孔 紅，成仿云

（1.廊坊師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，河北 廊坊 065000；2.北京林業(yè)大學(xué) 園林學(xué)院，北京100083）

滇牡丹Paeonia delavayi屬于芍藥科Paeoniaceae芍藥屬Paeonia牡丹組（Sect.Moutan）肉質(zhì)花盤亞組（Subsect.Delavayanae）［1］，為中國西南地區(qū)特有種。主要分布于云南中部至西北部、四川西南部和西藏東南部，是芍藥屬分布最南的一個牡丹類群，在芍藥屬的起源、演化和地理分布研究上有重要的學(xué)術(shù)價值，且滇牡丹擁有黃色花基因，在雜交育種上具有重要應(yīng)用價值［2］。有關(guān)滇牡丹的研究非常廣泛，而且滇牡丹的分類一直存在爭議，始終是研究的熱點問題。筆者主要就近年來國內(nèi)外開展的有關(guān)滇牡丹分類的細(xì)胞學(xué)及分子生物學(xué)方面的研究進行了總結(jié)，目的是指出問題，供今后研究參考。

1 分類簡史和分類處理

滇牡丹葉裂片數(shù)目、葉裂片寬度、花色、苞片數(shù)量具豐富的多樣性［2］，這些性狀是滇牡丹形態(tài)分類的主要依據(jù)。1886年，F(xiàn)ranchet根據(jù)Delavay采自云南麗江的紫色花標(biāo)本和洱源的黃色花標(biāo)本發(fā)表了滇牡丹和黃牡丹P.lutea Delavay ex Franch.［3］。1904年，F(xiàn)inet和Gngnepain將黃牡丹降為滇牡丹的變種 P.delavayi var.lutea Finet ex Gngnepain［4］。1913年，Rehder和Wilson根據(jù)采自四川康定葉裂片狹窄的標(biāo)本發(fā)表了狹葉牡丹P.delavayi var.angustiloba Rehder et Wilson［5］，而在1921年，Komarov根據(jù)原地采集的標(biāo)本發(fā)表了保氏牡丹P.potanini Komarov［6］。1943年及1946年，Stern分別將Stapt和Stern發(fā)表的金蓮牡丹P.trollioides Stapt ex Stern以及Bean發(fā)表的銀蓮牡丹P.delavayi var.alba Bean處理為保氏牡丹的一個變種 P.potanini var.trollioides（Stapt ex Stern）Stern［7］和一個變型 P.potanini f.alba（Bean）Stern［8］。這些類群構(gòu)成了滇牡丹復(fù)合群，以后關(guān)于滇牡丹復(fù)合群的分類一直存在爭議，歸納起來有以下4種觀點：①認(rèn)可3種1變種 1變型［8－11］，即滇牡丹P.delavayi Franch.，黃牡丹P.lutea Delavay ex Franch.，保氏牡丹 P.potanini Komarov，金蓮牡丹 P.potanini var.trollioides（Stapt ex Stern）Stern，銀蓮牡丹 P.potanini f.alba（Bean）Stern；②認(rèn)可 2種 1變種［12］，即滇牡丹 P.delavayi Franch.，黃牡丹 P.lutea Delavay ex Franch，狹葉牡丹 P.delavayi var.angustiloba Rehder et Wilson；③認(rèn)可 1 種 2 變種［13－14］，即滇牡丹 P.delavayi Franch.，黃牡丹 P.delavayi var.lutea Finet ex Gngnepain，狹葉牡丹 P.delavayi var.angustiloba Rehder et Wilson；④將滇牡丹復(fù)合群歸并為1個種，即滇牡丹P.delavayi Franch.，理由是這一類群在居群內(nèi)花色的變化從白色、純黃色、黃色有紫紅色斑塊、橙色、紅色至紅紫色；花瓣數(shù)目4～10枚，花絲和花藥顏色從黃色變至橙色、紫紅色；心皮數(shù)目2～5或3～6個，顏色綠色至紫紅色；葉裂片數(shù)68～312片，葉裂片寬度為0.40～2.86 cm；苞片1～5片；萼片2～5，或4～6，或7～9片，綠色至紫紅色；花盤綠色、黃色、紅色或紫紅色。另外，這個類群一致地兼有性生殖和無性繁殖，根紡錘狀加粗。沒有一個性狀或性狀的組合可以把它劃分為不同種甚至種下分類群［1，15］。這一觀點得到一些研究者的贊同［2，16－26］，并廣泛開展了細(xì)胞學(xué)及分子生物學(xué)方面的研究。

