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1、下 篇,药用植物分类 主讲人：孙俊英,原植物鉴定-八角与毒莽草,药用植物分类概述,一、植物分类学的目的和任务1、植物分类学（Plant taxonomy）的定义：研究整个植物界不同类群的起源、亲缘关系以及进化发展规律的一门基础学科，也是把极其复杂的各种各样的植物进行鉴定、分群归类、命名并按系统排列起来，以便于研究和利用的科学。,2、植物分类学的主要目的：利用植物分类学的知识和方法来识别药用植物，准确地区分近似种类和科学地描述其特征，以澄清名实混乱，深入发掘和扩大中药资源，不断提高中草药的利用价值。3、植物分类学的任务：分类群的描述和命名 建立自然分类系统 探索“种”的起源与进化 编写植物志,4
2、）利用植物分类学寻找新药源,中国也有萝芙木，外国也有西洋参,药用植物分类学的分类系统(1)远古-1830年人为分类系统时期 根据形态、习性、用途等的不同进行分类，往往用一个或少数几个性状作为分类的依据，而没有考虑到从植物形态特征的差异来划分种类，更看不到植物的亲缘关系。,(2)自19世纪后半期开始（即1883年达尔文的物种起源一书发表之后 自然分类系统 现代被子植物的自然分类系统常用它的两大体系以恩格勒（A.Engler）和勃兰特（K.Prantl）为代表的恩格勒系统。是分类史上第一个比较完整的自然分类系统.哈钦松（J.Hutchinson）系统,二、植物分类研究方法,（一）形态分类学（二）解
3、剖分类学（三）超微结构分类学（四）实验分类学（五）细胞分类学（六）数值分类学（七）化学分类学（八）分子系统学,二、物植分类研究方法（一）形态分类学morphological taxaonomy 根据外部形态进行分类，在此基础上通过对外部形态进行比较、分析和归纳，建立分类系统或对分类系统进行修订。优点：观察操作设备简单，容易有结果等 不足之处主要表现在：a分类学历史悠久、资料丰富，要求分类学家需熟记过去的相关的文章；,b易发生与生态及遗传相脱节的认识，提出自然界中根本不存在之新种，变为纸上谈兵，成为细分学者(splitter)；c因过分重视外部形态，处理种的时候，会造成两种极端原则，一为广义的(
4、sensu lato)，另为狭义的(sensu stricto)，狭义的命名法经不起时代的考验，而终被淘汰，这种分类结果虽可用以讨论系统发育问题，但人为因素太多，脱离不了人工分类的范畴。,(二）解剖分类学 systematic anatomy 利用光镜观察植物的内部构造，提供植物分类依据。一般常应用于茎、叶、花三大部分的解剖特征来进行分类。如茎主要研究导管的发育形状及演化；叶主要研究叶面的角质化细胞及气孔的类型；花主要研究花中各部分维管束的特点。,（三）超微结构分类学 ultra-structural taxomony 利用电镜研究植物的细微结构，为分类学提供证据的方法。主要包括孢粉学和表皮的
5、微形态学,紫锥菊花粉粒超微结构观察结果,紫锥菊叶表皮超微结构,（四）实验分类学experimental taxomony,利用异地栽培或观察环境因子和植物形态的关系，来解释物种起源、形成和演化的学科。它可解决部分种的归并问题。,（五）细胞分类学 cytotaxonomy 利用染色体资料探讨分类学问题的学科。它包括染色体的结构特征和数量特征。染色体作为一种比较性的资料在分类学中也起着特殊的作用，这是因为，含有遗传物质的染色体在一定程度上负有保持种间生殖隔离和物种整合性(integrity)的使命。在植物属间、种间，甚至种内，染色体常有不同程度的分化，这为探讨属间和种间的进化关系以及种内的变异格局
6、提供重要的依据。,染色体研究的内容主要包括染色体的基数（X）、核型分析、减数分裂的分析、染色体分带、染色体组的原位杂交等，并把这些资料用于探讨属间关系、种间关系、种内变异以及揭示物种起源方面。染色体的数目在一个类群内的各个植株通常是稳定的，据此芍药属（X=5）从毛茛科（X=6）中独立为芍药科。,（六）化学分类学chemosystematics 利用化学特征研究各植物类群的亲缘关系，探讨植物类群的演化规律的一门科学。化学特征：指各分类等级中所含的化学成分的特征和合成途径，以及各化学成分在植物系统中的分布规律。用于化学分类的主要是植物次生代谢产物，它在植物类群中呈有限分布，使其在研究植物分类和系统
7、演化方面成为有价值的特征。,成就：石竹目（石竹科、粟米草科）含花青苷；中央种子目（商陆科、紫茉莉科、番杏科、仙人掌科、马齿苋科、落葵科、藜科、苋科）含有甜菜拉因。,（七）数值分类学 numerical taxonomy 是PSneath和RSokal创立的，他们认为，如果选取100个以上的性状，数值分类学就能为进化分类学和分支分类学提供严密客观的分析方法；数值分类学的主要重点，放在稳定的表相群的建立上，借表相差异与遗传或地理数据的比较，得出有关居群遗传和进化结构的结论，由于确定居群繁育结构的困难。所以表相学不仅是较精细水平上分类学的必要途径，而且居群生物学上的表象途径对进化也有很大意义。,（八
