大苞鞘石斛原球茎玻璃化超低温保存技术的研究

本文研究建立了大苞鞘石斛(Dendrobium wardianum Warner)原球茎玻璃化法超低温保存的技术体系。结果发现,预处理和玻璃化溶液(plant vitrification solution 2,PVS2)装载脱水是影响大苞鞘石斛原球茎相对存活率的两个关键步骤,高渗与低温-高渗两种预处理方法测定的相对存活率具有显著性差异;玻璃化溶液的种类以及脱水时间对冻后存活率具有重要的影响。基于此,建立了大苞鞘石斛原球茎的超低温保存体系,即:以继代培养60 d的大苞鞘石斛原球茎为材料,1/2MS+0.8 mol/L蔗糖的培养基上4℃低温预处理6 d后,转至1/2 MS+2 mol/L甘油+0.4 mol/L蔗糖的装载液中室温下装载40 min,在0℃下装载PVS2脱水40 min,然后转入装有新鲜PVS2冷冻管中并迅速投入液氮。在液氮保存1 h后放在40℃水浴中快速解冻1 min,利用含1.2 mol/L蔗糖的1/2MS培养液洗涤3次,每次间隔10 min;待恢复培养30 d后统计存活率,可使大苞鞘石斛原球茎超低温保存后存活率达到20.0%。     

3种石斛多糖及其降血糖活性的比较研究

天然多糖安全、低毒,是潜在糖尿病治疗药物。为寻找活性高、含量高的植物多糖资源,本文从多糖得率、结构和降血糖活性三个方面,对云南地方药材大苞鞘石斛、铁皮石斛和金钗石斛进行比较。通过热水浸提、透析和层析得到多糖,然后用糖尿病小鼠模型测定降血糖活性。结果表明大苞鞘石斛的多糖得率高(14.1%,DW),且分子量较小,其单糖组成与铁皮石斛多糖相似;降血糖效果强于铁皮石斛和金钗石斛多糖。大苞鞘石斛可作优良的亲本,为降血糖的石斛多糖资源开发提供育种资源。     

四种添加物对铁皮石斛原球茎生长及多糖含量的影响

为探讨铁皮石斛(Dendrobium officinale)培养基中添加物的作用,在1/2MS培养基中加入椰肉、甘蔗渣、香蕉皮和麦麸等4种添加物,研究不同浓度添加物和培养时间对原球茎生长和多糖含量的影响。结果表明,4种添加物对铁皮石斛原球茎的增殖、分化和多糖含量均有一定影响,其中添加15.0 g L–1甘蔗渣,培养60 d能明显促进铁皮石斛原球茎的增殖与分化(146.1%);而添加20.0 g L–1甘蔗渣,培养40 d能显著提高铁皮石斛原球茎多糖含量(50.4%)。这说明甘蔗渣是培养铁皮石斛原球茎的适宜添加物,既能促进铁皮石斛原球茎的生长发育,还能降低生产成本。     

氮源和真菌诱导子对铁皮石斛原球茎悬浮培养的影响

利用正交实验设计研究不同种类和浓度的氮源对铁皮石斛原球茎生长的影响,利用完全随机实验设计研究不同真菌诱导子对铁皮石斛原球茎生长和多糖积累的影响.结果表明硝态氮促进铁皮石斛原球茎鲜重和干重的增加( P ＜0.05);铵态氮促进铁皮石斛原球茎鲜重增加( P ＜0.05).无论鲜重还是干重,硝态氮和铵态氮的影响均不存在互作,最佳组合为:67-V培养液 100 mg/L (NH4)2SO4 800 mg/L KNO3 30 g/L蔗糖 200 g/L马铃薯提取汁.F检验的结果表明,14种真菌诱导子对铁皮石斛原球茎生物量的增加(鲜重与干重)均无显著性影响( P ＞0.05).但与对照铁皮石斛原球茎的多糖含量相比,真菌诱导子g6、g14、g5、g4处理可使其多糖含量分别提高14%、9%、6%、4%.本研究获得了有利于铁皮石斛原球茎生长的硝态氮和铵态氮的最佳搭配方案以及有利于铁皮石斛原球茎积累多糖的四种真菌诱导子,表明通过液体悬浮培养生产铁皮石斛原球茎及其多糖成分具有较好的开发应用前景.     

