竹黄菌发酵生产竹红菌素的研究进展

竹黄作为名贵中药,其主要成分竹红菌素是优良的天然光敏药物。由于天然竹黄资源有限,通过竹黄无性型菌株发酵生产竹红菌素因而受到广泛关注。通过介绍竹黄无性型菌株的固态、液态发酵,分析了竹红菌素发酵生产的各种影响因子,并对竹红菌素合成诱导物质及高产菌株诱变筛选等进行了综述,为竹红菌素合成调控和发酵生产提供了参考。     

华东竹黄菌不同居群遗传分化的RAPD分析

为了解竹黄地理居群间的遗传分化,本研究采用随机引物扩增多态性DNA分子标记技术对江苏、安徽和浙江3省的8个居群共32个竹黄样本进行了遗传多样性分析.从50个RAPD引物中筛选得到了5个随机引物,对供试材料的DNA进行扩增,共检测出77个位点,其中多态性位点52个,多态性位点比率为67.53%.UPGMA聚类分析结果表明,这8个居群分为三类:安吉居群、临安居群、宜兴居群、广德居群和泾县居群聚为一类;宁国居群和休宁居群聚为一类;淳安居群单独为一类.遗传多样性分析表明8个竹黄居群中,淳安居群的遗传多样性水平最高,安吉居群的遗传多样性水平最低.Nei's基因多样性指数和Shannon信息指数均表明竹黄物种水平的遗传多样性高于居群水平.     

Shiraia sp.SUPER-H168液态发酵产竹红菌素过程中生理特征初步研究

通过对竹黄菌株SUPER-H168产竹红菌素及不产竹红菌素时生理特征的研究,发现MDA、胞内及胞外的总抗氧化力、过氧化氢、维生素C的含量均比对照组高;CAT的活力上升,而SOD活力总体稍有下降。实验结果表明,菌体产竹红菌素初期伴随着其自身氧化水平的上升。添加终浓度为40μmol/L的过氧化氢可以促进竹红菌素生成。     

基于广泛靶向代谢组学的竹黄活性成分分析

竹黄是我国一种重要的药用真菌,在医学、农业、食品等方面应用广泛且前景可观。为深入挖掘竹黄中有药理活性的有效化学成分,了解其在生长发育过程中不同时期代谢物的变化规律,利用广泛靶向代谢组学技术检测了竹黄子座不同发育时期的代谢物,找出差异代谢物并进行代谢通路分析。从竹黄子座中共检测出612种代谢物,前期和中期特有27种代谢物。黄酮类、奎宁酸、香豆素等具有良好生物活性的化合物首次在竹黄中被检测到。筛选出的差异代谢物主要是脂质、氨基酸、核苷酸、黄酮类、萜类、有机酸等物质,其中黄酮和氨基酸类化合物占主要地位。通过对代谢通路富集分析,获得6条具有显著意义的代谢途径。黄酮类化合物被认为是除竹红菌素外与竹黄药效有重要联系的化合物。本研究为竹黄药用机理及有效成分深入研究提供了一定的理论基础,为竹黄有效成分的代谢途径解析提供参考。     

竹黄菌固态发酵竹红菌素条件的研究

研究了竹黄菌固体发酵培养生成竹红菌素过程中培养条件的影响。结果表明,竹黄菌生长及竹红菌素生成适宜的温度、pH分别为26℃、5．5—6。最佳的培养基物料厚度为5cm左右。固态发酵过程中最适的水份含量为50％。玉米粉是一种适宜的培养基基本组成。在以上发酵条件下竹红菌素产量为4mg/kg。     

