《药用动物学》课程思政元素的挖掘和整理

高校专业课教学中,思政元素的挖掘是一项非常重要的任务,是开展课程思政教学的前提。本文基于我校人才培养目标,依据课程性质、教材内容思路和脉络,从药用动物学发展史、生态文明教育、美学教育、识药能力的培养、劳动教育等方面出发,挖掘和整理了《药用动物学》课程中的思政元素,为该课程的思政教学提供参考。

微生物多样性对冬虫夏草形成及品质的影响

冬虫夏草是一个统一的微生态,冬虫夏草的真菌及细菌多样性在近十年的分离鉴定中已有了很大的进展,不完全统计历年报道的冬虫夏草中的微生物共有真菌41属、细菌27属。通过梳理分析微生物对冬虫夏草形成及品质的影响相关文献,认为冬虫夏草的形成并不是由单一的真菌冬虫夏草菌(Ophiocordyceps sinensis)侵染导致,更多证据支持微生物协同病原真菌侵染寄主昆虫,并在侵染不同阶段显示微生物种类及功能富集存在较大差异,提示真菌辅助菌在侵染过程扮演着重要角色。微生物群也是影响后期药材化学成分积累(氨基酸类、多糖类、腺苷类等)及性状(黄色虫体)的重要因素。系统微生物研究对解析冬虫夏草侵染率较低以及无法开展大量养殖研究提供新视角。

麝香的历史与文献考证

麝香为名贵中药及香料,应用历史悠久。通过检索古籍和相关文献,结合人工繁育养麝及活麝取香的实践,对麝香的名称、基原、产区、质量评价及应用等进行综述。结果发现,本草专著记录麝有水麝、肉麝、土麝、北麝4个品种,麝香常见别名至少有18种(不包含少数民族语言的别名)。古人将香囊和产香作为鉴别麝的关键特征,对食性的认知由食蛇、蚁逐渐变为取食芳草植物。历代所记载麝香出产范围常有变迁,自唐起川、陕两地较为恒定,现仍为道地产区。古代麝香分为遗香、脐香、心结香3等,以香结实者、有毛裹中者为佳,而皮毛及荔枝核粉末常用于掺伪,现代商品麝香掺伪物更是多达20余种。麝香药用始载于《神农本草经》,香料用始载于汉,到唐宋时期最盛。综合历代本草专著记载,麝香具开窍醒神、活血通经等功效,有微研、细研、重研3种制法,既可外用也可内服,用于实证和闭证,脱证忌用、虚证慎用、孕妇禁用;麝香作香料更是制法各异,用途广泛。此外,古人频有“麝吃蛇”等习性记录,还有待深入研究。考证结果可为麝香资源的进一步开发利用提供参考。

中医药院校开设《分子生药学》课程的建议与设想

分子生药学是在分子生物学蓬勃发展,而中药资源学和中药鉴定学又有很多问题可以利用分子生物学技术解决的背景下诞生的一门新兴学科,很多中医药院校已将其设置为药学及中药学相关专业的必修课。本文从开设课程的必要性、教学目标和教学设想三个方面对中医药院校开设《分子生药学》课程这一问题进行探讨,以期该课程建设逐渐走向成熟。

四川规模化栽培区产厚朴有效成分含量的影响因素研究

目的:研究厚朴有效成分含量与胸径、树高、树皮厚、海拔、经度之间的关系,为厚朴良种选育提供理论基础。方法:以四川西南地区规模化栽培区产厚朴的树皮为研究对象,采用HPLC法检测厚朴酚与和厚朴酚含量,比较不同地区间的质量差异,同时统计分析影响厚朴有效成分含量的关键因素。结果:5个栽培区产厚朴的厚朴酚含量在1.72%~2.70%之间,和厚朴酚含量在1.42%~3.23%之间,总酚含量最高的地区为都江堰(5.16%),最低的地区为汶川(3.69%);厚朴有效成分含量与其胸径、树高、树皮厚、海拔、经度均具有一定相关性。结论:四川西南地区规模化栽培区产厚朴品质较好,其有效成分含量较高;厚朴总酚含量与胸径、树高、树皮厚呈正相关;厚朴酚与海拔呈正相关,和厚朴酚与海拔、经度呈负相关。

