药用植物亲缘学

药用植物亲缘学（Pharmaphylogeny）是研究药用植物的植物亲缘关系-化学成分-疗效（药理活性及传统疗效）间的相关性的一门新兴的边缘学科,它的特点是多学科相互交叉、相互渗透,其研究对象涉及多学科领域。该学科的建立对于开发药用植物资源具有重要指导意义。本文围绕药用植物亲缘学的概念、形成背景、研究范围和关键技术以及对中药资源利用的意义进行阐述。     

不同初加工温度对肉苁蓉有效成分含量的影响

目的:考察不同初加工温度对内苁蓉中主要有效成分含量的影响。方法:以333nm为测定波长,以松果菊苷为对照品,采用大孔吸附树脂-UV法测定不同初加工温度下肉苁蓉中苯乙醇苷的含量;采用2005年版《中国药典》"肉苁蓉"项下HPLC法,测定不同初加工温度下肉苁蓉苯乙醇苷中主要成分松果菊苷和毛蕊花糖苷的含量;采用硫酸-苯酚法,测定不同初加工温度下肉苁蓉中多糖的含量。结果:苯乙醇苷的含量以自然晾干和干燥箱内40℃干燥的结果为高;随着初加工温度的升高,苯乙醇苷的含量大部分有下降的趋势。松果菊苷和毛蕊花糖苷的总量以自然晾干为最高,但不呈规律性的变化。多糖的含量以干燥箱内40℃和60℃干燥的结果为高,其中以60℃干燥的结果为最高;其后,随着初加工温度的升高,多糖的含量下降。春季药材上部(有少许中空)苯乙醇苷的含量低于药材下部的含量;且上部松果菊苷和毛蕊花糖苷的总量大大低于药材下部的含量,最大相差约27倍;多糖的含量也以药材下部为高。秋季药材中的多糖含量比春季药材(上部有少许中空)的含量高。结论:本研究结果为肉苁蓉的初加工方法提供了科学依据。     

西洋参β-香树脂合成酶基因的克隆和生物信息学分析

目的 克隆西洋参三萜皂苷生物合成途径关键酶β-香树脂合成酶（bAS）全长cDNA,为研究西洋参皂苷生物合成与次生代谢调控奠定基础。方法 采用大规模ESTs测序和cDNA末端扩增（RACE）技术克隆西洋参bAS基因。结果 获得了西洋参bAS基因全长cDNA,命名为PqbAS（GenBank注册号：JX185490）,其核苷酸序列长度为2 309 bp,含有1个开放阅读框,编码631个氨基酸多肽。保守结构域搜索显示PqbAS含有环氧角鲨烯环化酶（OSCs）共有的活性位点和保守基序。Singal P4.0分析表明PqbAS属于非分泌型蛋白,Tmhmm 2.0分析表明其为非跨膜蛋白。实时荧光定量PCR显示PqbAS基因在各个器官中均有表达,在花和幼茎中高表达,根和叶中表达量相对较低。结论 首次克隆了PqbAS基因全长序列,为研究其表达特性以及在三萜皂苷生物合成中的功能奠定了基础。     

鼓槌石斛特异性PCR分子鉴定

目的 研究能够特异性鉴别鼓槌石斛的PCR引物,并优化PCR检测体系,确立一种快速、准确鉴别鼓槌石斛的方法。方法 从GenBank数据库中下载石斛属rDNA ITS序列170余条,运用MEGA 5.0对所有序列进行同源性比较,找出各变异位点,在非保守区设计1对特异性引物。对35份石斛属植物DNA模板进行特异性引物PCR扩增,显示阳性者为鼓槌石斛。结果 将退火温度升至58 ℃时,鼓槌石斛能被该引物特异性地扩增出来,而其他石斛属植物均为阴性,且该引物的灵敏度可达到0.69 ng/μL。结论 建立一种特异性鉴别鼓槌石斛的方法,运用该特异性引物可实现从同源物种中快速、准确地鉴定出鼓槌石斛,具有特异性好,操作简便、高效、准确等优点。     

唐古特大黄化学成分研究

目的 研究蓼科大黄属植物唐古特大黄Rheum tanguticum根的化学成分。方法 采用硅胶和凝胶柱色谱方法进行分离,经核磁和质谱等波谱分析方法鉴定化合物结构。结果 分离得到16个化合物,分别鉴定为大黄酚（1）、大黄素（2）、大黄素甲醚（3）、大黄酚-1-O-β-D-葡萄糖苷（4）、大黄酸（5）、芦荟大黄素8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（6）、大黄素8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（7）、林氏莲花掌素（8）、4-(4′-对羟基苯基)-2-丁酮-4′-O-β-D-葡萄糖苷（9）、白黎芦醇4′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（10）、白黎芦醇4′-O-β-D-(6″-O-没食子酰)-吡喃葡萄糖苷（11）、6-羟基酸模素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（12）、表儿茶素-3-O-没食子酸酯（13）、儿茶素（14）、对羟基苯丙烯酸葡萄糖酯（15）、对羟基苯甲酸葡萄糖酯（16）。结论 化合物15、16为首次从唐古特大黄中分离得到。     

