A comparative study of three tissue-cultured Dendrobium species and their wild correspondences by headspace gas chromatography–mass spectrometry combined with chemometric methods

Plant tissue culture technique is widely used in the conservation and utilization of rare and endangered medicinal plants and it is crucial for tissue culture stocks to obtain the ability to produce similar bioactive components as their wild correspondences. In this paper, a headspace gas chromatography–mass spectrometry method combined with chemometric methods was applied to analyze and evaluate the volatile compounds in tissue-cultured and wild Dendrobium huoshanense Cheng and Tang, Dendrobium officinale Kimura et Migo and Dendrobium moniliforme (Linn.) Sw. In total, 63 volatile compounds were separated, with 53 being identified from the three Dendrobium spp. samples. Different provenances of Dendrobiums had characteristic chemicals and showed remarkable quantity discrepancy of common compositions. The similarity evaluation disclosed that the accumulation of volatile compounds in Dendrobium samples might be affected by their provenance. Principal component analysis showed that the first three components explained 85.9% of data variance, demonstrating a good discrimination between samples. Gas chromatography–mass spectrometry techniques, combined with chemometrics, might be an effective strategy for identifying the species and their provenance, especially in the assessment of tissue-cultured Dendrobium quality for use in raw herbal medicines.     

3种种源铁皮石斛叶黄酮类成分HPLC特征图谱比较

目的:研究不同产地种源铁皮石斛叶黄酮类成分HPLC特征图谱,并初步比较丹霞地貌种源(广东、福建、浙江、江西)、浙江本地种、铁皮兰种(广西、云南)特征图谱的差异。方法:采用Kromasil 100-5 C_(18)色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm);流动相甲醇-水(梯度洗脱),检测波长340 nm,柱温25℃,流速0.8 m L·min~(-1)。采用国家药典委员会"中药色谱指纹图谱相似度评价系统软件"(2004A版)生成共有模式。结果:3种种源的23批样品共标示出14个共有特征峰。其中,10批丹霞种源样品标示出12个共有特征峰(峰14为最强峰),样品相似度为0.880~0.996;6批浙江本地种源样品标示出13个共有特征峰(主要峰的相对峰面积较接近),样品相似度0.774~0.981;7批铁皮兰种源样品标示出9个共有特征峰(峰10,峰11相对峰面积较大),样品相似度0.922~0.974。丹霞种源对照图谱与浙江本地种对照图谱、铁皮兰种对照图谱的相似度分别为0.395,0.061,铁皮兰种对照图谱与浙江本地种对照图谱相似度仅为0.370。结论:该分析方法准确可靠,重复性好;相同种源铁皮石斛叶黄酮类成分群基本一致,显示铁皮石斛叶内在的稳定性;不同产地种源成分群组成及比例存在明显差异,亦为快速区分丹霞种源、浙江本地种、铁皮兰种区域特征提供了依据。     

铁皮石斛锌铁调控转运蛋白基因的克隆与表达分析

锌铁调控转运蛋白(ZRT, IRT-like protein, ZIP)在植物生长发育过程中起重要的调控作用。研究采用实时定量PCR(QPCR)和RACE技术,首次从珍稀濒危兰科药用铁皮石斛Dendrobium officinale中克隆得到1个ZIP基因cDNA全长,命名为DoZIP1,提交GenBank获得注册号KJ946203。生物信息学分析显示,该基因开放阅读框1 056 bp,编码1条由351个氨基酸组成的肽链,相对分子质量37.57 kDa,等电点6.09。推定的DoZIP1蛋白具有保守的锌铁调控转运相关蛋白结构域,二级结构包含α螺旋50.71%、延伸链11.11%、β转角1.99%与随机卷曲36.18%,具有信号肽和8个跨膜域,预测定位在质膜。该蛋白质氨基酸序列与拟南芥、苜蓿、水稻等物种ZIP蛋白相似性较高,系统进化分析表明其与AtZIP10,OsZIP3蛋白的亲缘关系较近,聚在一个分支。QPCR分析表明,DoZIP1基因转录本在根中相对表达量较高,为茎中的4.19倍;叶次之,为茎的1.12倍。DoZIP1基因的分子特征为下一步研究其在铁皮石斛生长发育过程的生物学功能奠定基础。     

