铁皮石斛分子遗传学和多组学研究进展

铁皮石斛(Dendrobium officinale)又名黑节草,隶属被子植物门,单子叶植物纲,兰科石斛属,是一种集食药用与观赏性为一体,且极具经济价值的多年生草本植物。由于铁皮石斛种子在自然条件下萌发效率低、生境破坏及采摘无度,野生资源已面临灭绝,1991年被国家列为珍稀濒危植物。《中国药典》记载其有滋阴清热、益胃生津的功效,被誉为"药界大熊猫",具有很高的药用价值。加上近些年大健康产业不断蓬勃发展,铁皮石斛的市场需求逐年增加,这一古老的药食两用植物已成为人们的研究热点。随着基因组测序以及生物信息学等技术的日趋成熟,铁皮石斛在分子生物学研究领域取得了一系列可喜的成绩。综述了近年来国内外有关铁皮石斛在分子遗传学、基因组、转录组、蛋白质组与代谢组方面的研究进展,讨论了这些工作对铁皮石斛研究的重要意义,并对亟待开展的工作进行了展望,旨为铁皮石斛分子育种、功能基因挖掘和活性成分生物合成机制提供理论依据,促进铁皮石斛产业的科学可持续发展。     

广西人工栽培铁皮石斛内生菌根的研究

通过光学生物显微镜及Qwin图像分析系统,对人工繁育栽培的铁皮石斛各生长期植株的内生菌根进行了观察分析。结果表明:铁皮石斛具有典型的内生菌根;铁皮石斛根内共生菌不是其原有的,而是通过栽培基质传与铁皮石斛的根而共生。被真菌侵染的区域大,其植株生长茂盛,真菌对铁皮石斛的生长发育可能有促进的作用。     

珍稀濒危铁皮石斛的研究进展

铁皮石斛是我国传统名贵中药材,具有独特的药用价值和保健功效。从1950年代以来,人们掠夺式采挖野生铁皮石斛,导致现今铁皮石斛野生资源濒临枯竭。近十多年来,随着铁皮石斛研究工作取得的巨大进展,铁皮石斛相关产业也得到迅猛发展。为使今后进一步加强铁皮石斛野生资源保护和铁皮石斛产业健康可持续发展,该综述对近年来有关铁皮石斛的研究进行概述,并对铁皮石斛野生资源保护与资源开发利用中存在的问题进行探讨。     

珍稀药用植物铁皮石斛的组学及功能基因研究进展

铁皮石斛为兰科珍稀名贵药用植物,具有极高的医药保健和生态观赏价值。以"高通量、高精度、低成本"为特点的新一代测序技术平台,高效推动了铁皮石斛基因组和转录组等组学基础研究,有关铁皮石斛多糖和石斛碱积累、生长发育调控、环境适应性等机制逐渐获得了分子数据支持。该文综述了近年来铁皮石斛基因组、转录组、蛋白质组等组学以及功能基因等研究,内容涉及其非生物胁迫、多糖合成、种子萌发等过程,最后对当前铁皮石斛分子生物学研究进行了讨论。     

铁皮石斛Csl基因家族生物信息学及表达分析

通过分析铁皮石斛类纤维素合成酶(cellulase synthase-like, Csl)的氨基酸序列特征,挖掘与多糖合成相关的Csl基因,从而为参与多糖代谢的铁皮石斛Csl蛋白的后续研究提供有力参考。本研究在生物信息学层面,对铁皮石斛21条完整Csl蛋白序列的理化性质、导肽、信号肽、疏水性/亲水性、跨膜结构域、蛋白质高级结构及功能域等进行预测分析,并与拟南芥的Csl蛋白进行了同源比对并构建系统进化树。结果表明,CslD2a/b/c、CslD4、CslG3b为酸性蛋白,其余为碱性蛋白;Leu、Ser、Ala、Phe、Val和Ille等氨基酸是铁皮石斛Csl蛋白的主要氨基酸;铁皮石斛Csl蛋白具有明显的疏水区和亲水区,都存在跨膜结构。蛋白质二级结构的主要元件是α-螺旋、无规则卷曲和延伸链。与拟南芥的进化分析显示,铁皮石斛Csl蛋白基因被分为3大分支,CslA和CslC归为一支,CslB/E/G/H归为一支,CslD归为一支。本研究系统分析了铁皮石斛Csl蛋白的序列特征,可为今后深入研究该蛋白在铁皮石斛多糖代谢上的功能提供参考。     

