铁皮石斛不同来源材料多糖和氨基酸含量的比较

通过对铁皮石斛不同来源材料的主要药用成分多糖和氨基酸含量进行比较,结果表明:铁皮石斛不同来源材料的多糖含量不同;原球茎与野生品的多糖和总氨基酸含量相近,两者都含有7种人体必需的氨基酸,但野生品的必需氨基酸含量高于原球茎的,两者的含量分别占总量的37.9%、26.2%。初步证明以组织培养获得的铁皮石斛原球茎代替其野生品是解决铁皮石斛资源紧缺的有效途径。     

不同仿野生栽培铁皮石斛多品质指标的比较

为了栽培出品质好、药用价值高的铁皮石斛,对活树仿野生、死树仿野生、大棚仿野生、石头仿野生、岩壁仿野生、林下仿野生、纯野生栽培方式下铁皮石斛的多糖、甘露糖、醇溶性浸出物、黄酮、多酚、粗纤维含量进行测定,结果表明,不同栽培方式铁皮石斛多糖含量(以干基计)在28.62%~48.73%,平均含量35.12%;甘露糖含量19.08%~28.07%,平均含量23.01%。多糖和甘露糖含量最高的为石头仿野生和林下仿野生,分别为48.73%、44.15%和28.07%、26.45%,极显著地高于其他栽培方式。粗纤维含量(以干基计)在9.63%~16.49%,平均含量11.69%。含量最低的是石头仿野生、死树仿野生、林下仿野生栽培的铁皮石斛,分别为9.63%、9.76%、9.85%;含量最高的是纯野生铁皮石斛,达16.49%,极显著高于其他栽培方式。不同栽培方式铁皮石斛多糖、甘露糖含量均符合2015版中国药典规定,说明不同人工栽培方式生产的铁皮石斛均可替代野生铁皮石斛,而以石头仿野生和林下仿野生栽培的铁皮石斛生态环境更适合道地药材品质的形成。不同栽培方式铁皮石斛醇溶性浸出物(以干基计)含量为4.04%~16.05%,平均含量为7.21%。含量最高的是纯野生铁皮石斛,达16.05%,极显著高于其他任何栽培方式。不同栽培方式铁皮石斛多酚含量(以干基计)为0.31%~0.66%,平均含量为0.43%;黄酮含量(以干基计)为0.09%~0.25%,平均含量为0.16%。多酚和黄酮含量最高的均为纯野生铁皮石斛,含量分别为0.66%和0.25%,极显著地高于其他任何栽培方式。多酚和黄酮含量最低的均是大棚仿野生栽培铁皮石斛,分别为0.31%和0.09%,说明大棚仿野生栽培的铁皮石斛在醇溶性浸出物、多酚和黄酮含量上与纯野生铁皮石斛仍存在有极显著的差异,有较大的提升空间。     

不同加工方式对铁皮石斛品质的影响

铁皮石斛鲜样经传统铁皮枫斗加工法(T1)、鲜条烘烤-揉搓-切片鼓风烘干(T2)、鲜条切段热风干燥(T3)、鲜条微波后热风干燥(T4)、鲜条直接热风干燥(T5)等方法分别在60℃、70℃、80℃、90℃、100℃下干燥,以及鲜条切片真空冷冻干燥(T6)、鲜条微波干燥(T7)2个处理,研究加工方式及干燥温度对铁皮石斛理化品质(多糖、浸出物)和烘干成本的影响。结果表明,铁皮石斛品质综合排前3名的加工方式分别为T6(多糖39.44%,浸出物20.43%)、T7(多糖39.68%,浸出物19.98%)和T3(90℃)(多糖39.63%,浸出物18.38%)。但T6加工成本较高,能耗较大,综合考虑认为,当人工紧张或鲜品滞销时,首先推荐鲜条切段90℃热风干燥法代替传统加工法,该方法所得的产品品质较好,烘干成本较低且操作简单;其次推荐微波干燥法,该方法所得产品的加权评价和烘干成本均优于鲜条切段90℃热风干燥法,但操作较复杂;最后有条件的企业也可以选择鲜条切片真空冷冻干燥,该方法所得产品品质最佳,但操作复杂,加工成本较高。     

