基于HPLC和NIRS建立快速检测盾叶薯蓣中3种皂苷含量的方法

建立一种快速检测盾叶薯蓣中三角叶薯蓣皂苷、盾叶新苷和薯蓣皂苷含量的方法。本研究以全国8个产地的盾叶薯蓣药材为研究对象,首先,利用HPLC-ELSD建立同时测定盾叶薯蓣中三角叶薯蓣皂苷、盾叶新苷及薯蓣皂苷含量的方法,并对不同产地的盾叶薯蓣药材进行三种皂苷的含量测定;其次,扫描盾叶薯蓣药材样品的近红外光谱,分别将盾叶薯蓣药材校正集样品的三种皂苷含量作为参考值,结合其近红外光谱图,以内部交叉验证决定系数(R~2)、校正均方根偏差(RMSEC)、预测均方根偏差(RMSEP)及预测性能指数(PI)作为评价所建定量检测模型性能的指标,利用TQ8.0分析软件结合偏最小二乘法(PLS),通过光谱预处理方法筛选、建模波段及主成分数的确定分别建立盾叶薯蓣药材中三种皂苷含量的快速检测模型;最后,分别利用验证集样品对所建三种皂苷检测模型的预测准确性进行检验。盾叶薯蓣样品中三角叶薯蓣皂苷、盾叶新苷和薯蓣皂苷含量测定方法经考察符合定量分析的要求;盾叶薯蓣药材中三角叶薯蓣皂苷定量检测模型的R~2为0.981 17、RMSEC为0.086 3、RMSEP为0.063 8、PI为90.5;盾叶新苷定量检测模型的R~2为0.982 64、RMSEC为0.042 0、RMSEP为0.027 4、PI为91.1;薯蓣皂苷定量检测模型的R~2为0.943 64、RMSEC为0.009 90、RMSEP为0.005 41、PI为85.8;经统计学检验,三个模型对三种皂苷的预测值与实测值之间无显著性差异。该方法可以相对快速、准确测定盾叶薯蓣中三角叶薯蓣皂苷、盾叶新苷及薯蓣皂苷的含量,为盾叶薯蓣药材质量的快速评价提供依据。     

四倍体和二倍体盾叶薯蓣的花粉活力及柱头可受性分析

盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberens C．H．Wright）叶片呈盾形,叶面有不规则的黄白色斑块;蒴果干燥后呈蓝黑色,表面常附有白色粉状物;染色体数20;花粉两端略尖,外壁具有明显条纹。盾叶薯蓣根茎横生,俗称黄姜,可用于治疗皮肤感染、软组织损伤、蜂蜇虫咬及各种外科炎症。盾叶薯蓣根茎所含的薯蓣皂苷元（皂素,diosgenin）是合成甾体激素药物的主要原料,除具有抗炎、避孕等作用外,还可月季于合成镇痛药、杀虫剂及治疗冠心病的药物。     

盾叶薯蓣内生菌研究进展

植物内生菌是与植物协同进化的一大类微生物种群,具有抵抗病原微生物、促进宿主生长、产与宿主相似的次生代谢物等多种有益特性,是宝贵的生物资源库。盾叶薯蓣具有很高的药用价值,也是多种激素类药物合成前体的主要植物来源。从盾叶薯蓣植物分离具有有益特性的内生菌成为近年内生菌研究的热点。本文从盾叶薯蓣内生菌的分离鉴定方法和盾叶薯蓣内生菌的特性两个方面概述了近年来盾叶薯蓣内生菌的研究现状,以期为盾叶薯蓣内生菌的进一步研究开发提供参考。     

内生镰刀菌Dzf17多糖对盾叶薯蓣培养物薯蓣皂苷元积累的促进作用(英文)

从盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)内生镰刀菌(Fusarium oxysporum)Dzf17制备出胞外多糖(EPS)、菌丝水提多糖(WPS)和菌丝碱提多糖(SPS),研究了这3种多糖对盾叶薯蓣幼苗和细胞培养物薯蓣皂苷元积累的影响。3种多糖中,菌丝水提多糖对盾叶薯蓣幼苗和细胞培养物薯蓣皂苷元的积累有最明显的促进作用。向培养基中添加20 mg/L的菌丝水提多糖培养盾叶薯蓣幼苗和细胞,薯蓣皂苷元的产率分别为10.04 mg/L和2.40mg/L,是对照的3.11倍和3.87倍。结果表明,可以利用内生镰刀菌Dzf17多糖有效提高盾叶薯蓣培养物中薯蓣皂苷元的产量。     

4种薯蓣属植物的分子鉴别和亲缘关系研究

为揭示薯蓣属植物的亲缘关系,根据叶绿体matK、rbcL、trnL-F和psbA-trnH序列片段,对小花盾叶薯蓣(Dioscorea sinopatviflora)、盾叶薯蓣(D.zingibiernsis)、黄独(D.bulbifera)和山药(D.polystachya)进行种间分子鉴别研究,并探讨这4个片段在薯蓣属植物系统发育上的意义。结果表明,4种薯蓣属植物共22份材料的matK、rbcL、trnL-F和psbA-trnH序列片段的长度分别为1026~1142 bp、1156~1178 bp、744~822 bp和355~599 bp。用PAUP 4.0b10和贝叶斯推断构建的系统发育树分析表明,云南的黄独与盾叶薯蓣的亲缘关系较近;小花盾叶薯蓣与盾叶薯蓣的亲缘关系很近;而非洲的黄独与云南的黄独的亲缘关系很远。但仅用这4个cpDNA片段还不能完全区分小花盾叶薯蓣和盾叶薯蓣,这说明基于这4个序列片段的系统发育证据与4种薯蓣属植物属内的分类划分并不十分吻合。     

小花盾叶薯蓣减数分裂与雄配子发育细胞学观察

运用压片法对小花盾叶薯蓣(Discorea parviflora C.T.Ting)小孢子减数分裂与雄配子体发育进行研究.结果表明:小花盾叶薯蓣细胞减数分裂中期Ⅱ染色体排列主要有4种类型:平行型、"八"字型、垂直(同面)、垂直(异面);四分体有3种类型:左右对称型、四面体型、交叉型;小花盾叶薯蓣雄配子发育可分为5个时期:单核居中期、单核靠边期、单核后期、双核初期和双核期.同时型胞质分裂和2.细胞型花粉证实了小花盾叶薯蓣所在薯蓣科是较原始的被子植物;小花盾叶薯蓣减数分裂中期Ⅱ染色体排列多样性与2n配子发生无关.     

盾叶薯蓣响应低磷胁迫的生理代谢及基因表达特征分析

为探讨盾叶薯蓣在低磷胁迫下的生理变化、甾体皂苷类成分代谢及基因表达的响应特征，本研究选取河南南阳产盾叶薯蓣进行模拟低磷胁迫实验，在不同时期对根际基质中的磷含量(全磷、速效磷、磷酸铝盐、磷酸铁盐、磷酸钙盐)和土壤酸性磷酸酶(soil acid phosphatase, S-ACP)活性、植株根系发育特征(总根长、总投影面积、总表面积),各部位过氧化物酶(peroxidase, POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性及甾体皂苷类成分含量等指标进行分析，确定盾叶薯蓣响应低磷胁迫的关键时期，并利用RNA-Seq测序对关键时期盾叶薯蓣根茎、叶片、地上茎3个部位中的基因表达特征进行分析。研究发现低磷胁迫处理后盾叶薯蓣根际基质中易吸收态磷含量显著降低，其抗氧化酶(POD、SOD)与酸性磷酸酶活性均显著升高，根系发育受阻；低磷胁迫可明显影响盾叶薯蓣中甾体皂苷的合成与积累，且不同部位响应特征不同；胁迫初期为盾叶薯蓣响应低磷胁迫的关键时期；响应低磷胁迫关键时期的盾叶薯蓣基因表达存在明显的组织特异性，对三个处理组不同部位基因表达量与代谢通路进行分析，分别从盾叶薯蓣...     

