商陆属植物的花器官发

为进一步研究商陆科的系统位置提供花器官发生和发育的证据,在扫描电子显微镜下观察了商陆Phytolacca acinosa、多雄蕊商陆P. polyandra和垂序商陆P. americana的花器官发生。结果表明： 商陆属植物花被的发生均为2/5型螺旋发生。在同一个种不同的花蕾中,花被的发生有两种顺序：逆时针方向和顺时针方向。远轴侧非正中位的1枚先发生。雄蕊发生于环状分生组织。在单轮雄蕊的种中8-10枚雄蕊为近同时发生;两轮雄蕊的种8枚内轮雄蕊先发生,6-8枚外轮雄蕊随后发生,内轮雄蕊为同时发生,外轮雄蕊发生次序不规则。心皮原基也发生于环状分生组织,8-10枚心皮原基为同时发生。在后来的发育过程中,商陆的心皮发育成近离生心皮雌蕊;其他2种心皮侧壁联合发育成合生心皮雌蕊。对商陆属植物花器官发生的类型及发育形态学做了分析,结果支持商陆科在石竹目系统发育中处于原始地位的观点。     

美洲商陆毛状根诱导及其离体培养的影响因素

为了探讨利用美洲商陆毛状根生产其药用成分的可能性,研究了美洲商陆毛状根诱导及其离体培养的影响因素。结果表明,美洲商陆叶片外植体被发根农杆菌ATCC 15834感染约18 d后,从其叶片外植体形态学下端叶脉切口处产生毛状根,其中以预培养1 d,农杆菌感染20 min,共培养4 d时的毛状根诱导率最高,达到70%。PCR扩增和硅胶薄层层析结果显示,发根农杆菌Ri质粒的rol C基因以及冠瘿碱合成酶基因已在美洲商陆毛状根基因组中整合和表达。所获得的美洲商陆毛状根系都能在无外源激素的MS固体培养基上快速自主生长;其中以毛状根根系2的生长速度最快、分生侧根能力最强和根表面的根毛密度最高;毛状根根表面呈紫红色或呈白色。在供试的MS、1/2MS、B5和6,7-V液体培养基中,以无外源激素的MS培养基最适合美洲商陆毛状根根系生长。与无外源激素的MS培养基相比,6,7-V培养基更有利于毛状根中商陆皂苷甲的合成与积累。本文所建立的美洲商陆毛状根诱导及其离体培养的适宜条件为今后利用其毛状根株系的规模培养来生产其药用有效成分商陆皂苷甲奠定了实验和技术基础。     

中国首次发现的锰超积累植物——商陆

自2000年以来。对位于湖南省湘潭锰矿污染区的植物和土壤进行了一系列的野外调查,以着力寻找锰的超积累植物。结果表明。商陆科植物商陆对锰具有明显的富积持性。叶片内锰含量最高达l9299mg／kg。这一发现填补了我国锰超积累植物的空白。为探讨锰在植物体中的超积累机理和锰污染土壤的植物修复提供了一种新的种质资源。     

商陆根部多糖的分离、纯化及其体外抗氧化活性

本研究从商陆根部提取分离出商陆多糖,并对该多糖含量进行测定及体外抗氧化活性研究。商陆根部经石油醚回流脱脂、热水抽提、脱色、乙醇沉淀等处理可从中提取出粗多糖。多糖经三氯乙酸脱蛋白纯化,再分别以考马斯亮蓝法和蒽酮-硫酸法测定其蛋白质含量和糖含量,并通过采用清除羟自由基和超氧自由基能力测定法、β-胡萝卜素-亚油酸法,以抗坏血酸(Vc)为对照,来分析粗多糖和纯多糖的体外抗氧化能力。采用水提法提取的粗多糖,含有10.69%的蛋白质和60.91%的多糖;纯化后的多糖糖含量达到91.04%。商陆粗多糖、纯多糖及Vc对羟自由基(·OH)清除率的IC50分别是1.26mg/mL、4.78mg/mL和0.224mg/mL;对超氧自由基(O2-·)清除率的IC50分别为1.91mg/mL、2.28mg/mL和0.123mg/mL;对β-胡萝卜素-亚油酸体系的抑制作用的IC50分别为0.471mg/mL、0.692mg/mL和0.379mg/mL。实验结果表明商陆多糖是一种较好的抗氧化剂,可作为潜在天然抗氧化剂应用于食品和医药工业中。     

