与盾叶薯蓣细胞共生培养的内生真菌分离及其生物学特性

从盾叶薯蓣根状茎中分离到一株与盾叶薯蓣细胞共生培养的内生真菌（RE0105）。测定了该菌ITS1-5．8S rDNA—ITS2序列并构建了系统发育树,发现RE0105与Libertella属形成一个类群,具有较近亲缘关系。该真菌能产生与宿主植物相同的代谢产物——薯蓣皂苷元。对RE0105培养特性研究表明：富含有机营养的培养基有利于其生长;盾叶薯蓣细胞提取物可明显刺激其生长;20μmol／L生长素NAA和2,4-D能够促进RE0105的生长。200μmol／L细胞分裂素KT和BA对RE0105生长具有一定的促进作用,但与生长素相比,细胞分裂素对RE0105生长的刺激作用较小。蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、木糖和NH4NO3是RE0105生长的良好C源和无机N源,但NH4Cl和（NH4）2SO4对该菌生长具有明显抑制作用,并且显著影响其形态特征。     

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。     

内生Bacillus svelezensis HBB5菌株发酵盾叶薯蓣产薯蓣皂苷元的研究

目的探讨内生Bacillus svelezensis HBB5菌株发酵宿主植物盾叶薯蓣产薯蓣皂苷元的能力。方法接种内生B.svelezensis HBB5及B.subtilis ATCC 6633菌株(0.35×10~8 CFU/mL)至含盾叶薯蓣地下茎组织的液体培养基,32℃、165~185 r/min连续发酵108 h,检测发酵液细菌、pH、淀粉、麦芽糖、葡萄糖、淀粉酶(α-amylase)及薯蓣皂苷元溶出率等指标。结果内生B.svelezensis HBB5菌株有较强的酸、碱耐受力[pH(4.8±0.2)~(8.4±0.2)],相比B.subtilis ATCC 6633[pH(5.2±0.2)~(8.7±0.2)]差异不明显;前者达峰值生长量(60×10~(8±2) CFU/mL)明显高于后者(32×10~(8±2) CFU/mL)。发酵36~60 h时,B.svelezensis HBB5、B.subtilis ATCC 6633菌株发酵液的淀粉、麦芽糖、葡萄糖浓度达峰值,分别为(37.41±3.12)、(27.83±2.14)ng/mL,(21.06±1.25)、(16.54±1.08)ng/mL,(54.33±3.12)、(36.65±2.10)ng/mL,前者均高于后者。同时,B.svelezensis HBB5菌株维持高的α-amylase酶活性及薯蓣皂苷元溶出率。结论内生B.svelezensis HBB5菌株拥有较强的耐酸碱、降解淀粉、提高薯蓣皂苷元溶出的能力,为工业生产薯蓣皂苷元提供了一个新的方法。     

盾叶薯蓣悬浮培养细胞生长及薯蓣皂苷元合成

研究了盾叶薯蓣细胞悬浮培养过程中细胞生长、薯蓣皂苷元合成、蔗糖和磷酸盐的吸收利用以及酸性磷酸酶活性与薯蓣皂苷元合成的关系。结果表明,对数生长期细胞最大比生长速率μm为0.19 d-1;倍增时间为3.68 d;薯蓣皂苷元的形成与细胞的生长相关,培养6 d时薯蓣皂苷元质量分数和产量分别为0.20%和25.93 mg/L;蔗糖利用率达到95.65%,磷酸盐吸收率达到最大,为90.36%。盾叶薯蓣细胞悬浮培养过程中酸性磷酸酶活性动态变化规律与薯蓣皂苷元的动态合成规律基本一致。此外,研究还发现在相同供磷水平下,酸性磷酸酶活性高低与薯蓣皂苷元合成能力呈正相关;而在不同供磷水平下,酸性磷酸酶活性高低与薯蓣皂苷元合成能力没有相关性。     

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。     

不同居群盾叶薯蓣生长、叶形态及皂苷元含量的研究

对引自湖北武当山、湖南南部和西北部的12个居群盾叶薯蓣的生长状况及叶形、叶色、叶长、叶宽、叶基、叶张角等12个形态指标进行了观测和比较分析,并测定了各居群的叶和块茎中的皂苷元含量。结果表明：1）在置信水平λ=8.0340时,11个居群可划分成2大类型：①长叶型：主要形态特征为叶片长度大于宽度,中裂片相对较长;②宽叶型：主要形态特征为叶片宽度大于长度,中裂片相对较短;2）不同居群盾叶薯蓣花序数、叶片总数、开花时间、花期长短、茎干重、叶干重等存在显著的差异;3）不同居群皂苷元含量差异也较显著,居群块茎中薯蓣皂苷元含量最高达3.98%（3号）、最低（7号）仅0.33%,而居群叶中约莫皂苷元含量最高达4.27%(4号）、最低（2号）为0.98%。     

