毛冠菊属的系统学研究

　　毛冠菊属是菊科21个“有问题”属中的一个，主要分布于青藏高原地区。按照林镕、陈艺林的概念，它包含了Nannoglottis、．Stereosanthus、Vierhapperia、Senecio和Doronicum5个属的成员。它曾先后被放入旋覆花族、千里光族和紫菀族，在上述三族中的亚族位置也不确定。它的许多重要性状，如舌片颜色、染色体数目等等，人们所知甚少。由于缺乏野外工作以及看不到大多数名字的模式，林镕、陈艺林对该属的修订有待深入的研究。本文研究了该属的外部形态学、微形态学、解剖学、孢粉学、细胞学、生态学以及ITS序列，确定了毛冠菊属的分类位置，并建立了一个新的属下分类系统。 1．外部形态 在检查大量标本（包括大多数模式）和野外居群考察的基础上，分析了主要外部形态学性状的变异式样及其对划定物种范围的价值。共确认以下9个种：青海毛冠菊、厚毛毛冠菊、狭舌毛冠菊、虎克毛冠菊、宽苞毛冠菊、大果毛冠菊、毛冠菊、玉龙毛冠菊和云南毛冠菊。川西毛冠菊被处理成狭舌毛冠菊的异名。 2．微形态学 在光镜下检查了毛冠菊属9种和紫菀族2个代表属的花柱的形状、花药顶端不育附属物、花药基部、花药基部、花盘、花丝领、药室内壁细胞等微形态性状。除了花柱基外，其他的微形态学在属内一致。管状花的花柱形态支持将毛冠菊属放在紫菀族，但其药室内壁细胞两极加厚式样表明它和广义的旋覆花有某些联系。 3．叶表皮研究 在光镜和电镜下检查了毛冠菊属8个种的叶表皮特征。．所有种的气孔器都为不规则型。青海毛冠菊表皮细胞的为多边形，而其他种都为不规则型。青海毛冠菊表皮角质层的加厚方式也与其他种明显不同。 4．扫描电镜下的舌片和花柱分枝特征 在扫描电镜下观察毛冠菊属8种和紫菀族7个代表种的舌片近轴面表皮细胞。发现毛冠菊属的舌片近轴面表皮细胞都为板状，并且沿细胞中央特征性加厚，这与紫菀族类型的表皮细胞一致，但毛冠菊属表皮细胞的角质层主要是纵向条纹或皱纹，而紫菀族总是横向的条纹或皱纹，明显不同。 在扫描电镜下又检查了毛冠菊属8种和紫菀族8个代表种的管状花花柱分枝近轴面的结构，结果在毛冠菊属管状花花柱分枝的近轴面都发现了柱头毛状的突起，而在紫菀族8种中没有发现。从突起的形状和位置判断，它可能是残存的、未充分发育的柱头毛。这表明雌性不育管状花可能刚刚从两性管状花演化而来。 也在扫描电镜下观察了毛冠菊属6种和紫菀族8个代表种的舌状花和丝状花的花柱分枝的远轴面，结果在毛冠菊属4种中发现了类似扫集毛状的突起。从这种突起的位置和形状判断，它可能是残余的扫集毛。这种突起在除雏菊以外的其他紫菀族代表种中缺失。 5．细胞学 检查了毛冠菊属8种的细胞学性状。结果发现毛冠菊属所有种的染色体基数都为x -9。染色体长度大约4um-lOum。核型公式：毛冠菊、厚毛毛冠菊、狭舌毛冠菊、宽苞毛冠菊和云南毛冠菊都为2n=14m+2sm+2st;玉龙毛冠菊、大果毛冠菊和青海毛冠菊都为2n=12m+4sm+2st。A1、A2值在属内没有明显差异。所有种的核型都是2A型。这表明在物种形成的过程中没有多倍化参与，毛冠菊属宜放在紫菀族而不是千里光族。细胞学证据支持毛冠菊属为一单系类群。 6．分子生物学 测定了毛冠菊属7种的ITS序列，并从基因库里下载了46个ITS序列，涵盖紫菀族14个亚属和旋覆花族、春黄菊族、金盏菊族。以旋覆花族、春黄菊族、金盏菊族为外类群。简约性分析显示，毛冠菊属在紫菀族中，并有较高的bootstrap值，在紫菀族中处于基部位置。Olearia和Chiliotrichum两个Hinterhuberinae亚族的代表属与毛冠菊属密切相关。在属下系统发育分析中，Olearia和Chiliotrichum被选做外类群。652个性状中，共有7】个信息位点（31个在ITSI，33个在ITS2，7个在5.8S）。简约性分析时只获得一棵最简约树。树上有两个明显的进化支，一支仅有青海毛冠菊一种，另一支包含其他种类。这种分支方式也得到形态学和生态学证据的支持。 7．毛冠菊属的系统学 从上述结果可以看出，毛冠菊属宜放入紫菀族中，在紫菀族中处于基部位置，与Hinterhuberinae亚族关系密切。综合上述研究结果，提出一个新的属下 分类系统： 毛冠菊属的新系统 组I单头组Sect. Monocephala T.G.Gao et YL.Chen Sect nov. 青海毛冠菊Nannoglottis ravida (C.Winkl.)Y.L.Chen 组II毛冠菊组Sect. Nannoglottis 系1．长舌系Ser. Delavayanae Ling et YL.Chen 厚毛毛冠菊Nannoglottis delavayi(Franch.)Ling et Y.L.Chen 狭舌毛冠菊Nannoglottis gynura(C.Winkl.) Ling et YL.Chen 虎克毛冠菊Nannoglottis hookeri (C.B.Clarke ex Hook.f.)Kitam. 宽苞毛冠菊Nannoglottis latisquama Ling et Y.L.Chen 大果毛冠菊Nannoglottis macrocarpa Ling et YL.Chen 系2．短舌系Ser. Nannoglottis 毛冠菊Nannoglottis carpesioides Maxim. 玉龙毛冠菊Nannoglottis hieraciphylla (Hand.-Mzt.)Ling et YL.Chen 云南毛冠菊Nannoglottis yuennanensis (Hand.-Mzt.) Hand.-Mzt.