竹黄菌液体培养下产竹红菌素的研究

先对不同产地采集的竹黄菌进行筛选,得到优产竹红菌素的菌株,然后采用单因子和3因素3水平正交试验法对竹红菌素液体发酵条件进行优化,在优化培养基的基础上,选用不同浓度的Cr3+、Fe3+、Cu2+和Ca2+对竹红菌素进行离子调控研究。结果表明:从休宁所采集的菌株不仅生长速度最快,发酵所产的竹红菌素含量也最高;竹红菌素最佳发酵碳源是葡萄糖,最佳发酵氮源是硝酸钠,最佳培养基组合为2%葡萄糖,0.2%硝酸钠,pH7.5;Cr3+和Fe3+浓度为0.005%时竹红菌素含量均最高;0.05%的Ca2+最有利于竹红菌素的分泌;Cu2+为0.03%时竹红菌素含量达到最大值。     

Study on fermentation hypocrellin by Shiraia bambusicola in submerged cultures

先对不同产地采集的竹黄菌进行筛选,得到优产竹红菌素的菌株,然后采用单因子和3因素3水平正交试验法对竹红菌素液体发酵条件进行优化,在优化培养基的基础上,选用不同浓度的Cr3+、Fe3+、Cu2+和Ca2+对竹红菌素进行离子调控研究.结果表明:从休宁所采集的菌株不仅生长速度最快,发酵所产的竹红菌素含量也最高;竹红菌素最佳发酵碳源是葡萄糖,最佳发酵氮源是硝酸钠,最佳培养基组合为2%葡萄糖,0.2%硝酸钠,pH7.5;Cr3+和Fe3+浓度为0.005%时竹红菌素含量均最高;0.05%的Ca2+最有利于竹红菌素的分泌;Cu2+为0.03%时竹红菌素含量达到最大值.     

云南西双版纳地区羽叶金合欢的遗传多样性研究

羽叶金合欢（Acacia pennata）是一种重要的经济植物。本研究使用微卫星（SSR）分子标记技术对分布于云南西双版纳地区的7个羽叶金合欢自然居群进行了遗传多样性和居群遗传结构的研究,旨在从分子水平探讨其自然居群的遗传多样性,制定科学的保护策略,为今后的持续利用提供科学依据。我们用筛选出的6对SSR引物对采自7个自然居群的124个个体进行了扩增,共检测到23个等位基因。平均观察等位基因数（Na）为3．381,有效等位基因数（Ne）为2．460,平均期望杂合度（He）为0．573,Nei’s多样性指数（h）为0．567。其中景洪居群具有较高的遗传多样性,曼腊居群遗传多样性相对较低。遗传分化系数FST仅为0．113。结果表明羽叶金合欢的自然居群具有较高的遗传多样性水平,居群间分化较小,遗传变异主要来源于居群内。羽叶金合欢为多年生植物,分布范围广泛,这可能是其具有较高水平遗传多样性的原因;同时其繁育系统可能为异交,种子可远距离传播,这些特性也可能导致其较高的遗传多样性水平和较低的居群遗传分化。我们建议在对羽叶金合欢进行迁地保护时,要在遗传多样性较高的居群内进行大量取样,同时也要对不同居群进行取样。     

基于叶绿体DNA trnT-trnF序列研究祁连圆柏的谱系地理学

由于青藏高原的地貌效应,第四纪冰期气候的反复变化应对现今该地区生物的地理分布及其居群遗传结构产生重大影响。本文对这一地区特有分布物种祁连圆柏Juniperus przewalskii Kom.整个分布区内20居群392个个体的trnT-trnF序列变化进行了研究;共发现3种单倍型(haplotype),构成两种地理区域:高原台面上的居群主要固定Hap A,而Hap A、Hap B和Hap C在高原边缘居群均有分布。所有居群总的遗传多样性HT = 0.511,GST= 0.847。在低海拔的高原边缘,Hap A、Hap B和Hap C高频率固定在不同的居群中,表明可能存在多个不同的避难所,居群反复缩小和扩张的瓶颈效应造成了遗传多样性的丢失。而边缘的一个居群含有两种相似单倍型频率则可能是冰期后迁移融合而成或者该居群在冰期经受的瓶颈作用更弱。高原台面东部间断分布的居群只固定Hap A,表明它们可能经历了冰期后共同的回迁过程和由此产生的奠基者效应。我们的研究结果表明祁连圆柏在冰期可能存在多个避难所,瓶颈效应和奠基者效应造成了这些居群现在的遗传多样性分布式样。     

