基于高通量测序的紫花丹参与白花丹参根际真菌群落结构研究

目的:通过分析紫花丹参与白花丹参根际土壤真菌群落结构与差异性物种组成,为研究丹参根际微生态提供科学依据。方法:该研究以同一地块种植的紫花丹参与白花丹参的根际真菌为研究对象,采用ITS高通量测序技术研究其菌落特征及差异性物种。结果:紫花丹参与白花丹参在根际真菌上群落结构上存在显著差异。盘菌纲、盘菌目与肉座菌科为其二者的差异性物钟。结论:紫花丹参与白花丹参对根际真菌的定殖具有选择性。     

泰山产丹参内生真菌的分离鉴定和多样性分析

目的从泰山产的白花丹参和紫花丹参根、茎、叶和花组织中分离到内生真菌。方法采用微生物形态学观察结合ITS序列分析鉴定分离到的内生真菌,并分析其生物多样性。结果从泰山野生紫花丹参、栽培紫花丹参和白花丹参的根、茎、叶和花中共分离出53株内生真菌,分属于9属,分布最广的类群是链格孢属(Alternaria),占总菌株的43.4%;其次是Leptodontidium sp(13.2%)和镰刀菌属(Fusarium)(11.3%)。各组织获得菌株数量比例最大的分别为野生紫花丹参根和茎部(15.38%)以及栽培白花丹参根部(13.46%)。泰山白花丹参和紫花丹参根、茎和花中分离到的菌株类群和数量明显多于叶。有的内生真菌表现出一定的宿主或组织专一性。结论泰山白花丹参和紫花丹参间以及丹参不同组织内生真菌在数量和种群组成上均存在差异,具有丰富的物种多样性,可作为产生与宿主植物相关的次生代谢产物的重要来源。     

基于高通量测序的西洋参根际土壤细菌群落分析

目的:研究健康西洋参和患根腐病西洋参的根际土壤细菌群落结构变化,为研究西洋参根腐病的发生机制及其调控技术提供依据。方法:以未种过西洋参的土壤(C组)、新茬地4年生健康参根际土壤(N组)、新茬地4年生根腐病参根际土壤(R组)和轮作地4年生健康参根际土壤(LN组)为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析了土壤细菌群落结构的变化。结果:12个土壤样品基因组经16S测序共获得有效序列695 263条,用于物种分类的OTUs 8 081个,涵盖了30门、86纲、115目、256科、464属。在属的水平上,4个组细菌群落组成及相对丰度差别很大,其中芽胞杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和芽单胞菌属(Gemmatimonas)可能是西洋参生长的有益菌,而假单胞菌属(Pseudomonas)和鞘脂菌属(Sphingobium)可能是引起西洋参根腐病发生的关键菌群,后续研究应重点关注。结论:健康西洋参和根腐病西洋参根际土壤及新茬地和轮作地西洋参根际土壤中微生物组成和结构均具有显著性差异,本结果对于探究西洋参根腐病发生的微生态机制和改良种植西洋参土壤微生物具有理论指导作用,为建立西洋参与主要农作物的合理轮作制度提供实验数据。     

紫花丹参和白花丹参不同器官主要药用成分积累规律研究

目的 研究紫花丹参和白花丹参不同器官-根(周皮、韧皮部和木质部)、茎、叶、花序中总丹参酮、总酚酸、总黄酮的积累规律,旨在为丹参的规范化种植、适时采收、药用部位的扩展、药材质量控制以及合理开发利用提供理论依据.方法 采用分光光度法对紫花丹参和白花丹参不同器官不同生长时期总丹参酮、总酚酸、总黄酮含量进行测定.结果 丹参根(周皮、韧皮部和木质部)、茎、叶、花序中均含有总丹参酮、总酚酸、总黄酮,这3种有效成分的含量随发育阶段的不同而不同;3种有效成分在根、茎、叶中呈现不同的积累规律;就同一部位而言,同一种有效成分在紫花丹参和白花丹参中的变化规律基本一致,但总体上白花丹参各药用成分含量大于紫花丹参.结论 丹参根、茎、叶、花序中均含有较高的总丹参酮、总酚酸和总黄酮,在不同生长时期,其含量存在显著差异,可在药用成分含量较高时期分别采收.     

