黄芩根的解剖学研究

用常规石蜡切片方法对黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)一、二年生主根的发育及结构进行解剖学研究。结果表明,黄芩根的发育可分为原分生组织、初生分生组织、初生结构和次生生长等4个阶段。原分生组织由3群原始细胞组成,其细胞具有典型分生组织的细胞学特征;初生分生组织包括根冠原、表皮原、皮层原和中柱原,其中根冠原和表皮原具有相同的起源。初生结构由表皮、皮层和中柱组成。初生木质部为二原型。次生生长主要是由维管形成层和木栓形成层的活动完成,木栓形成层起源于中柱鞘细胞。二年生黄芩主根的主要结构与一年生的基本相同,其不同之处为:二年生主根的周皮增厚,次生木质部中木纤维成群分布,出现木间木栓;维管射线为多列且明显;在近周皮的韧皮部内出现包围石细胞的木栓环组织。     

不同理化因子对黄芩毛状根诱导的影响

目的:利用发根农杆菌1.2556诱导黄芩,得到毛状根.方法:采用共培养法诱导黄芩毛状根,研究不同外植体,不同预培养时间,不同菌液浓度,不同感染时间,乙酰丁香酮,抗生素浓度等条件对转化率的影响.结果:利用预培养2d后的茎段为转化材料,当发根农杆菌浓度在OD600值为0.5时感染10min,转化率最高.在菌液中或培养基中添加100umol/L,乙酰丁香酮可以提高黄芩毛状根的转化效率.培养基中加入250mg/L抗生素Cef能较好地抑制发根农杆菌生长.结论:用共培养法诱导出黄芩毛状根,并确定了最佳诱导条件,以提高黄芩外植体的诱导率.     

苦豆子营养器官的发育解剖学及组织化学研究

采用石蜡切片法对苦豆子(Sophora alopecuroides L.)根、茎、横走茎及叶的发育过程进行了研究,并利用组织化学的方法对生物碱在苦豆子各营养器官中的分布规律进行了测定.苦豆子根、茎及横走茎的初生生长与一般双子叶植物的发育规律一致,但在次生生长时,部分维管形成层细胞平周分裂只形成薄壁组织,从而将次生维管组织也分离成束.茎与横走茎的功能及生活环境不同,所以在结构上也存在一定的差异.叶是等面叶,上下表皮内都有栅栏组织的分布,其组织分化和发育过程与双子叶植物叶的发育规律一致.在茎、横走茎及叶主脉中,韧皮部的外侧都包围有纤维束,其来源都是原生韧皮部.应用硅钨酸、碘化铋钾及I-KI溶液进行沉淀反应,测定出生物总碱在苦豆子根、茎、横走茎及叶的薄壁组织细胞中均存在.     

黄芩愈伤组织培养条件的研究

在暗培养条件下,黄芩愈伤组织生长和次级代谢物合成的最佳培养条件:在基本培养基MS中氮源浓度为60mmol/L(NH4 ∶NO3-为1∶1),KH2PO41.5mmol/L,附加80g/L蔗糖,0.3mg/LIAA、2mg/L6-BA和200mg/L蛋白胨,(25±1)℃。培养40d后收获愈伤组织生物量达28.7g/L,总黄酮的含量为354.6mg/g,黄芩苷的含量为167.4mg/g。并发现蔗糖作为一种最佳碳源,在黄芩次级代谢物合成过程中起着至关重要的作用。     

黄芩的愈伤组织培养和黄酮类物质的积累

在暗培养条件下,黄芩愈伤组织生长和黄酮类物质积累的最佳培养条件为:基本培养基MS中的氮源浓度为60mmol·L-1(NH4+:NO3-为1:1),KH2PO4为1.5mmol·L-1,附加80g·L-1蔗糖、0.3mg·L-1IAA、2mg·L-16-BA和200mg·L-1蛋白胨,培养温度为(25±1)℃。培养40d后,愈伤组织生物量为28.7g·L-1,总黄酮产量达10.2g·L-1。     

bax基因调控下黄芩细胞凋亡的初步研究

bax是bcl-2家族中的一员, 其主要作用是促进细胞凋亡。在药用植物中细胞凋亡与其逆境防御机制的激活有着密切的关系,对于很多药用植物而言其防御性次生代谢产物往往是其主要药用成分。本实验以黄芩为材料,利用bax基因转化黄芩细胞,对转化后的黄芩细胞凋亡形态进行研究后发现25 μmol·L^-1,40 μmol·L^-1雌二醇均能诱导bax基因表达,且40 μmol·L^-1雌二醇诱导培养的转化细胞在培养5天后基本褐化死亡;利用Hoechst 33342和PI对经50 μmol·L^-1 EST诱导培养48 h后的转化细胞染色后发现,细胞核出现边缘化、染色质浓缩,DNA断裂形成核小体等典型凋亡特征。研究表明bax基因表达能够诱导转化后黄芩细胞凋亡,为进一步深入分析bax基因调控下黄芩细胞凋亡过程中的次生代谢机制提供了一定基础。     

