植奠定基础；同时将SSR标记与活性以及有效成分进行关联分析，确定鉴定方法，为药材质量标准的提升提供依据，进而为"云南白药"系列等成药质量的稳定性及其可控性奠定基础。

披麻草是"云南白药"等成药的主要组成药材之一, 前期资源调查与资料整理表明，其来源主要为分布于云南、四川、贵州等地的百合科藜芦属Veratrum 3种植物的根或根茎及根，呈多来源现象，成品质量稳定性控制存在困难；同时其使用完全依赖野生资源，近年来，随着用量的不断增大，野生资源可持续利用难以维系。. 本项目在此基础上（1）进一步扩展野生资源调查，同时结合药材流通环节访问与调查等明确披麻草来源为：百合科liliaceae（APG系统黑药花科Melanthiaceae）藜芦属Veratrum植物大理藜芦V. taliense、狭叶藜芦V. stenophyllum、蒙自藜芦2个亚种V. mengtzeanum subsp. phuwae与V. mengtzeanum subsp. mengtzeanum、以及毛叶藜芦V. grandiflorum的根、根茎和鳞叶地下段。同时明确其储量较少，自然繁育能力有限，同时SSR标记初步分析结果显示披麻草各基源种遗传多样性已大量丧失，资源即将或已经趋于渐危状态（此部分结果有待进一步验证），可持续使用堪忧，引种驯化与保护已刻不容缓。同时由于药材中鳞叶地下段同样加入（约占药材总量40-60%），但鳞叶地下段易于霉变，干燥后也易于返潮霉变，药材保存与质量控制同样堪忧，因而需建立合理有效的基源植物及药材质量标准。（2）基于野生资源调查，生境与土壤分析，以及生态分析明确GAP基地建设时，应主要选择山坡草地，腐殖质壤土的阴湿环境进行种植，同时明确了各基源种适生区及新的适生区。（3）引导、发展了两个披麻草引种驯化与人工繁育基地建设。（4）确定ITS2可用于少量药材种源鉴定。（5）披麻草各种生物碱制备物毒性较大(MK 小鼠 LD50: 3.5-5.0 mg/kg)，且不具有抗癌药物开发潜质。（6）建立了基于植物代谢组学研究思路与方法的不同物种来源根+根茎部位与鳞叶地下段中化合物鉴定与分析方法，不同居群样品的差异与特征性化合物分析将在随后进行，此将为植物资源与药材质量标准的提高奠定基础。. 以上结果确定了披麻草物种来源，并已开展引种驯化，为GAP种植奠定了基础；同时已确定基源植物及药材来源DNA分子鉴定方法，后续植物代谢组学研究结果将为药材质量标准的提升提供依据，进而为"云南白药"系列等成药质量的稳定性及其可控性奠定基础。.