中药黄芪植物分类及其区系地理分布研究

确认了中药黄芪的原植物有膜荚黄芪(Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge)、蒙古黄芪(A. mongholicus Bunge)和北蒙古黄芪(A. borealimongolicus Y. Z. Zhao)3种,其中北蒙古黄芪为一新种;确定了这三种植物的区系地理成分：膜荚黄芪为东亚北部—西伯利亚南部森林带的分布种,蒙古黄芪为华北森林草原带的分布种,北蒙古黄芪为蒙古高原北部草原带的分布种,3种黄芪存在着明显的地理替代分布格局。     

膜荚黄芪SCAR标记的建立

用RAPD方法对膜荚黄芪和蒙古黄芪进行指纹图谱的研究。采用BSA法从120个10碱基随机引物筛选出7个在膜荚黄芪基因池和蒙古黄芪基因池中表现多态性的引物。单株检测表明,引物OPD14具有膜荚黄芪特异性,在检测的膜荚黄芪个体中均能各自扩增出一条300 bp左右的特异带,而在蒙古黄芪的单株中则未见,将该膜荚黄芪特异性片断命名为OPD14_-300。获得的RAPD标记OPD14_-300经克隆、测序、重新设计一对特异性引物转化成更稳定的SCAR标记;该SCAR标记只在膜荚黄芪个体中出现,达到了在分子水平上快速、准确地鉴定膜荚黄芪和蒙古黄芪的目的。     

干旱胁迫对蒙古黄芪和膜荚黄芪不同器官黄酮类成分积累的影响

以一年生蒙古黄芪和膜荚黄芪幼苗为材料,采用盆栽控水试验,研究连续干旱胁迫12 d及恢复浇水对2种黄芪生理状态及其根、茎、叶中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和毛蕊异黄酮2种黄酮类成分含量的影响。结果显示:(1)干旱胁迫明显抑制了2种黄芪地上部生长,对其根系生长则无明显影响;土壤相对含水量在连续干旱处理4 d后就下降,但2种黄芪的叶片相对含水量只有在中度干旱胁迫(连续干旱8～12 d)下才下降,且膜荚黄芪的下降幅度大于蒙古黄芪。(2)干旱胁迫下,蒙古黄芪和膜荚黄芪根和叶中的SOD和POD活性均呈先上升后下降的趋势,且蒙古黄芪根和叶中的SOD和POD活性均低于膜荚黄芪。(3)干旱胁迫下,膜荚黄芪不同器官中的毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量表现为叶茎根,而蒙古黄芪根、茎和叶之间毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量差异不明显;膜荚黄芪中的毛蕊异黄酮含量表现为叶大于茎,在蒙古黄芪中则表现为茎大于叶;而且2种黄芪的黄酮类成分在同一器官中的积累也有一定的差异性。研究认为,蒙古黄芪的抗旱性高于膜荚黄芪,适度的干旱胁迫能够促进黄芪器官中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和毛蕊异黄酮的积累。     

2种黄芪幼苗对缺硫胁迫的生理响应机制

以药用植物膜荚黄芪（Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge.）及其变种蒙古黄芪（Astragalus membranaceus Bge.var.mongholicus Hsiao）幼苗为材料，在水培条件下研究了两种黄芪幼苗在不同程度缺硫条件下的生物量积累、光合参数、次生代谢产物积累等的变化规律。结果显示：与供应Hoagland全营养液相比，低硫和无硫供应处理均显著抑制了两种黄芪幼苗根系和地上部的伸长生长以及生物量的累积，并且引起了植株叶片失绿变黄、根系褐变等一系列缺硫症状。此外，缺硫还导致了两种黄芪幼苗叶片叶绿素含量降低以及光合参数下降、全株各部位细胞膜脂过氧化程度增加。相对膜荚黄芪而言，不同程度缺硫对蒙古黄芪生长发育的影响较小。进一步研究发现，在低硫或无硫条件下，膜荚黄芪植株各部位总酚含量出现了明显下降，而蒙古黄芪根系和叶片总酚含量却因缺硫处理而显著升高。同时我们还发现，硫营养缺乏诱导了蒙古黄芪叶片非光化学能量耗散的升高以及植株各部位主要异黄酮物质的大量积累。我们推断，营养液中硫元素供应的减少引起了黄芪幼苗硫营养不良，影响了植株叶绿素合成，降低了植株的光合能力，并同时引起了全株的氧化胁迫，最终使得黄芪幼苗生长发育受到抑制；蒙古黄芪在缺硫胁迫下提高了光保护能力，合成了较多的异黄酮类物质，有效缓解了缺硫胁迫对其生长的影响，从而在面对缺硫胁迫时比膜荚黄芪表现出了更强的耐性。     