铁皮石斛叶片多糖和醇溶性浸出物动态积累规律研究

该文通过揭示铁皮石斛叶片多糖和醇溶性浸出物含量的动态变化规律,为铁皮石斛叶片资源的开发利用提供依据.采用苯酚-硫酸法和醇溶性浸出物热浸法测定铁皮石斛3个优良品系不同月份的叶片中多糖和浸出物含量.结果表明,铁皮石斛叶片多糖质量分数为4.45％ ～ 12.17％,约为茎的1/4,醇溶性浸出物质量分数为7.45％ ～29.34％,约为茎的1.5倍.铁皮石斛叶片多糖含量变化与物候期密切相关,冬季、萌芽初期和落叶期植株代谢水平降低,叶片多糖含量减少;植株生长旺盛期,叶片多糖含量较高.叶片中浸出物含量在萌芽前达到最高值,促进了新芽的萌动.     

铁皮石斛1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-焦磷酸还原酶基因的克隆与表达分析

目的从铁皮石斛Dendrobium officinale中克隆1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-焦磷酸还原酶[1-hydroxy-2-methyl-2-(E)-butenyl-4-diphosphatereductase,HDR]基因,并分析其在铁皮石斛不同组织中的表达差异以及不同信号分子诱导下的表达模式。方法采用RT-PCR和RACE等方法获得铁皮石斛HDR基因(Do HDR)全长,利用DNAMAN和MEGA6.0对其他物种的HDR基因编码的氨基酸序列进行同源性分析和进化关系分析,使用实时荧光定量分析HDR基因的表达模式。结果成功获得Do HDR基因,Gen Bank登录号为KC344827,全长1 658 bp,编码460个氨基酸,与其他科属植物的同源性达到80%以上。Do HDR基因在铁皮石斛叶片中表达量最高,从高到低依次是根、茎、原球茎;且受到脱落酸(abscisic acid,ABA)、水杨酸(salicylic acid,SA)信号分子的诱导。结论从铁皮石斛中获得Do HDR基因,为进一步阐明铁皮石斛萜类化合物合成途径中该基因的重要作用奠定了理论基础。     

中药石斛显微鉴定研究Ⅲ

本文报道了剑叶石斛Dendrobium acinaciforme Foxb等8种“石斛”的显微鉴定。主要比较其表皮和角质层,皮下层细胞,维管束、外侧纤维群,木质部导管,内侧纤维群等。并附有这8种石斛茎横切面图。     

鼓槌石斛中一新的联苄类化合物——鼓槌石斛素

从兰科鼓槌石斛(Dendrobium chrysotoxum)中分得一新的联苄类化合物,经光谱分析(UV,IR,MS,¹HNMR,¹³CNMR和DIFNOE),其结构确定为4-羟基-3,5,3',4'-四甲氧基联苄,命名为鼓槌石斛素。关键词鼓槌石斛;鼓槌石斛素;联苄类化合物。     

中药石斛茎显微构造的聚类分析

采用最小距离法，选取３５个具有显微鉴别特征的变量，对市场上常见的２２种中药石斛的显微构造进行系统聚类分析。分析结果与药材性状及显微鉴定结果基本一致。     

铁皮石斛试管苗快速繁殖的研究

兰科植物铁皮石斛(Dendrobium candidum Wall.ex Lind1.)的茎为常用名贵中药。多年来,主要依靠采收野生品种供药用和出口,致使野生资源枯竭,现已成为日益稀少的濒危植物。兰属种子和石斛属种子试管繁殖已积累不少资料,但是有关铁皮石斛种子试管繁殖的研究只有少量简单的报道,对其种子在试管繁殖过程中,所需外界条件的研究也不够     

珍稀铁皮石斛SSR标记的开发及种质纯度鉴定

本研究利用磁珠富集法开发了60对铁皮石斛的SSR引物,从中筛选出15对多态性位点丰富、带型清晰、重复性好的引物。利用筛选出的SSR引物对铁皮石斛野生居群材料进行了遗传分析,共鉴定出等位变异92个,平均每个SSR位点等位变异数为6.1个;表观杂合度(HO)范围是0.60～0.85,平均值为0.72;期望杂合度(HE)范围是0.49～0.85,平均值为0.74。平均每个SSR位点多态信息含量(PIC)为0.702,变化范围为0.437～0.829。利用15对SSR引物对20种石斛试验材料进行跨种扩增,检测出有13对SSR引物具有种间通用性。此外,还利用所筛选的4对SSR引物检测了集约化种植过程中的铁皮石斛组培苗的种质纯度,结果显示:所开发的SSR标记可用于铁皮石斛组培苗的品种纯度鉴别。