药用竹黄菌的生物学研究进展*

对药用真菌竹黄菌的分类学地位,竹黄菌的寄主及生态学,竹红菌素、竹黄菌多糖、竹黄菌的抗菌谱等生物活性物质,竹黄人工培养的生物学研究进展进行了综述。提出了自然界是否存在着竹黄新种属和寄主专一性目前竹黄尚处于自生自灭状态,子座尚未能人工培养,不利竹黄物种和药源保护与可持续利用等问题;指明今后还需深入开展竹黄菌的生物学研究和探索竹黄人工培养技术,以利竹黄的开发、利用。     

药用竹黄菌的生物学研究进展

对药用真菌竹黄菌的分类学地位,竹黄菌的寄主及生态学,竹红菌素、竹黄菌多糖、竹黄菌的抗菌谱等生物活性物质,竹黄人工培养的生物学研究进展进行了综述。提出了自然界是否存在着竹黄新种属和寄主专一性目前竹黄尚处于自生自灭状态,子座尚未能人工培养,不利竹黄物种和药源保护与可持续利用等问题;指明今后还需深入开展竹黄菌的生物学研究和探索竹黄人工培养技术,以利竹黄的开发、利用。     

邓氏马先蒿遗传多样性的ISSR分析

运用ISSR-PCR分子标记技术对邓氏马先蒿(Pedicularis dunniana)云南中甸以及四川木格措两个自然居群的遗传分化以及遗传多样性进行研究。结果表明:物种水平上邓氏马先蒿遗传多样性水平较高(PPB=62%),但居群平均水平很低,云南中甸居群多态性位点百分率只有23%。四川居群也仅仅是27%,AMOVA分析结果表明,居群间基因分化系数Fst=0.7462,即遗传变异绝大部分来源于两居群间,居群间表现出强烈的遗传分化。自交的交配方式以及小居群产生的遗传漂变效可能是造成邓氏马先蒿目前遗传结构的主要原因。     

滇东南硬叶兜兰核心种质区群体遗传结构

本研究选取国内主要种质采集区-滇东南石灰岩地区7个不同干扰居群为研究对象,旨在对其居群内和居群间遗传变异进行比较研究,以期对其保护措施的提出提供理论依据。通过利用SRAP标记对167个体的遗传多样性和遗传结构研究,结果表明：10对SRAP引物共扩增出288个位点,多态位点比率（PPB）达81.25%,香侬指数（I）为0.3709,在种水平上的具有较高遗传多样性;而居群水平上的多态位点比率仅为47.92%, 香侬指数为0.2348, 居群间平均Nei’s遗传距离为0.1268。经分子遗传变异方差分析（AMOVA）表明,有66.27%的遗传变异来源于居群内,居群间变异占总变异33.73%,此结果与遗传分化系数（Gst=0.3568）结果吻合,居群间基因流（Nm）为0.902, 不同地区间硬叶兜兰居群存在较高的遗传分化; 7个居群的UPGMA聚类在遗传相似性系数达0.863,聚为两支;经Mantel检测（r =0.298, P＞0.05）,表明居群间遗传距离与地理距离无显著相关性。居群当前较高的遗传分化与其交配系统有关,其次,外在因素：人为采集、生境破坏和片断化造成居群内遗传多样性的丧失,加剧居群间的遗传分化,再次,遗传漂变也是另一重要影响因素;此外,适应性进化亦可能加剧了居群间的遗传分化,而基因流对遗传分化的影响不大。     