黄芪改善红细胞变形能力的活性成分研究

膜荚黄芪(Astragalus Membrannaceus(Fisch)Bunge)为豆科紫云英属植物,其根作为传统中药黄芪之正品。本课题通过以改善红细胞变形能力为活性导向筛选,用核孔膜滤筛法,以IF值为指标,对膜荚黄芪的成分进行了系统分离和鉴定。结果表明:黄芪中的黄芪皂甙Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ(Astragaloside Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)等皂甙类及芒柄花素(Formononetin),毛蕊异黄酮(Calycosin)等异黄酮类化合物,对孵化红细胞的变形能力有明显的改善作用,这可能是黄芪改善血液流变学指标的重要机理。     

黄芪复合体(豆科)核型资料的聚类分析

在平均欧氏距离系数基础上,运用UPGMA法,对黄芪复合体5个类群11个居群的核型资料进行了Q型聚类分析,结果表明,膜荚黄芪Astragalus membranaceus和A. penduliflorus的不同居群在核型上存在明显的差异,但二者之间以及它们与民和黄芪、淡紫花黄芪的居群之间具有一定的连续性。蒙古黄芪在核型上与其它类群均存在一定的差异,且存在明显的间断。因此,本文作者认为:A. penduliflorus应视为膜荚黄芪的异名,黄芪复合体应包括2种:膜荚黄芪(A. membranaceus(Fisch)Bunge)和蒙古黄芪(A. monghulicus Bunge)、2亚种:膜荚黄芪(A. membranaceus spp. membranaceus)、民和黄芪(A. membranaceus spp. minhensis)和1变种:淡紫花黄芪(A. membranaceus var. purpurinus Y.C.Ho)。黄芪复合体核型的进化趋势是从对称向不对称发展,与Stebbins的观点一致。     

不同黄芪品种根中多糖的动态积累及多糖含量比较研究

多糖是药用黄芪根中的主要有效成分之一。本研究分析测定了分属于膜荚黄芪(Astragalus membranaceus)和蒙古黄芪(Astragalus membranaceus var.mongolicus)的6个品种在不同时期根中多糖含量的变化以及采收期根中多糖含量的差异和可溶性糖含量的变化。结果表明:各品种均从8月开始根中多糖迅速积累,至受霜害时多糖含量达到最高,受霜害后多糖含量迅速下降,可溶性糖含量上升;在初霜降时(10月4日)6个品种中以旬邑野生膜荚黄芪多糖含量最高。因此8月至初霜降是黄芪多糖积累的主要时期,黄芪的最佳采收期为初霜降前后。而旬邑野生膜荚黄芪是多糖含量较高的优良品种。     

黄芪种子萌发及萌发后生长过程中黄酮类化合物合成的动态变化

在对膜荚黄芪和蒙古黄芪种子萌发和萌发后生长时期进行划分的基础上,研究了黄芪中3种主要黄酮类化合物芒柄花素、毛蕊异黄酮和毛蕊异黄酮苷在萌发和萌发后生长过程中含量的变化。为了弄清黄酮含量变化的机制,我们还对黄芪中黄酮生物合成途径酶的转录水平做了研究。结果表明,在种子萌发和萌发后生长阶段,两种黄芪中均出现了明显的黄酮类化合物累积增加的情况。通过检测黄酮类物质生物合成途径酶基因的转录表达水平,我们发现萌发阶段蒙古黄芪中黄酮类物质积累增加主要由上游途径酶基因的表达水平升高引起,而膜荚黄芪中则几乎涉及到所有途径酶。此外,我们还发现萌发后生长阶段中,两种黄芪中合成途径酶基因转录对黄酮类物质含量的调控则选择性地存在时间延迟效应。     

黄芪复合体（豆科）核型研究补充材料

本文首次报道了民和黄芪的染色体数目及核型。发现该种与黄芪复合体其它类群的染色体数目相同,但核型有别,其核型公式为２ｎ＝１６＝８ｍ（２ＳＡＴ）＋８ｓｍ。这种核型变异与它的形态变异一致。在黄芪复合体内,每一类群的染色体至少具１对随体,且附着在最后１对染色体的短臂上（除蒙古黄芪具２对随体外）,而Ｔｏｈ（１９７１）报道采自Ｋｙｕｎｇｉ和Ｍｔ．Ｈａｒｌａ膜荚黄芪和高山膜荚黄芪（新拟）的染色体不具随体,可能观察有误。     

