海拔对当归中阿魏酸量的影响及关键因子分析

目的 在不同海拔进行当归Angelica sinensis生态适应性实验,探索影响当归阿魏酸积累的关键因子.方法 通过田间实验测定当归阿魏酸量的变化和生理生化指标、光合参数、生态因子.结果 当归根中阿魏酸量随海拔升高而增加,且海拔2780m处理比海拔2360m处理高14.5％,差异显著(P＜0.05).分析影响当归阿魏酸积累的关键因子表明,降雨量(r=0.8988)和温度(r=-0.7991)是关键生态因子,可溶性糖(r=-0.9749)和超氧化物歧化酶(SOD)(r=-0.8408)是关键生理生化因子,湿度(r=0.9699)和光合活性辐射(r=0.9467)是关键光合参数因子.结论 适当升高种植海拔,增加降雨量和湿度,降低温度和可溶性糖量均有利于当归中阿魏酸的转化积累.     

甘肃产当归生态适宜性研究

目的研究甘肃省当归Angelica sinensis的生态适宜性,指导甘肃产当归的合理栽培。方法通过走访和实地调查,从甘肃当归栽培县区采集不同分布地点的样品共计1 545份,使用GPS获取每个采样点的经度、纬度、海拔等相关地理信息,结合全国生态环境因子数据,利用Maxent模型和ArcGIS软件的空间分析功能进行分析。结果当归分布适宜度较高的区域在甘肃省东南部。影响当归适宜性分布的主要生态因子为海拔高度、3月份降雨量、5月份降雨量、最湿月降雨量、12月份降雨量、土壤酸碱度。结论研究结果与当归多生长于海拔2 000～3 000 m的高寒山区及高原平坦牧场地带,喜气候凉爽,土壤水分适中,微酸性至中性肥沃疏松棕褐沙壤土基本一致,可为甘肃省当归栽培区域的合理分布提供科学依据。     

海拔梯度对当归光合产物积累与分配格局的影响

目的:研究甘肃岷县不同海拔对当归光合产物积累和分配格局的影响,为扩大当归适宜生态区提供理论参考。方法:采用田间试验,研究2 300 m～2 800 m海拔范围内不同梯度下当归光合产物积累规律和分配格局。结果:9月25日前,光合产物积累总量随海拔升高而降低,依次为176 g/株、166 g/株和128 g/株,且低海拔和中海拔显著高于高海拔(P0.05),9月25日后,中海拔分别比低海拔和高海拔高13.9%和11.1%,差异显著(P0.05);当归光合产物积累速率也存在明显海拔效应,高海拔(46.7%)和中海拔(43.7%)间无显著差异,但均显著高于低海拔(33.1%);干物质向根中分配比例超过30%的时间不同,高海拔较其他2个海拔提前10 d,并且后期分配比例(约54%)高于其他2个海拔(49.8%～50.9%),这为采收期当归产量形成奠定基础;药材产量从高到底依次为:中海拔(28.4 g/plant)、高海拔(26.6 g/plant)和低海拔(21.8 g/plant),中海拔和高海拔分别比低海拔高30.2%和22.2%,差异显著(P0.05),这与光合产物积累速率结果一致。结论:海拔通过改变光合产物分配格局和干物质积累速率而影响产量形成,故适当升高种植海拔有利于光合产物向根分配,进而提高当归药材产量,这为产区扩大当归适宜生态区提供理论参考。     