黄芩的结构与黄芩苷含量的关系

应用解剖学、组织化学定位和植物化学技术,研究了一、二年生黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）营养器官的结构特征与黄芩苷积累的关系。结果表明：黄芩各营养器官的结构类似于一般草本双子叶植物,黄芩苷主要分布在各器官的薄壁组织细胞内,其中以维管组织的薄壁细胞为多。器官间含量的不同表现为根〉叶〉茎,这与其结构特征相对应,根中维管组织所占比例最大,其中薄壁组织细胞又占主要部分,故根中黄芩苷含量最高。说明根部是黄芩苷的主要贮存部位,符合黄芩以根入药的传统。不同生长期黄芩苷含量测定结果表明,两年生营养生长前期春季根内含量最高,所以春季采挖为好。     

产黄芩苷内生真菌的筛选与鉴定

从药用植物黄芩根、茎、叶和花中分离得到17株内生真菌,其发酵液对10种指示菌进行抑菌活性测定,并通过薄层色谱(TLC)和高效液相色谱(HPLC)对所分离到的内生真菌代谢产物进行分析。结果显示,所分离到的内生真菌中12株至少对一种指示菌有抑菌活性,其中3株(G2、J4和J5)具有较广的抑菌作用。从黄芩茎和花中分离得到的2株内生真菌J1、H3可以在人工培养基中产生黄芩活性成分——黄芩苷,结合菌落形态特征、显微观察及ITS序列分析,初步鉴定这2株菌株均属于青霉菌属。     

黄芩的花粉母细胞减数分裂及核型分析

采用压片法,对黄芩花粉母细胞减数分裂及核型进行了研究。结果表明:黄芩的大多数花粉母细胞减数分裂中染色体的行为正常,在终变期同源染色体配对后可形成9个二价体,后期Ⅰ染色体以9∶9的方式向细胞两极分离,其减数分裂为同时型;在少数花粉母细胞减数分裂中观察到落后染色体、染色体桥等异常行为;其花粉粒育性为76.49%。黄芩的染色体数目为2n=2X=18,核型公式为K(2n)=2X=18=16m+2 sm,染色体相对长度组成为2n=1 s+4M1+3M2+1L,其核型为"1A"型。     

黄芩提取物抗氧化性及其对肝癌HepG-2细胞的抑制作用

本研究探讨黄芩提取物的抗氧化能力以及对肝癌细胞HepG-2生长的影响。通过分光光度法、邻苯三酚自氧化法测定不同黄芩提取物对DPPH自由基、超氧阴离子的清除效果,以此考察其抗氧化性能;同时采用MTT法测定不同黄芩提取物对HepG-2细胞的生长影响来研究其抗肿瘤作用。结果显示,3种不同的黄芩提取物均具有较好的抗氧化性能,并对肝癌细胞的生长具有明显的抑制作用,黄芩正丁醇部分、黄芩乙酸乙酯部分及黄芩石油醚部分对肝癌细胞作用72h后,对HepG-2细胞的最大抑制率分别达到57.2%、51.8%和35.2%。3种黄芩提取物具有较强的抗氧化活性,且对肝癌细胞的生长有一定的抑制作用。     

黄芩过氧化物酶同工酶电泳和抗坏血酸过氧化物酶活性分析

对黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi)二倍体和同源四倍体过氧化物酶进行了同工酶电泳分析及抗坏血酸过氧化物酶活性测定。结果表明,黄芩二倍体与同源四倍体过氧化物酶同工酶酶谱一致,但后者的着色程度大于前者,二年生黄芩叶子在快速区Rf为0．494和0．512处出现新的谱带,不同发育阶段和不同组织器官的谱带存在明显差异;根和叶中谱带数最多,花其次,种子最少;试管苗谱带数先减少后增加,并在整个培养过程中出现特征性谱带C。各组织器官抗坏血酸过氧化物酶总活力差异明显,顶芽最高,叶子次之,花最低。黄芩一年生和二年生各个多倍体株系叶子抗坏血酸过氧酶总活力均高于二倍体叶子抗坏血酸过氧化酶总活力。试管苗生长过程中抗坏血酶过氧化物酶活活力的变化与生长趋势一致,表明该酶与植株生长发育紧密相关。