三种厚朴叶绿体基因组的比较研究

为了深入发掘日本厚朴、厚朴、凹叶厚朴叶绿体基因组差异,筛选厚朴优良性状候选基因,开展三种厚朴的分子遗传研究,该文利用Illumina HiSeq高通量测序平台首次对日本厚朴叶绿体进行测序、组装,并与已有的厚朴、凹叶厚朴叶绿体基因组共同注释,获得三个物种叶绿体基因图谱,筛选出三个基因组中的差异基因,又与同科中11个亲缘物种进行叶绿体基因组比对,构建NJ遗传树。结果表明:(1)日本厚朴叶绿体基因组的Clean Reads为19791019,Q30为91.33%,组装后基因组全长160051 bp,GC含量为39.2%,含tRNA 37个,rRNA 8个。(2)比对分析发现三种厚朴具有相似的IR、LSC和SSC结构,以及GC含量和tRNA数量,但编码基因种类和数量、内含子和外显子的数量和结构等存在差异。(3)日本厚朴的功能基因数目较厚朴、凹叶厚朴分别多6个和4个,主要分布于LSC区和IR区,涉及核糖体大亚基、核糖体小亚基和未知功能基因类群。(4)系统发育分析结果进一步显示日本厚朴与凹叶厚朴亲缘关系较近,其次是厚朴。该研究表明日本厚朴具有更丰富的叶绿体基因组结构、组成和变异特征,是其适应高纬度地区弱光、低温环境的分子机制,这为厚朴类优良品种的分子选育提供有力的指导。

药用动物学课程建设与教学改革探讨

药用动物学是中药学、药学相关专业一门重要的专业基础课。教学内容上,贯彻以药用为基本,进化为主线,强调教学目的的同时,也重视教学内容的系统化;教学手段上,以PPT、图片、视频、微课、慕课等多种形式相互结合展开教学,以提高输出效果;考试形式上,强调平时考试的频度,以解决基础知识的掌握,而末考重点解决综合与应用能力的掌握。通过上述方式,达到将我校药用动物学建设成为特色课程的目的。

基因组学技术在国家中药种质资源库建设中的应用

中药种质资源保护是我国基本战略,国家中药种质资源库是实施资源保护研究的良好载体。本文从中药"种质"内涵的遗传物质角度,围绕国家中药种质资源库开展资源保护研究的四个核心环节,即资源收集、保存、创新与综合评价,综述了基因组学在其中的应用原理、技术,以及总结展望,为中药种质资源的可持续开发研究提供参考。

药用植物多倍体及对中药品种品质的影响

多倍体是药用植物中具备特殊性状且占有较高比例的群体,对中药品种及其道地品质有重大影响,但学者对其关注度还不足。本文介绍了植物染色体、多倍化成因、多倍化对植物的影响,进而综述了中药的多倍体品种、多倍体品质,以及多倍化对中药生产管理的影响,认为染色体多倍化是开展中药道地性机理、中药品种培育等重大课题研究的不可或缺视角。

滤纸法快速提取中药材DNA方法的研究

目的:为了建立一种快速提取中药材DNA的新方法,本研究考察了滤纸法对中药材DNA提取的适用性。方法:提取了33个中药材DNA,动物药使用COI(除了海马)、植物药使用ITS2、真菌使用ITS通用引物进行聚合酶链式反应(PCR)扩增。结果:通过琼脂糖凝胶电泳检测发现,27个中药材PCR扩增成功,扩增成功率达到81.8%。结论:研究结果表明滤纸法对于动物类、叶类、花类、全草类、果实类及根茎类药材DNA提取有较好的效果,提取时间可控制在30 s之内。滤纸法缩短了DNA提取时间,减少了提取成本,将在中药材分子鉴别中发挥重要作用。

