Spatial variations of ginsenosides in Panax ginseng and their impact factors

Aims This study aimed to reveal how ginsenosides content in Panax ginseng varied spatially and the regulating roles of environmental factors.Methods Twenty eight P. ginseng samples were collected from Heilongjiang, Jilin and Liaoning provinces, and nine kinds of ginsenosides content in P. ginseng were measured. The one-way ANOVA was used to evaluate their spatial variations. The method of UPLC was employed to determine the content of nine kinds of ginsenosides in P. ginseng. The principal component analysis (PCA), correlation analysis (CA) and redundancy analysis (RDA) were used to analyze the relationship between ginsenosides content and ecological factors (including climate and soil factors).Important findings The results showed that the content of ginsenosides in P. ginseng from Jilin and Liaoning was similar, and higher than that in Heilongjiang. Precipitation was the most important climate factor affecting the contents of ginsenosides. High temperature and strong sunshine limited the content of ginsenosides. The analysis on ginsenosides and soil factors indicated that soil nitrogen content, Fe, K, organic matter, pH value, Mn, P, Zn all had significant influences on the content of ginsenosides.     

腐生型兰科植物研究进展

腐生型兰科植物又称完全菌根异养型兰(Fully Mycoheterotrophic Orchids),无绿叶,不含叶绿素,不能进行光合作用制造有机物,完全依靠与其共生的真菌提供营养。近年来,腐生兰独特的生活方式引起了生物学家对其生理生态及进化问题的广泛关注,但目前仍缺乏系统深入的研究。为此,作者通过整理《中国植物志》和近年来报道的相关文献,发现分布在中国的腐生型兰科植物约有23属81种,主要集中在天麻属(Gastrodia)(24种)、鸟巢兰属(Neottia)(8种)、无叶兰属(Aphyllorchis)(6种)、山珊瑚属(Galeola)(5种)等。由于腐生兰特殊的营养需求,相比于其他营养类型的兰科植物,其菌根真菌有较大区别。腐生兰的菌根真菌主要有两大类,即外生菌根真菌(Ectomycorrhizal fungi,ECM)和非丝核菌类的腐生菌(Non-rhizoctonia SAP fungi)。该文还综述了腐生兰与其菌根真菌的专一性、营养来源以及系统进化等问题,提出了目前研究存在的问题,并对今后的研究工作进行了展望,以期为腐生兰的资源保护及再生研究提供参考。     

内生真菌枝孢属Cladosporium sp.对丹参生长和丹酚酸含量的影响

本文介绍从药用植物丹参内生真菌中筛选新获得的一株对丹参生长和丹酚酸含量具有显著促进作用的菌株,Cladosporium sp. SM58。运用菌根生物技术,于离体、盆栽和田栽条件下,分别将丹参组培苗或幼苗接种SM58固体菌种后,观察测定菌株SM58对丹参组培苗生长的影响,以及丹参幼苗接菌培植6个月后菌株SM58对丹参丹酚酸有效成分含量和生物量的影响;同时进行显微观察,对菌株SM58侵入田栽丹参根组织的状况进行分析。结果表明,SM58菌株不仅对丹参组培苗的株高、根长和生物量均有显著促生长作用（P<0.01）,而且对盆栽和田栽丹参的丹酚酸有效成分含量和根干重的提高也均有显著效果（P<0.01）。与对照相比较,接菌组田栽丹参的根干重、总酚酸含量、丹酚酸A的含量分别提高68%、47%、11%。显微观察显示SM58菌丝主要通过侵染丹参的根表皮细胞和皮层细胞而对丹参产生影响。本研究表明,SM58菌株能对丹参品质和产量产生有益影响,是一株具有很好研究价值和开发应用的活性菌。     

大型真菌子实体发生的形态学过程及调控机制

大型真菌中很多种类具有较高的营养价值和药用价值,而食药用部位多为大型真菌的子实体,所以子实体的形成对大型真菌的开发应用就显得尤为重要。在大型真菌生活史中,子实体的发生揭示着真菌完成了从营养生长向生殖生长的转变。从理论上来说,菌丝体只需完成营养生长,即可进入生殖生长;而实际上,子实体的发生受到各种环境因素、遗传因素等的影响。因此,本文从子实体发生的形态学过程、环境影响因素、分子调控机制等方面综述了近年国内外关于大型真菌子实体发生的研究概况,为大型真菌的系统研究和重要食药用菌的栽培驯化提供理论借鉴和参考依据。     

不同培养基对兰科药用植物手参原球茎共生真菌的分离效果

兰科植物手参Gymnadenia conopsea作为国家二级重点保护野生植物具有重要的药用价值。目前手参还未实现人工栽培,但其种子的真菌共生萌发已获成功。为明确除促萌发真菌外,还有哪些土著真菌参与了手参种子的萌发过程,本研究在自然条件下采用促萌发真菌伴播手参种子,获得了种子萌发形成的原球茎,进而对比了6种常见的培养基PDA (马铃薯葡萄糖琼脂培养基)、MMN (改良Melin-Norkrans培养基)、FIM (真菌分离培养基)、MEA (麦芽浸膏琼脂培养基)、CAM (胡萝卜葡萄糖琼脂培养基)和CMA (玉米粉琼脂培养基)对手参原球茎共生真菌分离效果的影响。共从6种培养基上分离获得了75个菌株,其中MMN、CAM、PDA、FIM、MEA、CMA培养基依次分离得到20株、16株、15株、11株、8株、5株菌。此外,真菌的多样性分析结果表明,MMN培养基的Chao 1、Shannon-Wiener和Simpson多样性指数最高,CAM和PDA培养基次之,CMA培养基最低。综上所述,真菌分离效果最好的是MMN培养基,其次是CAM和PDA培养基,而FIM和MEA培养基对真菌的分离效果影响不大,CMA培养基的分离效果最差。本研究结果可为其他兰科植物原球茎共生真菌的分离提供借鉴,所获得的菌株也有望进一步应用于功能菌剂的研发。     

