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石杉科植物分类在植物分类学界一直存在争议。目前,国际上承认的石杉科分类是1944年德国植物分类学家W.Rothmale提出将石杉属上升石杉科,石杉科内只包含一个石杉属的分类观点。1964年,捷克植物分类学家Holub在W.Rothmaler石杉科分类学观点上提出石杉科石杉属中应成立马尾杉属。但是至今仍未得到国际上广泛承认,主要原因是马尾杉属和石杉属在形态分类上界限不太明确,细胞学材料也不支持这一分类观点。1981年,我国著名的植物学家秦仁昌先生接受Holub观点,使用其分类方法将我国石杉科植物进行了分类,结束了我国石杉科植物长期以来分类混乱的局面。但是国际分类学界未予承认,主要的原因是没有找到具体明显区分石杉属和马尾杉属的指标。本课题扩增了石杉科植物trnH-psbA基因片段,运用Phylip3.68软件系统构建系统发育树,石杉属植物明显聚为两个分支,在分子水平对马尾杉属成立提供了用力的证据,支持了Holub和秦仁昌的分类观点。应用石松类植物rbcL基因构建系统发育树,也支持目前国际上承认石松植物分类系统。
植物条形码技术是近几年分子分类鉴定的前沿之一,本课题运用rbcL、trnH-psbA、rpl16和matK基因,结合UPGMA程序构建系统发育树,研究评价这4条基因作为石松类植物分类的条形码的可行性。结果表明,在科以上水平rbcL基因可以作为植物鉴定条形码,在科以下属、种水平trnH-psbA基因作为条形码的效果较好,支持rbcL+trnH-psbA组合作为石松类植物分类鉴定植物分子条形码。
我国石杉科植物在科属水平分类很少有人提出与秦仁昌先生不同观点,但在种水平存在争议,很多已发表文献对种的区别鉴定描述模糊,给后面的研究带来一定混乱。本课题通过形态比较方法对采集到石杉种描述进行了初步规范,为以后研究提供借鉴和参考。
石杉科植物在我国种类较多,分布比较广泛,很多种类都含有石杉碱甲,由于各地的环境因子差异很大,造成不同产地石杉植物石杉碱甲含量变化。本课题测定了浙江九龙山国家自然保护区石杉科植物石杉碱甲的含量,得出九龙山国家自然保护区石杉科植物中石杉碱甲的含量要高于我国其它一些地方石杉科植物。
石杉碱甲化学合成成本太高,自然资源日益匮乏,已经成为石杉碱甲及其衍生物ZT-1临床应用的瓶颈问题。本课题研究探索了以芽孢和茎尖为外植体的消毒方法,以芽孢为外植体成功培养出无菌苗,以茎尖为外植体诱导出愈伤组织,测定了悬浮培养蛇足石杉愈伤组织中石杉碱甲含量为13.67μg/g,为解决石杉碱甲药源问题提供重要途径之一。