8、）分子系统学molecular systematics 近半个世纪以来，分子生物学发展异常迅速，新技术、新方法不断涌现，使在追溯进化谱系时不仅仅依据表型(形态的、生理的)特征，而且能够直接比较不同生物的基因型特征(例如编码基因序列)，并在此基础上建立分子系统学。它利用生物大分子数据，借助统计学方法进行生物体间以及基因间进化关系的系统研究学科。内容包括：系统发育、系统重建、居群遗传结构分析等方面。方法包括同工酶和DNA分子标记。,1、同工酶标记 是指功能相同而结构及理化性质不同的一类酶，这种结构的差异或者是不同的基因座引起的，或者是同一基因座上不同的等位基因引起的。基本原理：首先进行酶的凝胶电泳
9、，然后根据酶谱的遗传分析确定控制它们的位点及等为基因，再计算出每种等位基因在样本中的频率，这些频率资料可进一步转换成各种参数，应用于遗传、分类和进行研究。,2、DNA分子标记 是DNA水平上遗传多态性的直接反映，其核心是以DNA多态性为基础，观察测定DNA的变异。这种以DNA多态性为基础的遗传标记具有优点：直接以DNA的形式出现，不受环境和其它因素的影响；多态性几乎遍及整个基因组；表现为中性标记，不影响目的性状的表达，与不良性状无必然连锁；有许多分子标记为共显性；部分分子标记可分析微量DNA,对于这种遗传标记的检测手段，可分为三大类：(1)基于传统的Southem杂交技术的分子标记如RFLP；
10、(2)基于PCR反应的分子标记如RAPD，DAF等；(3)PCR-RFLP技术的结合即AFLP等。(4)基于单核苷酸多态性，如SNP标记(5)以DNA序列为核心，主要有内转录间隔区ITS、rbcl、matk序列等。,但是由于植物有很长的发展历史，种类又多，生长环境差异又大，因此一个种的判定要应用形态学、解剖学、细胞学、植物地理学、植物生理学、化学等方法进行综合研究分析，其中形态学是首要的。它性质稳定、具繁殖能力的居群组成。,三、分类单位,种species是分类的基本单位，是生物体演变过程中实际存在的一个环节（阶段）。种是具有一定的自然分布区、一定的形态特征和生理特性的生物类群。在同一种的个体具
11、有相同的遗传性状，和其他的种存在生殖隔离现象。种是生物进化和自然选择的产物,四、植物种的命名(一)植物种的命名植物学名是用拉丁文或其它文字加以拉丁化来命名的。1个种的完整的学名必须符合双名命名法(binomial nomenclature)，简称双名法。双名法是生物分类之父瑞典植物学家林奈(C.Linnaeus)在1753年发表的植物种志(Species Plantarum)一书中，采用前人的建议创立的.,双名法要求1个种的学名必须用2个拉丁词或拉丁化了的词组成。第一个词称为属名，第二个词称为种加词，通常是一个反映该植物特征的拉丁文形容词。同时，命名法规要求在双名之后还应附加命名人之名，以示负
12、责，便于查证。即:属名 种加词 命名人 名词主格 形容词或名词（主格、属格）姓氏或姓名缩写 首字母大写 小写 每个词的首字母大写,如：著名药材“人参”的学名为“Panax ginseng”。属名Panax是古代拉丁人认为可以治百病的万能药，它的第一个字母P必须大写。这个属共有5种植物，它们有共同的属名，相异的种加词；种加词ginseng是拉丁化了的中文“人参”的意思；学名中凡是缩写的名或姓之后都要加“.”，并且第一个字母都要大写。,(四)、学名的重新组合 射干Belamcanda chinensis(L.)DC.学名重新组合后，应保留原命名人，并加括号以示区别。如：林奈最初将射干归于Iris属
13、，学名为Iris chinensis L.后来瑞士康道尔（de Candolle)研究认为应归于射干属Belamcanda 更为合适，经重新组合而成现名。,六、植物界的分门,重要的名词术语：孢子植物或隐花植物 种子植物或显花植物 低等植物或无胚植物 高等植物或有胚植物 颈卵器植物 维管植物,六、植物界的分门,植物界,孢子植物(隐花植物),种子植物(显花植物),蓝藻门,裸藻门,绿藻门,轮藻门,金藻门,甲藻门,褐藻门,红藻门,细菌门,粘菌门,真菌门,地衣门,苔藓植物门,裸子植物门,被子植物门,藻类植物,菌类植物,维管植物,颈卵器植物,低等植物(无胚植物；原植体植物),高等植物(有胚植物）,蕨类植物门,复习题1.列表说明植物分类各等级及其亚级的隶属关系。2.作为植物分类的基本单位的种具有哪些基本特性?3.植物为何要有拉丁学名?拉丁学名是怎样组成的?书写时应注意哪些问题?,