低温和外源NO对铁皮石斛原球茎多糖合成的影响

以铁皮石斛(Dendrobium officinale)原球茎为材料,研究了低温(4℃)、外源NO(NO供体SNP)以及NO清除剂(cPTIO)和一氧化氮合酶抑制剂(PBITU)对铁皮石斛原球茎中NO含量、蔗糖合成酶(SS)活性、多糖含量以及蔗糖、果糖、葡萄糖等糖含量的影响,以明确低温和內源NO在多糖合成中的关系。结果显示:(1)4℃低温处理下,铁皮石斛原球茎中NO含量显著上升,SS活性升高,蔗糖、果糖和葡萄糖含量增加,多糖含量也得到提高;SNP(0.5mmol·L-1)处理与4℃低温处理具有相似的效果;且低温诱导的铁皮石斛原球茎中SS活性提高和多糖含量的增加时期均在NO大量产生之后、蔗糖的积累早于果糖和葡萄糖。(2)4℃低温+SNP组合处理能够显著提高铁皮石斛原球茎中SS活性、NO含量以及蔗糖、果糖、葡萄糖和多糖含量,它们分别比对照组显著高出了68.04%,96.20%,60.69%、45.64%、66.90%和67.03%,且比低温和SNP单独处理效果都好。(3)PBITU能够部分抑制低温诱发铁皮石斛原球茎中产生NO,抑制率达到77.15%;同时还抑制了低温对铁皮石斛原球茎中SS活性、多糖合成和蔗糖、果糖、葡萄糖积累的促进作用。(4)SNP+cPTIO和4℃+cPTIO处理组中铁皮石斛原球茎SS活性和蔗糖、果糖、葡萄糖、多糖含量及NO水平,且与对照组差异不显著。研究表明,低温和外源NO对铁皮石斛原球茎多糖的合成均具有促进作用,并且低温可诱导铁皮石斛原球茎产生NO,SS活性提高和多糖含量增加与NO产生相关,说明NO是诱导铁皮石斛原球茎多糖合成所必需的信号分子。     

中国9种石斛属植物的花药帽形态及其分类学意义初探

利用解剖镜和扫描电镜,对我国9种石斛属(Dendrobium)植物的花药帽形态和超微特征进行观察。结果显示,花药帽的颜色、形态、大小和外壁纹饰特征在种间差异明显。9种植物的花药帽按颜色可分为:黄药帽、白药帽、紫药帽;按极轴和赤道轴比值可分为:长球形和半球形。扫描电镜观察结果发现,花药帽外壁纹饰有4种类型:扁平-光滑、扁平-条纹、乳突-条纹和乳突-光滑。本研究初步探讨了9种石斛花药帽形态的分类学意义,支持以下观点:(1)石斛组是一个多系和并系;(2)球花石斛(D. thyrsiflorum Rchb. F.)和密花石斛(D. densiflorum Lindl. ex Wall)是一对近缘种;(3)杯鞘石斛(D. gratiosissimum Rchb. F.)和大苞鞘石斛(D.wardianum Warner)是一对近缘种,且与喇叭唇石斛(D. lituiflorum Lindl.)亲缘关系较近。     

铁皮石斛原球茎常温保存研究

以铁皮石斛原球茎为材料,通过不同培养基、蔗糖浓度、继代周期、保存时间等多种因素对原球茎在保存过程中增殖生长和分化成苗的影响,进行铁皮石斛原球茎常温保存的研究。结果表明:铁皮石斛原球茎常温((25±2)℃)保存的适宜培养基为1/2MS、蔗糖浓度为1%,继代周期可达10个月;原球茎在5年内能保持分化和增值能力,随着保存年限的增加,分化率越来越低,可通过复壮和成苗培养提高分化成苗率。     

真菌对铁皮石斛原球茎酶活性和胞外pH的影响*

小菇属真菌制成诱导子处理铁皮石斛的原球茎 ,引起原球茎胞外pH分两个阶段升高 ,不同方法制作的诱导子对胞外pH的影响不同。诱导子还诱导原球茎苯丙氨酸解胺酶 (PAL)、过氧化物酶 (POD)和脂氧合酶 (LOX)活性的升高。PAL和POD活性伴随着胞外pH的升高 ,也呈现两次升高的特点。经过诱导子两次处理的原球茎的PAL活性升高尤其明显。     

脱落酸处理对铁皮石斛类原球茎体耐脱水性的影响

脱落酸（abscisic,ABA）预处理可以显著提高铁皮石斛（Dendrobiumc andidum）类原球茎体（protocrom-like bodies,PLBs）的耐脱水性,其中以5μmol／L的ABA预处理24h效果最好．经2h快速脱水后,类原球茎体存活率约为对照的10倍,达到50％左右。预处理期间细胞相容性物质含量的研究表明,ABA预处理过程中可溶性总糖、蔗糖、可溶性蛋白质及脯氨酸含量均无明显变化,而可溶性多糖含量明显增加,作者认为可溶性多糖的积累是类原球茎体耐脱水性提高的原因之一。     