铁皮石斛自交和杂交亲和性的细胞学研究

为了探讨铁皮石斛Dendrobium officinale自交和杂交亲和性的生物学机制,利用荧光显微镜观察铁皮石斛自交、种内杂交后柱头性状和花粉管的生长情况。结果发现:自花授粉1 h后,花粉粒萌发,花粉管到达花柱基部接近子房处,4 h后花粉管进入子房,8 h后停止生长,72 h后子房萎缩,花粉管消失,不同的亲本间略有差别。种内杂交后的花粉管能够顺利进入子房,发育良好。由于铁皮石斛自交花粉管进入子房后停止生长,导致子房萎缩,可以认为铁皮石斛属于配子体自交不亲和。研究结果为铁皮石斛的自交不结实机理研究提供了细胞学基础,也为铁皮石斛种质资源保育、杂交育种等研究提供理论依据。     

铁皮石斛不同花期及花朵不同部位活性组分分析

铁皮石斛Dendrobium officinalei花中含有丰富的活性成分,具有重要的开发价值,其中花的采收期和采收部位是影响铁皮石斛花类产品质量的关键因素。以铁皮石斛花苞期、微开期、盛花期全花以及盛花期花的花被、合蕊柱、子房的烘干样品为实验材料,采用苯酚-硫酸法、亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠法及福林酚法,探讨了不同花期铁皮石斛花及盛花期花朵不同部位多糖、总黄酮及总酚质量分数的差异,进而确定了铁皮石斛花的最佳采收期和最佳采收部位。结果表明:①不同花期中盛花期铁皮石斛花中多糖质量分数（61.5 mg·g-1）与微开期（55.3 mg·g-1）及花苞期（45.6 mg·g-1）花中多糖质量分数具有显著差异（P < 0.05）;微开期花中总黄酮质量分数（17.4 mg·g-1）显著低于花苞期（19.9 mg·g-1）和盛花期（19.2 mg·g-1）（P < 0.05）;盛花期花中总酚质量分数（22.2 mg·g-1）显著高于微开期（19.6 mg·g-1）及花苞期（18.5 mg·g-1）（P < 0.05）。②整体而言,盛花期不同部位中花被相应活性组分即多糖、总黄酮、总酚质量分数显著高于合蕊柱及子房,分别为64.5,24.2及26.5 mg·g-1（P < 0.05）。因此从活性组分质量分数方面考虑,盛花期可作为铁皮石斛花采收的最佳时期,花被是最有开发与利用价值的部位。     

不同种植月龄铁皮石斛试管苗生长及活性成分含量比较

[目的]研究不同种植月龄铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimuraet Migo）试管苗生长及成分含量变化动态。[方法]通过测定不同种植月龄铁皮石斛试管苗的茎高、茎粗、平均鲜重和多糖、氨基酸的含量,分析其动态变化状况。[结果]随着栽培时间的延长,铁皮石斛试管苗茎高及生物产量逐渐增加,而茎粗反而变小,其多糖含量先升后降,在第12个月达到高峰,氨基酸总量及主要氨基酸含量都呈直线上升趋势,但各阶段升高幅度不同。[结论]该研究揭示了栽培铁皮石斛试管苗生长及含量变化规律,可为合理利用铁皮石斛试管苗提供参考。     

氨基酸液肥对设施栽培铁皮石斛生长品质的影响

以一年生仙源1号铁皮石斛为试材,以常规施肥为对照,观测叶面喷施不同浓度氨基酸液肥对铁皮石斛营养生长及有效成分的影响。结果表明,叶面喷施氨基酸液肥500倍液的效果最佳,与常规施肥相比,地上部产量提高94.3%,多糖含量提高5.1%。     

不同种源铁皮石斛主要农艺性状与多糖的相关性

为全面了解不同地区铁皮石斛的主要农艺性状和多糖含量,对9个铁皮石斛种源的主要农艺性状和多糖含量进行调查和测定,并进行了相关性分析。结果表明,不同种源地的铁皮石斛形态与多糖含量存在明显差异。相关性分析表明,铁皮石斛茎粗与多糖含量呈显著负相关,其他农艺性状与多糖含量相关性不显著。铁皮石斛形态多样性丰富,在铁皮石斛新品种选育时,可通过考察农艺性状来兼顾其多糖含量,为铁皮石斛的选育工作提供简单直观的技术指导。     

