中国龙胆科植物的研究
我国产龙胆科植物23属427种,集中在龙胆族内,是高山三大名花之一,主要分布在青藏高原的高海拔地区。由于分布地域的艰苦性,花部结构变异的复杂性以及标本、文献和野外资料的匮乏性,该科植物有关的生物学规律和可能存在的开发应用价值十分不清楚。
主要创新贡献:
本成果属于植物学领域基础研究,函盖植物学的诸多分支领域。包括:
1. 两部中文专著,约90万字。研究了16种代表植物在极端环境下的胚胎发育特点,首次揭示出诸多适应极端环境的植物生殖适应特点。对调查发现并新推荐的该科20余种藏族民间用药植物种类进行了化学成分、药效功能和相关的开发基础研究,发现新化合物22个,以此开发出的新药4种。围绕这些重要资源植物,开展了资源保护、新药源寻找和质量控制的研究。
2. 一部英文专著和一部参写英文专著,约250万字符;英文专著"世界龙胆属的专著性研究"不仅是我国第一部有关超过300种大属植物的专著性修订,也是世界上第一部对一个属发表种名超过2000种的类群进行的分类修订;如此大规模的专著性研究不仅在高山植物中还没有出版过,即使主要分布在低海拔地区的科属植物中也极为罕见。
3. 有关考察研究发现的新属新物种、分类认定、系统发育、地理分布、胚胎学、解剖学、分子系统学、新化合物、资源利用等研究论文72篇。发现了新属2个、新种70个、新亚种或变种34个;采用多学科的综合性研究手段,取得了一大批新的科学证据,以此为基础,对龙胆科中最大的主产我国的龙胆族进行了世界范围的系统发育、起源中心、分布扩散、物种形成机制和专著性研究。
国内外影响:
该项目获得2004年“国家自然科学二等奖”。1996年前发表的论著在1991-2007年被国际SCI期刊论文他人引证105次,在1989-2007年被国内CSCD期刊论文他人引证76次,在研究人员相对较少的高山植物研究领域中十分突出。对龙胆科种类的认定与分类处理被国外和中国各地方植物志引证与应用,其中种类的引用累加超过400次。这种具有工具书性质的研究结果,其最大的应用是在于生态学、植物化学、资源植物学等学科领域中的龙胆科植物种类鉴定。该项目有效利用和开发龙胆科资源植物,经研究、推荐和整理进入国家和地方药典的龙胆科植物种类10种,各地方开发含有龙胆科植物的民族复方药品12种。青海省以单一龙胆科植物开发和产业化的新药4种:“藏茵陈片”、 “藏茵陈注射液”、“乙肝宁”、 “湿生扁蕾小儿腹泻冲剂”;产值累计上千万元。
该项目的完成,推动了植物分类学和高山植物学研究领域在如下方面的的发展:
(1)专科专属的世界性分类修订,为国内科学家开展这样的大规模修订工作树立了信心和勇气,特别是对于一些大属与疑难属的分类修订(目前已有较多的科学家开始大属进行世界性分类修订,如乌头属、铁线连属等)。
(2)科属植物系统发育的综合研究。
(3)高山植物起源后的生态适应机制(目前国内已有一些研究组直接转变原有的研究方向,进行高山植物的生态适应性研究)。
(4)龙胆科资源植物有关的一切研究和开发;目前与龙胆科资源开发与利用的课题在网上搜索就能发现10余个研究课题,如昆明植物所正在进行的《“藏茵陈”类植物的分子生物学研究》。