东北地区千里光属、华千里光属及狗舌草属分类学研究

本文在前人工作的基础上，对东北产千里光属Senecio植物进行了形态分类、花解剖及花粉形成结构的研究。结果表明：1. 华千里光组Sect. Sinosenecio和狗舌草组sect. Tephroseris在形态和花结构上与千里光属Senecio植物有显著差异，应从千里光属中独立出来，自立为属，即：华千里光属Sinosenecio对狗舌草属Tephroseriso 2. 东北产华千里光属只有一种，即朝鲜千里光Sinosenecio Koreanus (Kom.) B. Nord。3. 东北产狗舌草属分为2组，共5种1变型，其中T. Campestris (Retz.) Reichb.f.spathulatus (Miq.) R. yin et C. y. Li为新组合，并订正了狗舌草T. campestris (Retz.) Reichb的拉丁名。4. 东北产千里光属分为2组，共5种，2变种1变型。5. 狗舌草属和千里光属花粉形态基本相似，都为球形，表面具刺，3孔沟型。花粉形成不能作为划分属的依据。本文还详细描述了每个种的形态学特征，地理分布和文献考证，并附有每个种的叶形。花解剖图及花粉的扫描电镜、光镜照片。还有分属及分种检索表。

双花千里光、川芎及宽叶羌活的化学成分研究

本论文由四章组成。第一、二和三章分别报道了双花千里光、川芎和宽叶羌活的化学成分研究。从三种药用植物中共分离和鉴定了40 个化学成分，其中8个为新化合物。第四章概述了藳本属植物及日本川芎的化学成分研究进展。 第一章包括三个部分。第一部分报道双花千里光（Senecio dianthus Franch.）地上部分乙醇提取物的化学成分。采用正、反相硅胶柱层析等各种分离方法，从中共分离出8 个艾里莫酚型倍半萜内酯，其中5 个是新化合物，并且有1 个为首次发现的连接了含氮原子取代基的艾里莫酚型倍半萜内酯。它们的结构经MS、IR、NMR及X-单晶衍射等解析方法确定为2b-angeloyloxy-10b-hydroxyeremophil-7(11)-en-8a,12-olide (1)、6b-angeloyloxy-10b-hydroxyeremophil-7(11)-en-8a,12-olide (2)、2b-angeloyloxy-8b,10b- dihydroxyeremophil-7(11)-en-8a,12-olide (3)、2b-angeloyloxy-8a-hydroxyeremophil-7(11),9(10)-dien-8b,12-olide (4)和8b-amino-10b- hydroxyleremophil-7(11)-en-8a,12-olide (5)。这8 个倍半萜内酯经体外生物活性测试表明均具有通过抑制巨噬细胞增殖抵制破骨细胞增生的活性。第二部分对艾里莫酚型倍半萜内酯的质谱裂解规律进行了初步探讨。第三部分报道双花千里光茎、和叶花的挥发油成分分析。采用传统水蒸气蒸馏法分别提取了双花千里光茎、叶和花的挥发油，用气相色谱－质谱联用（GC-MS）技术分别分离鉴定了其化学成分，从茎、叶和花挥发油中各分离和鉴定出70、80 和73 种化学成分，分别占挥发油总量的91.2％、85.7％及93.4％。 第二章包括两个部分。第一部分报道川芎（Ligusticum chuanxiong Hort.）根茎乙醇提取物的化学成分。通过正、反相硅胶柱层析等分离纯化和MS、NMR及X-单晶衍射等解析方法，共分离鉴定了21 个化合物，结构类型分属于苯酞、二聚苯酞、香豆素和脂肪酸类。其中2 个为结构比较新颖的二聚苯酞类化合物：chuanxiongnolide A (19)和chuanxiongnolide B (20)，化合物19 的结构经X-单晶衍射得到确证。第二部分报道川芎挥发油的化学成分。采用不同的提取方法（溶剂萃取法、水蒸气蒸馏法、CO2 超临界流体萃取法）提取川芎挥发油，同时采集不同产地（四川彭县、四川郫县、云南鹤庆）及不同品质（川芎、奶芎、苓子）的川芎产品，利用GC-MS 技术分离鉴定其挥发油的化学成分，计算各成分的相对含量，并对比分析其中的异同。 第三章报道宽叶羌活（Notopterygium forbesii Boiss.）根茎化学成分的分离纯化和结构鉴定。通过正、反相硅胶柱层析等分离纯化和MS、NMR 等解析方法，共分离鉴定了13 个化合物，结构类型分属于香豆素、二氢异香豆素、甾体和羧酸类。其中1 个新二氢异香豆素类成分鉴定为6-methoxy-hydrangenol (37)。 第四章概述了藳本属植物及日本川芎化学成分的研究进展。 This dissertation consisted of four chapters. The former three chaptersrespectively elaborated the phytochemical investigation of three herbal medicines:Senecio dianthus Franch., Ligusticum chuanxiong Hort. and Notopterygium forbesiiBoiss.. Forty compounds, including eight new ones, were isolated and identified byspectral and chemical evidence. The fourth chapter elaborated the study progress ofchemical constituents of Ligusticum genus and Cnidium offcinale. The first chapter consisted of three parts. The first part is about the