比较是分类的前提，差异是分类的依据，分类是比较
结果。因此只有同源化合物才有分类的可比性。
第二节 植物代谢

初生代谢：指与植物的生长发育和繁殖直接相关，是植 物获得能量，为生物体生存、生长、发育、繁殖提供能 源与中间产物的代谢。 分解代谢(降解作用)：
就是说是某些分类单位特有的、分布局限的，结构特殊
的一类成分。它们在含量上也可能是小的，在生理上也 可能是非活性的。所谓“特征性”只是从分类学的角度 去理解。
特征性成分的特点

1. 稳定性：包括遗传稳定性和化学稳定性。由于特
征成分是由基因控制的，有一定的保守性、遗传性和 稳定性。如丁酰基间苯三酚类化合物在Dryopteris中几 乎恒定。

（2）新资源开发：同时也可以帮助人们去开发和利用植物 资源，如药物新品种、新原料和新资源等。
（3）开发新药源：根据现知的理论“亲缘关系相近的植物 类群具有相似的化学成分”等来预测某些化合物在植物界 的分布，或有方向、有目的地在某些类群中寻找新药源、 新成分。并引导中药化学成分研究工作。 但形态的变化和次生产物的变化不同步，植物发育的部 分环节缺失
1963年Swain编辑了《植物化学分类学》(英)
1967年始，Phytochemistry)每期都有“化学分类”专栏


4 名称问题：植物化学分类学的名称各家叫法不同：
植物化学分类学（Chemotaxonomy） 化学植物分类学（Chemical plant taxonomy） 化学系统学（Chemical systematics） 植物化学系统学（The Chemosystematics of plant） 生物化学系统学（Biochemical systematics） 比较植物化学（Comparative Phytochemistry）
第四节 植物化学分类学的主要任务和作用

1 主要任务

（1）探索各植物类群的化学成分（初生和次生），包括
主要成分和次要成分、活性成分及有毒成分等等； （2）探索化学成分在植物系统中的分布规律，分析他们 在分类学和系统学上的意义；以及各类化学成分在植物体 的生理作用、积累动态、与外界环境的关系及生物合成途

3 形成阶段（20世纪50年代至现在 ）：
化学分类学经历了近300年的孕育，终于20世纪在60年代
诞生了，化学分类学（Chemotaxonomy）的名称从此正
式提出。在化学分类学的概念、原理、方法和研究任务
方面也逐步明确或趋向完备，并为寻找植物资源及处理 分类学的疑难问题做出一些贡献。 出版了许多重要著作， 形成了一支科学队伍。 1962—1966年Hegnauer著六卷《植物化学分类学》(荷)

参考资料


参考书目： P.M.史密斯 植物化学分类学，科学出 版社 1980。 陈孝全 植物化学分类学 周荣汉 药用植物化学分类学 周荣汉 植物化学分类学
第二章


植物化学分类特征
第一节 概述
根据生物体内化学成分的分子特征分类 带信息分子(sementides) 它们带有该生物的演化历史资料，具有遗传 信息，例如脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、多肽(polypiptide) 等是。后二者是由前者转录和翻译而成的。 表信息分子(episementides) 它们是在基因控制下有酶的作用而产生的， 其本身无遗传信息，但可反映该有机体的基因类型。它们很多是植物 营养成分，如蛋白质、碳水化合物及脂类以及它们相关的物质(如苷类 或某些生物碱类)。 无信息分子(asementides) 它们不是由植物体直接产生的，不带遗传 信息。它们多数是新陈代谢的末端产物，而且一般不被植物本身再利 用。它虽然在提供系统发育的资料上意义不大，但可为鉴定具体植物 的参考，因为它们往往是比较稳定的特征。如树脂、鞣质，某些生物 碱以及草酸钙结晶等。
Plant Chemotaxonomy
严铸云
cdtcmyan@
植物化学分类学
在这茫茫大自然中，人类为什么能找到食物、药物？
牡丹（紫花）
牡丹（白花）
紫牡丹
黄牡丹
野牡丹
白紫花牡丹
牡丹皮
茂丹皮
西昌丹皮
第一章
绪 论
第一节 植物化学分类学概述

分类学是分类工作的理论和实践，而化学分类学 (chemo-taxonomy)则增加了为分类学应用的化学证据 的有关原则和方法。

（3）随人类认识水平发展而发展的学科：与理论发展和 认识水平密切相关。
2 化学分类学 的研究方法
（1）经典分类为基础
（2）多学科交叉方法 （3）定性定量相结合 （4）系统分析方法
3 化学分类学研究的各阶段