商陆皂苷甲的联用可显著提高tApoptin凋亡蛋白的抗肿瘤活性

凋亡蛋白（apoptin）因可特异性诱导肿瘤细胞和转化细胞凋亡而备受广大研究人员的关注。但由于凋亡蛋白质本身结构特性等方面的原因,导致通过原核表达的蛋白质不稳定,很容易聚集沉淀,并且凋亡蛋白质本身也不能自主跨膜进入胞内发挥其生物学作用。本文考察了一种野生型凋亡蛋白N-末端缺失突变体tApoptin（1～43氨基酸残基缺失）在大肠杆菌中以可溶性形式表达,并且通过荧光显微镜和共聚焦显微镜观察到,这种N-端缺失突变体tApoptin与绿色荧光蛋白（green fluorescent protein, EGFP）的融合蛋白质具有自主进入A549、HeLa、H460和SK-OV-3等多种肿瘤细胞的能力,而且这种转运效率具有细胞特异性。与肝素钠共孵育可抑制tApoptin进入细胞的能力,推测tApoptin可能是通过与细胞表面硫酸乙酰肝素多糖结合后被内吞进入细胞。MTT的结果显示,突变体tApoptin依然保持了全长凋亡蛋白质的抗肿瘤特性,对所测试的多种肿瘤细胞生长都具有不同程度的抑制作用。与tApoptin给药组相比,tApoptin与传统中药材来源的商陆皂苷甲（esculentoside, EsA）联用的给药组,对测试的4种肿瘤细胞的药效提升约100倍以上。其中,对SK-OV-3细胞的提升效果最显著,提升463倍,半抑制浓度（half maximal inhibitory concentration, IC50）从27.37 ± 2.25 μmol/L 降低到 0.059 ± 0.003 μmol /L。流式细胞术分析表明,与tApoptin给药组相比,tApoptin与EsA联合的给药组细胞凋亡率显著增加（6.46 ± 0.34% vs. 41.9 ± 0.47%, P<0.001）。与溶酶体共定位的共聚焦结果表明,EsA可能通过破坏细胞中的溶酶体促使tApoptin释放到胞质内有效发挥其药理作用。     

商陆对锰污染土壤的修复实验研究

商陆是在中国境内发现的多年生、草本型锰超积累植物。通过室内土培试验,评价商陆对土壤中锰的去除潜力,确定最佳收获时间,以期达到最佳的重金属污染土壤植物修复效果。结果表明:商陆能将土壤中的锰转运到地上部位,叶片中Mn含量最高,平均值为17 043 mg/kg DW,远远大于茎和根的锰含量均值;单株的平均富集量在浓度为500 mg/kg DW时达最高,一棵商陆可富集平均13 mg的Mn;动态修复中确定的最佳收获时间为60 d,不同时间收获的商陆地下部分生物量差异不明显(P0.05),地上部分则差异较大。连续收获不改变其锰生物富集能力。这表明商陆对锰有较强的富集能力,是一种优良的修复锰污染土壤的物种,对土壤重金属污染的治理及植物修复领域数据库的完善具有重要意义。     

商陆毛状根的诱导、培养及其扼甙的产生

发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）R1601感染商陆叶片外植体1周后,在其切口处产生毛状根,20d后产生毛状根的外植体比例达70%,毛状根可直接从叶片外植体叶脉处或从叶脉处产生的愈伤组织上产生,毛状根能在无激素的MS培养基上自主生长,其呼吸速率比对照根提高85.6%,冠瘿碱检测和PCR扩增结果表明,发根农杆菌RiT-DNA的冠瘿碱合成酶基因及其Ri质粒的rol基因均已在商陆毛状根基因组中得到表达。毛状根中总皂甙含量约为自然根的1.54倍,但其多糖含量则仅为非转化根的70%。     

商陆单细胞平板培养及色素高产细胞株的筛选

研究了细胞悬浮培养时间、培养方法和接种密度对商陆单细胞平板培养植板率的影响,建立了筛选色素高产细胞株的简单实用的方法。结果表明：普通单细胞平板时培养法培养商陆单细胞的植板率很低,而以悬浮培养１４－２１ｄ的单细胞为材料,接种密度为５＊１０＾３／ｍｌ时,进行条件培养和看护培养,植板率达１１．０２％。根据细胞平板培养结果,可在显微镜下直接观察单细胞克隆的颜色,筛选出商陆色素高产细胞株。     

中国商陆属植物的校订

校订了我国商陆属植物,计有4种。Phytolac caclavigera W.W.Smith是多雄蕊商陆的异名,Ph.hunanensis Hand.-Mazz.和Ph.zhejiangensis W.T.Fan是日本商陆的异名。Ph.Esquirolii Lévl.不是本属植物,而是崖豆藤野桐Mallotus millietii Lévl.(大戟科).     

中国商陆属植物的校订

校订了我国商陆属植物,计有４种,Ｐｈｙｔｏｌａｃｃａ ｃｌａｖｉｇｅｒａ Ｗ．Ｗ．Ｓｍｉｔｈ是多雄蕊商陆的异名,Ｐｈ．ｈｕｎａｎｅｎｓｉｓ Ｈａｎｄ．－Ｍａｚｚ和Ｐｈ．ｚｈｅｊｉａｎｇｅｎｓｉｓ Ｗ．Ｔ．Ｆａｎ是日本商陆的异名。Ｐｈ．ｅｓｑｕｉｒｏｌｉｉ Ｌｅｖｌ．不是本属植物,而是崖豆藤野桐（大戟科）。