浙江乐清铁皮石斛rDNA ITS序列的克隆及序列比对

为判断浙江乐清铁皮石斛(Zhejiang Dendrobium officinale)与石斛属(Dendrobium)其它物种的亲缘关系,本文提取了该石斛鲜样的DNA,利用真核生物ITS序列通用引物ITS4/ITS5进行了扩增,并将扩增产物连接转化至大肠杆菌,在对阳性克隆测序。将得到的序列与GenBank上我国石斛属12个组中34个种的rDNAITS进行了比对,并在此基础上构建了系统发育树。序列比对结果表明浙江乐清铁皮石斛的rDNAITS与黄石斛(D.tosaense)一致,其次与铁皮石斛(D.officinale)最相近,序列相似性99%。系统发育树也表明浙江乐清铁皮石斛的rDNAITS序列与黄石斛(D.tosaense)的相似程度高于其与铁皮石斛(D.officinale)的相似程度。本研究将为利用ITS序列鉴别石斛物种种属关系提供参考。     

铁皮石斛种植技术体系

铁皮石斛是我国濒临灭绝的珍贵中草药,关于种植铁皮石斛的系统技术研究还鲜见报道。本文研究了铁皮石斛苗期栽培基质的筛选、不同附主树种和种植高度、不同林分郁闭度对林下铁皮石斛附生生长的影响以及林下种植石斛对附主树种生长的影响等。结果表明:(1)综合瓶苗移栽成活率、株高、茎长、茎粗以及生物量等生长指标,铁皮石斛的苗期栽培的理想基质为等体积混合基质(松树皮+花生壳+马占相思树皮);(2)不同树种和附生部位对铁皮石斛的株高生长、茎粗、生物量等影响差异显著,但两者没有交互作用。附生60 d时,郁闭度大的杨桃最优,120 d开始,檀香迅速表现出绝对优势,各树种均为中部(1.2~1.5 m)最适附生,马占相思附生的石斛生物量最大。檀香、马占相思和降香黄檀的综合评价显著优于龙眼和杨桃;(3)铁皮石斛附树种植在林分郁闭度为30%~50%,光照入射强度为空地的62.5%左右对其生长最为有利;(4)附树种植铁皮石斛可以显著增加附主胸径。综合认为,在华南地区种植铁皮石斛,选择混合基质(松树皮+花生壳+马占相思树皮)为筛苗基质,附生林分郁闭度为30%~50%的檀香或降香黄檀树干中部是值得推广"以林养林"的复合经营模式。     

铁皮石斛（Dendrobium catenatum）快速繁殖的研究进展——兼论其学名与中名的正误

铁皮石斛是中国长期使用的名贵药用植物.近20年来,该药用植物的研究和生产已取得了显著的进展.本文系根据文献信息和在中国兰科植物种质资源保护中心的多年实验,对铁皮石斛快速繁殖研究的进展做一简要总结和评价.鉴于该种植物的学名和中名在不少文献中存在使用混乱,本文将在命名上和分类上予以澄清.笔者认为铁皮石斛的学名应当用其最早的合法名称Dendrobium catenatum Lindl.,而中名则应当用其最为常用的“铁皮石斛”.     

海南不同产区铁皮石斛活性成分的比较研究北大核心CSCD

海南是铁皮石斛主产区之一,为研究不同产地铁皮石斛的差异性,本文比较了海南八个产区铁皮石斛的醇提物及水提物的成分,抗氧化性和降血糖活性,并进一步研究该化学成分与对应活性的相关性。结果显示:海南琼中、三亚、保亭地区铁皮石斛提取物在清除DPPH自由基和总还原力模型中表现出较高的抗氧化性,儋州产区铁皮石斛水提物表现出最高的α-淀粉酶抑制活性。相关性研究表明酸性糖、总多酚、总黄酮含量与上述抗氧化模型有一定的线性关系,醇提物中总多酚表现出相对最高的相关性(r=0.904,P<0.01;r=0.861;P<0.01)。本研究为铁皮石斛在保健食品、药品领域中的开发提供一定的借鉴。     