4种薯蓣属植物的psbA-trnH片段序列分析

对4种薯蓣属(Dioscorea)植物——小花盾叶薯蓣(D.sinoparviflora C.T.Ting.)、盾叶薯蓣(D.zingiberensis C.H Wright.)、黄独(D.bulbifera L.)和薯蓣(D.polystachya Turczaninow) 共22个植物类群的叶绿体psbA-trnH基因区进行PCR扩增并测序,获得了该区间的完整序列,小花盾叶薯蓣的psbA-trnH片段全长589~593 bp,盾叶薯蓣全长为575~599 bp,黄独全长为372 bp,薯蓣全长为355~368 bp。将所得序列用Bayesian推断其系统发育关系,结果发现psbA-trnH片段不能够完全区分4种薯蓣属植物种间和种内的各个分类群(不同产地),且不能区分盾叶薯蓣与小花盾叶薯蓣;推测薯蓣的演变过程可能与人工驯化有关,黄独与栽培薯蓣的亲缘关系较近,而与野生薯蓣的亲缘关系较远。     

药源植物盾叶薯蓣甾体皂苷及皂苷元的研究进展

盾叶薯蓣是重要的甾体激素类药源植物,其根茎中薯蓣皂苷元含量居薯蓣属植物之冠,为我国的特有种。为了寻找高含量的资源、筛选新的生理活性成分,多年来我国学者做了大量的研究工作。主要概括了盾叶薯蓣的资源分布、薯蓣皂苷元的提取工艺、化学成分、药理、含量测定等方面的研究。     

盾叶薯蓣的栽培技术研究

盾叶薯蓣是一种极具开发潜力的药物资源。从根茎繁殖 ,种子繁殖 ,田间管理 ,病虫害防治等几个方面详细总结了盾叶薯蓣的人工栽培技术。     

用扩增片段的长度多态性分子标记探讨盾叶薯蓣的遗传多样性

用扩增片段的长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记分析研究了中国5个盾叶薯蓣居群30个个体的遗传多样性。筛选出9对AFLP引物,从中检测到14698条清晰可见的条带,其中多态性带12628条,多态性比率85.92%。Shannon信息指数(I)为0.3656±0.1721,物种水平的Nei基因多样性(H)为0.2322±0.2200。遗传变异分析表明,物种水平的遗传分化系数Gst为0.4827,说明其群体间存在一定的遗传分化,居群间的基因流Nm为0.5358,居群间遗传交换较小。聚类分析结果显示5个居群盾叶薯蓣有较为丰富的遗传变异,且与地理分布有相关性。     

不同倍性盾叶薯蓣营养器官解剖结构比较

运用石蜡切片法对三个倍性盾叶薯蓣营养器官的解剖结构进行比较研究。结果表明,不同倍性盾叶薯蓣的结构差异主要表现在叶片厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织厚度/海绵组织厚度(P/S)、栅栏组织厚度/叶片厚度(P/L)、茎维管束中导管所占比例(VR)以及根状茎周皮厚度,其中栅栏组织厚度、P/S、P/L和VR在三倍体植株中表现最高,叶片厚度和周皮厚度则是四倍体植株表现最高,多倍体植株的表现总体优于二倍体植株。     

盾叶薯蓣花药培养及单倍体植株的获得

以处于单核期的盾叶薯蓣花药为材料,经愈伤组织途径成功获得单倍体盾叶薯蓣新材料。对盾叶薯蓣花药培养、植株再生过程的研究表明:来自不同居群的外植体对花药愈伤组织诱导有显著影响;W14是适合花药愈伤组织诱导的基本培养基;花药愈伤组织增殖和分化的适宜培养基为:MS基本培养基 BA2.0mg/L IAA0.2mg/L;生根培养基为添加了IBA2.0mg/L、NAA0.4mg/L和0.5g/L活性碳的MS培养基。以流式细胞仪和根尖染色体压片法检查花培植株的结果表明,有8%～12%的个体为单倍体。实验结果为进一步开展单倍体育种及相关理论研究提供了材料和技术基础。     