黄芪种衣剂对黄芪品质的影响

通过以不同用量（种子干重的2%,4%,6%和8%）的黄芪种衣剂包衣种子为处理组,以ND牌种衣剂（种子干重的8%）包衣和空白种子为双对照组,比较研究在不同种子处理条件下,膜荚黄芪植物中黄芪甲苷含量、总黄酮含量及农药残留量发生变化情况。研究结果表明,黄芪种衣剂包衣处理后,明显增加了黄芪中有效成分黄芪甲苷、总黄酮的含量,且包衣所产生的农药残留可随植物生长完全降解掉,研究结果表明黄芪种衣剂的使用可以提高中药材黄芪的品质。     

两种黄芪主根内部构造和有效成分含量变化规律的研究

对膜荚黄芪和蒙古黄芪主根内部结构和有效成分含量变化规律的研究发现,由于两种黄芪个体发育节律的不同,其主根内部结构和养分累亦遵循各不同的变化规律,有效成分黄芪甙和总多糖含量亦随这种营养生长和生殖生长交替规律的不同而变化,并且与养分的积累与消耗呈正相关,两种有成分的含量在萌动期前和枯萎期后达到高峰。     

膜荚黄芪与蒙古黄芪幼苗的光能利用及其耐光性研究

以盆栽膜荚黄芪和蒙古黄芪幼苗为试验材料,测量2种黄芪叶片的光合速率、叶绿素荧光参数、光能利用率及耐光性等指标的日变化,以探讨它们的光能利用、热耗散以及耐光性差异.结果表明:(1)随着太阳光合有效辐射的日变化进程推进,2种黄芪的初始荧光(F0)、非光化学淬灭(NPQ)、PSⅡ调节性能量耗散量子产最(YNPQ)先升高后降低...     

稀土微肥对干旱胁迫下黄芪幼苗生理特性的影响

为探究稀土微肥对干旱胁迫下2种黄芪幼苗生长的缓解作用,以蒙古黄芪和膜荚黄芪为试验材料,用10％聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,根施0.05％ ～0.50％稀土微肥,测定叶片中叶绿素、渗透调节物质含量及抗氧化酶活性.结果表明,干旱胁迫抑制黄芪幼苗生长,影响其生理指标;根施0.05％ ～0.30％的稀土微肥后,2...     

黄芪皂苷、多糖及黄酮在抗细胞凋亡方面的研究进展

黄芪系豆科植物蒙古黄芪Astragalus menabranaceus(Fish.)Bge.var.meongholicus(Bge.)Hsiao或膜荚黄芪Astragalus mem-branaceus(Fisch.)Bge.的干燥根。其味甘,性微温,具有"补气升阳、益卫固表、利尿消肿、托毒生肌"之功效。黄芪含有皂苷、多糖、黄酮、氨基酸等多种活性成分,对免疫系统、内分泌系统和心血管系统等均有明显功效,其中很多药理功效作用与抗氧化损伤、调节钙稳态、抗线粒体损伤有关。氧自由基损伤、钙超载、线粒体损伤三者是启动细胞程序性凋亡的共同通路,现从这三方面综述黄芪活性成分在抗细胞凋亡机制的研究进展。     

黄芪皂苷、多糖及黄酮在抗细胞凋亡方面的研究进展

黄芪系豆科植物蒙古黄芪Astragalus menabranaceus (Fish.)Bge.var.meongholicus (Bge.)Hsiao或膜荚黄芪Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge.的干燥根.其味甘,性微温,具有“补气升阳、益卫固表、利尿消肿、托毒生肌”之功效.黄芪含有皂苷、多糖、黄酮、氨基酸等多种活性成分,对免疫系统、内分泌系统和心血管系统等均有明显功效,其中很多药理功效作用与抗氧化损伤、调节钙稳态、抗线粒体损伤有关.氧自由基损伤、钙超载、线粒体损伤三者是启动细胞程序性凋亡的共同通路,现从这三方面综述黄芪活性成分在抗细胞凋亡机制的研究进展.     

黄芪幼苗根系生长发育与GR24和IAA的关系北大核心CSCD

为探究独脚金内酯和生长素对黄芪根系生长发育的影响,该研究以膜荚黄芪和蒙古黄芪幼苗为材料,在种子萌发袋中添加不同浓度GR24和IAA(2μmol·L^(-1) GR24、5μmol·L^(-1) IAA和2μmol·L^(-1) GR24+5μmol·L^(-1) IAA),7 d后检测黄芪幼苗主根长和侧根数,并测定内源激素含量、生长素和独脚金内酯相关基因表达量的变化。结果表明:(1)GR24处理显著促进黄芪主根生长。(2)IAA处理下主根生长受到抑制,侧根数明显增加。(3)GR24+IAA处理下主根的生长同样受到抑制,膜荚黄芪侧根数较IAA处理下减少,说明GR24有抑制IAA对侧根发育的诱导作用,但不能缓解IAA对黄芪主根生长的抑制。(4)3种处理下黄芪幼苗根系内源激素含量、生长素和独脚金内酯相关基因表达量发生了显著变化,说明GR24和IAA对黄芪幼苗主根长和侧根数的影响可能与生长素和独脚金内酯相关基因表达及内源激素水平的变化有关。该研究结果初步阐明了黄芪幼苗根系生长发育与GR24和IAA之间的关系,为黄芪规范化育苗和幼苗质量控制提供理论依据,对进一步探索独脚金内酯和生长素调控黄芪根系生长发育的分子机制具有一定的意义。     