2 細(xì)胞學(xué)證據(jù)

2.1 染色體核型

染色體是基因的載體，是生物進化發(fā)育、遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)。染色體核型是植物體細(xì)胞染色體所有可測定的表型特征的總稱，主要指染色體數(shù)目和形態(tài)特征［27］。

滇牡丹的染色體基數(shù)x=5，染色體數(shù)目2n=2x=10，為二倍體，屬大型染色體［28－30］。關(guān)于滇牡丹的核型分析研究報道較多［28－31］，核型的主要特征歸納于表1［2，32］。龔洵等［2］認(rèn)為，滇牡丹 12 個居群中出現(xiàn)了8種核型。核型的差異不僅表現(xiàn)在不同染色體類型數(shù)目上，而且表現(xiàn)在隨體的數(shù)目（0～6）和位置上，以及次縊痕的數(shù)目（0～5）和位置上，這種核型的多樣性反映出了滇牡丹居群水平上的遺傳多樣性。這與牡丹組所有種的染色體核型沒有明顯差異的結(jié)論［33－34］不太一致。李懋學(xué)等［35］報道，牡丹染色體的隨體屬于微型隨體，在牡丹同一種或同一品種中，不同作者報道的隨體數(shù)目不一致的現(xiàn)象常見。另外，Ag-Nor數(shù)普遍多于常規(guī)染色可見到的隨體數(shù)目，表明常規(guī)染色所見的隨體數(shù)目并不是一個穩(wěn)定可靠的核型特征。滇牡丹的染色體隨體很小［28－30］，同樣存在以上問題，隨體數(shù)目和位置差異很不可靠。因此，僅憑隨體的有無及數(shù)目進行種及種下類群的核型結(jié)構(gòu)比較是很難的。

由表1可知，滇牡丹核型由中部著絲點染色體（m），近中部著絲點染色體（sm）和近端部著絲點染色體（st）等3種染色體類型組成。根據(jù)染色體類型的數(shù)目不同，滇牡丹不同居群的核型可分為3種：①2n=10=6m+2sm+2st，②2n=10=7m+1sm+2st，③2n=10=5m+2sm+3st。其中 10個滇牡丹居群屬于核型①，為Stebbins［36］核型分類的 2A型［28－30］，只有祿勸居群、麗江魯?shù)榫尤喝旧w類型的數(shù)目略有不同，表明滇牡丹復(fù)合群核型基本一致。

2.2 染色體帶型

肖調(diào)江等［31］對滇牡丹復(fù)合群5個類群的Giemsa C-帶進行了全面研究，龔洵等［32］對滇牡丹黃色花類型8個居群的Giemsa C-帶進行了研究，結(jié)果表明所有染色體都在著絲點附近顯示出了Giemsa C-帶，長臂上沒有顯帶，只有短臂上的Giemsa C-帶的數(shù)量和位置表現(xiàn)了一定的差異。可見滇牡丹各居群關(guān)系非常密切，可能由同一祖先演化而來，短臂上Giemsa C-帶的差異說明了各居群分別對其生態(tài)環(huán)境形成了適應(yīng)性而產(chǎn)生了遺傳分化［2］。

3 分子生物學(xué)證據(jù)

于玲等［37］對滇牡丹復(fù)合群中的黃牡丹和狹葉牡丹葉片蛋白譜帶進行了相似性定量分析，結(jié)果表明兩者之間蛋白譜帶排序間距較小，具有較近的親緣關(guān)系。鄒喻蘋等［38］對滇牡丹復(fù)合群中的紫牡丹和黃牡丹進行了隨機擴增多態(tài)性DNA標(biāo)記（RAPD，random amplified polymorphic DNA）分析，結(jié)果表明兩者遺傳距離很近，親緣關(guān)系緊密，可看作同一種的2個居群。對滇牡丹進行分子標(biāo)記最全面的報道是楊淑達等［18］應(yīng)用簡單重復(fù)序列區(qū)間擴增多態(tài)性（ISSR，inter-simplesequencerepeat）標(biāo)記對滇牡丹的遺傳多樣性開展的研究，結(jié)果表明，滇牡丹在分子水平上遺傳多樣性水平較高，居群間表現(xiàn)出一定的遺傳分化。非加權(quán)配對算術(shù)平均法（UPGMA，unweighted pair-group method with arithmetic means）聚類分析結(jié)果完全支持Hong等［1］對滇牡丹的分類處理。