菌根真菌与兰科植物氮营养关系的研究进展

兰科植物是典型的菌根植物。兰菌根是兰科植物根与真菌形成的菌根共生体。兰菌根真菌的营养来源影响宿主植物的生活方式和营养水平。氮是植物生长的主要限制因子。兰科植物具有富集氮的特征, 其组织和器官的氮含量通常高于同生境中的其他植物。该文综述了兰菌根真菌类别、兰科植物氮营养特征和兰菌根的氮转移机制等的研究进展, 以期为兰科植物资源的保护、再生及可持续利用的相关研究提供参考和借鉴。     

鞘脂在植物-真菌互作中的分子调控机制研究进展

鞘脂是细胞生物膜结构的重要组分, 鞘脂及其代谢产物参与许多重要的信号转导过程。在植物-真菌互作中, 植物鞘脂的主要作用是诱导细胞发生程序性死亡; 真菌鞘脂既能引起植物死亡, 也能诱导植物产生抗病性。该文总结了植物和真菌鞘脂的结构及代谢特点, 综述了鞘脂参与调控植物-真菌互作的分子机制研究进展, 并展望了植物-真菌共生关系中鞘脂作用的研究方向。     

球毛壳菌H6次级代谢产物及其α-葡萄糖苷酶抑制活性

采用体外α-葡萄糖苷酶抑制模型对一株球毛壳菌H6的发酵液和菌丝体两种乙酸乙酯提取物进行活性评价,结果表明,发酵液乙酸乙酯提取物对α-葡萄糖苷酶具有较强的抑制活性,其IC₅₀值为(510.76±23.46)μg/mL。采用硅胶、Sephadex LH-20、半制备高效液相等色谱技术从其发酵液乙酸乙酯提取物中分离得到12个化合物。通过各种光谱分析,依次鉴定为chaetoviridins A-B(1-2),chaetoglobosins A-D(3-6),chaetoglobosin J(7),chaetoglobosin Q(8),prochaetogobosinsⅠ-Ⅲ(9-11),vibratilicin(12),其中化合物12为首次从毛壳属中分离得到。对化合物进行α-葡萄糖苷酶抑制活性测定发现,化合物12显示弱的抑制活性,其IC₅₀为(1 182.75±19.14)μg/mL。     

兰科植物种子共生萌发真菌多样性及共生萌发机制研究进展

自然环境下,兰科植物种子细小无胚乳,需要和适宜的真菌共生才能萌发,因而与真菌有天然的共生关系。自身繁殖率低加之近年来栖息地环境破坏导致兰科植物资源更加濒危,而通过筛选适合的真菌进行种子的共生萌发可以有效地实现兰科植物的种质保育及濒危种类野生居群的生态恢复。本文对地生型、附生型以及腐生型等兰科植物已发现的萌发真菌的多样性进行了系统地梳理,发现担子菌门的胶膜菌科、角担菌科以及蜡壳耳目真菌为已报道共生萌发真菌的主要类群;同时对兰科植物种子的共生萌发机制,包括形态学机制、营养机制和分子机制等方面的相关研究进行了归纳论述,但是当前关于兰科植物和真菌互作机制方面的研究还相对较少,许多问题需要进一步明确。本文对共生萌发真菌在兰科植物保育和繁育中的应用以及共生萌发机制的研究等方面具有一定的参考价值。     

肉苁蓉寄主梭梭根际土壤微生物种类及群落结构特征

为探索梭梭根际土壤微生物结构特征及其与肉苁蓉寄生的关系,应用磷脂脂肪酸(PLFA)法分析了5—8月份梭梭生长季节的根际土壤微生物种类及群落结构特征,采用湿筛倾注-蔗糖离心法对其根际土壤AM真菌进行了初步分离和鉴定,并分析了肉苁蓉寄生与梭梭根际微生物及环境因子间的相关性。结果表明,5—7月3个月份的梭梭根际土壤微生物磷脂脂肪酸种类及含量均显著高于8月份,总磷脂脂肪酸和AM真菌磷脂脂肪酸以6月份含量最高。梭梭根际土壤共鉴定出AM真菌4属35种,它们分别为球囊霉属(Glomus)22种、无梗囊霉属(Acaulospora)7种、多孢囊霉属(Diversispora)3种和巨孢囊霉属(Gigaspora)3种。其中以黑球囊霉(Glomus melanosporum)和双网无梗囊霉(Acaulospora bireticulata)为优势种群,并且发现了与寄生有关的巨孢囊霉属AM真菌。6月份和8月份的AM真菌孢子数量最多,而5月份的AM真菌孢子数量最低。6月份梭梭根际土壤提取液得到的肉苁蓉种子萌发率(65.94%)和田间接种寄生率(59.19%)均为最高值,而5月份土壤提取液测试得到的肉苁蓉种子萌发率最低。因此,推测梭梭根际AM真菌可能参与了肉苁蓉的寄生过程。相关分析表明梭梭根际土壤微生物种类和数量主要与土壤温湿度和土壤理化性质相关性较大,其中可能与寄生有关的真菌数量与土壤温度呈显著正相关;肉苁蓉寄生率与土壤温度及土壤养分呈显著负相关。研究为解析梭梭根际土壤微生物在肉苁蓉寄生过程中的作用以及指导肉苁蓉人工种植提供参考。