丹参F3'5'H基因克隆及其序列分析

目的:为了验证丹参类黄酮-3′,5′-羟基化酶(Flavonoid 3′,5′-hydroxylase,F3′5′H)基因与丹参花色表型的相关性,本研究克隆并分析了紫花丹参99-3株系和一些白花丹参中的F3′5′H基因。方法:本研究通过提取紫花丹参和白花丹参中的总RNA,再将其反转录得到cDNA,以此cDNA为模板,利用PCR方法扩增获得F3′5′H基因全长序列。再利用生物信息学分析方法,分析了该基因编码蛋白质的理化性状、结构域、系统进化等特点,并预测了该蛋白质的亚细胞定位、跨膜区等;利用实时定量PCR方法检测了该基因的表达特异性;利用毛状根遗传转化方法获得了该基因的过表达阳性毛状根株系。结果:F3′5′H基因全长1551 bp,编码516个氨基酸,相对分子质量为57.4 kDa。该基因在丹参花中高丰度表达。在42份(紫花25份;白花17份)丹参样品中发现一个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNP)位点在紫花和白花丹参中呈现与花色相关的稳定变化。系统发育分析表明丹参F3′5′H与美女樱的F3′5′H具有较高序列同源性。获得了过表达F3′5′H的毛状根株系。结论:本研究在丹参中克隆到F3′5′H基因,对其序列进行了分析,为进一步研究丹参F3′5′H基因的功能奠定基础。     

紫花丹参与白花丹参谱学对比分析

目的 研究紫花丹参和白花丹参二者谱学性质的差异。方法 综合运用紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)和高效液相色谱(HPLC)3种方法研究紫花丹参和白花丹参5种不同提取部位的谱学行为,宏观比较谱图中峰的数目、形状和强度,以及5种主要活性物质的相对含量。结果 紫花丹参和白花丹参主要成分的种类基本相同,只是同类成分的含量有所差异。结论 确定了紫花丹参和白花丹参谱学性质的差别,为二者具有不同的药效学提供了分子依据。     

湖南地区白花丹参的引种试验研究

目的:探讨从山东莱芜引种到湖南地区的白花丹参药材的产量及质量.方法:相同条件种植白花丹参和紫花丹参,计算2种丹参根的条数、粗细、根的鲜干质量,采用高效液相色谱法测定丹参中丹参酮ⅡA和丹酚酸B的含量,并对根横切面的显微特征进行研究.结果:引种后的白花丹参有效成分含量符合药典标准,产量显著提高,二者的根横切面显微特征有明显的差异.结论:白花丹参适合在湖南种植,可作为优质的丹参资源在湖南引种并开发利用.     

生防菌BZJN1和苯甲·丙环唑对白术根际土壤细菌群落组成及理化特性的影响

土壤微生物是重要的土壤质量生物学指标之一,土壤微生物数量能够一定程度上反映土壤的综合生态环境特征,对土壤微生物多样性的研究是研究土壤生态功能和土壤生态平衡的关键。该文基于细菌16S rRNA V3～V4区高通量测序技术,分析比较化学药剂苯甲·丙环唑处理组和生防菌BZJN1处理组与对照组白术根际土壤中细菌多样性和群落结构,采用冗余分析(redundancy analysis,RDA)探讨土壤环境因子与细菌多样性的联系。结果表明:化学药剂苯甲·丙环唑处理组和生防菌BZJN1处理组与对照组白术根际土壤中细菌无显著差异,各土壤样品中共检测到细菌25门67纲108目167科271属,主要的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria 30.7%～34.8%),其中α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,16.8%～18.5%)为优势亚群。相较于对照组,化学药剂苯甲·丙环唑处理组和生防菌BZJN1处理组白术根际土壤多个门细菌相对丰度发生显著变化;此外,RDA分析表明,不同环境因子与微生物群落有一定联系,白术根际土壤中3个属群落丰度与Invertase、Urease和AP显著正相关。PICRUSt功能预测结果显示,BZNJ1能增强部分细菌功能促进植物生长。生防菌作为新型绿色安全控害方法,BZNJ1在有效防治白术根腐病、促进植物生长的基础上显著增强了部分细菌功能,对土壤细菌群落结构没有显著影响,该结果为生防菌BZJN1的推广运用提供理论支持。     