基于宏基因组分析冬虫夏草不同发育时期的微生物多样性

目的:探究冬虫夏草不同发育期的微生物组成与多样性,挖掘影响冬虫夏草形成的关键菌群,了解主要菌群的代谢通路及其主要活性成分的功能基因。方法:以蝠蛾幼虫、僵虫、冬虫夏草为研究对象,进行宏基因组测序分析。结果:从蝠蛾幼虫、僵虫、冬虫夏草中共鉴定出4184种微生物,其中细菌在三个发育时期分别占25.62%、22.45%、14.35%,真菌分别占7.86%、12.94%、38.85%。僵虫与蝠蛾幼虫相比,冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis、明尼苏达被毛孢Hirsutella minnesotensis等真菌数量有所提高,鞘脂杆菌Sphingobacteria sp.、沃尔巴克氏菌Wolbachia sp.等细菌数量有所下降。冬虫夏草与蝠蛾幼虫相比,冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis、麦角菌Claviceps purpurea和明尼苏达被毛孢Hirsutella minnesotensis等真菌数量大幅增加。致病菌分析发现僵虫和冬虫夏草中绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa数量较蝠蛾幼虫明显增加。代谢通路分析发现三者的碳水化合物代谢活动均较突出,果糖-甘露糖代谢途径和嘌呤代谢途径分别合成虫草酸和腺苷,合成两种活性成分的关键酶分别为L-艾杜糖醇-2-脱氢酶和腺苷酸(基)琥珀酸裂解酶,其功能基因分别为CCM_05393和Plim_3831。结论:本研究有助于解析冬虫夏草发育形成的菌群组成和结构,为冬虫夏草的可持续开发利用奠定基础。

基于蟾蜍分泌腺转录组对蟾蜍二烯酸内酯合成途径关键基因的挖掘

目的 挖掘蟾蜍二烯酸内酯(bufadienolides,BDs)生物合成途径的关键基因。方法 使用激光捕获显微切割技术捕获中华大蟾蜍分泌腺[耳后浆液腺(CE)、皮肤浆液腺(CK)和皮肤粘液腺(CN)]为实验材料,在DNBseq测序平台进行转录组测序,并进行生信分析及对转录组结果进行验证。结果 共得到63.01 Gb原始数据和4 550个差异基因,其中CE和CK共有上调差异基因880个,其GO和KEGG富集显示主要在甾类激素生物合成、胆汁酸合成和C21类固醇生物合成等功能;CN上调差异基因主要富集在蛋白质糖基化、细胞黏结、体液免疫应答等功能。在CE、CK组上调的差异基因富集结果中发现有28种与BDs合成相关的物质的代谢、合成及运输等功能,且参与调控的基因有94个。对上述基因进行蛋白互作网络分析(protein-protein interaction network,PPI)分析,结果显示,94个基因中有34个存在互作关系,其中基因AMACR、HSD17B4、SCP2及ACOT8参与调控胆汁酸合成,基因LOC122926609参与调控石胆酸结合,结合文献分析,作者认为初级胆汁酸合成途径是BDs合成的下游途径,石胆酸可能是BDs类成分的重要前体。进一步将存在互作关系的基因关联到表达量矩阵中,结果显示大部分基因在样品CE和CK组中的表达量均大于CN组,且上述5个基因的表达趋势一致(CE、CK>CN),认为这几个基因是调控BDs的下游合成途径的关键基因。在上述基础上选取9个与BDs合成相关的基因进行qRT-PCR分析,结果与转录组测序基因表达趋势一致,认为该结果具有准确性。结论 完成了中华大蟾蜍分泌腺的转录组研究,推测出BDs下游合成途径的关键基因,为蟾毒内酯类化合物的生物合成途径研究提供了丰富的参考数据,也为深入研究该类化合物生物合成的分子机制奠定了基础。

