盾叶薯蓣的快速繁殖

对盾叶薯蓣（Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ Ｗｒｉｇｈｔ）的外植体进行组织培养,筛选到诱导芽和诱导根的优化培养基和培养条件,建立了无性快速繁殖培养系,获得完整的培养植株并移栽成功。并用分光光度法初步分析了该诱导植株生长根的薯蓣皂素含量。     

盾叶薯蓣研究进展

对国内盾叶薯蓣资源概况、分布范围、生态环境、化学成分、品种选育、组织和细胞培养等研究现状进行评述.盾叶薯蓣是我国特有的甾体激素类药源植物,也是世界上薯蓣皂甙元含量最高的资源植物,广泛分布于北亚热带及中亚热带地区.适宜生长区为陕西南部和湖北武当山区,在海拔400～700m、年平均温度16～18℃、年降水量800～900mm、相对强光913～1004μmol·m-2·s-1之间的山地棕壤和山地黄壤等腐殖质深厚的近酸性土壤中生长较为适宜;由于其长期对环境条件的适应,形成了分化显著的生态型,并且在形态特征与遗传特性等方面表现显著,据此已选育出多个栽培品种;组织培养技术是进行种苗生产、品种培育的有效途径,也是工业化皂甙生产的有效途径;薯蓣皂甙主要分布于根状茎中,根状茎主要由周皮、基本组织和散生在基本组织中的维管束三部分组成,周皮细胞的分裂和体积增大使根状茎迅速生长,薯蓣皂甙主要分布于基本组织薄壁细胞中;影响盾叶薯蓣皂甙含量的因素主要有分布区、海拔、土壤、水分、温度、光照等环境因子,也有株间差异、生长时间、生育期、开花时间、根状茎水分含量及形态等自身因子.     

盾叶薯蓣中薯蓣皂甙元提取新工艺的研究

为研究新工艺提取盾叶薯蓣薯蓣中薯蓣皂甙元的最佳实验指标,以薯蓣皂甙元得率为评价参数,采用6因素5水平的正交实验,用分光光度法对25种提取方法所得到的薯蓣皂甙元进行比较分析。结果表明,硫酸浓度对薯蓣皂甙元提取的影响最大,在实验室条件下,可采用20g样品加甲醇回流提取4h,回流速度为10min／次,用2．5mol／L的硫酸水解6h,120号溶剂汽油回流提取2h,回流速度为15min／次,能清洁快速提取盾叶薯蓣中的薯蓣皂甙元。     

盾叶薯蓣营养器官薯蓣皂甙元含量的动态变化

利用高效液相色谱(HPLC)法对盾叶薯蓣营养器官特别造根状茎中薯蓣皂甙元含量的动态变化、品种之间的差异以及雌雄株之间的差异进行了研究。结果表明:实生苗根状茎中薯蓣皂甙元的含量,2年生高于1年生;根茎营养繁殖的2年生根状茎中皂甙元的含量高于1年生的含量;花叶品种的含量高于绿叶品种的含量;雄株的含量比雌株的含量高。在地上的缠绕茎和叶中没有检测到薯蓣皂甙元。由根茎繁殖的1年生根状茎前期皂甙元含量增加缓慢,后期增加较快;2年生根状茎盛花期含量最高,开花后期含量最低,随后含量逐渐增加。为此应在花叶品种中选择产量高、抗性强的品种作为栽培品种。合适的采挖期仍以地上缠绕茎枯萎期为宜。     

栽培盾叶薯蓣的病虫草害研究初报

病、虫、草严重危害盾叶薯蓣的产量和品质。通过对宜昌和恩施地区危害盾叶薯蓣的病、虫、草两年多的调查分析 ,初步掌握了主要杂草、病、虫害的种类、发生特点 ,并提出了有效的防治措施。     

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。     

盾叶薯蓣营养器官薯蓣皂甙元含量的动态变化

利用高效液相色谱(HPLC)法对盾叶薯蓣营养器官特别是根状茎中薯蓣皂甙元含量的动态变化、品种之间的差异以及雌雄株之间的差异进行了研究。结果表明：实生苗根状茎中薯蓣皂甙元的含量,2年生高于1年生;根茎营养繁殖的2年生根状茎中皂甙元的含量高于1年生的含量;花叶品种的含量高于绿叶品种的含量;雄株的含量比雌株的含量高。在地上的缠绕茎和叶中没有检测到薯蓣皂甙元。由根茎繁殖的1年生根状茎前期皂甙元含量增加缓慢,后期增加较快;2年生根状茎盛花期含量最高,开花后期含量最低,随后含量逐渐增加。为此应在花叶品种中选择产量高、抗性强的品种作为栽培品种。合适的采挖期仍以地上缠绕茎枯萎期为宜。     