种植年限对杭白芍根际细菌群落及芍药苷含量的影响

为探寻栽培年限对杭白芍根际细菌群落及芍药苷含量的影响,揭示根际土壤微生态与杭白芍品质的关系,收集了1~4年杭白芍的根及根际土壤,利用PCR-DGGE检测土壤菌群多样性;利用HPLC检测根中芍药苷含量。结果表明,种植杭白芍能明显降低土壤的酸性,并随着栽培年份增加pH酸性持续下降,到第4年时土壤pH、酶活均达到最高,而有机质含量则最低。变性凝胶梯度电泳检测1~4年的根际细菌多样性在3.38~3.61,多样性随栽培年限而上升,说明杭白芍的生长会促进土壤中的细菌多样性。测序结果表明,杭白芍土壤中的优势细菌为γ变形菌、α变形菌、放线菌、酸杆菌及厚壁菌等,其中,根际特异菌主要为α变形菌、酸杆菌Gp1及放线菌;而在非根际土中γ变形菌为特异优势菌群。此外,1~4年的杭白芍根际优势细菌组成基本相似,只有少数种类随年份发生改变,表明根际细菌群落的组成主要受杭白芍物种的影响。HPLC检测结果表明,1~4年杭白芍的芍药苷质量分数分别为3.26%,3.30%,3.36%,3.41%,均超过国家标准,且随生长年份呈上升态势,但无显著性差异。相关性分析可知,芍药苷含量与土壤pH、细菌多样性呈显著正相关,与有机质呈显著负相关。与其他有连作障碍的作物不同的是,随着栽培年限的延长,杭白芍根际的pH和细菌多样性不降反升,但优势菌群变化不大,这可能是该植物不产生连作障碍的原因之一。研究表明,农业实践中之所以选择4年采收杭白芍根入药的原因之一主要是产量而不是有效成分含量。此外,研究还发现有效成分芍药苷的累积与土壤pH、有机质和细菌多样性关系密切,证明杭白芍的道地性与土壤微生态环境密切相关。     

运用宏基因组技术研究施加中药渣有机肥对丹参及土壤微生物群落的影响

土壤微生物组是土壤健康的关键性评价指标,前期的研究表明中药渣有机肥能够提高栽培中药材的产量和质量,但是中药渣有机肥对于土壤微生物组的影响相关的报道很少。基于此该研究在评价中药渣有机肥对栽培丹参产量和质量影响的基础上,采用宏基因组测序技术研究中药渣有机肥对栽培丹参根际微生物组群落以及功能的影响。实验结果表明(1)施用中药渣有机肥促进了丹参生长以及有效成分的积累,其中丹参地上干重、地下干重、地上鲜重、地下鲜重的提高幅度为371.4%、288.3%、313.4%、151.9%;迷迭香酸和丹酚酸B的提高幅度为887.0%、183.0%。(2)施用中药渣有机肥显著改变了栽培丹参根际细菌和真菌群落结构,微生物的群落组成具有显著性的区别。(3)施用中药渣有机肥能够显著提高多亚硝化螺菌Nitrosospira multiformis、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis、产酶溶杆菌Lysobacter enzymogenes以及木霉菌Trichoderma等土壤有益菌的相对丰度。(4)KEGG功能预测分析表明,施加有机肥后的土壤环境中更容易富集与代谢相关的微生物;施加中药渣有机肥后还可增加与...     