chemicalconstituents of ethanol extraction and essential oils from the aerial parts of S. dianthu.Eight eremophilenolides were isolated and identified. Among them, five ones are newcompounds and one of them is a novel eremophilenolide attched with an amino group.The structures of the new compounds were identified as 2b-angeloyloxy-10b-hydroxyeremophil-7(11)-en-8a,12-olide (1)，6b-angeloyloxy-10b-hydroxyeremophil-7(11)-en-8a,12-olide (2)，2b-angeloyloxy-8b,10b-dihydroxyeremophil-7(11)-en-8a,12-olide (3)，2b-angeloyloxy-8a-hydroxyeremophil-7(11),9(10)-dien-8b,12-olide (4) and8b-amino-10b-hydroxyeremophil-7(11)-en-8a,12-olide (5) by spectral evidence andX-ray crystallography analysis. All the compounds were evaluated for theiranti-osteoclstogenesis activity using a proliferation inhibit assay with microphagecells. The second part elementarily discussed the characteristic fragmentation oferemophilenolides isolated from S. dianthus in ESI-MS.The latter part is about thechemical constituents of essential oil extracted from stems, leaves and flowers of S.dianthus with steam distillation. By the GC-MS analysis, 70, 80 and 73 compoundswere respectively isolated and identified which accounted for more than 91.2％, 85.7％ and 93.4％ of total essential oil. The second chapter, including two parts, is about the the chemical constituents ofethanol extraction and essential oils from rhizomes of L. chuanxion. In the first part, twenty-one compounds were isolated and iedntified. Two ones are novel dimericphthalides and the structures were suggested as chuanxiongnolide A (19) andchuanxiongnolide B (20) by spectral evidence and confirmed by X-raycrystallography analysis. In the second part, the samples were collected from differentextract techniques (solvent extraction, steam distillation and supercriticalfluid extraction), different habitats (Peng and Pi counties, Sichuan province; Heqing,Yunnan province) and different qualities (Chuanxiong, Naixiong and Lingzi). Thechemical constituents of essential oil from L. chuanxiong were analyzed by GC-MS and were compared each other. The third chapter is about the chemical constituents of rhizomas of N. forbesii,which belongs to a endemic genus of China. Thirteen compounds were isolated andidentified. One of them is a new dihydroisocoumarin and the structure was identifiedas 6-methoxy-hydrangenol (37) by spectral evidence. The fourth chapter is a review on study progress of chemical constituents ofLigusticum species and Cnidium offcinale.