基于最大熵模型的我国黄芩生态适宜性研究

目的 了解黄芩的生态适宜性,筛选影响其分布的主要生态因子,预测黄芩在我国的适宜栽培区。方法 通过第四次全国中药资源普查收集黄芩药材231批次,记录采样点环境信息,应用最大熵模型和地理信息系统进行55个生态因子的综合分析。结果 降水量、植被类型及土壤类型对黄芩生长影响较大,黄芩适宜区主要集中在陕西东部、河北西部及承德大部、山西大部、北京西部、辽宁西部、山东中部与东部、江苏与安徽交界处、云南北部、四川东部与南部。结论 本研究对黄芩生态适宜区进行划分,研究结果可为黄芩栽培区域的选择提供参考依据。     

京大戟生态适宜性区划研究

目的通过研究京大戟的生态适宜性,以保护京大戟的野生资源,并为人工规范化栽培提供依据。方法收集347个京大戟分布位置和55个生态因子,导入最大熵(MaxEnt)模型进行运算,最后结合地理信息系统(GIS)确定适合京大戟生长的区域。结果影响京大戟生态适宜性的主要生态因子是年均降水量、年平均气温、11月降水量、土壤类型、最暖月最高温及植被类型。京大戟在我国具有广泛的适宜生长区域,最适宜的地区主要集中在北京市、河北省东部、山东省中部及沿海地区、山西省中南部、陕西省中南部、甘肃省西南部、云南省东南部、河南省西部、湖北省北部、安徽省东部、广西壮族自治区东北部等。结论本研究预测的适宜京大戟生长分布区域可靠,可为京大戟野生资源提供保障,并为其科学种植提供指导。     

基于GMPGIS的黄芩全球生态适宜产区分析研究

利用GMPGIS系统对黄芩的全球生态适宜性进行分析,以期为黄芩的资源分布及科学引种提供科学依据。在全球范围内共选取349个黄芩Scutellaria baicalensis分布样点,以年平均温度、最冷季均温、最暖季均温、年平均降水量、年平均相对湿度、年平均光照共6个生态因子以及不同土壤作为生态指标,利用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(GMPGIS)对黄芩全球适宜生态产区进行分析。结果表明:黄芩适宜生态产区多位于北半球,以美国、中国、俄罗斯为主要分布区域,分别占全球适宜产区总面积的19.25%、18.66%、13.15%。在国内,内蒙古自治区、黑龙江省、云南省黄芩适宜生态产区面积最广,分别占全国总面积的14.28%、8.72%、6.18%。比照黄芩各分布样点生态因子,黄芩耐寒,但不耐高温,对于年均降水量适应范围小于年均空气湿度,适生土壤以始成土、淋溶土、冲积土为主,高温多雨气候或土壤容重过高不利于黄芩生长。运用GMPGIS系统能够获取黄芩最大生态相似度区域信息,可为黄芩的资源分布探查及合理引种提供可靠的数据支撑。     

黄芩生态适宜性评价及生态因子对5种主要指标性成分的影响

目的:预测黄芩在中国的生态适宜区,研究生态因子对黄芩中5种主要指标性成分的影响,为黄芩的栽培引种提供参考。方法:Maxent模型对黄芩的生态适宜性进行评价,超高效液相色谱法测定黄芩中黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、千层纸素5种化学成分的含量,用逐步线性回归的方法研究生态因子对化学成分的影响。结果:黄芩的最适宜分布区位于大兴安岭南部山脉和燕山山脉,以此为中心适宜程度向两边逐渐降低,黄芩中的化学成分与生态因子密切相关,特别是与温度和降水的变异性密切相关。结论:得到了黄芩在中国的生态适宜区,初步探讨了生态因子对黄芩中5种指标性成分的影响。     

基于MaxEnt模型的防风潜在种植区预测

目的 分析野生防风分布信息及多个环境因子,预测防风生态适宜性区划,为栽培防风的扩大生产提供基础研究数据。方法 通过最大熵（MaxEnt）模型分别加载89个野生防风分布点数据和气候、土壤、地形、植被等多项环境数据,预测栽培防风分布区域的生长适宜度和主导环境因子。利用地理信息系统（GIS）将预测结果分别划分为不适宜区、适宜区和最适宜区。结果 建立的MaxEnt模型预测效果良好,共筛选出土壤类型、最暖季降水量、最冷季降水量、最干季平均温和坡向5个主要生态因子（累积方差贡献率为74.2%）为防风适宜生长的环境参数。结合ArcGIS软件分析认为,内蒙古中东部的赤峰市、通辽市、呼伦贝尔市、兴安盟,黑龙江东北部大庆市、佳木斯市、齐齐哈尔市,吉林和辽宁两省西部地区,河北省承德市、张家口市是防风的普遍适宜生长区。结论 建立的模型分析结果与实际考察相符,可为防风的种植区域规划提供参考。     

