广藿香中PTS基因不同时间点的表达分析

利用荧光定量PCR技术,分析1天中8个时间点广藿香叶片百秋李醇合成酶基因的表达情况。结果表明,6∶00,9∶00,12∶00和15∶00时间点的PTS基因表达量较低,0∶00,3∶00,18∶00和21∶00的表达量均显著高于前4个时间点,其中,时间点3∶00的表达量最高,表明PTS基因的转录从夜间开始积累,黎明前达到最高峰,之后转录水平逐渐下降。     

连作广藿香挥发油及百秋李醇含量的变化

以海南广藿香为试验材料,采用GC-MS对连作障碍下广藿香(连作组)和正常生长广藿香(对照组)在发育过程中的挥发油和百秋李醇含量的变化进行了分析。结果表明:连作组和对照组广藿香挥发油含量均随植株生长期的增加而逐渐增加,在210 d达到最高;生长150 d后,连作组广藿香的挥发油含量增长速度明显低于对照组。连作组和对照组广藿香挥发油中百秋李醇积累模式相似,均呈逐渐增加的趋势,在第210天含量达到最高。在广藿香的不同生长期,连作组广藿香油有效成分百秋李醇含量均低于对照组广藿香,质量更次。连作广藿香的挥发油含量和百秋李醇含量明显下降,为进一步研究提供了基础数据。     

广藿香遗传基础及生物技术研究进展

从生物遗传、细胞组织培养和抗病分子育种等方面,总结了广藿香遗传基础及生物技术的研究现状,并就广藿香育种方面存在的问题及今后研究的重点进行了探讨。     

利用VIGS技术研究广藿香醇合酶基因PatPTS的功能

广藿香精油主要存贮在植物地上组织的盾状腺毛中。提取广藿香（马来西亚品系）叶片的总RNA后,通过PCR技术扩增得到广藿香醇合酶基因（PatPTS）的全长cDNA序列,共编码552个氨基酸,与GenBank中已报道的印度广藿香中广藿香醇合酶的氨基酸序列存在3.6%的差异。使用烟草脆裂病毒（tobacco rattle virus,TRV）,选取PatPTS作为沉默目的基因,在广藿香中构建病毒诱导基因沉默（VIGS）体系,进一步利用该体系在广藿香中鉴定PatPTS基因的功能。病毒侵染广藿香叶片后,分别选取不同的时间点,使用GS-MS与qRT-PCR检测PatPTS催化产物和转录水平的变化,结果发现：β-广藿香烯、β-榄香烯、石竹烯、广藿香醇等倍半萜成分的含量在VIGS侵染后第2周明显下降,1周和3周效果不明显;PatPTS转录本下降趋势与其调控的倍半萜含量变化趋势类似;表明PatPTS基因负责了广藿香精油主要倍半萜成分的合成。说明广藿香中VIGS体系已初步建立,并在侵染植物2周后诱导基因沉默和干扰次生代谢产物合成的效果最好,为在广藿香中快速研究基因功能打下基础。     

广藿香种质资源及栽培技术研究进展

广藿香为多年生芳香草本或半灌木植物,是我国著名的南药之一。通常以其干燥地上部分入药,具有芳香化浊、开胃止呕、发表解暑等功效,是多种中成药的重要原料。此外,以其提取的广藿香油是世界上医药工业和轻化工业的重要原料,经济价值高,应用市场前景广阔。广藿香为热带地区引入我国栽培,种质类型单一,遗传基础狭窄,资源极为有限。由于长期的自然环境和人工栽培的影响,广藿香种质产生了一些变异和分化,目前主要分布于我国广东、广西、福建和海南等南方省（区）,按照产地将其分为牌香、肇香、湛香和南香4种。广藿香在种植过程中,存在严重的连作障碍现象,且由于田间管理粗放,其产量和品质不稳定,受品种、产地、栽培技术等多方面因素影响。近年来,随着分子生药学的发展,其主要药用成分广藿香醇和广藿香酮的内在分子调控机制相关研究开展顺利,目前关于广藿香的研究大多集中在其有效成分的药效药理、生物合成及代谢调控方面,而对种质资源及栽培技术的系统性研究不足。优良的品种和高效规范的种植技术是药材产量和质量稳定的基础,为充分利用广藿香药材资源,进一步推广广藿香规模化和产业化发展,本文主要综述了广藿香的生物学特性、种质资源研究现状、栽培技术中的瓶颈及产业发展过程中存在的问题,指出了广藿香栽培过程中养分管理技术缺乏,连作障碍问题严重,提出要加强广藿香的繁殖技术和品种选育研究,积极推进广藿香的规范化种植,以期为广藿香的产业发展和开发利用提供参考。     