基于氧化石墨烯荧光传感技术对中药海马的鉴定

目的:建立基于氧化石墨烯荧光传感技术鉴定中药海马的方法,为中药鉴定提供一个新的研究思路。方法:在小海马特异性上游引物Ja-F的5’端标记荧光基团FAM作为核酸探针FAM-单链DNA(ssDNA),在下游引物Ja-R的5’端加上RNA聚合酶Ⅱ的识别位点记为Ja-R1,用Ja-F/Ja-R1扩增海马样品,利用体外转录法对扩增产物进行反转录获得小海马ssDNA。取500 nmol·L^(-1)FAM-ssDNA 20μL,90℃孵育5 min,逐渐冷却至室温,加入不同体积的氧化石墨烯溶液(100 mg·L^(-1))和三羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲液(pH 7.6,50 mmol·L^(-1)),使反应终体积为1 mL,混匀,室温避光放置不同时间后测荧光强度,筛选制备传感器的最佳氧化石墨烯浓度和反应时间。再加入探针互补序列FAM-ssDNA-match溶液,室温放置不同时间后测荧光值,筛选荧光恢复的最适反应时间并检测传感器可行性。向核酸探针-氧化石墨烯溶液中分别加入ddH2O和不同浓度的小海马ssDNA进行灵敏度检测,最后根据最佳实验条件对市售海马药材进行检测,验证该方法用于中药材基原鉴定的可行性。结果:构建鉴别小海马的核酸探针-氧化石墨烯生物传感器条件为1 mL反应体积中,10 nmol·L^(-1)FAM-ssDNA+12 mg·L^(-1)氧化石墨烯溶液,室温避光反应20 min,可彻底淬灭探针荧光。传感器可行性检测显示,当向传感器溶液中加入探针互补序列溶液(终浓度90 nmol·L^(-1)),室温反应1 h后,体系的荧光信号明显增强。灵敏度检测显示,该方法能够检测到的小海马ssDNA的最低质量浓度约为10 mg·L^(-1)。将该方法用于检测市售海马药材,发现只有小海马样品有明显的荧光信号。结论:该实验建立的氧化石墨烯荧光传感技术可用于中药海马的基原鉴定。

基于转录组测序的姜黄侧根发育分析及相关基因筛选

目的 姜黄Curcumalonga主根形成中药姜黄,侧根形成药材郁金。为探知姜黄主根与侧根形成过程的差异和侧根生长膨大的分子机制,对姜黄主根与侧根进行转录组测序,挖掘促使侧根生长膨大的关键基因。方法 以姜黄主根和侧根为材料,采用Illumina HiSeq高通量测序平台进行转录组测序,组装与注释后进行差异表达基因筛选。结果 转录组测序共获得42.69 Gb clean data,共得到42 748条Unigene,其中35 456条被注释。主根和侧根中的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)有1551个,基因本体(geneontology,GO)富集结果表明,姜黄主根与侧根的DEGs主要富集于代谢过程、细胞过程、催化过程、转运过程、结合等功能,COG富集结果表明,主根与侧根中DEGs主要富集于碳水化合物代谢和信号转导机制。KEGG富集分析显示,根中DEGs主要富集在淀粉和糖代谢、植物激素信号传递等代谢通路中。通过注释信息筛选出姜黄侧根生长膨大相关的差异表达基因,关键差异表达基因与通路分析表明侧根中蔗糖合成酶基因、生长素响应基因(SAUR32、SAUR76、SAUR50)的表达上调可能是姜黄侧根生长膨大的影响因素。结论 通过对姜黄主根与侧根高通量转录组测序,揭示了姜黄侧根生长膨大的关键基因,可以为姜黄根系生长的生物学机制提供参考。

高原鳅属鱼类雄性第二性征

检测了33种350余尾高原鳅属Triplophysa鱼类的雄性标本,依据吻部两颊和胸鳍的特征,将该属鱼类的雄性第2性征分为12种类型。高原鳅的雄性第2性征具有多样性,不同种类的雄性第2性征可能存在差异,分布在不同或相同水系的同一种类的个体间雄性第2性征也可能发生变化。检视结果表明,仅依据雄性第2性征把高原鳅属划分为高原鳅亚属和赫氏鳅亚属Hedinichthys并不适合。

