细辛精油提取工艺优化、成分分析及其抑菌效力研究

目的 优化细辛精油水蒸气蒸馏法提取工艺,并分析其组分及抑菌效力。方法 在单因素、Plackett-Burman、最陡爬坡试验基础上,以蒸馏时间、液料比和粉碎度为影响因素,出油率为评价指标,响应面法优化提取工艺。GC-MS法分析组分。参照2020年版《中国药典》检测抑菌效力。结果 最佳条件为蒸馏时间3.9 h,液料比20∶1,粉碎度20目,出油率为3.5%。细辛精油主要组分为酚类、醚类等化合物,当浓度分别为9、9、29μL/mL时对大肠杆菌、白色念珠菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果可达2020年版《中国药典》规定的耳用、鼻用、皮肤给药和吸入制剂抑菌效力“A”标准。结论 优化后的提取工艺及抑菌效力研究结果有助于细辛精油的进一步开发利用。

基于生态学专业特色的实验安全教育课程设计与管理模式探索

高校实验室是培养研究生科研创新能力的重要平台,近年来研究生招生数量增加、实验安全教育缺失、实验安全意识淡漠等问题已逐渐成为实验室安全不稳定的重要因素之一。该文以吉林农业大学生态学专业为例,介绍研究生实验安全教育课程建设及研究生参与实验室安全管理方面的经验,为加强研究生综合素质培养,发挥实验室在人才培养和科研创新工作中的支撑作用奠定基础。

扁茎黄芪茎叶营养成分的研究

试验旨在比较不同取样地点扁茎黄芪茎叶的营养成分含量。选取不同取样地点的扁茎黄芪样品,按照国家饲料营养成分测定的方法对其茎叶营养成分及矿物质元素含量进行测定。结果显示,扁茎黄芪茎叶干物质含量为88.82%~95.85%,粗蛋白含量为9.91%~14.47%,粗纤维含量为17.44%~25.89%,粗脂肪含量在1.42%~4.98%,粗灰分含量为4.81%~12.41%,无氮浸出物含量为43.35%~53.00%,钙含量为148.10~530.98μg/g,铜含量为0.60~7.17μg/g,铁含量为24.38~118.41μg/g,镁含量为29.04~34.27μg/g,锰含量为2.48~6.97μg/g,钾含量为102.21~2306.46μg/g,钠含量为19.42~88.92μg/g,锌含量为0.07~1.90μg/g。研究表明,扁茎黄芪茎叶含有丰富的营养成分和矿物质元素,可作为牧草饲料使用;其中前郭查干湖、洮南永茂、通榆县、白城洮北区及乾安民字村5个取样地点的扁茎黄芪均达到豆科牧草标准,可作为豆科牧草加以开发利用。

大豆属4种类型植物离析导管分子的结构研究

利用导管分子离析及光学显微技术,对大豆属4种不同类型植物茎次生木质部导管分子进行了比较结构学研究.结果表明:野生、半野生、半栽培和栽培大豆茎离析导管形态存在明显差异,即:野生大豆,半野生大豆,半栽培大豆,栽培大豆的导管分子长度依次缩短,直径依次增大.根据导管分子演化原理,认为野生大豆导管分子较原始,栽培大豆导管分子的演化地位较高级.

特色药用植物标本数字化建设与实践

现有各级标本馆(室)馆藏植物标本的数字图像覆盖率颇高,在物种层面上,仅缺少少量稀有物种的数字图像资料。本文从地方高校的条件和特色出发,构设了药用植物标本数字化进一步建设的模式,并获得初步实践成果,为药用植物相关专业的教学工作提供支持。