不同栽培模式重楼内生真菌、根际真菌多样性与环境因子关联性研究

目的：探究不同栽培模式下重楼内生真菌、根际真菌多样性,并了解真菌群落与环境因子的关联性。方法：以不同栽培模式下重楼根际土壤、块茎、根部组织为材料,通过高通量测序和生物信息学分析真菌群落多样性、网络关系、功能预测,并结合土壤环境因子进行相关性分析。结果：物种组成和菌群α、β多样性分析表明,不同栽培模式下的重楼块茎和根部内生真菌、根际土真菌在物种组成与丰度上各不相同,但相同栽培模式下重楼不同组织部位菌群距离近,不同栽培模式但同一重楼部位的菌群关联性高;菌群Network网络分析揭示同一栽培模式下菌群之间关联性更高且偏正相关性,对植物有益的共生菌和促进物质能量循环的腐生菌与植物病原菌呈负相关;FUNGuild结合物种组成分析表明,采自织金(ZJ)样品的病原菌占比少、腐生菌占比高,而采自赫章(HZ)、百里杜鹃(BL)样品的病原菌占比多、共生菌占比高;菌群与环境因子热图表明,部分菌属之间与环境因子的关联性表现出相反的规律,同一栽培模式下的菌群与环境因子关联性相似。结论：重楼内生真菌、根际土真菌群落结构具有地域特征,环境因子影响重楼真菌菌群组成和丰度,可人为有目的性地调节菌群结构,以利于重楼高产栽...     

西洋参根腐病发生与根际土壤细菌群落结构变化关系研究

目的研究健康西洋参和患根腐病西洋参的根际土壤细菌群落结构变化,为查明西洋参根腐病发生机制提供线索。方法以未种过西洋参的土壤(C组)、4年生健康参根际土壤(N组)和4年生根腐病参根际土壤(R组)为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析了土壤细菌群落结构的变化。结果 9个土壤样品基因组经16 S测序共获得有效序列636 654条,用于物种分类的OTUs 8 422个,涵盖了42门、106纲、180目、158科、246属。在门的水平上,3组细菌主要类群基本一致,主要有变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)等,但不同组中各类群相对丰度存在明显差异;在属的水平上,3组细菌群落组成及相对丰度差别很大,其中红游动菌属Rhodoplanes、Kaistobacter属、鞘脂菌属Sphingobium等可能是引起西洋参根腐病发生的关键菌群,后续研究应重点关注。结论西洋参根腐病株和健株根际土壤微生物组成具有显著性差异,对于探究西洋参根腐病发生的微生态机制和改良种植西洋参土壤微生物具有理论指导作用。     

不同生长年限对丹参活性成分含量的影响

目的：研究不同生长年限对山东白花丹参及紫花丹参活性成分含量的影响。方法：采用HPLC法测定不同生长年限白花及紫花丹参中脂溶性成分（二氢丹参酮、隐丹参酮、丹参酮I、丹参酮ⅡA、丹参新酮）和水溶性成分（丹酚酸B、迷迭香酸）含量。结果：1年生白花丹参5种脂溶性成分总含量为6．18mg·g-1,2年生总含量为3．63mg·g-1,而1年生紫花丹参5种脂溶性成分总含量为7．08mg·g-1,2年生总含量为7．06mg·g-1;1—2年生白花丹参中水溶性成分总量分别为44．44mg·g-1和43．19mg·g-1,紫花丹参分别为38．89mg·g-1和49．12mg·g-1。结论：比较丹参活性成分总含量,白花丹参以1年生质量为佳,紫花以2年生综合品质为佳;相同砂质土壤栽培条件下的紫花丹参质量高于相同年限的白花丹参。     