表1 12個滇牡丹居群的核型Table 1 Karyotype of 12 population of Paeonia delavayi

近年來，基因序列分析開始用于滇牡丹的研究中。Sang 等［39－41］，F(xiàn)erguson 等［24］，Tank 等［26］，趙宣等［22］分別對滇牡丹的2個居群（滇牡丹復(fù)合群中的P.delavayi和P.lutea）進行了核糖體DNA的ITS序列、葉綠體matK基因、乙醇脫氫酶基因、GPAT基因序列分析，結(jié)果表明兩者親緣關(guān)系很近。但遺憾的是，上述研究中只涉及了滇牡丹的2個居群，代表性有限，因此還需要加強滇牡丹不同居群基因序列的研究，為滇牡丹復(fù)合群合并為滇牡丹一個種提供更全面的分子依據(jù)。

4 討論

滇牡丹分類研究經(jīng)歷了100多年的發(fā)展，從形態(tài)分類開始，到逐漸開展的染色體核型、Giemsa C-帶、分子標(biāo)記及基因測序，逐漸證明了滇牡丹復(fù)合群合并為滇牡丹一個種的合理性，但滇牡丹基因測序所取材料代表性有限，染色體銀染帶及原位雜交等研究尚屬空白，還有待進一步研究。將染色體核型、Giemsa C-帶、銀染帶、染色體原位雜交、分子標(biāo)記及基因測序等研究相結(jié)合，可為滇牡丹復(fù)合群合并為滇牡丹1個種提供充分的科學(xué)依據(jù)。滇牡丹種內(nèi)形態(tài)變異很大，因此，洪德元等［1，15］認(rèn)為滇牡丹不宜劃分任何種下類型。由于滇牡丹復(fù)合群中P.delavayi和P.lutea等不同居群在引種中表現(xiàn)出實生后代的遺傳穩(wěn)定性以及花色素組成上的顯著差異等，李嘉玨［42］對滇牡丹復(fù)合群的完全合并而沒有任何種下類群的處理持有保留意見。Haw［25］贊同滇牡丹復(fù)合群歸并為滇牡丹1個種，并在種下設(shè)了2個變種5個變型，但這一種下等級的處理未見被采用。滇牡丹是否應(yīng)建立種下類群，還有待于進一步研究和探討。

［1］HONG Deyuan，PAN Kaiyu，YU Hong.Taxonomy of the Paeonia delavayi complex（Paeoniaceae）［J］.An Missouri Bot Gard，1998，85（4）：554－564.

［2］龔洵，潘躍芝，楊志云.滇牡丹的多樣性和現(xiàn)狀評估［J］.西北植物學(xué)報，2003，23（2）：218－223.GONG Xun，PAN Yuezhi，YANG Zhiyun.The diversities and value of present situation of Paeonia delavayi［J］.Acta Bot Boreal-Occident Sin，2003，23（2）：218－223.

［3］FRANCHET A.Paeonia delavayi et Paeonia lutea［J］.Bull Soc Bot France，1886，33：382－383.

［4］FINET F C，GAGNEPAIN F.Contributions a La Flore de I’Asie Orientale［J］.Bull Soc Bot France，1904，51：524.

［5］REHDER A，WILSON E H.Paeonia delavayi var.angustiloba［M］//SARGENT C S.Plantae Wilsonianae.Cambridge：The University Press，1913：318.

［6］KOMAROV V L.Paeonia potanini［J］.Noth Syst ex Herb Horti Bot Petropolitani，1921，2（2）：7.

［7］STERN F C.Paeonia potanini var.trollioides［J］.J Roy Hort Soc，1943，68：125.

［8］STERN F C.A Study of the Genus Paeonia［M］.London：The Royal Horticulture Society，1946：46－47.

［9］方文培.中國芍藥屬的研究［J］.植物分類學(xué)報，1958，7（4）：297－323.FANG Wenpei.Notes on Chinese paeonies in China［J］.Acta Phytotaxon Sin，1958，7（4）：297－323.

［10］龔洵.野牡丹復(fù)合群的研究［D］.昆明：中國科學(xué)院昆明植物研究所，1990.GONG Xun.A Study of Paeonia delavayi Comples［D］.Kunming：Chinese Academy of Sciences.Kunming Institute of Botany，1990.

［11］李嘉玨.中國牡丹與芍藥［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1999：54－55.

［12］吳征鎰.云南植物名錄［M］.昆明：云南人民出版社，1984：122－123.

［13］潘開玉.中國植物志：第27卷［M］.北京：科學(xué)出版社，1979：37－48.