类群、分类学研究和合适样品的选择；


在预试验中适当的化学技术的选择、掌握和改进；

化学系统学(chemical systematics)是关于有机体多样性 中化学变化方面的研究和关于它的相互关系的研究。
1 植物分类的证据

形态学：习性、地下部分、叶、花、果实


解剖学：茎解剖、毛状体、表皮特征、叶的解剖、花的解剖
胚胎学：胚胎形成、发育、结构特征 孢粉学 微形态学和超微结构 染色体：数目、结构、行为
所有材料的全分析； 为对来自其它各类来源的资料作解释和加以比较； 作必要的分类整理； 对新资料所显示的演化相互关系的处理。
4 植物化学分类学资料的处理

（1） 基本步骤 分类性状的选取 性状的编码 原始数据的变换及标准化


选择相似性系数
分类运算 分类结果的表示方法（可视化） （2） 主要参》从1967年开始，有专栏刊 登有关化学分类学方面的文章。

6 中国发展情况
《本草纲目》（1596）可以说是植物化学分类学的雏型， 他这种思想比之 N. Grew（1673年）还要早 77年。
1978年中国科学院等单位组织的植物化学学术会议在桂林 召开，收到论文106篇，有一些涉及到植物化学分类学的文 章。 1984.11：苏州召开了全国第一次植物化学分类学术讨论会， 出席会议43人，17个省市、自治区，论文31篇。 近年来，我国科学工作者在化学分类方面做了许多工作， 如：单子叶植物、樟科植物、茄科植物、三尖杉科植物、 木贼科植物；人参属、丹参属、乌头属、大黄属、石韦属、 术属植物的分类问题，从化学成分角度提出了某些依据。
征成分经常在一个类群中出现。
化学成分的原始与进步

生物合成途径的先后：居先者为原始，在后者为进步。 从分子结构复杂程度去衡量。简单者为原始，复杂者为 进步。

从化学成分在个体发育产生的先后去衡量。 从化学成分在植物界的分布去衡量。

生物合成与化学分类

指生源和合成途径，化学分类要研究植物体内形成的 前体、形成过程、合成步骤及末端产物。
此时期的主要特点是，不仅将第一时期所产生的关于植物
化学分类学的新思想加以巩固和发展，而且开展了大量的
科学研究工作，累积了大量、丰富的资料，为以后植物化 学分类学的诞生奠定了基础。例如本世纪初Baker和Smith 根据对176种桉属(Eucalyptus)植物的分析，发现其原始种 类有羽状叶脉，含有较多的萜烯挥发油，而最进化的种类 为蝶翼状叶脉，含有水芹烯(phella ndrene)和辣薄荷酮 (Piperitone)。




根据代谢过程分类
primary metabolic products
secondary metabolic products
Abnormal secondary metabolic products 根据主成分和次成分分类 根据化学成分与非活性成分分类
化学成分特性表征

指植物化学成分中具有分类学或系统学意义的成分。也

如何确定化学成分稳定和是由基因控制的？ 改变外部环境: 一般不涉及有、无和结构的变化 杂交：如Mentha haplocalyx(menthone)×M.spicata (carvone) ;F1:全部含carvone，不含menthone； F2 (F1× F1): menthone: carvone=1:3 F2 (F1× M. haplocalyx): menthone: carvone=1:1

2.专属性：指特征性成分标属范围的大小及严格程度。 如青蒿素仅存在于黄花蒿等中，乌头碱类仅存在毛茛科

乌头属，蔷薇科的绣线菊属有发现。双黄酮在裸子植物
中普遍分布。

3.间断性和局限性： 4.性状的整体性和差异的相关性：特征成分常常不是单 一的，而是成分组，组合成分的特征说明他们是受基因
组控制的。植物界用一种成分标记相当困难，而一组特



第三节 植物化学分类学的特点和研究方法
1 植物化学分类学的特点

（1）需要多学科的知识：是植物分类学与化学的杂交， 需要知识涉及到化学、分类学、系统生物学、遗传学、分 子生物学、药学等。

（2）实践性很强的学科：直接服务于社会，其主要工作 内容是解决新资源，和分类学术问题。而且必须通过大量
的试验工作。
的个性一样，它也有凭肉眼可以看到的与其他植物相同的
地方，具有与这些植物相同的性质。例如：野生的和栽培 的黄瓜属植物即有其相异处。一种有强烈的致泻作用，一
种则完全没有；但在利尿作用上则完全一致。我们知道伞
形科植物的性质是各种各样的，但有一点很可能完全相同， 就是驱风（解表）作用。 ”


2 蕴育阶段（19世纪末至20世纪50年代 ）：

径；

（3）在以往研究的基础上，综合各种分类信息，从植物 化学分类学的角度探讨物种形成、种下变异和植物界的系