冬虫夏草PCR快速检测试剂盒的研制与效果评价

冬虫夏草为我国传统名贵中药材。资源短缺、价格昂贵和巨大的市场需求导致市售冬虫夏草掺伪掺假现象严重,亟需建立快速有效的鉴别方法。该研究基于实验前期已建立的冬虫夏草快速鉴定SS-PCR方法,按照体外诊断试剂评价标准开发试剂盒,并对试剂盒的特异性、检测限、重复性及保存期4项性能进行了评价。结果显示冬虫夏草质量占混合物质量的1/200(质量分数0.5%以上)以上时可被成功检测。试剂盒对冬虫夏草及其伪品的检测结果显示,仅有冬虫夏草可被成功扩增,并在紫外下显示绿色荧光。该试剂盒37℃温育7 d仍有效,说明4℃保存其在1年内稳定有效。同一批次试剂盒在不同条件下,不同批次试剂盒在相同条件下,其检测结果均一致且准确,表明试剂盒具有良好的批内及批间重复性。将该试剂盒用于市售冬虫夏草及其混伪品的检测,操作简单快速,结果准确可靠,为下一步中药快检试剂盒的商品化奠定了基础。

图解检索法快速鉴别中药海马基原的初步研究

目的建立海马药材快速准确的鉴别方法。方法利用外观形态鉴别市场流通的海马药材。结果应用外观图像资料快速鉴别了国内市场流通的10种海马药材,建立了常见海马药材的图解检索表。结论利用图解检索法可快速鉴别常见的海马药材。

碱裂解法快速提取虫草属真菌DNA研究

目的探索一种适用于虫草属基因组DNA快速提取的方法。方法在无液氮条件下使用碱裂解法提取虫草DNA,使用ITS通用引物进行PCR扩增。考察了提取液配方、煮沸时间对DNA提取的影响以及中和剂Tris-HCl用量对PCR扩增的影响。利用优化的提取方法提取了虫草属5种虫草并用ITS通用引物进行PCR扩增。结果 80μl 0.5 mol/L Na OH进行提取,加入160μl 0.1 mol/L Tris-HCl中和,离心即可在10min内提取出虫草属真菌的DNA,PCR扩增能获得清晰目的条带。结论优化的碱裂解法可用于虫草属DNA的快速提取。

基于DNA条形码的桑螵蛸基原动物鉴定研究

市场调查与文献报道发现,螳螂目昆虫产的卵鞘大多作为桑螵蛸入药,而药典仅收载了3种螳螂的卵鞘,非药典品种的卵鞘入药由于未加评估可能影响临床用药安全,因此亟需研究其原昆虫,由于桑螵蛸是螳螂的卵鞘,形态学等方法无法直接判断其基原,基于DNA条形码技术在动物分类研究中广泛应用,在中药鉴定中也愈发重要。研究首次利用DNA条形码技术,获得了市售桑螵蛸的COI序列,分析了其遗传距离,并构建系统发育树,准确区分了桑螵蛸的种类和原昆虫,证实了大刀螂Tenodera sinensis和巨斧螳螂Hierodula patellifera分别为团螵蛸和黑螵蛸的基原昆虫,小刀螂Statilia maculate和薄翅螳螂Mantis religiosa均为长螵蛸的原昆虫。

中国冬虫夏草寄主昆虫研究

冬虫夏草为麦角菌科真菌冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis(Berk.)G.H.Sung et al.(Cordyceps sinensis Berk.)寄生在蝙蝠蛾科昆虫幼虫上的子座和幼虫尸体形成的复合体。自1965年朱弘复首次报道冬虫夏草的寄主昆虫以来,近50年来有七十余种寄主昆虫被报道,但报道相互矛盾情况较多,给冬虫夏草后续研究造成较大困扰。本课题组近10年在西藏、青海、四川、甘肃、云南五个主产地样本采集鉴定的基础上结合文献报道情况系统总结了60种主要的冬虫夏草寄主昆虫,发现主要为钩蝠蛾属、无钩蝠蛾属、蝠蛾属的昆虫幼虫。进一步研究发现其分布有典型的地域特异性和狭域分布、垂直分布等地理特点。以上工作,为冬虫夏草寄主昆虫研究以及根据昆虫种属进行产地溯源奠定了一定的基础。