基于Maxent和ArcGIS的山茱萸生态适宜性区划研究

通过区划研究,预测山茱萸适宜种植区。通过走访和实地调查,收集山茱萸在全国主产区的样品分布信息。以山茱萸药材主产区14个产地89个采样点为分析基点,利用Maxent和ArcGIS对山茱萸进行生态适宜性研究,分析山茱萸生长地的相关生态因子如气候、地形等。影响山茱萸生长的主要生态因子包括11月降水量、3月降水量、植被类型等9个生态因子,山茱萸生长最适宜区域分布在河南、陕西、浙江、重庆、湖北、四川、安徽、湖南、山东等地,对山茱萸的潜在分布区进行了生长适宜性等级划分,生成山茱萸生长适宜性区划图。应用空间分析技术,阐释了山茱萸最适合生长的自然环境,也为山茱萸的野生抚育、引种栽培及人工规范化种植提供科学依据。     

甘遂生态适宜性区划研究

目的:寻找影响甘遂适宜性分布的主要生态因子,预测其在我国的生态适宜性分布区,为其适宜生产区的选择提供依据。方法:基于甘遂分布信息及环境因子数据,采用Maxent模型估算甘遂生态适宜性,利用GIS制图进行生态适宜区划分。结果:11月降水量、土壤p H、10月降水量、土壤类型、2月平均气温和海拔为影响甘遂生长的主要生态因子;甘遂最适宜分布区主要集中在陕西、甘肃东部及山西南部,宁夏南部及河北南部、河南北部和西部有小部分最适宜分布区,新疆北部、甘肃南部有零星最适宜区分布;甘遂次适宜分布区主要集中在陕西、山西、宁夏、河南、内蒙古中西部、甘肃南部、重庆、四川东部、河北南部、山东中部和东部地区。结论:本研究结果与甘遂历代产区基本一致,可以为甘遂野生资源探测、建立野生资源保护区及引种栽培选址提供依据。     

基于TCMGIS的百蕊草产地适宜性定量分析

目的：通过对野生百蕊草标本的生态因子研究，寻找适宜百蕊草生长特性的潜在分布区域。方法：利用中药材产地适宜性分析地理信息系统（TCMGIS）对699个百蕊草标本地理分布信息进行研究，分析百蕊草不同生态相似度下适宜产地空间的分布状况。结果：百蕊草适宜分布区主要位于我国温带季风气候区和亚热带季风气候区，且处于我国湿润区和半湿润区；生态相似度100%的最适生长区域较为广泛，分布在30个省区的2049个县市，面积总和为3 183 197.7 km2，生态适宜区主要集中在我国西南、东北、华东、华北、华中等地区。结论：为百蕊草的分布研究、野生资源保护、人工引种栽培和新产区预测等方面提供参考。     

河北省主要道地药材生产前景看好

河北省中药材资源丰富,产量较大,质地优良。1983年至1988年历时5年的中药资源普查所作的专题报告,河北大宗道地药材品种有14个:黄芩、柴胡、酸枣仁、枸杞子、知母、紫菀、天花粉、白芷、北沙参、远志、全虫、丹参、茧丝子、槐米。 一、河北是野生黄芩的主产区,主要分布在燕山、太行山和坝上。尤其是承德市燕山山地丘陵生产的黄芩,以质量优良而闻名于世,被世人称做“热河黄芩”。1983年在承德地区的兰田镇进行野变家的试验,取得成功,并成为黄芩种子的基地和集散地。     

贵州栽培太子参质量评价及生长区划

为贵州省栽培太子参的引种栽培选址和合理生产布局,以及GAP种植基地选址提供科学依据。该文采用最大信息熵(Maxent)模型确定生态因子的贡献率,利用Arc Map空间分析功能划分太子参的适宜生长种植区,量化太子参最优生境范围,并探讨了环境因素对太子参药材质量的影响。贵州太子参最适宜区主要集中在施秉县、黄平县、凯里市中东部、岑巩县、余庆县南部、铜仁市西部等地区。太子参最适宜区面积达6 405.39 km~2,占研究区总面积的3.64%。土壤类型、最暖季降水量、坡向、坡度、最暖月最高温、土壤有机碳含量、最干月降水量这7个生态因子对太子参的生长影响最大。利用空间信息分析技术准确对贵州栽培太子参的最适宜种植区和最优生境进行了科学综合评价,建议将黔东南州的岑巩县和镇远县作为值得开发的太子参潜在适宜种植区。     

