天麻球茎中一种抗真菌蛋白的分离和部分特性

白天麻(Gastrodia elata)顶生球茎中分离并纯化了一种抗真菌蛋白(Gastrodia Antifungal Protein),简称GAFP。在马铃薯葡糖琼脂培养基上,4μg GAFP滴加在直径0.6 cm圆纸片上可明显抑制木霉(Trichoderma reesei)菌丝生长。从每千克鲜球茎中可分离得GAFP约20 mg。用SDS-PAGE和凝胶过滤层析测得该蛋白为单多肽链,分子量14.0kD;用离子交换结合法测得电点为8.1;富含Asn,Ala,Gly和Leu,但无Met,Cys和Pro。未经热变性或SDS处理的GAFP与考马氏亮蓝试剂不发生显色反应。GAFP不具有几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性。球茎外层组织富含这种蛋白,内层薄壁组织无此蛋白。认为GAFP在阻止真菌侵染当年生顶生和侧生球茎的防卫机制中起重要作用。     

天麻消化紫萁小菇及蜜环菌过程中细胞超微结构变化的研究

本文对天麻种子消化入侵的紫萁小菇菌丝及营养繁殖茎消化蜜环菌过程中,细胞超微结构的变化进行了研究。观察结果表明:紫萁小菇侵入种胚后,染菌胚细胞的细胞器逐渐消失,其细胞质产生囊状体起消化菌丝的作用,存在于胚细胞中的紫萁小菇菌丝有脱壁或失去细胞质成为空腔等变化;种子萌发形成的原球茎消化紫萁小菇的方式同胚萌发阶段类同。蜜环菌侵入原球茎分化的营养繁殖茎后,皮层细胞产生消化酶类颗粒或囊状体包围并分解蜜环菌菌丝;被皮层细胞消化的菌丝残物或部分菌丝进入皮层内面的大型细胞,此时大型细胞的代谢功能显著增强,该细胞中的各种水解酶颗粒及液泡等完成对菌体物质的最终同化。紫萁小菇及蜜环菌先后在天麻有性繁殖和无性繁殖阶段侵染供给其营养,但菌丝被消化过程中的细胞形态变化、被消化方式不完全一致。     

天麻中抗真菌蛋白质的诱导和积累

前曾报告从天麻（Ｇａｔｒｏｄｉａ ｅｌａｔａ Ｂｌ）中分离出一种对木霉丝生长有强抑制作用的蛋白质,命名为天麻抗真菌蛋白,简称ＧＡＦＰ,也称为Ｇａｓｔｒｏｄｉａｎｉｎ。对不同天麻材料来源的ＧＡＦＰ分析表明：ＧＡＦＰ的相对分量为１４ｋＤ,等电点可能不同,变动范围８．１－９．３。体外抑菌试验证明ＧＡＦＰ对腐生性真菌如木霉如木霉和密环菌等有强抑制活性,半抑制浓度ＩＣ０．５为０．０８ｍｇ／ｍＬ;对寄生免疫荧     

Gastrodianin-like mannose-binding proteins: a novel class of plant proteins with antifungal properties

The orchid Gastrodia elata depends on the fungus Armillaria mellea to complete its life cycle. In the interaction, fungal hyphae penetrate older, nutritive corms but not newly formed corms. From these corms, a protein fraction with in vitro activity against plant-pathogenic fungi has previously been purified. Here, the sequence of gastrodianin, the main constituent of the antifungal fraction, is reported. Four isoforms that encoded two different mature proteins were identified at the cDNA level. Another isoform was detected in sequenced peptides. Because the antifungal activity of gastrodianins produced in and purified from Escherichia coli and Nicotiana tabacum was comparable to that of gastrodianin purified from the orchid, gastrodianins are the active component of the antifungal fractions. Gastrodianin accumulation is probably an important part of the mechanism by which the orchid controls Armillaria penetration. Gastrodianin was found to be homologous to monomeric mannose-binding proteins of other orchids, of which at least one (Epipactis helleborine mannose-binding protein) also displayed in vitro antifungal activity. This establishes the gastrodianin-like proteins (GLIPs) as a novel class of antifungal proteins.     