用盾叶薯蓣生产薯蓣皂苷元预发酵与水解条件优化

采用RP-HPLC法检测薯蓣皂苷元,对薯蓣皂苷元提取过程中影响产率的多种因素,分预发酵、水解2部分分别用单因素和正交设计的方法进行优化.结果表明:40℃预发酵16 h,加6%浓H2SO4,料液比为1∶6,温度为121～126℃,水解5 h,产率高达3.62%,说明预发酵与水解条件优化可以提高盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C. H. Wright)生产薯蓣皂苷元的产率.     

从盾叶薯蓣组培苗中高压酸解制备薯蓣皂苷元

采用正交试验法对盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)组培苗中薯蓣皂苷元的高压酸解制备工艺进行了研究。以薯蓣皂苷元的含量作为评价指标,选用正交表L16(45),以样品用量、硫酸浓度、提取时间为因素,设计了3因素4水平的正交试验。结果表明:高压酸解提取薯蓣皂苷元的最佳工艺条件为:样品用量25 mg、硫酸浓度0.5 mol/L、提取时间2 h,在此条件下提取物中薯蓣皂苷元的平均含量为9.12 mg/g。     

ELISA方法测定滇重楼内生真菌中薯蓣皂苷元的含量

采用间接竞争性酶联免疫吸附法(ELISA)测定滇重楼内生真菌中薯蓣皂苷元的含量。该方法快速、灵敏、操作简便,可以同时检测多个样品,其检测结果与薄层层析方法的检测结果一致,这为高效筛选产薯蓣皂苷元类化合物的内生真菌创造了条件。     

盾叶薯蓣内生真菌Dzf12挥发性成分及其抗细菌活性

采用水蒸汽蒸馏法提取盾叶薯蓣内生真菌Dzf12的挥发性成分,得率为菌丝鲜重的0.276%。用GC-MS鉴定出30个成分,占挥发性成分总量的95.47%,其中含量较高的有棕榈酸甲酯(22.63%)、(E)-9-十八碳烯酸甲酯(8.30%)、(E,E)-9,12-十八碳二烯酸甲酯(8.12%)、2,6-二叔丁基对甲基苯酚(6.79%)、正十四烷(6.69%)、正十二烷(5.88%)等。测定了该挥发性成分对8种细菌的抑制活性,最低抑制浓度(MIC)值在0.75mg/mL至2.00mg/mL之间,抑制中浓度(IC50)值在0.62mg/mL和1.55mg/mL之间。对番茄疮痂病菌的抑制活性最强,MIC和IC50值分别为0.75mg/mL和0.62mg/mL。     

优化黄姜中甾体皂甙元测定的研究

对传统的黄姜中甾体皂甙元的测定方法进行了改进。提取甾体皂甙元时采用微量样品以氯仿浸提代替传统的回 流抽提法,以Liebemann-Barcharad试剂显色,用分光光度法测定。测定结果准确,高效低成本且步骤简单,应用广泛。     

镰刀菌诱导子对盾叶薯蓣离体培养物中薯蓣皂素合成的影响

研究了镰刀菌(Fusarium solani)诱导子对盾叶薯蓣离体培养物中薯蓣皂素合成的影响。结果表明:当培养基中诱导子糖含量达到30 mg GE/L时能使薯蓣皂素的含量明显提高;薯蓣皂素含量的最大值出现在镰刀菌诱导子处理后的第35 d,达到对照的2倍左右;盾叶薯蓣离体培养物PPO、SOD活性以及可溶性蛋白含量在添加诱导子后呈现一定的规律性变化。     

薯蓣内生真菌抗氧化活性的初步研究

用碘量法研究了4株薯蓣内生真菌的发酵液和菌丝的抗氧化活性。结果表明,4株菌株的菌丝和发酵液具有不同的抗氧化活性,其中从薯蓣块茎中分离得到菌株EDT5发酵液的抗氧化活性最强,从薯蓣种子中分离得到菌株EDS4发酵液的抗氧化活性次之,并且在一定范围内,随着发酵液粗提物浓度的增加,其抗氧化活性增强。EDT5和EDS4发酵液的抗氧化效果高于或近于其宿主薯蓣而高于维生素E的抗氧化效果,表明内生真菌是天然抗氧化产物开发的潜在重要资源之一。     