不同生长龄铁皮石斛茎与叶中总多糖、 总生物碱及总黄酮含量的差异…

采用苯酚硫酸法、酸性染料比色法以及硝酸铝比色法分别测定并比较不同生长龄铁皮石斛茎与叶中总多糖、总生物碱及总黄酮的含量差异,为铁皮石斛资源的充分合理利用提供科学依据.结果表明,不同生长龄铁皮石斛茎与叶中总多糖、总生物碱、总黄酮的含量均有显著差异,其中总多糖主要集中于茎,总生物碱和总黄酮主要集中于叶;总多糖含量以2年龄茎最高,为35.32％,总生物碱含量以1年龄叶最高,为0.036％,总黄酮含量以半年生叶最佳,为0.104％;总多糖含量随着生长龄的增加而逐渐减少;3年龄以内的总生物碱和总黄酮含量明显较高,且不同龄之间含量差异较小,而当植株生长至4、5年龄时,其总生物碱及总黄酮的含量明显较低.铁皮石斛茎与叶中各含有较高的不同有效成分,茎和叶均可作为药用资源加以充分利用;为获取最佳效益,综合考虑生长周期、生物量及药用成分含量等因素,人工栽培的铁皮石斛以3年龄内采收为宜,不宜栽种4年以上.     

不同干燥工艺对铁皮石斛多糖及石斛碱的影响

【目的】研究不同干燥工艺对铁皮石斛主要有效成分多糖和石斛碱的影响,为铁皮石斛产后初加工及规模化生产提供理论依据。【方法】以铁皮石斛为原材料,采用自然晾干、热风干燥、真空干燥和真空冷冻干燥4种不同干燥方式对铁皮石斛进行干燥,探讨4种方式对铁皮石斛多糖和石斛碱含量等的影响。【结果】真空冷冻干燥产品L值最大,颜色较为鲜亮,色泽保持得较好,明显优于自然晾干、热风干燥、真空干燥产品。铁皮石斛干燥后多糖含量大小排列为：热风干燥〉真空干燥〉真空冷冻干燥〉自然晾干。在热风干燥条件下,铁皮石斛多糖含量最高,达31．13％;自然晾干条件下,铁皮石斛多糖含量最低,为20．72％。不同干燥工艺对石斛碱含量几无影响。【结论】热风干燥方式下的铁皮石斛有效成分含量高、能耗低,且所需设备简单,在铁皮石斛加工企业中值得推广应用。     

霍山石斛生物碱的提取及铁皮石斛的鉴别

采用超声波辅助酶法提取霍山石斛中的生物碱，通过对固液比、超声时间、超声功率、酶解时间、复合酶（纤维素酶和果胶酶1∶1等活力混合）质量分数的单因素试验和正交试验，确定提取最佳的条件；通过气相色谱-质谱法对霍山石斛中生物碱的组成成分进行分析；通过傅里叶变换红外光谱及二阶导数变换谱图快速鉴定霍山石斛和铁皮石斛。结果表明，当固液比为1:40（g·mL^-1），超声时间为20 min，超声波功率为200 W，复合酶（纤维素酶和果胶酶1∶1等活力混合）添加量1.5%，酶解时间1.5 h为提取条件时，提取效率最佳，生物碱得率为0.053%。根据气相色谱-质谱法检测结果可得知，相对于铁皮石斛，霍山石斛的石斛碱和6-羟基石斛次碱为其特殊生物碱。二阶导数变换谱图可更直观地通过二者峰形状、个数和强度的不同来区分。因此，可以将气相色谱质谱联用和傅里叶红外光谱结合在一起来高效鉴定霍山石斛与铁皮石斛。     

铁皮石斛花椒鞘锈菌新病害鉴定分析

为研究铁皮石斛锈病的病原及其发生规律,于2014年在云南省保山市龙陵县对铁皮石斛锈病进行调查,采集标本进行病原菌鉴定。结果表明：铁皮石斛锈病由花椒鞘锈菌引起,目前仅分布于云南地区,转主寄主不详。该锈菌危害铁皮石斛、球花石斛和大苞鞘石斛,造成提前落叶,影响生长和产量。该病是铁皮石斛上的一种新锈病,属国内首次发现。     