［14］潘開玉.芍藥科分布格局及其形成的分析［J］.植物分類學(xué)報，1995，33（4）：340－349.PAN Kaiyu.The analysis of distribution pattern in the Paeoniaceae and its formation［J］.Acta Phytotaxon Sin，1995，33（4）：340－349.

［15］洪德元，潘開玉.芍藥屬牡丹組的分類歷史和分類處理［J］.植物分類學(xué)報，1999，37（4）：351－368.HONG Deyuan，PAN Kaiyu.Taxonomical history and revision of Paeonia Sect.Moutan［J］.Acta Phytotaxon Sin，1999，37（4）：351－368.

［16］李保印，周秀梅，蔣細(xì)旺，等.牡丹種及品種親緣關(guān)系的分子生物學(xué)研究進展［J］.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，42（1）：121－126.LI Baoyin，ZHOU Xiumei，JIANG Xiwang，et al.Research advancement on the relationship between Chinese tree peony species and cultivars at the molecular level［J］.J Henan Agric Univ，2008，42（1）：121－126.

［17］林啟冰，周志欽，趙宣，等.基于Adh基因家族序列的牡丹組（Sect.Moutan DC.）種間關(guān)系［J］.園藝學(xué)報，2004，31（5）：627－632.LIN Qibin，ZHOU Zhiqin，ZHAO Xuan，et al.Interspecific relationships among the wild species of Paeonia Sect.Moutan DC.based on DNA sequences of Adh gene family［J］.Acta Hortic Sin，2004，31（5）：627－632.

［18］楊淑達，施蘇華，龔洵，等.滇牡丹遺傳多樣性的ISSR分析［J］.生物多樣性，2005，13（2）：105－111.YANG Shuda，SHI Suhua，GONG Xun，et al.Genetic diversity of Paeonia delavayi asrevealed by ISSRs［J］.Biodiversity Sci，2005，13（2）：105－111.

［19］ZHOU Zhiqin，PAN Kaiyu，HONG Deyuan.Phylogenetic analyses of Paeonia section Moutan based on morphological data［J］.Acta Phytotaxon Sin，2003，41（5）：436－446.

［20］周志欽，潘開玉，洪德元.牡丹組野生種間親緣關(guān)系和栽培牡丹起源研究進展［J］.園藝學(xué)報，2003，30（6）：751－757.ZHOU Zhiqin，PAN Kaiyu，HONG Deyuan.Advances in studies on relationships among wild tree peony species and the origin of cultivated tree peonies［J］.Acta Hortic Sin，2003，30（6）：751－757.

［21］ZHOU Zhiqin.Taxonomy，geographic distribution and ecological habits of tree peonies［J］.Genet Resour Crop Evol，2006，53（1）：11－22.

［22］趙宣，周志欽，林啟冰，等.芍藥屬牡丹組（Paeonia sect.Moutan）種間關(guān)系的分子證據(jù)：GPAT基因的PCR-RFLP和序列分析［J］.植物分類學(xué)報，2004，42（3）：236－244.ZHAO Xuan，ZHOU Zhiqin，LIN Qibin.et al.Molecular evidence for the interspecific relationships in Paeonia section Moutan：PCR-RFLP and sequence analysis of glycerol-3-phosphate acyltransferase（GPAT）gene［J］.Acta Phytotaxon Sin，2004，42（3）：236－244.

［23］趙宣，周志欽，林啟冰，等.基于多基因序列和形態(tài)性狀的牡丹組種間關(guān)系［J］.植物分類學(xué)報，2008，46（4）：563－572.ZHAO Xuan，ZHOU Zhiqin，LIN Qibin.et al.Phylogenetic analysis of Paeonia sect.Moutan（Paeoniaceae）based on multiple DNA fragments and morphological data［J］.Acta Phytotaxon Sin，2008，46（4）：563－572.

［24］FERGUSON D，SANG T.Speciation through homoploid hybridization between allotetraploids in peonies（Paeonia）［J］.Proc Nat Acad Sci USA，2001，98（7）：3915－3919.

［25］HAW S G.Paeonia delavayi，a variable species［J］.New Plantsman，2001，8（4）：251－253.

［26］TANK D C，SANG T.Phylogenetic utility of the glycerol-3-phosphate acyltransferase gene：evolution and imphcations in Paeonia（Paeoniaceae）［J］.Mol Phylogenet Evol，2001，19（3）：421－429.

［27］侯小改，段春燕，劉素云，等.中國牡丹染色體研究進展［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2006，22（2）：307－309.HOU Xiaogai，DUAN Chunyan，LIU Suyun，et al.Advances on chromosome study of Chinese tree peony［J］.Chin Agric Sci Bull，2006，22（2）：307－309.