中药材黄芪中无机元素含量的环境影响因素的Logistic回归分析

目的:研究中药材黄芪中无机元素含量的环境影响因素并予以Logistic回归分析。方法:选取2016年3月至2018年3月武汉市第三医院购买的源自不同采集地的中药材黄芪20批进行研究,采用微波消解以及全发射X射线荧光光谱法分别测定20批黄芪中无机元素(包括K、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Ba、Pb)的含量。并通过逐步Logistic回归分析中药材黄芪中无机元素含量与海拔、经度、维度、坡向以及坡度5个生态因子的关系。结果:20批黄芪药材中K、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Ba、Pb存在一定差异。将20批黄芪采集点的生态因子作为自变量,将样品中的无机元素含量作为因变量,去除无显著影响的自变量,建立多元线性回归方程。并将海拔、经度、维度、坡向以及坡度5个生态因子分别记为X1、X2、X3、X4、X5,将12种无机元素的含量分别记为Y1(K)、Y2(Ca)、Y3(Cr)、Y4(Mn)、Y5(Fe)、Y6(Ni)、Y7(Cu)、Y8(Zn)、Y9(As)、Y10(Cd)、Y11(Ba)、Y12(Pb)。其中Y4、Y6、Y9、Y10、Y12未选上任何自变量,剩余7种无机元素含量可能与环境因素存在密切相关,其回归方程如下:Y1=-1. 829×105+6. 031X1+4. 516×103X2 (R=0. 725); Y2=-1. 533×105+3. 930×103X2 (R=0. 895); Y3=2. 386+5. 260X4 (R=0. 747); Y5=-13. 800+6. 812×103X5 (R=0. 438); Y7=1. 877+1. 409X4+70. 006X5(R=0. 688); Y8=1. 288+2. 801×102X5(R=0. 639); Y11=42. 477-0. 036X1+3. 412×102X5(R=0. 654)。结论:中药材黄芪中无机元素含量受环境影响较为明显,且与海拔、经度、维度、坡向以及坡度存在密切相关,值得临床重点关注。     

基于生物量、活性物质积累和抗氧化能力的当归高海拔种植区域选择

目的以根茎生物量、活性物质含量以及抗氧化能力为指标,选择适宜提高当归品质的高海拔种植区域。方法在严格控制种质、水分和土壤养分的条件下,以不同海拔(2 100、2 500和2 900 m)2年生当归根茎为材料,分别对干质量、活性物质含量以及抗氧化能力进行测定与分析。结果高海拔虽不能促进当归根茎生物量,却显著提高了活性物质的积累量和抗氧化能力;以单株积累量计算,2 900 m未抽薹当归根茎中阿魏酸、可溶性糖、酚和黄酮类含量分别为2 100 m植株的2.06、1.13、1.34和1.15倍;体外抗氧化能力也随海拔升高逐渐增加。综合分析表明,在2 100～2 900 m海拔内,未抽薹当归根茎中活性物质的总积累量(干质量和单株)均随海拔升高逐渐增加。结论提升当归种植海拔高度可显著提高根茎活性物质量;活性物质生物合成与积累受到低温和光照的综合调控。该研究结果将为提高当归产量和品质以及大面积种植栽培提供理论基础与依据。     

当归药材生产区划研究

通过走访和实地调查,收集当归在全国的栽培信息。以当归药材主产区43个采样点为分析基点,分析当归各类功效性成分,综合气候、地形等相关生态因子,利用GIS技术和最大信息熵模型分析当归适宜性分布。应用R语言构建当归有效成分与环境因子之间的关系模型,采用ArcGIS软件空间计算方法进行当归品质区划。研究结果显示影响当归适宜性分布的主要生态因子为海拔、土壤亚类、5月份降水量和最暖月最高温等4个生态因子,这与当归喜冷凉湿润气候,适宜于分布在土层深厚区域的生活习性相一致。此外,以当归功效性成分为指标的生态适宜性区划结果还提供了传统分布区以外的新适宜分布区,为开展当归合理引种栽培提供了科学依据。     