印度梨形孢对铁皮石斛种子萌发和原球茎生长的影响

为探究印度梨形孢(Piriformospora indica)对铁皮石斛(Dendrobium officinale)种子萌发和原球茎生长的影响,在铁皮石斛种子离体培养和原球茎生长阶段分别接种印度梨形孢,对其形态发育特征和生理特性进行研究。结果表明,接种印度梨形孢的铁皮石斛种子的起始萌发时间提前,接种印度梨形孢的铁皮石斛原球茎的株高、鲜质量、干质量、叶片数、叶长、叶宽、根数、根长等都高于对照。在接种60 d的种子萌发率为68.8%,高于对照(28.6%);在接种80 d的铁皮石斛原球茎的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量显著高于对照,叶绿素a/b小于对照,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均高于对照,药用多糖含量显著高于对照。因此,接种印度梨形孢能促进铁皮石斛种子萌发和原球茎的生长,提高铁皮石斛的品质和产量。     

大苞鞘石斛化学成分研究

通过硅胶柱层析、纯化,从大苞鞘石斛中分离得到5个化合物,利用理化性质和波谱分析分别鉴定为钩状石斛素(1)、愉悦石斛素(2)、4',5,7-三羟基-3′,5′-二甲氧基黄烷酮(3)、β-胡萝卜苷(4)和β-谷甾醇(5).所有化合物均为首次从大苞鞘石斛中分离得到.     

真菌对铁皮石斛原球茎酶活性和胞外pH的影响

小菇属真菌制成诱导子处理铁皮石斛的原球茎,引起原球茎胞外pH分两个阶段升高,不同方法制作的诱导子对胞外pH的影响不同。诱导子还诱导原球茎苯丙氨酸解胺酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和脂氧合酶(LOX)活性的升高。PAL和POD活性伴随着胞外pH的升高,也呈现两次升高的特点。经过诱导子两次处理的原球茎的PAL活性升高尤其明显。     

束花石斛种子超低温保存的研究

以濒危兰科物种野生束花石斛（Dendrobium chrysanthum）的成熟种子为材料,研究了PVS2植物玻璃化液对其萌发的作用,以及快速冷冻法和玻璃化法对种子超低温保存的影响。结果表明,种子的萌发率随着PVS2处理时间的延长而下降。PVS2预处理能明显地增加种子的超低温耐性。当预处理时间为15～45min时,种子的超低温耐性随预处理时间的延长而增加;当预处理时间长于60min后,种子的超低温耐性随预处理时间的延长而下降。经液氮保存后,存活的种子能萌发成为正常的幼苗。结论是经PVS2预处理45min后,成熟的束花石斛种子能成功地进行超低温保存。     

6-BA和2,4-D对铁皮石斛原球茎增殖、分化和离体保存的影响

本文探讨6-BA和2,4-D对铁皮石斛原球茎增殖和分化的影响。结果表明：铁皮石斛原球茎芽再生的较好培养基为MS,芽增长的较好培养基为MS + 6-BA 1 mg/L + 2,4-D 0.1 mg/L,原球茎再生芽生根和原球茎增殖的较好培养基也为MS。添加0.5 mg/L 2,4-D不利于铁皮石斛原球茎的保存,而不添加2,4–D或添加0.1 mg/L 2,4-D均有利于铁皮石斛原球茎保存,且有持续增长趋势。     

硝普钠、植酸和水杨酸对悬浮培养的霍山石斛原球茎生长和生理活性的影响

在建立霍山石斛的液体悬浮培养技术的基础上,添加诱导子硝普钠（SNP）、植酸（PA）和水杨酸（SA）。3种诱导子均可促进霍山石斛原球茎中生物碱的积累,0.1mmol·L-1SNP、7.5g·L-1PA和100μmol·L-1SA处理的原球茎,其生物碱含量分别为不作处理的2.02倍、1.84倍和1.62倍。促进霍山石斛生物碱积累的适宜诱导子为SNP,其适宜浓度为0.1mmol·L-1。高浓度的3种诱导子均导致培养液酸化,原球茎的相对电导率上升,其生物量和生物碱含量明显下降。     