不同产地铁皮石斛主要成分及甲醇提取物HPLC指纹图谱研究

本文采用紫外分光光度法、高效液相色谱法(HPLC)测定铁皮石斛中总黄酮、多糖、柚皮素、石斛酚的含量,同时运用HPLC法建立霍山铁皮石斛及其他产地铁皮石斛甲醇提取物HPLC指纹图谱并聚类分析。实验结果显示不同产地铁皮石斛的主要化学成分含量存在差异,5批霍山铁皮石斛的总黄酮、柚皮素、石斛酚含量较高,多糖含量较低。建立了霍山铁皮石斛的共有指纹图谱模式,5批霍山铁皮石斛具有极高的相似度,在92.6%~94.8%之间,浙江临安、浙江乐清、江苏盐城、云南昆明所产的铁皮石斛相似度在17.5%~41.5%之间。5批来自安徽霍山的铁皮石斛共有峰总面积较高,为9 827.40~14 102.28。其他产地铁皮石斛的共有峰面积在730.27~4 206.20之间,明显低于霍山铁皮石斛。聚类分析结果可分为两大类,安徽霍山为一类,其他产地为一类。霍山铁皮石斛与其他产地铁皮石斛存在一定差异,且小分子成分含量较高。上述结果为进一步研究霍山铁皮石斛化学成分提供参考,为铁皮石斛品质鉴别、质量控制及资源的综合利用提供实验依据。     

铁皮石斛茎多糖、木质素积累规律及木质素单体类型鉴定

以不同年份铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)的茎为材料,对其进行多糖、单糖以及木质素含量的测定以及多元线性回归分析,同时对铁皮石斛的茎进行番红-固绿和M?ule染色,并利用FTIR、1 H-NMR技术对铁皮石斛茎中木质素单体的类型进行鉴定.结果显示,铁皮石斛茎木质素的积...     

铁皮石斛多糖累积规律研究进展(综述)

铁皮石斛为我国名贵中药材,药用价值独特。在铁皮石斛的众多药用成分中,多糖是主要的有效成分。本文综合近年来国内外在铁皮石斛多糖累积规律方面的研究,从种质资源、生理时期与部位、栽培技术及组织培养等方面阐述铁皮石斛多糖累积的影响因素,为铁皮石斛高多糖品种的选育及栽培技术提供资料。     

中药铁皮石斛品种资源及商品归属问题初探

铁皮石斛在传统分类中属草石斛类,民间将黑节草、霍山石斛、细茎石斛都称为铁皮石斛,笔者认为铁皮石斛单列为数种功能相似植物的类群更有商品学上的价值     

3种石斛多糖及其降血糖活性的比较研究

天然多糖安全、低毒,是潜在糖尿病治疗药物。为寻找活性高、含量高的植物多糖资源,本文从多糖得率、结构和降血糖活性三个方面,对云南地方药材大苞鞘石斛、铁皮石斛和金钗石斛进行比较。通过热水浸提、透析和层析得到多糖,然后用糖尿病小鼠模型测定降血糖活性。结果表明大苞鞘石斛的多糖得率高(14.1%,DW),且分子量较小,其单糖组成与铁皮石斛多糖相似;降血糖效果强于铁皮石斛和金钗石斛多糖。大苞鞘石斛可作优良的亲本,为降血糖的石斛多糖资源开发提供育种资源。     

酶法提取铁皮石斛多糖工艺优化及对挥发性成分的影响研究

铁皮石斛具有重要的药用价值,但其资源有限,因此对其充分开发和利用具有重要的意义。本文利用α-L-鼠李糖苷酶辅助提取铁皮石斛多糖,通过对酶解温度、酶解时间及加酶量三个因素进行优化,提高铁皮石斛多糖提取率;结果显示,在酶解温度为40℃、酶解时间为1 h、加酶量为2.5%时,多糖提取率为38.4%,而不加酶处理多糖提取率仅为21.7%,酶法处理大大增加了铁皮石斛的多糖提取率。同时,运用顶空固相微萃取技术结合气相色谱质谱联用仪(HS-SPME-GC-MS)分析比较α-L-鼠李糖苷酶对铁皮石斛挥发性成分的影响;GC-MS分析表明,铁皮石斛加酶处理前后共发现31种挥发性成分,主要成分均为己醛、1-辛烯-3-醇、异薄荷醇和3-辛烯-2-酮,并且醛类化合物在加酶处理前后的样品中相对含量均最高,且加酶处理后产生6种新的挥发性成分。该研究结果表明α-L-鼠李糖苷酶的使用可显著增加对铁皮石斛多糖提取率,并为铁皮石斛挥发性成分的研究和开发利用提供一定的参考依据。     