超临界CO2萃取法与水蒸气蒸馏法提取广藿香油的化学成分比较

[目的]比较提取广藿香油化学成分的不同提取方法。[方法]采用超临界CO2萃取法（SCDE）和水蒸气蒸馏法（SD）从广藿香中提取广藿香油,并用GC-MS法对2种不同提取方法的提取物进行化学成分定性和定量比较。[结果]SCDE法提取的出油率为2．47％,SD法提取的出油率为1．58％。结果表明,SCDE法提取的广藿香油中相对含量0．5％以上有12种化学成分,占总挥发油98％以上,其中广藿香醇相对含量为26．40％;SD法提取的广藿香油中相对含量0．5％以上有13种化学成分,占总挥发油97％以上,其中广藿香醇相对含量为40．75％。[结论]2种提取方法所得挥发油的收率和各成分的含量相差较大。     

广藿香组织培养快繁技术的研究

以广藿香幼嫩叶片为外植体,通过愈伤组织途经诱导出大量丛生芽,然后将丛生芽分别转接到含有不同质量浓度6-BA的增殖培养基和含有不同质量浓度IBA的生根培养基上,筛选出最适增殖培养基：MS＋6-BA 0.1～0.2 mg.L-1,最适生根培养基：1/2 MS＋IBA 0.25～1.0 mg.L-1。广藿香组培苗株高达5～6 cm时进行炼苗移栽,移栽成活率高达95%。     

GC-MS法检测广藿香挥发油的化学成分

摘要 [目的] 建立广藿香挥发油的指纹图谱检测方法,对广藿香的品质进行控制。[方法] 采用GC-MS法对广藿香挥发油成分进行定性和量化分析,并对市售的不同批次样品进行检测。[结果] 以9个共有峰为评价指标,实验的重复性、稳定性、重现性良好;不同批次的样品各组分的含量有显著差异。[结论] 以9个共有峰作为广藿香挥发油的指纹图谱,以广藿香酮与广藿香醇的峰面积比值作为控制质量的指标参数,建立了相应的指纹图谱。建议在使用广藿香时应根据产品的不同特点建立相应的指纹图谱质量标准。     

广藿香α-淀粉酶PcAMY1基因克隆和序列分析

为了解广藿香对淀粉的利用,克隆了广藿香(Pogostemon cablin)的α-淀粉酶(alpha-amylase,AMY)基因,对其进行相关生物信息学分析。搜索本课题组建立的广藿香转录组数据库,获得AMY基因全长序列,并设计全长引物进行PCR验证;利用生物信息学软件对AMY基因进行生物信息学分析。本研究获得的广藿香AMY基因命名为PcAMY1基因(GenBank登录号为KC862311),该基因全长1 420 bp,编码422个氨基酸。基于生物信息软件分析了PcAMY1基因编码蛋白的理化特性。系统进化树分析结果表明,PcAMY1基因与牵牛(Ipomoea nil)的AMY序列同源性最高,与赤豆(Vigna angularis)、菜豆(haseolus vulgaris)、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)等植物次之,与自然进化关系保持一致。PcAMY1基因在广藿香嫩茎、成熟茎、老茎、嫩叶、成熟叶、老叶中均有表达,但在老茎中表达量最高。成功克隆到广藿香PcAMY1基因,并对其进行相关生物信息学与基因表达分析。     

广藿香愈伤组织的诱导和增殖

以广藿香的幼叶、茎段为外植体,接种于附加不同浓度的2,4-D、NAA、6-BA、KT、TDZ及其组合的MS固体培养基上进行愈伤组织的诱导,结果表明:单独使用5种激素在一定范围内均能诱导出愈伤组织;最佳组合培养基为MS+6-BA 1.0 mg.L-1+2,4-D 0.1 mg.L-1。进一步研究发现,茎段和叶片诱导的愈伤组织的生长曲线都呈“S”型,且生长周期均为18 d。