铁皮石斛原球茎多糖DCPP1a-1对氧自由基和脂质过氧化的影响

铁皮石斛原球茎多糖DCPP1a-1的体外抗氧活性研究表明,铁皮石斛原球茎多糖DCPP1a-1能明显抑制.OH和O2.-,并呈现良好的量效关系,其IC50分别为1.181和0.727mg/mL;多糖DCPP1a-1可降低体外温育和Fe2 、H2O2诱导的小鼠肝组织匀浆MDA的产生,能抑制小鼠肝线粒体MDA的生成;在1和2mg/mL浓度下能减轻线粒体的肿胀程度,显示出一定的量效关系。表明原球茎多糖DCPP1a-1具有较强的抗氧化活性。也初步显示出离体培养的铁皮石斛可能为石斛多糖的开发提供新的药源。     

中药材铁皮石斛组培苗不同培养基的筛选与优化

铁皮石斛组培苗在生长各个阶段对营养物质的需求不一样,培养条件不同组培苗生长结果也不一样。本研究以铁皮石斛种子为材料,通过无菌播种进行原球茎诱导、增殖、分化、生根试验,对各阶段培养基进行比较,以期筛选出最佳培养基条件,为将来铁皮石斛走向工厂化、标准化生产提供思考和借鉴。结果表明,种子萌发以及原球茎诱导的最佳培养基配方是1/2 MS培养基,35 d后萌发率达93.1%。原球茎增殖最佳培养基配方组合是MS+6-BA(1.5 mg/L)+NAA(0.5 mg/L),增殖系数达14.8。原球茎分化成苗的最佳培养基配方组合是MS+6-BA(0.5 mg/L)+NAA(0.2 mg/L),分化率达92.1%,且长势良好。组培苗生根的最佳培养基配方组合是1/2 MS+NAA(1.5 mg/L),生根率达97.7%,根系健壮发达。     

铁皮石斛泛素结合酶基因DoUBC24的克隆及表达分析

目的:克隆铁皮石斛泛素结合酶基因DoUBC24,预测其蛋白结构特征和进化关系,分析其时空差异表达情况,并推测其在植物生长发育中的功能。方法:提取铁皮石斛全苗总RNA,采用cDNA末端快速扩增(RACE)和巢式PCR技术克隆Do UBC24基因;用生物信息手段分析基因序列结构特征,并预测其编码蛋白及其理化性质和亚细胞定位;用MEGA6.0构建系统发育树,分析物种进化关系;用qRT-PCR检测DoUBC24在原球茎不同发育时期及不同组织中的相对表达量。结果:克隆得到基因全长为3811 bp,包含2880 bp的CDS,编码959个氨基酸残基,编码产物含有一个保守的UBCc结构域;分子进化分析显示,DoUBC24同海枣、油棕、小果野芭蕉、玉米、短花药野生稻、二穗短柄草和大麦等单子叶植物的亲缘关系较近;qRT-PCR分析显示,DoUBC24在铁皮石斛叶原基维管系统形成、原球茎退化时期表达显著下降,而在椭球形原球茎、根端分生组织和类原球茎中表达量较高,在组织中的表达量水平依次为花茎种子根叶。结论:铁皮石斛泛素结合酶DoUBC24基因在铁皮石斛原球茎不同发育时期及不同组织中均有显著的差异表达,可能对原球茎发育及植物组织的形态建成具有重要调控作用。     

铁皮石斛WOX转录因子的鉴定和分析

为了解铁皮石斛(Dendrobium officinale) WOX转录因子的功能,采用全基因组分析技术对铁皮石斛WOX家族成员进行鉴定,并进行生物信息学和表达模式分析。结果表明,铁皮石斛基因组中有9个WOX转录因子(DoWOX 1～DoWOX 9),大部分的DoWOXs含有2～3个外显子,启动子含有与激素诱导、逆境胁迫和生长发育有关的顺式作用元件。qPCR分析表明,DoWOX1、DoWOX2、DoWOX3、DoWOX4和DoWOX9在类原球茎中的表达量最高,DoWOX4在小花蕾中表达最高,随着花的发育,表达呈现下降趋势。此外,DoWOX3、DoWOX7和DoWOX9在合蕊柱上的表达量最高,而DoWOX4在唇瓣的表达量最高。因此,DoWOXs可能参与调控铁皮石斛的生长发育,且可能在维持类原球茎状态和花的发育中起重要作用。     

霍山石斛(Dendrobidium huoshanness)的组织培养

霍山石斛(Dendrobidium huoshanness)是重要的药用植物,在组培过程中,其营养器官脱分化困难.本文研究了霍山石斛拟原球茎(PLBs)诱导的适宜条件,发现假鳞茎下段是诱导拟原球茎适宜的外植体,低浓度的NAA和CPPU的诱导效果较好,黑暗培养可缩短诱导时间,提高诱导率.