盾叶薯蓣内生真菌及其对宿主培养物生长和皂苷元生产的影响

从盾叶薯蓣根状茎中分离并鉴定了9株内生真菌,经悬浮培养14d,分别制备灭活菌丝和菌液浓缩物。其中,内生尖孢镰刀菌Dzf17能有效地提高盾叶薯蓣无菌苗和培养细胞薯蓣皂苷元的含量和产率,且灭活菌丝的诱导效果要强于菌液浓缩物。Dzf17灭活菌丝处理无菌苗,薯蓣皂苷元的产率为78.697mg/L,是对照(27.471mg/L)的2.865倍;用Dzf17菌液浓缩物处理无菌苗,皂苷元产率为41.822mg/L,是对照的1.522倍。Dzf17灭活菌丝处理培养细胞,薯蓣皂苷元的产率为1.391mg/L,是对照(0.691mg/L)的2.013倍;用Dzf17菌液浓缩物处理培养细胞,皂苷元产率为1.214mg/L,是对照的1.757倍。结果表明,在盾叶薯蓣无菌苗或细胞培养中添加一定量的内生真菌灭活菌丝或菌液浓缩物对于提高薯蓣皂苷元含量和产量将是一种有效的方法。     

黄姜中薯蓣皂甙元的提取及定性定量分析

对黄姜中提取的薯蓣皂甙元进行红外和紫外可见波谱扫描,与标准品谱图对比分析,可知提取出的皂甙元与薯蓣皂甙元标准品有相同的结构。用分光光度法测定黄姜中薯蓣皂甙元的含量,以香荚兰醛-高氯酸-冰醋酸的加入顺序,在80℃水浴中加热15min,显色30min后,在542nm处测定吸收值能达到最佳值,最后得出皂甙元含量为2.27%,RSD为1.1%,回收率在97.2%~98.8%之间。     

盾叶薯蓣环阿屯醇合酶基因克隆与表达

利用巢式PCR和RACE技术从盾叶薯蓣中克隆了阿屯醇合酶的cDNA(定名为DZCAS).结果表明,该cDNA的开放读码框为2 280 bp,编码759个氨基酸的多肽,分子量为86 924 Da,等电点为6.39.氨基酸序列比对表明盾叶薯蓣阿屯醇合酶与其他植物阿屯醇合酶的相似性超过70%,含有环阿屯醇合酶共有的保守序列.利用氧化鲨烯环化酶基因缺陷型酵母表达DZCAS,并用高效液相色谱和液质联用仪检测酵母细胞中环阿屯醇合成情况,证明DZCAS编码环阿屯醇合酶.RT-PCR分析表明,DZCAS在盾叶薯蓣幼叶中表达量最高,其次是在地下幼嫩块茎中,而地上幼茎表达量最低.     

盾叶薯蓣环阿屯醇合酶全长基因的克隆与分析

环阿屯醇合酶(cycloartenol synthase,CAS)是薯蓣皂甙元生物合成途径中的第一个关键酶.以基因组DNA为模板,利用染色体步行和长距离PCR方法首次克隆了盾叶薯蓣CAS全长基因.序列分析比较结果表明,盾叶薯蓣CAS全长基因为7 192 bp,由18个外显子和17个内含子组成.外显子总长为2 280 bp,编码759个氨基酸,最长的外显子为198 bp,最短的为47 bp;内含子总长4 912 bp,最长的内含子为1 551 bp,最短的为68 bp.Southern blot杂交分析表明,CAS基因在盾叶薯蓣基因组中为单拷贝.