黄芩不同种源对其药材品质的影响

目的筛选出适合陕西渭北汉源地区生长的黄芩优良种质。方法将收集河北、山西、山东、陕西、安徽、甘肃、河南、内蒙古8个省份38批样品种质种植于淳化县种植基地,通过外观指数、药典常规项、含量测定3方面指标观测,综合评价药材品质,进一步筛选出适合陕西渭北汉源地区生长的黄芩优良种质。结果不同省份产的黄芩样品外观分布有显著性差异;样品均符合《中国药典》2020年版的规定,其中河北产黄芩种源样品醇溶性浸出物水平最高,含水量最低,总灰分符合要求;山西与河北产黄芩总成分含量最高。结论综合评价得河北产黄芩种质种植后所得药材品质更为优良。     

土壤中无机元素对不同产地黄芩中无机元素和黄芩苷量的影响

目的研究土壤中无机元素对不同产地黄芩中无机元素和黄芩苷量的影响。方法测定山西、河北、山东、甘肃4个地区的黄芩中黄芩苷量、无机元素量及土壤中无机元素量,采用SPSS 17.0软件对所得数据进行统计分析。结果不同产地黄芩中黄芩苷的量顺序依次为河北承德山西运城山东临沂甘肃定西。黄芩中K、Fe、Mg量较高。各地黄芩中无机元素量和土壤中无机元素均成正相关,其中山东临沂所产黄芩和土壤中无机元素相关系数为0.953,呈显著正相关。黄芩苷仅与K、Fe、Mn呈正相关,与Cu、Zn、Mg均呈负相关。结论土壤中无机元素量的多少对黄芩中无机元素量存在一定影响,且黄芩中无机元素量与黄芩苷量具有一定相关趋势。     

二年生黄芩生长发育及有效成分动态研究

目的:研究承德地区二年生黄芩生长发育及有效成分动态积累变化规律.方法:2008年5月1日到10月15日每隔15 d取样一次,并记录物候期,所取黄芩样品采用高效液相色谱法测定其黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素含量,用紫外分光光度法测定其总黄酮含量.结果:承德地区二年生黄芩地上部有两次营养生长,总的生长规律是慢-快-慢.根部总的生长规律是快-慢-快,折干率在枯萎期最高达到55.31％.黄芩苷和总黄酮含量的变化相似,即5月中旬最高,分别为17.61％,42.92％,黄芩素和汉黄芩素含量相似,即6月份最高,分别是2.63％,0.49％.结论:承德二年生黄芩黄芩苷和总黄酮5月中旬最高,黄芩素和汉黄芩素6月份最高,折干率10月中旬最高.     

黄芩-果树间作的生态种植技术探究

目的:探究不同种植模式下黄芩产量、质量及综合效益的差异,分析黄芩-果树间作的种植技术原理,为黄芩的生态种植推广应用提供理论依据。方法:通过高效液相色谱法测定黄芩药材中黄芩苷含量,采用SPSS24.0统计软件对黄芩-果树间作移栽、单作移栽和单作直播3种种植模式下黄芩种子的千粒质量、发芽率、发芽势及3种种植模式下黄芩药材的产量、黄芩苷含量、白粉病病情指数进行统计分析。结果:与单作直播种植模式相比,黄芩-果树间作种植模式提高了黄芩种子和药材的产量,降低了黄芩白粉病病情指数,经济产值是黄芩单作移栽种植模式的2.96倍,是单作苹果种植模式的1.32倍。结论:在黄芩适宜种植区内合理利用果树下的土地资源进行黄芩-果树间作种植,不仅能减少成本投入、增加种植户的经济效益,还可以减少农药施用、提高黄芩药材的安全品质、保护和改善生态环境、实现果树与黄芩共生互利,具有较高的生态价值与社会价值。     

生态因子及关键酶基因表达对秋季黄芩采收期主要药效成分合成的影响

目的研究黄芩秋季采收期药效成分的动态变化及生态因子和关键酶表达对其的影响。方法以人工栽培的一年生黄芩为研究对象,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法测定秋季连续时间黄芩根组织中9种关键酶基因(PAL、C4H、4CL、CHS、CHI、FNS、F6H、UBGAT、GUS)的表达量;采用HPLC法测定黄芩根中4种主要黄酮类化合物(黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素)的含量;以生态气象站对黄芩样地气象数据进行采集;采用SPSS统计软件和DPS统计软件进行数据分析。结果 4种黄酮类化合物含量在一年生黄芩秋季呈缓慢下降的趋势,因此黄芩秋季最佳采收时间应在9月初;灰色关联度分析结果表明影响4种黄酮类药效成分较大的生态因子为土壤含水量、最高空气温度、空气湿度、光合有效辐射;C4H、UBGAT基因的表达对黄芩秋季根部黄酮类化合物的积累具有重要影响;最大降雨强度可能通过对关键酶基因表达的影响来间接影响黄芩药效成分的积累。结论明确了一年生黄芩秋季采收期4种主要黄酮类药效成分的动态变化和黄酮类化合物关键酶基因的表达,为黄芩黄酮类化合物合成生理生态机制的明晰和黄芩药材质量的提高提供了理论依据。     