盾叶薯蓣组织培养技术的优化

以盾叶薯蓣的根状茎、茎段、叶柄、幼叶为材料,进行愈伤组织诱导、分化及再生植株形成的研究。结果表明：盾叶薯蓣不同外植体均能诱导出愈伤组织,其中茎段愈伤组织的诱导率最高;不同激素配比的培养基对愈伤组织的形成有很大的影响：以LS为基本培养基,2,4-D浓度为4．0mg／L、6-BA浓度为1．0mg／L的激素配比诱导率最高,达62．5％;以改良MS为基本培养基,2,4-D浓度为2．0mg／L、6-BA浓度为0．5mg／L的激素配比诱导率最高,达71．4％。筛选到优化的分化培养基为改良MS附加2．0mg／L的6-BA和0．5mg／L的Vc,且能直接诱导出根,并形成完整植株。     

小花盾叶薯蓣甙的酶降解

从小花盾叶薯蓣 (DioscoreaparvifloraC .T .Ting)的新鲜根状茎中分离到一个新的呋甾烷型配糖体 ,命名为小花盾叶薯蓣甙 (parvifloside) (1) ,其结构通过波谱和化学方法鉴定为 :(2 5R)_2 6_O_β_glucopyranosyl_furost_5_en_3β ,2 2 ξ ,2 6_triol 3_O_β_D_glucopyranosyl (1→ 3)_β_D_glucopyranosyl (1→ 4 )_[α_L_rhamnopyranosyl (1→ 2 ) ]_β_D_glucopyra noside。化合物 1在纤维素酶粗酶和 β_葡萄糖苷酶中进行水解 ,得到降解产物 2 - 7。对 1的酶解现象进行了讨论。同时 ,对所分离的甾体皂甙的抗稻瘟霉菌活性进行了初步筛选。     

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。     

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。     

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。     

四倍体盾叶薯蓣生物学特性的研究

以离体诱导获得的四倍体盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberensis C．H．Wight）为材料,对其进行生物学习性观察、花粉育性鉴定以及人工授粉试验。研究结果表明：四倍体植株试管苗移栽到大田后生长发育基本正常,但四倍体植株相对二倍体植株表现出各生长发育时期滞后的现象;两年生植株分化形成了雌、雄株,花粉活力为41％,与二倍体植株互为父母本的结实率分别为8．2％和6．3％;四倍体雌株与四倍体雄株受精结实的后代经检测为四倍体。表明离体诱导的四倍体盾叶薯蓣具有较低的育性,其多倍体倍性可稳定遗传。     

盾叶薯蓣试管株芽的诱导

以盾叶薯蓣(Dioscoreazingiberensis)试管植株为材料,选取带芽茎段为外植体,转接到株芽诱导培养基上15d后,原茎段基部开始产生株芽突起,30d后每一茎段可产生3-5个已生根的株芽,株芽诱导率为100%,株芽诱导数为180个/40株,其移栽成活率可达90%以上。株芽形成的适宜培养条件:温度为26±2℃,光照时间14hd-1,光照强度为1500-2000lx;适宜培养基组成为:MS+6-BA4.0mgL-1+IBA1.0mgL-1+蔗糖6%-9%+活性炭0.5%+琼脂7%。离体诱导的盾叶薯蓣试管株芽能直接发育为新植株,为盾叶薯蓣的快繁提供了一种新的方法。     

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。     

我国盾叶薯蓣居群遗传结构分析

利用随机扩增多态DNA(RAPD)标记,分析研究了中国11个盾叶薯蓣居群82个个体的遗传多样性与遗传结构,15个寡聚核苷酸引物扩增共得到108条带,其中96条为多态带,占88．89％。Shannon多样性指数(I)为0．3093,居群水平的变异从0．1564到0．3098,物种水平的Nei基因多样度(h)为0．2499,居群水平的变化范围为0．1607到0．2137。遗传变异分析表明,物种水平的基因分化系数Gst为0．3415,居群间的基因流Nm为0．9641,居群间遗传交换小。分子方差分析(AMOVA)表明,居群内变异为68．96％,地区间变异为19．45％,居群问变异为11．58％。聚类结果以长江为界,将盾叶薯蓣分为南北两个大类群。研究结果对盾叶薯蓣种质的迁地保护有重要意义。     

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.     

盾叶薯蓣雄花发育、小孢子发生及雄配子体发育的研究

大部分盾叶薯蓣为雌雄异株植物。在湖南省长沙市气候条件下,雄花花期为4月初至9月中。雄花花器小,每日17:30~19:30开放。小孢子母细胞减数分裂过程中,细胞质分裂为连续型,四分体为十字形。花药壁发育过程中,中层两层细胞紧贴,解体较早;绒毡层为腺质绒毡层,兼有部分变形绒毡层特征。