地黄生长过程中根际土壤挥发性有机物与细菌群落特征分析

目的 分析地黄生长过程中根际土壤挥发性有机物（VOCs）、细菌群落特征的变化，以及VOCs与细菌群落结构的关系，为地黄连作土壤形成过程中的特征评价及连作土壤微生物的调控研究奠定基础。方法 以地黄7月、8月、10月3个主要生长时期的根际土壤为研究对象，采用气相色谱-质谱法（GC-MS）测定根际土壤乙酸乙酯部位及二氯甲烷部位中VOCs的相对含量，运用高通量测序法测定其根际细菌群落结构特征，利用SPSS 24、SIMCA 14.1等分析3个时期根际土壤VOCs、细菌群落结构的差异性，筛选引起其差异的主要VOCs和标志性菌群，并分析VOCs与细菌群落结构的相关性。结果 地黄3个生长时期根际土壤不同部位中的VOCs存在差异，其中乙酸乙酯部位的VOCs差异物质有间苯二甲酸二辛酯、2-辛基-1-十二烷醇、对甲苯甲酸-2-乙基己酯，二氯甲烷部位的则包括间苯二甲酸二（2-乙基己基）酯、邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯、对甲苯甲酸-2-乙基己基酯。地黄从苗期到块根膨大末期，其根际土壤中放线菌门、厚壁菌门和绿弯菌门等优势菌门的相对丰度逐渐降低，而且各生长时期的根际土壤均有可以表征自己特有的细菌群落。相关性分析表明，地黄根际土壤VOCs对根际细菌群落结构有影响，其中以酯类、醇类等成分对根际细菌群落结构的影响较大。结论 在地黄的生长过程中，根际土壤的特征表现为酯类和醇类等主要VOCs含量发生变化和主要有益菌群相对丰度的逐渐降低，而且根际土壤VOCs对细菌群落结构的塑造有一定作用。     

玉竹根茎内生真菌的多样性及其生态功能预测

目的 分析玉竹根际土、根茎和根内真菌的群落组成以及物种多样性，预测根茎核心真菌群的生态功能，从而挖掘出与玉竹活性成分相关的功能菌群。方法 利用Illumina MiSeq高通量测序技术对玉竹根际、根茎和根内真菌ITS区的rDNA进行序列测定，测序分别获得有效序列68132、53254和69478条，可操作分类单元(OTUs)986、131和233个。将获得的OTUs通过FUNGuild软件对真菌群落进行功能分类。结果 (1)玉竹根际土真菌的物种总数和群落复杂程度高于内生真菌，内生真菌存在强优势菌，群落多样性较低。Cistella、镰刀菌属(Fusarium)、外瓶霉菌属(Exophiala)、Setophoma和新赤壳属(Neocosmospora)为药用部位根茎的优势菌属。(2)玉竹根茎中主要被分为5个功能类群，分别为未定义腐生菌、动物病原菌-未定义腐生菌、寄生真菌-植物病原菌-植物腐生菌、丛枝菌根和植物病原菌。其中Cistella和新赤壳属被划分为未定义腐生菌，外瓶霉属真菌被划分为动物病原菌-未定义腐生菌，Setophoma真菌被划分为寄生真菌-植物病原菌-植物腐生菌。另外，球囊菌...     

基于Hiseq测序分析沉香不同层的细菌分布特征

为探究沉香不同层之间细菌群落结构与多样性,该文采用Hiseq高通量测序分别对沉香不同层样品进行细菌群落结构分析。结果表明,沉香5个分层15个样品共获得1 150 096条优化序列及9 690种OTUs,其物种分属于28个细菌门、61个纲、110个目、212个科和384个属中。进一步分析发现,白木层(NL)细菌物种丰富性最低,OTUs种类最少;沉香层(AL)和NL共有OTUs数量为0,差异较大。同时,NL与其他4层在细菌群落结构及物种多样性方面都存在显著性差异,与过渡层(TL)有部分类似的细菌群落分布,如葡萄球菌科Staphylococcaceae的葡萄球菌属Staphylococcus为二者共同优势菌属;非白木的4层组织中的细菌种类结构相似性较大,共有的4个菌属分别为Acidibacter、慢生根瘤菌属Bradyrhizobium、热酸菌属Acidothermus和鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas,其中前3种菌属占沉香类物质DA层和AL层细菌群落的主导地位,且Bradyrhizobium在AL层最为丰富。研究结果表明,白木香在结香过程中细菌群落多样性及丰富度在宿主中呈递减分布趋势,不同分层的细菌富集具有显著差异性,为揭示细菌如何参与和调控沉香结香的研究提供基础数据。     