遮荫对3年生东北铁线莲生长特性及品质的影响

采用人工遮荫的方法,研究了遮荫处理(全光照CK、遮荫30%、50%、70%和90%)对东北铁线莲生长特性和品质的影响。结果表明:东北铁线莲株高随着遮荫梯度的增加而增高;30%遮荫处理茎粗最粗,根茎生物最高,与其它处理差异显著;而茎生物量、叶生物量则是30%遮荫处理与CK、70%和90%处理差异显著;东北铁线莲各器官生物量对光照强度的响应不同,表现为根茎生物量比、根冠比随着光照强度的减弱而降低,茎生物量比和叶生物量比则随着光照的减弱而增加,说明在遮荫的条件下,东北铁线莲优先将生物量分配给茎和叶,用来增加叶面积,以便于接受更多的光能,维持自身的生长发育。东北铁线莲光合色素含量随着遮荫梯度的增加而增加,90%遮荫下的东北铁线莲叶片光合色素含量最高,与其他处理差异显著;相反叶绿素a/b的值却最低;尤其是3年生东北铁线莲叶片中叶绿素b含量随着光照强度的减弱而升高,能够使东北铁线莲充分吸收散射光,保持较强的光合能力。30%遮荫处理东北铁线莲净光合速率为10.86μmol.m-.2s-1,显著高于其它处理;随着光照强度的减弱东北铁线莲Gs先增加后降低,Ci则是先降低后增加,30%遮荫处理与其它处理间差异显著,但随着遮荫梯度的增加,东北铁线莲的净光合速率降低,光合作用合成产物总量减少,导致70%和90%遮荫条件下生物量较低;遮荫不利于东北铁线莲有效成分齐墩果酸的积累,不同处理,东北铁线莲齐墩果酸含量差异较大,以全光照和30%遮荫处理齐墩果酸含量较高,与其它处理间差异显著。因此,在生产实践上,对其进行适度遮荫,既保证东北铁线莲药材的质量,又提高药材产量;同时,若不以采收种子为目的,建议在8月份以后采收东北铁线莲药材。

不同生境朝鲜淫羊藿生长与光合特征

选择朝鲜淫羊藿野外生存的林缘、林窗和林下3种生境,研究朝鲜淫羊藿形态特征、光合特征、叶绿素含量、生物量积累及分配对不同光环境的响应。结果表明,朝鲜淫羊藿株高、茎径、总叶面积等形态指标随光照强度减弱明显减小,各生境间差异显著。随光照强度降低,朝鲜淫羊藿的净光合速率、水分利用效率、气孔限制值、叶绿素a/b降低,而胞间CO2浓度、光能利用效率、叶绿素b和总叶绿素含量增加。各器官生物量积累随光照强度减弱而降低,各生境间差异极显著,其中,林缘地上生物量是林窗的1.6倍,林下的3.1倍。生物量分配方面,叶生物量比、叶面积比率、比叶面积随光照强度减弱而增加,根状茎生物量比和根冠比降低,林缘、林窗与林下差异极显著;林下、林缘、林窗朝鲜淫羊藿地上部分生物量比分别为0.733、0.659、0.664,林下朝鲜淫羊藿与林缘、林窗存在不同的光利用策略和生存策略。朝鲜淫羊藿作为极易遭受利用和生境破坏威胁的物种,宜在适度荫闭的林缘和疏林下开展野生抚育或仿生态栽培。

不同生境刺五加生长发育及光合特性研究

以郁闭度分别为40%、60%和70%的蒙古栎林、针阔混交林和次生杂木林3种生境下野生刺五加种群为材料,考察了其生长发育、光合色素和光合特性的变化,探讨刺五加种群对光照条件的适应机制,寻找有利于刺五加种群生长和更新的适宜天然条件,为人工抚育生境的选择和促进天然次生林更新提供科学依据.结果表明:(1)不同生境下刺五加种群个体株高、基径和生物量均表现为蒙古栎林>针阔混交林>次生杂木林;随着郁闭度的增加,刺五加种群叶构件生物量比率呈现增加的趋势,而茎构件和根茎构件生物量比率则呈现下降的趋势.(2)刺五加种群叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量随着生境郁闭度增加呈逐渐增加趋势,而叶绿素a/b却呈下降趋势.(3)随着郁闭度的增加,刺五加种群的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、气孔限制值、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率等光合参数均显著降低,而胞间二氧化碳浓度却显著提高.(4)蒙古栎林下刺五加种群具有相对较高的净光合速率和水分利用效率,从而带动种群各构件旺盛生长,使其个体株高、基径、各功能构件生物量均显著高于针阔混交林和次生杂木林种群;光能不足是限制次生杂木林刺五加种群生长的主要因子之一.因此,在抚育刺五加人工林的过程中,应该充分考虑郁闭度对刺五加种群生长发育的影响,同时还要考虑其他植物对刺五加种群生态位的竞争,并以在郁闭度40%的蒙古栎林下抚育为佳.