施钾对当归苯酞类成分含量动态的影响

目的:研究施钾量对不同生长期当归根系中藁本内酯,洋川芎内酯A,洋川芎内酯H,洋川芎内酯I,阿魏酸松柏酯,丁烯基苯酞及欧当归内酯A等苯酞类成分含量动态的影响,为合理制定当归施用钾肥方案提供科学依据。方法:在大田试验条件下,研究施K_2O量为0 kg·hm~(-2)(K_0),150 kg·hm~(-2)(K_1),300 kg·hm~(-2)(K_2),450 kg·hm~(-2)(K_3),600 kg·hm~(-2)(K_4)和750 kg·hm~(-2)(K_5)对当归苯酞类成分动态含量的影响,采用HPLC测定不同生长期当归根中上述7种成分含量。结果:施钾并不改变当归根中苯酞类成分含量随生长期变化而变化的趋势;不同施钾量对当归苯酞类成分含量有显著影响(P0.05)。在本试验条件下,K_2O以450 kg·hm~(-2)处理对增加当归根中苯酞类成分含量的效果最好。结论:施钾能提高当归根中苯酞类成分含量,但施钾不会改变整个生育期内当归根中苯酞类成分含量的总体变化趋势。     

基于空间分析的昭通天麻生态适宜性区划研究

利用最大信息熵模型(Maxent)与地理信息系统(Arc GIS),综合气候、地形、土壤、植被等相关生态因子,对昭通天麻的潜在分布区域进行了生态适宜性等级划分。结果表明,昭通天麻的最适生区(适宜系数0.6)主要集中分布在云南昭通(镇雄、彝良和大关,总面积2 872 km2)和贵州毕节(赫章、毕节和威宁,总面积1 251 km2)境内。影响昭通天麻分布的主要环境因素为海拔、11月平均降雨量、10月份降雨量、植被类型、3月平均降雨量、4月平均降雨量、土壤类型、等温性、6月平均降雨量等。昭通天麻最适区环境参数为海拔1 450~2 200 m,年平均气温为11~13.0℃,最冷月(1月)平均气温2.8~4.0℃,最热月(7月)平均气温18.0~20.4℃,年均降雨量在900 mm左右,土壤为黄壤、黄棕壤,酸性或微酸性的砂壤土。研究结果可为昭通天麻的生产区划和仿野生栽培的选址工作提供科学依据。     

基于TCMGIS的当归生态适宜性研究

应用《中药材产地适宜性分析地理信息系统》（TCMGIS）对当归Angelica sinensis(Oliv.)Diels在全国的生态适宜区进行分析。以当归药材主产区22个生产点为分析基点，选取1月最低温、7月最高气温及其年降水量、相对湿度、海拔、土壤类型等影响当归生长发育的关键生态因子，通过对主产地野外GPS采点调查确定当归的各生态因子的属性数值范围。研究结果表明：当归适宜产地主要分布于我国的甘肃南部、云南西北部、四川北部及西南部、陕西南部，湖北西部、贵州西北部，河南、宁夏、山西等省市自治区也有少量分布，还在西藏东南部发现有很大的区域为当归种植的适宜区。     

海拔高度和播期对直播当归产量及品质的影响

目的:研究不同海拔高度和不同播期对直播当归生物量、产量和品质的影响,为当归直播栽培技术提供理论依据。方法:采用二因素试验进行海拔高度和播期对直播当归产量和品质的影响研究,海拔设2 500、2 000和1 500 m,播期设秋季8月29日和春季4月3日、4月24日,裂区试验设计。结果:同一海拔高度下,播期越早,直播当归的根和地上部生物量越大;在同一播期下,以2 000 m海拔高度根和地上部生物量最大,其次为1 500 m海拔,2 500 m海拔当归根和地上部生物量最小,三者之间差异显著(P0.05)。在2 000 m海拔下播期为8月29日的直播当归各项生物量均表现出一定优势,产量也最高,达到了13 840.95 kg/hm2,显著高于其他处理,比该地区移栽当归的产量也高出了15.3%,当归药材品级也显著优于其余处理,当归的浸出物、挥发油和阿魏酸含量均达到中国药典规定的标准。结论:以2 000 m海拔8月下旬秋季直播当归根长、根粗、株高、叶片数、干鲜物质积累量等指标均表现最好,其次是1 500 m海拔高度,2 500 m的最差。因此,当归直播栽培区海拔范围可降低至1 500~2 000 m。     

