穿龙薯蓣种群生命表的研究

通过对吉林省三岔子林业局的野生穿龙薯蓣(Dioscorea nipponica)年龄结构的调查,编制出了其野生种群的静态生命表。结果表明:3~15年间,死亡率非常低。而15年之后,特别是25年之后的死亡率明显升高;年龄结构,在30年之前,各龄级的株数基本符合正态分布规律,而30年之后却偏离了这个规律,表现为各龄级的株数成直线减少;生命期望值在30年之后明显增大。这充分表明了该地区穿龙薯蓣的种群正趋于衰退,该物种日趋濒危。     

盾叶薯蓣环阿屯醇合酶全长基因的克隆与分析

环阿屯醇合酶(cycloartenol synthase,CAS)是薯蓣皂甙元生物合成途径中的第一个关键酶.以基因组DNA为模板,利用染色体步行和长距离PCR方法首次克隆了盾叶薯蓣CAS全长基因.序列分析比较结果表明,盾叶薯蓣CAS全长基因为7 192 bp,由18个外显子和17个内含子组成.外显子总长为2 280 bp,编码759个氨基酸,最长的外显子为198 bp,最短的为47 bp;内含子总长4 912 bp,最长的内含子为1 551 bp,最短的为68 bp.Southern blot杂交分析表明,CAS基因在盾叶薯蓣基因组中为单拷贝.     

薯蓣皂素的节水生产工艺研究

盾叶薯蓣是我国特有的甾体激素类药源植物,其根茎所含的薯蓣皂素是合成多种甾体激素的前体物质。本文在预发酵酸水解的基础上探讨不同盐酸浓度、不同加水量以及不同中和试剂对薯蓣皂素提取率的影响,旨在降低生产过程中的耗水量。实验结果表明:HCL浓度为2.5 mol/L时,薯蓣皂素提取率最大,为2.408%;皂素含量随加水量的减少而减少;最佳的中和试剂为CaO。     

不同倍性盾叶薯蓣的核型分析

采用根尖压片技术对盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C.H.Wright)野生和栽培植株的染色体进行核型研究。结果表明,野生盾叶薯蓣为二倍体,其核型公式为2n=2x=20=14m+6sm。4个栽培植株均为四倍体,它们的核型公式分别为:株系A02-6为4x=40=20m+18sm+2st,株系A05-6为4x=40=16m+22sm+2st,株系A09-2-1为4x=40=18m+20sm+2st,株系‘红卫’为4x=16m+22sm+2st。不论是野生种还是栽培株系的核型类型均为2B型,且二倍体与四倍体间、四倍体的不同株系间的核型均存在较大差异。     

基于RAPD标记的叉蕊薯蓣和粉背薯蓣不同居群遗传多样性研究

采用RAPD分子标记技术对6个叉蕊薯蓣(Dioscorea collettii Hook. f.)居群及5个粉背薯蓣[D. collettii var. hypoglauca (Palibin)C. T. Ting et al.]居群的遗传多样性进行了分析,并基于遗传相似系数采用UPGMA法对11个居群进行了聚类分析.用14个寡聚核苷酸引物共扩增出170条带,其中多态性条带161条,多态性条带百分率高达94.71%; 粉背薯蓣5个居群多态性条带百分率的变化幅度(81.25%～89.29%)略大于叉蕊薯蓣6个居群(82.00%～84.21%).粉背薯蓣居群间的有效等位基因数(Ne)、Nei's基因多样性指数(h)和Shannon多样性指数(I)分别为1.368 5、0.238 4和0.376 3,叉蕊薯蓣居群间的Ne、h和I分别为1.331 1、0.197 2和0.298 3;叉蕊薯蓣与粉背薯蓣间的基因分化系数(Gst)为0.122 8,基因流(Nm)为3.570 7.二者间的遗传相似系数为0.922 3, 遗传距离为0.080 9; 其中, 粉背薯蓣江西庐山居群和叉蕊薯蓣云南丽江居群间的遗传距离最远,达0.693 1;叉蕊薯蓣云南蒙自和云南景洪居群间的遗传距离最近,仅0.219 4.根据聚类分析结果可将参试的11个居群分成4组,其中,所有的叉蕊薯蓣居群和粉背薯蓣浙江临安居群聚成第1组,粉背薯蓣重庆南川居群和湖南衡山居群聚为第2组,粉背薯蓣湖南永顺居群和江西庐山居群则各自独立成组.研究结果证明,叉蕊薯蓣和粉背薯蓣这2个类群之间为原变种和变种的关系,并存在着变种水平上的分化不完全.     