种苗期川党参根际土壤细菌群落变化研究

目的:研究川党参种苗期根际土壤细菌群落的结构特征和多样性变化，掌握种苗期土壤微生物群落的演替规律，为川党参连作障碍的防治提供理论依据。方法:采集1年生(Op1)和2年生(Op2)的川党参根际土壤，采用Illumina MiSeq高通量测序技术进行细菌16S rRNA序列V3-V4区的高通量测序，对种苗期根际土壤细菌群落变化进行分析。结果:通过MiSeq测序共得到882 369条优化序列，其中1年生注释到9 926个OTU,2年生注释到7 560个OTU。种苗期随生长年限的增加，川党参根际土壤速效养分、细菌群落丰富度和多样性均呈增加趋势。在细菌门分类水平上，1年生有5个优势菌群(相对丰度均大于5%),2年生有7个优势菌群，共有优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes);在属分类水平上排名前五菌群中只有全噬菌属(Holophaga)与念珠菌属(Candidatus Udaeobacter)为共有优势菌群，且1年生有11个独有菌群。PCoA分析与UPGMA聚类分析...     

山东地道药材——丹参

<正> 丹参,又名赤参、红根、血山根、杂杂花根,是我国重要的常用中药,全国大部分地区均有生产,但以山东所产丹参质量最好,为地道药材。丹参始载于《神农本草经》,列为上品。《本草纲目》列为草部山草类。古代所用丹参与目前广大地区习用的丹参相符。丹参是唇形科植物丹参(又名紫花丹参)Salvia miltiorrhiza Bg-e.的干燥根。野生或栽培的还有它的一个变种白花丹参 S.miltiorrhiza Bge.F.alba C.Y·W.et H.W.L.。以上品种是商品的主要来源。按目前我国丹参资源和分布情况的不完全调查结果,     

白花丹参水提物抗脑缺血作用实验研究

白花丹参是唇形科植物丹参的变异品种,为山东特有的珍稀物种。多年来,人们将白花丹参雷同丹参使用,广泛用于防治心脑血管病,但对其进行的研究甚少。近年来,炎症反应在缺血性脑血管病发病过程中所起的重要作用已逐步被认可。脑缺血和再灌注早期产生的黏附分子、细胞因子及中性粒     

蚕豆间作对羌活次生代谢产物及根际土壤微生物多样性的影响北大核心CSCD

根际土壤微生物群落及其多样性对中药材农业生态系统正常结构和功能具有至关重要的影响。该文基于高通量测序技术,分析了间作蚕豆(QH)和单作(CK)处理下羌活根际土壤微生物多样性及药材产量、质量,以期为优化羌活种植模式和实现生态生产提供理论依据。结果表明,羌活根际土壤细菌群落主要为变形菌门和拟杆菌门,分别占50.38%~51.95%和16.36%~17.02%,蚕豆间作对细菌门水平的影响不显著。在属水平上,间作处理中根际促生菌属MND1(3.54%)、鞘氨醇单胞菌属(3.50%)、硝化螺菌属(1.53%)和根瘤杆菌属(1.05%)的相对丰度显著高于CK处理,而芽单胞菌属、Candidatus_Solibacter和Bryobacter相对丰度则降低。与CK处理相比,蚕豆间作处理羌活株高、叶长、叶宽和叶柄长均显著增加,地下部分生物量增加71.43%,表明蚕豆间作有助于促进羌活地上部分生长,并有效提高羌活产量。与此同时,蚕豆间作亦可增加羌活次生代谢产物的积累,羌活醇和异欧前胡素分别增加37.96%、4.09%。相关分析表明,土壤理化性质对羌活根际土壤细菌群落结构的影响顺序为全钾>全氮>pH>有机质>速效钾>含水量>速效氮>速效磷,表明土壤钾素含量及有效性是调控羌活根际土壤细菌群落结构的主因子。综上所述,蚕豆间作有效改善土壤微环境,提高羌活药材产量和质量,可作为今后发展的一种羌活生态种植新模式。