川黄柏和关黄柏全球产地生态适宜性分析

目的:黄柏是中国传统大宗中药材,"三木药材"之一,国家二级保护植物,是退耕还林、天然林保护工程和荒山造林的优良树种,具有较高的经济和生态价值。根据物种和产地不同,黄柏分为"川黄柏"和"关黄柏",通过产地适宜性研究分析其潜在的适宜分布区,为正确选择物种及栽培区域提供科学依据。方法:收集全球道地产区、主产区、野生分布区样点生态信息,其中川黄柏364个样点,关黄柏247个样点,采用《药用植物全球产地生态适宜性信息系统》(GMPGIS)分析其全球适宜生长区域。结果:川黄柏和关黄柏全球适宜分布区域有明显分界,川黄柏主要分布于亚热带季风气候区,在亚洲、欧洲、北美洲、南美洲、大洋洲均有一定面积的最大生态相似度区域,包括中国、美国、法国、巴西、日本、意大利、新西兰等65个国家和地区。关黄柏主要分布于温带季风气候区,在亚洲、欧洲、北美洲有一定的生态相似度区域,包括美国、中国、俄罗斯、加拿大等30个国家和地区。结论:GMPGIS分析结果能为黄柏引种时选择正确的基原物种和栽培区域提供科学依据。     

白木香转录因子AsMYB1和AsMYB2克隆及表达分析

MYB类转录因子是数量最多、功能最多样化的转录因子家族之一。该研究根据白木香转录组高通量测序结果设计引物扩增白木香中MYB基因,利用RT-PCR技术从白木香中首次克隆得到2个MYB基因c DNA全长,分别命名为AsMYB1,AsMYB2,并对MYB蛋白质进行跨膜结构分析和聚类分析,预测其生物学信息;利用实时荧光定量PCR技术检测AsMYB基因在不同组织,及在NaCl、低温(4℃)、重金属(CdCl_2)、干旱(甘露醇)4种非生物胁迫和脱落酸、水杨酸、赤霉素、茉莉酸甲酯4种外源激素处理下的表达差异。该研究中克隆获得的AsMYB1基因全长1 063 bp,编码353个氨基酸;AsMYB2基因全长1 081bp,编码359个氨基酸。2个基因具有组织表达特异性;AsMYB1,AsMYB2基因的转录水平受到不同生物胁迫和外源激素的影响,说明MYB基因对白木香防御反应和激素信号传导具有重要的作用。     

椪柑柠檬苦素-UDP-葡萄糖基转移酶基因的克隆、分析及表达

目的克隆中药橘核主要来源品种椪柑Citrus reticulata的柠檬苦素-UDP-葡萄糖基转移酶(limonoid-UDP-glucosyl transferase gene,LGT)基因,并进行生物信息学及表达分析为橘核有效成分合成及调控机制研究提供基础。方法克隆获得LGT序列,通过生物信息学对该基因蛋白的特征进行分析,构建LGT与相关物种LGT的系统进化树,利用RT-PCR分析橘皮、橘肉以及橘核中LGT基因表达量,并进行分析和比较。结果测序所得椪柑LGT序列全长为1 530 bp,具有1 509 bp的完整开放阅读框,编码502个氨基酸。并对其蛋白二级、三级结构进行了分析和预测。基因表达分析结果发现椪柑LGT基因在橘核中表达量最低,其次为橘皮,表达量最高为橘肉。结论成功克隆、分析并表达了椪柑LGT基因,为橘核中柠檬苦素类物质合成及调控机制研究提供基础。     

夏天无HPLC指纹图谱及多指标含量测定研究

目的建立夏天无HPLC指纹图谱及多指标成分测定方法,为夏天无药材质量标准提升提供科学依据。方法采用HPLC法,Diamonsil C18(250 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱;以乙腈-0.2%冰醋酸溶液(三乙胺调pH 6.0)为流动相,梯度洗脱;体积流量1.0 mL/min;柱温35℃;进样量10μL;检测波长280 nm;建立15批夏天无药材的指纹图谱,用中药色谱指纹图谱相似度评价系统软件(2012A版)进行评价,聚类分析和主成分分析将15批药材分为2类,同时测定原阿片碱、黄藤素、荷包牡丹碱和延胡索乙素4种成分的含量。结果建立了夏天无药材的HPLC指纹图谱,共标定了10个共有峰;原阿片碱、黄藤素、荷包牡丹碱和延胡索乙素线性关系良好,r均大于0.999 9,平均回收率分别为97.12%、100.09%、98.53%、99.71%。结论 HPLC指纹图谱结合多指标成分测定可为夏天无药材质量评价提供参考。     