RAPD分析野生和栽培柴胡亲缘关系

目的探讨不同居群北柴胡及其近缘种狭叶柴胡、大叶柴胡亲缘关系,对其进行分子标记鉴定。方法采用RAPD技术对柴胡属3个栽培类型和4个野生居群进行亲缘关系分析。DPS v7.05软件计算Jaccard遗传距离,UPGMA方法聚类,构建亲缘关系树系图。结果 7条随机引物共扩增出71条DNA片段,其中91.5%的扩增条带表现出多态性,遗传距离在0.230 8～0.975 6。聚类分析结果表明利用RAPD技术可将全部供试材料区分开。结论柴胡属种质资源在分子水平上存在较大差异。RAPD分子标记法可以鉴定柴胡属种质资源并揭示其亲缘关系,为药材柴胡的栽培育种及资源保护提供重要参考。

中华苦荬菜总黄酮微波提取工艺研究

以中华苦荬菜为试材,总黄酮提取率为评价指标,采用微波辅助提取,单因素和正交实验的方法研究了料液比、乙醇浓度、提取时间和提取温度对中华苦荬菜总黄酮提取率的影响。结果表明:在所考察的因素中,对中华苦荬菜中总黄酮提取率影响的主次顺序为:提取温度>提取时间>乙醇浓度>料液比,中华苦荬菜微波提取的最佳工艺条件为料液比为1∶20,乙醇浓度为70%,提取温度为90℃,提取时间为5min。与常规提取法相比,微波辅助提取技术具有提取时间短、提取率高等优点。

人参总RNA提取方法及反转录酶的比较

为了探索人参根、叶片总RNA的提取方法,以多年生人参根、叶片为材料,比较7种提取方法的总RNA质量。结果表明:除改良CTAB法对人参根总RNA的提取效果不明显,其余方法均能从人参根、叶片中提取、分离到总RNA,其中RNAPure高纯总RNA快速提取试剂盒法能提取到完整性较好、纯度较高的总RNA,琼脂糖凝胶电泳显示的条带清晰完整,根中RNA的D260 nm/D280 nm为1.87,RNA浓度为351.8 ng/μL;用Reverse Transcriptase M-MLV(RNase H-)试剂盒、Prime Script Reverse Transcriptase试剂盒、Go ScriptTMReverse Transcription System试剂盒对提取的总RNA进行反转录,其中用Go ScriptTMReverse Transcription System试剂盒反转录后进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳条带较亮,证明转录效果较好。经反转录、PCR证明,提取的总RNA适用于后续的分子试验研究。

全基因组范围禾本科植物GPX基因家族的进化分析和表达模式研究

【目的】研究禾本科植物谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）基因家族的序列及其在正常生长和胁迫条件下的表达差异,为揭示GPX基因在植物抵抗逆境胁迫中的作用奠定基础。【方法】利用生物信息学方法,分析水稻、短柄草、高粱中18个GPX基因的序列特点、基因结构和系统进化关系;采用反转录PCR（RT-PCR）方法,分析18个GPX基因在正常生长以及1-氯-2,4-二硝基苯（CDNB）、双氧水（H2O2）、莠去津（Atrazine）和水杨酸（SA）处理后,水稻、短柄草和高粱的根、茎、成熟叶、幼叶、叶鞘,以及正常生长条件下发芽2d后幼苗根和芽中的表达情况。【结果】从水稻、短柄草和高粱基因组中分别鉴定出6,5,7个GPX基因,这些基因编码长度为168-251个氨基酸的蛋白,分子质量介于18.44-27.42ku。系统发生分析发现,3个物种至少有7个最近的共同祖先GPX基因,物种分化之后水稻和短柄草分别丢失1个和2个GPX基因。序列相似性分析发现,3个物种GPX蛋白具有较高的序列相似性,介于38.0%-95.2%,且不同基因簇中GPX序列的分化速率不同。3个物种GPX基因具有保守的基因结构,但SbGPX7发生了内含子插入事件,预示着其与其他GPX基因之间功能的分化。表达模式分析发现,3个物种的18个GPX基因中有15个在所有检测样品中均为组成型表达,3个GPX基因（水稻2个、高粱1个）为选择性表达,表达模式的分化预示着功能的分化。【结论】作为植物保护细胞免受氧化损伤的重要酶类,禾本科3个物种的GPX基因在进化过程中发生了功能分化。

中华苦荬菜光合作用及与环境因子的关系研究

为研究中华苦荬菜光合特性与环境因子关系,采用TPS-1便携式光合作用系统,测定自然条件下中华苦荬菜叶片光合特性、光合有效辐射(PAR)、大气二氧化碳浓度(Ca)、气温(Ta)、叶温(Tl)和相对湿度(RH)等环境因子。结果表明:中华苦荬菜净光合速率日变化呈明显的双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00,分别为为9.26,4.17μmol/(m2·s),具有明显的光合"午休"现象,中华苦荬菜净光合速率中午降低为气孔限制;蒸腾速率日变化呈单峰曲线,峰值出现在10:00,为3.52mmol/(m2·s),气孔导度与水分利用效率日变化呈双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00;环境因子中对Pn直接作用由大到小为TL>PAR>Ta>Ca>RH,中华苦荬菜Pn与PAR、RH呈显著正相关,与Ta、TL呈负相关。在中华苦荬菜叶片进行气体交换的日进程中,环境因子对中华苦荬菜同光合生理参数的影响程度不尽相同。总体而言,光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度是影响中华苦荬菜光合气体交换的主要环境因子。