［28］龔洵，顧志建，武全安.黃牡丹7個居群的細(xì)胞學(xué)研究［J］.云南植物研究，1991，13（4）：402－410.GONG Xun，GU Zhijian，WU Quanan.A cytological study of seven populations in P.delavayi var.lutea［J］.Acta Bot Yunnan，1991，13（4）：402－410.

［29］李思鋒，于兆英，周俊彥.黃牡丹的核型分析［J］.武漢植物學(xué)研究，1989，7（2）：107－111.LI Sifeng，YU Zaoying，ZHOU Junyan.Karyotype analysis of P.delavayi var.lutea［J］.J Wuhan Bot Res，1989，7（2）：107－111.

［30］楊滌清，朱燮桴.草芍藥、野牡丹和黃牡丹的核型研究［J］.云南植物研究，1989，11（2）：139－144.YANG Diqing，ZHU Xiefu.Karyotypic studies of Paeonia obovata，P.delavayi and P.delavayi var.lutea［J］.Acta Bot Yunnan，1989，11（2）：139－144.

［31］肖調(diào)江，龔洵，夏麗芳，等.滇牡丹復(fù)合群的Giemsa C-帶比較研究［J］.云南植物研究，1997，19（4）：395－401.XIAO Tiaojiang，GONG Xun，XIA Lifang，et al.C banding patterns in Paeonia delavayi complex of genus Paeonia［J］.Acta Bot Yunnan，1997，19（4）：395－401.

［32］龔洵，肖調(diào)江，顧志建，等.黃牡丹 8個居群的 Giemsa C-帶比較研究［J］.云南植物研究，1999，21（4）：477－482.GONG Xun，XIAO Tiaojiang，GU Zhijian，et al.Giemsa C-banding patterns in 8 populations of Paeonia delavayi var.lutea［J］.Acta Bot Yunnan，1999，21（4）：477－482.

［33］裴顏龍.牡丹復(fù)合體的研究［D］.北京：中國科學(xué)院植物研究所，1993：1－80.PEI Yanlong.A Study of Paeonia suffruticosa Complex［D］.Beijing：Chinese Academy of Sciences.Institute of Botany，1993：1-80.

［34］洪德元，張志憲，朱相云.芍藥屬的研究（1）國產(chǎn)幾個野生種核型的報道［J］.植物分類學(xué)報，1988，26（1）：33－43.HONG Deyuan，ZHANG Zhixian，ZHU Xiangyun.Studies on the genus Paeonia（1）Report of karyotypes of some wild species in China［J］.Acta Phytotaxon Sin，1988，26（1）：33－43.

［35］李懋學(xué)，張贊平.作物染色體及其研究技術(shù)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1996：286－290.

［36］STEBBINS G L.Chromosomal Evolution in Higher Plant［M］.London：Edward Arnold，1971：87－90.

［37］于玲，何麗霞，李嘉玨，等.牡丹野生種間蛋白質(zhì)譜帶的比較研究［J］.園藝學(xué)報，1998，25（1）：99－101.YU Ling，HE Lixia，LI Jiajue，et al.Comparative studies on protein zones of wild tree peony species［J］.Acta Hortic Sin，1998，25（1）：99－101.

［38］鄒喻蘋，蔡美林，王子平.芍藥屬牡丹組的系統(tǒng)學(xué)研究—基于RAPD分析［J］.植物分類學(xué)報，1999，37（3）：220－227.ZOU Yuping，CAI Meilin，WANG Ziping.Systematic studies on Paeonia section Moutan DC.based on RAPD analysis［J］.Acta Phytotaxon Sin，1999，37（3）：220－227.

［39］SANG T，CRAWFORD D J，STUESSY T F.Documentation of reticulate evolution in peonies（Paeonia）using internal transcribed spacer sequences of nuclear ribosomal DNA：implications for biogeography and concerted evolution［J］.Proc Nat Acad Sci USA，1995，92（15）：6813－6817.

［40］SANG T，CRAWFORD D J，STUESSY T F.Chloroplast DNA phylogeny，reticulate evolution and biogeography of Paeonia（Paeoniaceae）［J］.Am J Bot，1997，84（8）：1120－1136.

［41］SANG T，DONOGHUE M J，ZHANG D.Evolution of alcohol dehydrogenase genes in peonies（Paeonia）：phylogenetic relationships of putative nonhy-brid species［J］.Mol Biol Evol，1997，14（10）：994－1007.

［42］李嘉玨.中國牡丹品種圖志［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2005：4－30.