铁皮石斛RRT家族全基因组鉴定及表达分析

多糖是药用植物铁皮石斛(Dendrobium officinale)的主要成分之一。鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅰ鼠李糖转移酶(rhamnogalacturonⅠrhamnosyltransferase, RRT)在Ⅰ型鼠李半乳糖醛酸聚糖的合成中起重要作用。利用生物信息学在全基因组水平鉴定出4个铁皮石斛RRT家族基因( DoRRT1、 DoRRT2、 DoRRT3、 DoRRT4),通过逆转录定量PCR检测该基因家族在不同组织和胁迫下的表达情况。结果表明：在系统发育上DoRRT1、DoRRT3被聚为一组,DoRRT2、DoRRT4被聚为一组;DoRRT蛋白均为亲水蛋白质,可定位于高尔基体;DoRRT蛋白的α-螺旋和无规卷曲较多;4个DoRRT蛋白均有O-FucT保守结构域;组织表达显示 DoRRT1、 DoRRT2、 DoRRT4在根、茎、叶中均有表达,且在地上部的转录水平较高;胁迫表达表明 DoRRT2、 DoRRT4在高温胁迫下表达显著下调, DoRRT2在PEG模拟干旱条件下表达显著下调,说明 DoRRT2、 DoRRT4参与非生物胁迫响应。以上结果为深入研究DoRRT的生物学功能提供数据...     

铁皮石斛两个DEAD-box RNA解旋酶基因克隆及特征分析

为获得铁皮石斛DEAD-box RNA解旋酶(RH, RNA Helicase)基因并进行表达及序列分析,利用RACE从其叶片cDNA中分离RH基因,对编码蛋白相关理化特性进行生物信息分析;采用MEGA 6.0构建系统进化树;借助定量PCR技术检测基因表达特性。结果表明:分离到铁皮石斛两个DEAD-box RH基因 DoRH1和 DoRH2(GenBank注册号KT957555和KT957556),全长为1 648 bp和1 851 bp,各编码1条由428和499个氨基酸组成的肽链,编码蛋白相对分子质量分别为48 206和55 432,等电点5.51和8.65; DoRH1和DoRH2蛋白均包含3个保守的RH结构域和多个基元,无信号肽或跨膜域,预测均定位在细胞核;两个基因与植物DEAD-box RH家族基因相似性高达80%以上; DoRH1、 DoRH2分别聚在拟南芥、水稻、大豆和雷蒙德氏棉DEAD-box RH家族基因进化树的Ⅲ、Ⅳ支; DoRH1和 DoRH2表达模式不同, DoRH1在根、茎、叶中表达量无显著差异, DoRH2在根中的相对表达量为叶中的3.26倍,茎与叶中无差异...     

遮阴对铁皮石斛生长与品质的影响

为了明确铁皮石斛农艺性状和糖类成分之间的相互关系,为铁皮石斛种植和新品种选育提供理论依据,探讨了遮阴对铁皮石斛农艺性状与糖类成分积累的影响,测定遮阴条件下铁皮石斛农艺性状和糖类成分的变化情况,并对农艺性状与糖类成分进行相关性分析、多元回归分析和通径分析。结果表明：遮阴组的叶长、叶宽、纤维素、半纤维素显著小于对照组,而茎粗、生物量、可溶性多糖含量、甘露糖含量、甘露糖/葡萄糖值显著大于对照组;对生物量负向影响最大的是叶数（-0.840）;对可溶性多糖含量正向影响最大的是茎长（0.864）;对甘露糖/葡萄糖值负向作用最大的是茎长（-1.230）,其次是茎粗（-0.427）。可见遮阴处理能显著提高铁皮石斛甘露糖含量以及甘露糖/葡萄糖值,减少粗纤维的积累,从而促进了石斛茎粗的生长和生物量的积累。因此,可将遮阴处理适时应用于铁皮石斛人工种植中,生产中也可以通过控制茎长、茎粗等性状指标来筛选高品质、高产量的铁皮石斛品种。     

铁皮石斛鲨烯合酶基因的克隆及其组织表达模式分析

【目的】克隆珍稀濒危兰科药用植物铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)鲨烯合酶(Squalene synthase,SS)基因(DoSS),并对其进行生物信息学与组织表达模式分析,为研究其生物学功能提供参考。【方法】采用RT-PCR和RACE技术,获得DoSS基因全长序列;利用生物信息学软件预测DoSS蛋白的理化性质、结构域及亚细胞定位等分子特性;用DNASTAR 6.0和MEGA 4.0分别进行DoSS蛋白氨基酸多序列比对和进化关系分析;借助qPCR检测DoSS基因的组织表达模式。【结果】成功克隆获得铁皮石斛鲨烯合酶基因,命名为DoSS(GenBank注册号JX272631),其cDNA全长1 735bp,编码一条由410个氨基酸组成的多肽,分子质量46.99ku,等电点7.13;DoSS蛋白含有鲨烯/八氢番茄红素合成酶保守结构域(44-315位氨基酸);DoSS与其他多种植物SS基因的编码蛋白同源性很高(61%~75%),与水稻、玉米等单子叶植物的亲缘关系较近;DoSS基因为组成型表达,在根中的表达量最大,为叶的12.41倍;茎次之,为叶的1.87倍。【结论】成功克隆得到1个鲨烯合酶基因(DoSS)全长cDNA;DoSS基因的(在根中高)表达特征暗示,其可能在铁皮石斛根的生长发育中发挥重要的调控功能。     