基于AFLP分析的伯乐树(Bretschneidera sinensis)谱系地理学研究

伯乐树（Bretschneidera sinensis Hemsl.）是主要分布于中国的濒危物种。采用AFLP分子标记对分布于中国11个省的24个伯乐树居群192个个体进行谱系地理学研究。结果显示,伯乐树有相对较高的遗传多样性水平,基因多样性指数（He）和Shannon指数（Ⅰ）分别为0.2728和0.4070。伯乐树居群间的遗传分化远大于居群内遗传分化,遗传分化系数G_ST=0.7138,基因流N_m=0.2005。通过聚类分析、STRUCTURE分析和BAPS分析发现,24个伯乐树居群可形成4大地理居群组和进化谱系;云贵高原东部地区居群遗传多样性较高,可能是伯乐树在中国的扩散中心和冰期避难所,伯乐树在冰期后由此向外进行居群扩散;南岭地区各居群遗传多样性水平普遍高于其他地区,与邻近地区各居群的亲缘关系较近,可能为伯乐树演化历史上的另一个冰期避难所。     

闽江流域野生蕉(Musa itinerans)遗传多样性和遗传结构的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术对福建省闽江流域10个野生蕉自然居群的遗传多样性和遗传结构进行分析,结果显示:12条ISSR引物共检测出117个条带,105个多态性条带,多态性百分率为89.7%;野生蕉Nei遗传多样性指数为0.244,Shannon's信息指数为0.381,其中三明野生蕉遗传多样性水平最高,且不同自然居群间遗传多样性指数之间具有显著性差异;总遗传变异系数为0.589,基因流为0.349,居群间的遗传分化程度高于居群内;基于遗传距离的聚类结果与模型聚类结果均聚为3大类,分别为沙溪支流的三明野生蕉类群、闽江上游及附近支流的南平野生蕉类群和闽江下游的福州野生蕉类群。研究认为,闽江流域野生蕉资源丰富的遗传多样性主要来源于自然居群间生境异质化所引起的高频率遗传变异,且三明野生蕉类群的遗传多样性和遗传分化程度最高,可能是福建野生蕉的起源中心,也是野生蕉资源开发和利用的最主要群落。此外,水流是闽江流域野生蕉遗传迁移最关键的自然主导因素。     

神农架山体对濒危植物连香树遗传结构影响的研究

山体屏障能阻断植物连续的生境,干扰居群的基因交流,从而影响植物居群的遗传结构.本研究应用AFLP标记探讨神农架地区南北坡4条河岸带分布的连香树4个居群的遗传多样性水平,以及山体隔离对居群遗传结构和基因流的影响.结果显示连香树居群水平的Nei's基因多样性(h)和Shannon信息指数(/)分别为0.116和0.173,遗传多样性水平相对较高.在遗传结构方面,邻接树(NJ)和主坐标分析的结果清晰地将南北坡分开,从居群和个体上都分成两组.并且STRUCTURE的结果显示基因流在同坡向的居群间比不同坡向的居群间要大.这些表明神农架山体可能对连香树居群的基因交流产生了一定的限制作用.神农架南北坡居群间的分化程度较低(FST为0.075),推测与连香树自身有较强的种子散布和花粉传播能力有关.本研究结果表明,神农架山体及相关的生态因子可能对连香树居群的基因交流产生了限制作用.     

七筋菇自然居群的遗传结构分析

采用ISSR分子标记,对七筋菇(Clintonia udensis)17个居群的遗传多样性与遗传结构进行了研究。结果表明:七筋菇不同居群的多态位点百分率PPB为11.90%~59.52%,总的多态位点百分率PPB为98.8%,具有高的遗传多样性。Shannon多样性指数(0.6903)和基因分化系数(GST=0.6944)均揭示出七筋菇居群间存在明显的遗传差异,AMOVA分析结果也显示遗传变异主要发生在居群之间(81.47%),而居群内部的遗传变异仅为18.53%。七筋菇居群间的遗传距离从0.1871~0.6632,平均为0.3838,大于同一物种居群间的平均遗传距离值(0.05),同样表明七筋菇居群间的遗传多样性存在较大差异。七筋菇居群间的基因流Nm=0.2200,远远低于一般广布种植物的基因流(Nm=1.881)。Mantel检测显示居群间的遗传距离与地理距离之间没有显著相关性(r=0.029,P=0.3196)。七筋菇分布范围广以及其进化历史是其具有高遗传多样性的原因;居群间存在较高遗传变异可能是由于七筋菇本身的生物学特性、有限的基因流以及遗传漂变等原因造成的。     