海南不同产区铁皮石斛活性成分的比较研究

海南是铁皮石斛主产区之一,为研究不同产地铁皮石斛的差异性,本文比较了海南八个产区铁皮石斛的醇提物及水提物的成分,抗氧化性和降血糖活性,并进一步研究该化学成分与对应活性的相关性。结果显示:海南琼中、三亚、保亭地区铁皮石斛提取物在清除DPPH自由基和总还原力模型中表现出较高的抗氧化性,儋州产区铁皮石斛水提物表现出最高的α-淀粉酶抑制活性。相关性研究表明酸性糖、总多酚、总黄酮含量与上述抗氧化模型有一定的线性关系,醇提物中总多酚表现出相对最高的相关性(r=0.904,P0.01;r=0.861;P0.01)。本研究为铁皮石斛在保健食品、药品领域中的开发提供一定的借鉴。     

广西铁皮石斛HPLC指纹图谱研究

采用HPLC法建立广西铁皮石斛提取液的指纹图谱,运用相似度评价药材质量。结果表明,在13个共有峰构成的铁皮石斛指纹图谱中,有11批药材相似度均在0.8以上,2批的相似度较差,未达到0.8,表明相似度大小与药材的产地有关。通过对栽培铁皮石斛不同部位药材的指纹图谱峰面积的比较,不提倡对药材提早采收。3批组织培养铁皮石斛的图谱相似度较低,说明培养到不同阶段的铁皮石斛材料组织培养物,其化学成分相差较大。     

铁皮石斛异胡豆苷合成酶基因STR序列结构及表达模式分析

异胡豆苷合成酶基因STR编码吲哚类生物碱合成的关键酶异胡豆苷合成酶,并参与植物抗逆和花粉发育等生物过程。本研究通过对铁皮石斛异胡豆苷合成酶基因DoSTR的结构及特异性表达进行分析,探究其在铁皮石斛生长发育中的潜在功能。从铁皮石斛基因组数据中获得铁皮石斛异胡豆苷合成酶编码序列(DoSTRs),利用ClustalW软件进行氨基酸序列的比对,利用Gene Structure Display Server 2. 0在线软件分析基因内含子和外显子结构,利用PlantCARE数据库分析基因启动子区元件;基于转录组数据和qRT-PCR对铁皮石斛根茎叶组织、共生与非共生生长的种子和根、冷诱导和茉莉酸甲酯诱导后叶片中的STR家族基因的表达情况进行检测和分析,从铁皮石斛基因组中预测获得10个STR成员,具有典型的"Str_synth"结构域,且启动子区存在大量顺式作用元件,涉及到茉莉酸甲酯响应和低温响应等多个生物学过程;DoSTRs基因家族不同成员表达模式存在较大差异,DoSTR3、DoSTR7、DoSTR10在叶片中的表达量高于茎和根中,DoSTR9和DoSTR2在铁皮石斛种子萌发时显著高表达,DoSTR5和DoSTR10在茉莉酸甲酯处理早期,具有明显的上调表达趋势,推测STR家族可能参与不同的生物学过程,研究结果为深入探究铁皮石斛STR家族基因奠定了基础。     

铁皮石斛(Dendrobium catenatum)快速繁殖的研究进展——兼论其学名与中名的正误

铁皮石斛是中国长期使用的名贵药用植物.近20年来,该药用植物的研究和生产已取得了显著的进展.本文系根据文献信息和在中国兰科植物种质资源保护中心的多年实验,对铁皮石斛快速繁殖研究的进展做一简要总结和评价.鉴于该种植物的学名和中名在不少文献中存在使用混乱,本文将在命名上和分类上予以澄清.笔者认为铁皮石斛的学名应当用其最早的...     

铁皮石斛和重唇石斛及其杂交子代花的挥发性成分分析北大核心CSCD

为阐明铁皮石斛和重唇石斛及其杂交后代14L-3、14L-6、14L-7和14L-9花挥发性成分的变化,采用静态顶空气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对石斛花进行检测。结果表明,从石斛花中检测出81种挥发性成分,包括烯、酮、醛、烷几大类,铁皮石斛、重唇石斛、14L-3、14L-6、14L-7和14L-9分别有23、12、21、33、23和35种。铁皮石斛花的主成分是α-蒎烯,重唇石斛花是2-十五烷酮,4个子代花中均含有这2种来自亲本的特征成分,α-蒎烯是子代共同的主成分。亲本和子代石斛花共有成分是正己醛。子代14L-3、14L-6、14L-9均与母本铁皮石斛相似性高,相似性以14L-3>14L-6>14L-9,与父本差异性大。14L-7与亲本相似度最均衡。这为石斛育种研究提供了指导。