肉豆蔻、麸煨肉豆蔻中总木脂素的含量测定

目的:建立肉豆蔻、麸煨肉豆蔻中总木脂素的含量方法.方法:采用紫外分光光度法,以去氢二异丁香酚为对照品,测定波长275 nm.结果:去氢二异丁香酚质量浓度在1.5～9.0 mg·L-1与吸光度呈良好线性关系,r=0.999 8,平均回收率97.6％(n=6),RSD 1.2％.结论:建立的方法简便、快速、重复性好.     

红花CtWD40基因克隆及表达分析

目的克隆红花WD40(CtWD40)转录因子,分析其在不同组织间的表达水平及与红花羟基黄色素含量的相关性。方法以红花花瓣转录组WD40候选基因为参考,克隆获得CtWD40基因序列。同时对该转录因子保守结构域、蛋白三维结构及系统发育等内容进行生物信息学分析,荧光定量PCR方法研究了该基因在红花不同组织中基因表达差异,并采用HPLC法测定红花各花期花瓣中羟基红花黄色素A含量。结果成功克隆CtWD40基因并且发现该蛋白序列中8个保守WD结构域,通过系统发育分析发现CtWD40与菊科WD40蛋白亲缘关系最近。结论 CtWD40基因在在不同花期花瓣组织中出现先升高后降低表达趋势,皮尔森相关系数分析揭示CtWD40在花瓣中基因表达水平与羟基黄花黄色素A含量具有显著相关性。     

不同比例甘草配伍祖师麻抗大鼠佐剂性关节炎的实验研究

目的 观察不同比例甘草配伍祖师麻对大鼠佐剂性关节炎（AA）模型的治疗作用,筛选两者配伍比例,探讨其配伍意义。方法 采用足跖皮内注射弗氏完全佐剂制备AA模型,将140只模型大鼠随机分成14组：模型组,雷公藤多苷片组,祖师麻低、中、高剂量组,甘草低、中、高剂量组,祖师麻-甘草（3：1）低、中、高剂量组,祖师麻-甘草（3：2）低、中、高剂量组,另取10只正常大鼠为对照组,给药组大鼠造模前2 d开始ig给药,连续给药31 d,观察各组大鼠体质量变化,计算足肿胀度、关节炎指数（AI）,采用ELISA法检测大鼠血清炎症细胞因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-1β（IL-1β）的水平,观察大鼠膝关节组织病理变化,通过免疫组化法测定大鼠膝关节滑膜组织中血管内皮生长因子（VEGF）、巨噬细胞游走抑制因子（MIF）的表达。结果 与模型组比较,祖师麻组、祖师麻甘草配伍组能够明显抑制AA大鼠体质量减轻的趋势,对抗AA大鼠足肿胀度及AI的增加,降低异常升高的血清TNF-α、IL-1β水平,改善关节病理组织变化,减少滑膜组织VEGF、MIF的表达,其中以祖师麻-甘草（3：2）配伍组效果最优。结论 祖师麻甘草配伍后,对AA大鼠各项指标改善作用显著,作用优于单用祖师麻,其最佳配伍比例为祖师麻-甘草（3：2）。调节血清炎症细胞因子TNF-α、IL-1β及滑膜组织VEGF、MIF的表达,可能是祖师麻甘草配伍治疗类风湿性关节炎机制之一。     