人参根际真菌群落多样性及组成的变化

连作障碍导致人参减产减收,影响人参产业的可持续发展。土壤真菌群落参与关键生态过程,其多样性及组成的变化与连作障碍相关。该研究采用高通量测序技术,分析人参根际土壤真菌群落多样性及组成的变化,阐述人参栽培模式对根际微生态的影响,为克服连作障碍提供策略。与森林土壤相比,人参根际土壤微生物多样性增加,且随着种植年限的增加,多样性增加趋势下降;真菌群落Sordariomycetes,Alatospora,Eurotiomycetes,Leotiomycetes,Saccharomycetes,Mucorales,Pezizomycetes的丰度增加。皮尔森相关分析表明,土壤理化指标影响人参根际真菌群落的丰度,pH与Dothideomycetes和Alatospora的丰度显著相关,有效钾含量与Dothideomycetes,Alatospora,Mucorales的丰度显著相关,土壤总氮含量与Sordariomycetes,Mucorales的丰度显著相关。结果表明,施肥是影响人参根际微生态的关键因素之一,优化施肥体系是克服人参连作障碍的有效途径之一。     

药用植物DNA标记辅助育种(一):三七抗病品种选育研究

药用植物DNA标记辅助育种以DNA多态性为基础,依据分子杂交、聚合酶链式反应、高通量测序等技术,筛选与高产、优质、抗逆等表型关联的DNA片段作为标记,辅助新品种的选育。该研究采用DNA标记辅助育种结合系统选育的技术,选育首个三七抗病新品种"苗乡抗七1号"。结果表明,基于RAD-Seq技术检测出抗病品种包含12个特异SNP位点,经验证record_519688位点与三七抗根腐病相关,包含此位点的基因片段可作为抗病品种的遗传标记辅助三七系统选育;与常规栽培种相比,抗病品种种苗根腐病及锈腐病的发病率分别下降83.6%,71.8%;二年生及三年生三七根腐病的发病率分别下降43.6%,62.9%。此外,依据与抗病关联的SNP筛选三七潜在的抗病群体,该模式扩大目标群体并提高选育效率。药用植物DNA标记辅助育种将加快药用植物新品种选育及推广的进程,保障中药材产业健康发展。     

综合改良对农田栽参土壤微生态环境的改善研究

该文研究综合改良措施对农田栽参土壤微生态环境的影响,建立农田土壤改良的标准流程,以保证农田栽参的顺利开展。研究采用土壤消毒、绿肥回田和施肥改土相结合处理传统农田,通过观测土壤的理化性状、细菌群落多样性及人参生长指标等因素,发现综合改良措施可显著增加0~30 cm土层有机质含量,降低土壤容重,增加0~20 cm土壤营养元素含量,改变土壤细菌群落的多样性及组成,提高农田参苗存苗率,促进了人参生长。该研究表明土壤消毒、绿肥回田结合施肥改土的综合措施可有效改善农田土壤微生态环境,为农田栽参顺利开展提供参考。     

以标准汤剂为基准建立丹参的质量评价方法

市售的丹参配方颗粒质量差异大,主要原因是丹参原料饮片质量的不均一性、缺乏统一规范的生产工艺和系统的质量评价方法。配方颗粒和"标准汤剂"具有质量一致性。该文将从"标准汤剂"角度,建立评价丹参水煎液质量的系统评价方法,探索影响丹参配方颗粒质量均一性差的主要因素。制备丹参标准汤剂,建立指纹图谱并测定丹酚酸B含量,采用UPLCQTOF-MS对主要色谱峰进行结构确认;计算出膏率、指标成分转移率和p H等参数,评价工艺的稳定性。结果显示丹参标准煎液的主要成分为酚酸类成分,丹参煎液的出膏率、丹酚酸B的转移率和p H变化不大,且所得标准汤剂的指纹图谱相似度高,表明制备工艺的稳定性良好;标准煎液中丹酚酸B含量范围波动大,主要源于丹参药材中丹酚酸B含量的差异性。     

人参全球产地生态适宜性分析及农田栽培选地规范

通过开展人参全球范围内产地生态适宜性分析及农田栽培选地规范制定,为农田栽参合理规划生产布局及规范化种植提供科学依据。采用中国中医科学院中药研究所自主研发的"药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统"(global geographic information system for medicinal plant,GMPGIS),以本草文献记载的道地产区、野生分布区以及当前主产区271个样点的生态环境因子值为计算依据,经过生态相似性分析获得人参全球范围内的最佳生态适宜产区和潜在种植区,主要包括美国、加拿大、中国、俄罗斯、日本、朝鲜、法国、意大利、乌克兰、韩国等国家。其中,人参在中国的生态适宜产区主要包括黑龙江、吉林、辽宁、陕西、甘肃、湖北、四川、内蒙古、山东和山西等省区。另外,在产地生态适宜性分析结果和项目组多年农田栽参研究数据基础上,结合文献及对部分种植基地的调研结果,初步制订了农田栽参选地规范。该研究为人参农田规模化种植、引种栽培和保护抚育提供科学依据,农田栽参选地规范为高品质人参的科学生产奠定基础。