4种薯蓣属植物的分子鉴别和亲缘关系研究

为揭示薯蓣属植物的亲缘关系,根据叶绿体matK、rbcL、trnL-F和psbA-trnH序列片段,对小花盾叶薯蓣(Dioscorea sinopatviflora)、盾叶薯蓣(D.zingibiernsis)、黄独(D.bulbifera)和山药(D.polystachya)进行种间分子鉴别研究,并探讨这4个片段在薯蓣属植物系统发育上的意义。结果表明,4种薯蓣属植物共22份材料的matK、rbcL、trnL-F和psbA-trnH序列片段的长度分别为1026~1142 bp、1156~1178 bp、744~822 bp和355~599 bp。用PAUP 4.0b10和贝叶斯推断构建的系统发育树分析表明,云南的黄独与盾叶薯蓣的亲缘关系较近;小花盾叶薯蓣与盾叶薯蓣的亲缘关系很近;而非洲的黄独与云南的黄独的亲缘关系很远。但仅用这4个cpDNA片段还不能完全区分小花盾叶薯蓣和盾叶薯蓣,这说明基于这4个序列片段的系统发育证据与4种薯蓣属植物属内的分类划分并不十分吻合。     

薯蓣属根状茎的组织结构和萆薢类药材鉴别

应用显微镜观察了中国薯蓣属根状茎组17种1亚种1变种根状茎组织结构。结果显示,(1)根状茎均由周皮、内外侧基本组织和散生维管束组成;(2)木栓层外方常见被挤压或残留的基本组织薄壁细胞,并有木化厚壁细胞及石细胞;外侧基本组织含有散生或稀疏排列成环的粘液细胞(含草酸钙针晶束);内侧基本组织占广大部位,薄壁细胞愈近中央部位的愈大,维管束绝大部分外韧型,无形成层;(3)木质部有大型管胞或导管,管壁孔纹或网纹增厚,大形筛管易见,导管多短节状,显示了演化上的原始性;淀粉粒形态结构多样。结果表明,薯蓣属根状茎组织结构特点可作为分类依据,并显示了该组为一个自然类群。其中,药材粉萆薢(粉背薯蓣、叉蕊薯蓣)、绵萆薢(绵萆薢、福州薯蓣)的原植物根茎组织结构具有明显的鉴别意义。     

盾叶薯蓣离体成花的影响因素及组织学观察

研究了居群、外植体类型、激素、铁盐对盾叶薯蓣（Dioscorea zingberensis C．H．Wright）离体成花的影响,建立了从花序切段高效直接再生花序和小花的实验体系。以不同的培养基对5个居群盾叶薯蓣的花序进行离体培养,利用石蜡切片技术观察再生花序的发生。结果表明5个居群的盾叶薯蓣都能直接再生花序,与花器官相关组织的外植体均具有不同程度的花序再生能力。培养基的组成对离体花序诱导率有很大影响,BA促进形成花序,KT与高浓度的铁盐促进形成营养芽。其中,MS＋2．0mg／LBA＋0．2mg／LNAA最有利于花序再生及发育。切片观察表明,离体再生的花序主要发生于花序轴与花蕾交界处的苞片以及小花的花被片表层细胞。     

薯蓣皂甙元ELISA定量分析方法的建立Ⅰ-薯蓣皂甙元全抗原的合成

建立薯蓣皂甙元的ELISA定量分析方法必须先合成薯蓣皂甙元的全抗原。试验利用薯蓣皂甙元3位上的-OH,在DMAP的催化下,薯蓣皂甙元与丁二酸酐反应,生成薯蓣皂甙元丁二酸单酯,用MSI、R1、H NMR1、3CNMR等方法对产物结构进行了表征。用混合酸酐法制备薯蓣皂甙元与牛血清白蛋白的结合物(DG-HS-BSA),碳二亚胺法制备薯蓣皂甙元与卵清蛋白的结合物(DG-HS-OVA),经TNBS测定,每分子结合物连接的薯蓣皂甙元分子数分别为28.0和8.8。