洋金花与木本曼陀罗叶绿体基因组特征与系统进化分析

目的 以洋金花Datura metel和木本曼陀罗Brugmansia arborea为材料,分析其叶绿体基因组结构和特征,基于叶绿体组数据探讨洋金花和木本曼陀罗及茄科其他物种的系统发育关系。方法 利用华大MGISEQ-2000PE150测序平台,双末端测序策略对基因组DNA建库测序,用NOVOPlasty组装叶绿体基因组,采用最大似然法(maximum likelihood,ML)构建系统进化树。结果 洋金花和木本曼陀罗的叶绿体基因组全长为155934bp和155939bp,分别包含131和130个基因,GC值32.3%,具有典型的四分区域结构,包括1个大单拷贝区(large single copy,LSC)、1对反向重复区(inverted repeats,IR)和1个小单拷贝区(small single copy,SSC),各区域序列长度分别为86354、86278、25609、25720、18362、18221bp。系统发育分析表明,洋金花与曼陀罗属的曼陀罗构成1单系分支,具有100%支持率,而木本曼陀罗属与曼陀罗属构成单系分支,具有100%支持率。结论 结果支持洋金花隶属于曼陀罗属,与曼陀罗亲缘关系较近,木本的木曼陀罗属从曼陀罗属分出,独立为一个属。洋金花和木本曼陀罗叶绿体基因组信息为后期分子鉴定和群体遗传研究奠定基础。     

艾纳香黄酮类物质生物合成途径分析

为深入了解艾纳香中黄酮类物质的生物合成途径,提高艾纳香黄酮类活性物质的生物合成量,该课题基于艾纳香的转录组数据,将艾纳香的转录组测序结果同KEGG数据库中其他多种高等植物黄酮类物质生物合成途径的研究结论进行比对,预测出了艾纳香中黄酮类物质可能的代谢途径。研究结果表明,艾纳香在KEGG数据库中比对上2条黄酮类代谢通路,分别是:类黄酮生物合成途径,KEGG编号为ko00941,艾纳香转录组信息中有32条基因与该途径相关;黄酮和黄酮醇的生物合成,KEGG编号为ko00944,艾纳香转录组信息中有12条基因与该途径相关。艾纳香中黄酮类物质的生物合成主要与ko00941途径相关。艾纳香中黄酮类物质的生物合成途径与其他物种的高等植物相似,催化黄酮类物质生物合成的关键酶很可能也是CHS与查耳酮异构酶。艾纳香素是艾纳香中重要的药理活性物质,HCT与艾纳香素的生物合成密切相关。     

狭叶柴胡内参基因筛选及皂苷合成关键酶基因组织表达分析

目的筛选适宜狭叶柴胡Bupleurum scorzonerifolium组织表达分析的内参基因,分析柴胡皂苷合成关键酶基因的组织表达模式。方法选取Actin、α-tubulin、β-tubulin、Cyclophilin、EF-1α5个常用的内参基因作为候选,分别使用Delta CT、Best Keeper、Norm Finder、ge Norm软件对各候选内参基因的稳定性进行评价,并对候选内参基因的稳定性进行验证,利用实时荧光定量PCR技术,以筛选得到的内参基因分析狭叶柴胡根、茎、叶、果中柴胡皂苷合成关键酶基因HMGR、IPPI、FPS、SS、β-AS基因的组织表达模式。结果候选内参基因平均表达稳定性由高到低排序为β-tubulinCyclophilinActinEF-1αα-tubulin,β-tubulin是狭叶柴胡基因组织表达分析的适宜内参基因。HMGR基因表达量由高到低为根茎/果叶,IPPI基因表达量由高到低为根茎果叶,FPS基因表达量由高到低为叶根茎果,SS基因表达量由高到低为叶果根茎,β-AS基因表达量高低为叶根果茎,其中HMGR与IPPI及FPS与β-AS基因的表达显著呈正相关(P0.05)。结论筛选得到了狭叶柴胡不同组织基因表达分析的最适内参基因为β-tubulin,为狭叶柴胡基因组织表达分析奠定方法学基础。柴胡皂苷合成关键酶基因有不同的组织表达模式,可能参与调控狭叶柴胡不同组织中柴胡皂苷合成与积累的流向。