多花黄芪的三萜皂甙研究

豆科黄芪属(Astragalus)药用植物的三萜皂甙具有促进微循环和强心作用[1,2],临床上可明显改善心力衰竭病人的心功能。载入青海省新版药品标准[3]的黄芪属植物多花黄芪(AstragalusfloridusBenth.)其化学成分尚未见报道。为科学评价其质量,进一步扩大黄芪药源,作者对多花黄芪的化学成分进行了研究,从其干燥根中提取的总甙粗品部分,经硅胶柱层析和结晶纯化,分得5种三萜皂甙成分,通过光谱分析和化学方法,鉴定为绵毛黄芪甙(1)、黄芪皂甙(2)、黄芪皂甙(3)、绵毛黄芪甙(4)和膜荚黄芪甙(5)[4～7]。实　验　部　分熔点用4显微熔点测定仪测定,温度计…     

黄芪判别预测的线性回归分析方法

对蒙古类黄芪和膜荚黄芪分别建立木质部直径与横截面直径的一元线性回归模型,并进行回归分析和样本的分类,并通过多次随机抽取检验样本,给出了分类结果的正确率,结果显示蒙古模型分类效果很好。另外,本研究对不同生长年限的蒙古类黄芪样品进行了方差齐性t检验,并采用t检验的方法给出了2年和2年以上样品的木质部直径与横截面直径的比值的置信区间,结果显示2年和2年以上的置信区间没有交叉且相隔明显,以此可推断黄芪样本大概生长年限。本研究为黄芪药材品种和生长年限的确定提供了一种简单、快速的方法,可以简单地将黄芪分类,且能对确定种属的黄芪的生长年限加以判定。     

膜荚黄芪内生真菌次生代谢产物鉴定及抑菌活性

从膜荚黄芪(Astragalus membranaceus)叶中分离出一株内生真菌———瓶霉菌属(Phialophorasp.)。鉴定次生代谢产物中含有皂甙类、多糖类和黄酮类物质,并通过薄层层析证明内生真菌次生代谢产物的粗提物与黄芪植物水煎液的粗提物含有相同的成分。证明发酵液及菌丝体提取物对4种常见细菌具有不同程度的抑菌活性。     

蒙古黄芪响应反复干旱胁迫的代谢机制

【目的】蒙古黄芪是黄芪药材的重要基原植物,其主要种植地内蒙古、山西、甘肃等地均属于干旱半干旱地区,不定期的间歇式降雨造成了植物干旱复水循环。研究黄芪在干旱及复水过程中代谢产物的变化特征对于了解其响应自然间歇降雨的干旱胁迫机制非常关键。【方法】试验以一年生蒙古黄芪种苗为材料,进行反复干旱胁迫及复水处理后,测定盆栽土壤养分及其根长、根粗,采用基于NMR的代谢组学技术分析蒙古黄芪的初生差异代谢物,并进行差异代谢物筛选及代谢通路分析;采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠法、香草醛-冰醋酸比色法和苯酚-硫酸比色法测定反复干旱胁迫处理下蒙古黄芪根中总黄酮、总皂苷及多糖物质含量。【结果】（1）蒙古黄芪在面临干旱胁迫时会呈现根粗减小,根长和须根密度增加的趋势;（2）干旱及复水处理下,代谢组共检测到42种代谢产物,主要是氨基酸及其衍生物、有机酸、胺类及氨类化合物和糖类等;代谢通路分析发现,植株在反复干旱胁迫过程中主要会影响体内的氨基酸代谢途径,通过增加天冬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸及精氨酸的含量,降低天冬酰胺、色氨酸和4-氨基丁酸和含量来增强自身抗旱性,具体表现为丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸等代谢物增加1～3倍,色氨酸和4-氨基丁酸等代谢物下降约1～2倍。（3）在第1轮干旱胁迫下黄芪总皂苷积累,而第2轮干旱胁迫后黄芪皂苷、总黄酮类、多糖3种活性物质的生成量减少,均呈现下降趋势。【结论】氨基酸及其衍生物类与蒙古黄芪响应水分胁迫的机制密切相关,同时植株本身也会调节自身的次生代谢产物以响应环境变化。