盾叶薯蓣元素组成特点及其与土壤营养元素的关系研究

盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis Wright)根状茎与地上部分各元素的含量明显不同,根状茎中含镍、铁、磷、铝量远高于地上部分,镁、钙、锰量远低于地上部分;盾叶磐蓣对钾、锌、铁等元素的吸收量大于农作物;根状拳与地上部分的比值(R2／U2)较大;大量元素在根状茎中的含量(A)及地上部分含量(B)的大小排序差别较大,微量元素含量A、B值的大小排序完全一致。盾叶薯蓣根状茎的皂素平均含量为2．87％,皂素含量与土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效铁、有效锌含量关系密切。薯蓣皂素含量高的盾叶薯蓣集中分布在大巴山北坡东段化龙山脉一线。     

盾叶薯蓣内生真菌Dzf13抗细菌活性成分

采用活性追踪分离的方法,从盾叶薯蓣内生真菌菌株Dzf13中分离到两个具抗细菌活性的化合物1和2,经理化和波谱分析鉴定为麦角甾-5,7,22-三烯-3β-醇(1)和5α,8α-过氧麦角甾-6,22-二烯-3β-醇(2).结果表明,化合物1和2对根癌土壤杆菌、黄瓜角斑病菌和番茄疮痂病菌等三种植物病原细菌的生长均表现出一定的抑制活性,尤其对黄瓜角斑病菌的抑制活性较强.结果还表明5α,8α-过氧麦角甾-6,22-二烯-3β-醇(2)的抗细菌活性要比麦角甾-5,7,22-三烯-3β-醇(1)强.     

Fungal endophytes from Dioscorea zingiberensis rhizomes and their antibacterial activity

AIMS: The aim of the study was to isolate and characterize the endophytic fungi from the rhizomes of the Chinese traditional medicinal plant Dioscorea zingiberensis and to detect their antibacterial activities. METHODS AND RESULTS: After strict sterile sample preparation, nine fungal endophytes were isolated from rhizomes of the Chinese traditional medicinal plant D. zingiberensis. The endophytes were classified by morphological traits and internal transcribed spacer (ITS) rRNA gene sequence analysis. Their ITS rDNA sequences were 99-100% identical to Nectria, Fusarium, Rhizopycnis, Acremonium and Penicillium spp. respectively. Of these, the most frequent genera were Fusarium and Nectria. One isolate, Dzf7, was unclassified on the basis of its low sequence similarity. The next closest species was Alternaria longissima (c. 92.4% sequence similarity). Endophyte isolate Dzf5 showed the closest sequence similarity (c. 99.5%) to an uncultured soil fungus (DQ420800) obtained from Cedar Creek, USA. Bioassays using a modified broth dilution test were used to detect the antibacterial activity of n-butanol extracts of both mycelia and culture filtrates of D. zingiberensis showed biological activity against Bacillus subtilis, Staphylococcus haemolyticus, Escherichia coli and Xanthomonas vesicatoria. Minimal inhibitory concentration (MIC) values of the extracts were between 31 x 25 microg ml(-1) and 125 microg ml(-1). CONCLUSIONS: Endophytic fungus Dzf2 (c. 99 x 8% sequence similarity to Fusarium redolens) isolated from D. zingiberensis rhizome showed the most potent antibacterial activities. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: Endophytic fungi isolated from D. zingiberensis may be used as potential producers of antibacterial natural products.     

盾叶薯蓣叶片形态多样性研究

盾叶薯蓣不同单株、同株不同部位叶片形态变异较大。利用数量分类和统计的方法,以11个居群的82个盾叶薯蓣单株为材料,对各居群叶片的7个形态特征值进行了测量,并以此计算出5个导出值。统计表明,各个特征值变异很大,相对标准误差均超过了0.2;UPGMA法将82份单株聚为3个大类群,第一组为长叶型,第二组为宽叶型,第三组为普通型,大部分叶片属于第三组。同株不同部位叶片形态差异比较结果表明,基部和中部叶片差异较大,而中部和上部叶片形状接近。同一单株不同部位叶斑纹和叶尖类型相同。