天麻AFLP分析技术体系的建立

目的:建立一个适于天麻研究用的AFLP分析技术体系。方法:以11份天麻种质资源为试材,构建供试天麻的AFLP指纹图谱,同时对AFLP分析过程中DNA提取、酶切、连接、预扩增、引物筛选、选择性扩增、电泳和银染等多种因素进行分析。结果:AFLP分析体系要求DNA模板质量高,酶切连接可同时进行,37℃、9h效果较好,预扩增要求高质量DNA聚合酶,产物15倍稀释作为选择性扩增模板效果好,制胶前玻璃板的处理和银染时间的掌控对获得较好结果非常关键。P-GGA/M-GT引物构建的指纹图谱拥有可清晰辨认的扩增条带45条。结论:AFLP指纹技术具有稳定性高、重复性好等优点,可用于天麻DNA分析。     

天麻减数分裂观察及染色体构型分析

目的:观察天麻花粉母细胞减数分裂过程中的细胞学特征并分析天麻花粉育性情况。方法:采用压片法,绘制天麻减数分裂图谱,对乌天麻、黄天麻、绿天麻三种变型进行比较。结果:天麻小孢子的形成过程正常,三个变型基本一样。天麻的18个二价体中终变期构型以棒状的最多,占总二价体的77.04%;环状的次之,占18.15%;十字构型形的最少,占4.81%。通过碘-碘化钾染色,天麻花粉的发育正常,92.8%可育。结论:麻减数分裂过程基本正常,这与天麻具有正常的种子繁殖能力是相符的。乌天麻与绿天麻杂交品系的产生,也说明天麻在繁殖能力上是正常的。     

天麻中天麻素含量的影响因子研究

应用高压液相色谱技术,对产地、品种、以及炮制方法等因素对天麻中天麻素含量的影响进行了比较分析.结果表明,炮制对天麻药材中天麻素的含量影响最大.对不同炮制方法的比较分析结果显示,蒸制法可显著提高天麻素的含量.本文还讨论了天麻素在炮制过程中形成的可能机理.     

天麻抗真菌蛋白基因的克隆及其启动子活性

通过构建和筛选天麻（Gastrodia elata Bl)基因组文库,克隆了一个天麻抗真菌蛋白基因组DNA。该基因组DNA含有一个516碱基组成的编码区。没有内含子结构。其启动子区含有保守的TATA盒及CAAT盒。为研究启动子活性。构建了-1157bp启动子区与GUS基因的融合表达载体。并将其用农杆菌（Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化方法导入烟草（Nicotiana tabacum)中,获得了稳定转化的烟草。利用荧光检测及组织化学染色法对GUS表达进行了分析。结果表明,该启动子能够启动GUS基因在转基因烟草中组织特异性地表达。GUS基因在根中的表达水平最高。茎中次之,叶中只有低水平表达,而且该启动子具有诱导表达活性。可被真菌及水杨酸,茉莉酸强烈诱导表达。     

天麻的营养繁殖茎及其抑菌功能

天麻9Gastrodia elata Bl.）与蜜环菌（Armillaria mellea (Vahl.ex Fr.)Quel.)营共生生活,在正常情况下蜜环菌只侵染种麻及分化生长出的营养繁殖茎的表皮、皮层及大型细胞层。种麻的大型细胞层及营养繁殖茎隔离区的空腔细胞层和木栓细胞层,都是种麻与新生麻的防御结构,它们保护新生麻不遭蜜环菌病理侵染而正常生长。冬季,天麻进入冬期,隔离区的木栓细胞层形成断裂层,此层细胞是新生麻能够安全越冬的最后一道防御结构。     

天麻种子萌发过程与开唇兰小菇的相互作用*

实验表明开唇兰小菇Mycena anoectochila可与天麻Gastrodia elata种子共生促进其萌发形成原球茎。 菌丝自胚柄端的柄状细胞侵入天麻种子原胚,进一步在皮层细胞中扩展,在外皮层细胞中形成发育良好的菌丝结,菌丝完整而有活力; 在内皮层细胞中则被消化,菌丝衰败、扁化。菌丝在原球茎细胞内的分布被限制在原球茎基部的柄状细胞、外皮层细胞和内皮层细胞,菌丝均被电子透明物质包围, 外围环绕有原球茎细胞质膜, 该界面使侵入的菌丝与原球茎细胞质相隔离,也是两共生生物间进行物质交换的所在。上述菌丝侵入至被消化的过程在整个原球茎发育过程中可反复进行。