铁皮石斛可溶性酸性转化酶基因克隆与表达分析

【目的】克隆铁皮石斛Dendrobium officinale可溶性酸性转化酶基因SAI,分析该基因生物学信息及时空表达特异性。【方法】基于同源序列克隆铁皮石斛SAI基因c DNA全长,采用生物信息学方法进行序列分析,并采用qRTPCR进行组织特异性表达分析。【结果】铁皮石斛SAI基因全长为1 595 bp,c DNA编码区1 368 bp,Genbank登录号为KU598852。该基因编码455个氨基酸,蛋白相对分子质量为50 700。NCBI BLASTx分析表明,该基因氨基酸序列与柑橘Citrus unshiu酸性转化酶基因、甜橙C.sinensis酸性β-呋喃果糖苷酶基因序列相似性最高,达77%,与其他植物酸性转化酶基因的相似性均高于68%。聚类分析表明,铁皮石斛SAI基因与玉米Zea mays液泡转化酶基因、甘蔗Saccharum officinarum SAI基因亲缘关系最近。该基因编码的蛋白质属于非跨膜结构的亲水性热稳定蛋白,定位于液泡中。SAI基因在2年生铁皮石斛的茎中表达量最高,3年生的叶中表达量最低。【结论】成功克隆铁皮石斛液泡酸性转化酶基因,该基因在铁皮石斛不同组织不同生育时期的表达量差异较大。     

杜仲雄花氨基酸主成分分析与综合评价

【目的】研究不同种质杜仲Eucommia ulmoides雄花氨基酸含量差异,评价杜仲雄花基于氨基酸构成的综合品质。【方法】利用自动氨基酸分析仪对193份杜仲种质雄花氨基酸含量及组成进行测定,采用主成分分析法对杜仲雄花氨基酸进行客观评价,计算综合得分及排名。【结果】193份杜仲种质雄花中均含有17种氨基酸,总氨基酸和必需氨基酸质量分数分别为206.23和68.37 mg·g-1,天冬氨酸和谷氨酸是主要的2种氨基酸。经主成分分析提取了6个主成分,且第1和第2主成分(必需氨基酸因子)对杜仲雄花氨基酸影响较大。按5%入选率确定了氨基酸性状优良的6种雄花资源,综合评价得出9个种质(10419x、10519x、10345x、10444x、10370x、10552x、10589x、10339x和10515x)杜仲雄花氨基酸品质较好。【结论】主成分分析法可以有效比较不同种质杜仲雄花氨基酸综合质量。     

铁皮石斛2个P型H~+-ATPase基因的克隆、表达及生物信息学分析

利用RACE进行铁皮石斛质膜PMA(plasma membrane H~+-ATPase)基因的全长克隆,采用生物信息学方法、DNASTAR 7.0和MEGA 7.0对其编码蛋白结构、序列和分子进化等进行分析,并借助实时荧光定量PCR技术检测基因表达模式。结果表明,从铁皮石斛叶片cDNA中分离到2个P型H~+-ATPase基因 DoPMA1和 DoPMA2(GenBank注册号KU160470和KU160471),各编码1条由973和951个氨基酸组成的肽链;2个基因编码蛋白均含有2个保守的P型ATPase结构域和5个H~+运输ATPase结合位点,不含信号肽,定位在质膜。2个蛋白与植物H~+-ATPases蛋白相似性大于72%,聚在拟南芥、水稻等植物H~+-ATPase分子进化树的Ⅴ和Ⅱ分支。实时荧光定量PCR分析表明, DoPMA1在根和茎中上调,分别为叶中的2.98、1.95倍, DoPMA2在根与叶中表达无显著差异,茎中下调为叶中的0.86倍。研究结果为进一步揭示 DoPMA1和 DoPMA2分子作用奠定基础。