基于ISSR的豚草和三裂叶豚草遗传多样性研究

[目的]研究不同地理种群的豚草和三裂叶豚草的遗传多样性水平和遗传结构。[方法]应用筛选的13条ISSR引物对8个豚草居群和7个三裂叶豚草居群共240个样品进行分子标记。[结果]8个豚草居群128个样品,共扩增出304条带,多态性位点比率为98.68%;Shannon''s信息指数为0.6716,Nei''s基因多样性指数为0.4788。7个三裂叶豚草居群112个样品,共扩增出266条带,多态性位点比率为95.86%;Shannon''s信息指数为0.6593,Nei''s基因多样性指数为0.4670。豚草和三裂叶豚草各居群遗传距离较近。[结论]豚草和三裂叶豚草在居群间具有一定的遗传稳定性;居群内具有丰富的遗传多样性。豚草和三裂叶豚草遗传变异主要来源于居群内部。豚草各居群遗传距离和地理距离有显著相关性,三裂叶豚草各居群遗传距离和地理距离无显著相关性。     

大王马先蒿云南五个居群遗传变异研究

采用随机扩增多态DNA(RAPD)分子标记方法,对大王马先蒿(PedicularisrexL.)分布在云南中甸、丽江、大理、武定和昆明的5个居群(其中中甸居群有3个亚居群)的遗传多样性和遗传结构进行了研究。结果表明,大王马先蒿居群具有较高的遗传多样性,多态位点百分率P、Shannon表型多样性指数I和Nei的基因多样性指数h分别为82.0%、0.361和0.240,遗传多样性水平与居群的地理分布范围相关;大王马先蒿居群间的遗传变异较高,遗传变异主要发生在居群之间,而不是居群内部;居群间遗传分化系数Gst为0.747,遗传分化明显,居群间基因交流较少。居群间的遗传距离与居群间的相对地理距离具有一定的相关性。对云南西北部中甸居群的3个亚居群的遗传多样性分析表明,居群的遗传多样性水平与海拔高度有一定的相关性。居群间遗传变异较高可能是由于大王马先蒿为短命多年生植物,繁育系统为混交型,且自交占较大比例等原因造成的。     

微粒促进培养(MPEC)联合Triton X-100原位萃取竹红菌素

竹红菌素是具有抗肿瘤、抗病毒活性的光敏性苝醌类化合物,分离自我国传统的药用真菌——竹黄菌子实体和菌丝。竹红菌素作为非卟啉类新型光敏剂,已应用于肿瘤、真菌疾病的光动力治疗(photodynamic therapy, PDT)中。近年来,微粒促进培养(MPEC)技术在真菌发酵培养和生产中受到了广泛关注,笔者在竹黄菌种子培养期加入竹炭微粉(BCP)(2 g/L)处理,竹黄菌胞内竹红菌甲素(HA)含量和胞外HA产量在3 d后分别增加了63.0%～64.9%和63.5%～147.4%,发酵8 d后,HA总产量可达604.8 mg/L,是对照组的1.65倍。进一步在生产发酵阶段加入Triton X-100(25 g/L)进行萃取发酵,将胞内HA萃取到胶束溶液中,浊点系统的形成可简化HA的提取过程,提高生产效率。本研究为真菌苝醌类光敏药物生产提供了新型的萃取发酵技术。