不同产区黄芩SSR分子标记鉴别研究

目的 采用简单重复序列（SSR）分子标记技术鉴定不同产区黄芩种质资源。方法 基于黄芩基因组数据设计SSR引物,并对来自河北、东北（辽宁、吉林地区）、内蒙古、山东、山陕（山西和陕西）地区共计5个产区的黄芩进行遗传多样性分析及聚类分析。结果 引物组合Sb2、Sb16、Sb22、Sb23、Sb26可以对产地为辽宁、吉林的黄芩进行鉴定区分;引物组合Sb21、Sb22、Sb28可以对产地为内蒙古的黄芩进行鉴定区分;引物组合Sb5、Sb13、Sb16、Sb22可以对产地为陕西、山西的黄芩进行鉴定区分。结论 研究结果可为不同产区黄芩种质资源的鉴定提供一种准确、高效的技术方法。     

基于抗菌活性及病理指标评价子芩与枯芩对肺炎的药效学差异

目的比较子芩与枯芩(均为黄芩的根)体外抗菌活性及体内对肺炎大鼠的药效学差异。方法采用体外实验,以二倍微量稀释法测定子芩与枯芩对肺炎链球菌的最小抑菌浓度(MIC);体内实验以肺炎大鼠为模型,选择体温、肺脏指数、血常规检测以及大鼠肺部病理切片为评价指标评价子芩与枯芩对肺炎大鼠作用的药效学差异;采用偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)法,对子芩和枯芩的抗菌活性及病理指标进行分析。结果子芩对肺炎链球菌的MIC为0.5 g/mL,枯芩的MIC为0.25 g/mL;子芩和枯芩均能显著降低肺炎大鼠的体温、肺脏指数、全血中白细胞数、中性粒细胞数和淋巴细胞数;PLS-DA分析显示子芩与枯芩的体外抗菌活性及体内抗肺炎活性具有显著差异。结论子芩与枯芩对肺炎均具有一定的治疗作用,两者的作用强度有明显差异,枯芩作用优于子芩。     

前胡药材香豆素类成分品质区划研究

目的 预测前胡药材全国潜在分布,寻找影响其分布的主要生态因子,明确前胡优质药材空间分布。方法 通过查阅文献、网络标本馆平台数据及实地调查等方法获取关于前胡药材的分布信息,利用地理信息系统（GIS）和最大信息熵模型分析其分布地区的主要生态因子;高效液相色谱法（HPLC）测定前胡药材香豆素类化学成分含量,构建香豆素类成分与生态因子间的回归模型,使用ArcGIS软件空间分布估算对药材品质进行区划分析。结果 影响前胡分布的主要生态因子为降水量;前胡适宜区主要集中在湖北、湖南、重庆交界处和浙江、安徽、江西交界处。其中,浙江西北部与安徽东南部交界的天目山脉、湖北西南部与湖南西北部交界的武陵山脉所产前胡药材品质较高。结论 初步揭示前胡药材的道地性,为前胡引种栽培提供参考。     

黄芩水煎剂对尿道致病性大肠埃希菌的转录组影响分析

目的探讨黄芩水煎剂抑制尿道致病性大肠埃希菌的分子机制。方法采用RNA-seq技术分析黄芩水煎剂对尿道致病性大肠埃希菌临床分离株(NB8)转录组的影响。设黄芩组和阴性对照组2个组,黄芩组用10倍MIC浓度的黄芩水煎剂(62.5 mg/mL)作用于尿道致病性大肠埃希菌NB8株30 min,对照组给等量生理盐水,提取细菌总RNA,去除rRNA,反转录合成cDNA,在HiSeq2000测序平台上进行转录组测序,利用BIGpre、Tophat、Cufflinks等生物信息学工具软件进行转录组数据处理;并将得到的表达谱作差异表达、GO和COG功能富集以及KEGG代谢通路分析。结果黄芩组和对照组之间差异表达基因共有1 665个,其中上调基因为1 169个,下调基因为496个;在黄芩水煎剂的作用下,尿道致病性大肠埃希菌NB8株糖酵解、三羧酸循环和脂肪酸生物合成等关键代谢途径的编码基因以及核糖体蛋白的编码基因显著下调,而细菌趋化性和鞭毛组装途径以及ABC转运蛋白通路相关基因表达显著上调。结论阐明了黄芩水煎剂抑制尿道致病性大肠埃希菌的分子机制,黄芩作用的靶位是糖酵解、三羧酸循环、脂肪酸的生物合成途径和蛋白质的翻译;此外,细菌趋化性、鞭毛组装途径和ABC转运蛋白在细菌对黄芩的应激反应中也具有重要作用。