人参CYP716A53v2基因的克隆与序列分析

研究人参皂苷生物合成途径中的影响因子。以五年生人参根组织为试验材料,提取总RNA,反转录合成c DNA的第1条链,利用PCR法对人参中的原人参三醇合成酶(CYP716A53v2)基因的c DNA进行克隆及序列分析。获得CYP716A53v2基因全长片段为1 506 bp,开放阅读框长1 410 bp,编码470个氨基酸多肽。生物信息学分析显示,CYP716A53v2基因编码蛋白质不含跨膜区域。说明CYP716A53v2基因与其他植物氨基酸序列具有较高同源性,其中与人参、西洋参、三七同源性分别为99%、98%、98%。

影响植物组织总RNA质量的因素

随着大量生物领域科研人员进入植物RNA研究领域,开展RNA研究,使得以RNA为终产物的基因组研究取得突破性进展,新的RNA基因不断增加,RNA的新功能不断被发现。但由于RNA的不稳定性,使得RNA操作远比DNA操作困难,且尚有大量未知的RNA及其功能等待人们去探索、研究,而这些研究又都基于高质量RNA的提取。因此,根据笔者自身实验经验,及在查阅大量相关文献的基础上,针对植物总RNA提取的一些关键影响因素、消除对策、RNA检测方法及RNA保存方法上进行了系统的阐述,旨在为高质量植物组织总RNA的制备提供理论参考,为RNA分子生物学实验后续研究提供理论支撑。

人参药效成分合成与调控机制研究进展

本文综述了影响人参主要药效成分人参皂苷含量的生态因素及其生物合成途径的研究进展。指出从生理生态学与分子生物学角度,开展人参皂苷合成与积累规律的研究,阐明其影响的主导生态因子与生理调控机制,对于实现人参药材质量控制,选育人参优良品种,提高人参药效成分的稳定性,均具有重要指导意义。

新农科背景下《药用植物生态学》课程教学探索

新农科背景下,高等农林教育对培养新时代农业人才提出了更高、更新的要求。创新教学方法模式、提升课程教学效果是实现新农科建设目标的重要措施。以吉林农业大学《药用植物生态学》课程为例,分析该门课程的特点,针对教学中存在的问题,从课程定位及现状分析、教材选择和课程内容设置、教学模式探究及考核评价体系等各个环节对课程教学改革进行深入探究,旨在促进和提高高校教育教学质量及人才培养质量。

药用植物保护学课程改革的探索与实践

药用植物保护学是中药栽培相关专业培养体系中的重要课程,是理论性、实践性、直观性的强交叉型课程。本文以提升课程教学质量为目标,基于立体交叉型的本科人才培养定位要求,以教学内容、教学手段和考核方式为着手点,开展中草药栽培与鉴定专业药用植物保护学课程的教学改革工作,提出了有利于学生融汇药用植物病害管理知识体系的教学改革策略,以期为高校教育教学质量及人才培养质量的提升提供参考。

人参euFUL基因的克隆与生物信息学分析

旨在研究人参(Panax ginseng C.A.Meyer)花的形成,根据GenBank数据库中基因片段设计特异引物,利用cDNA快速末端扩增方法(RACE),克隆了人参花中一个5'端部分缺失euFUL(命名为PgFu L)的编码区序列。获得的Pg FUL基因由867个核苷酸组成,编码212个氨基酸。生物信息学分析结果显示,PgFUL编码蛋白分子质量为24.64 k D,等电点p I5.80,不含信号肽,无跨膜区。二级结构中α-螺旋结构占60.19%、延伸链占5.21%、无规则卷曲占34.60%。序列比对和系统进化分析表明,PgFUL人参PgMADS protein3(BAK20018.1)的序列同源性为100%,与加拿大蝙蝠葛(AGX01589.1)相似度达95%,属于A功能基因中的eu FUL进化系。

东北地区香茶菜属植物遗传多样性的RAPD分析

以东北地区不同产地的24份蓝萼香茶菜和尾叶香茶菜样品为试材,采用RAPD分子标记技术对其进行遗传多样性分析。结果表明:从60条随机引物中筛选出5条引物用于2种香茶菜的扩增,2种香茶菜共扩增得到63条清晰条带,其中55条为多态性条带,多态性比率为87.30%。系统聚类分析结果表明,2种香茶菜亲缘关系明显,遗传多样性较丰富,且种间大于种内。因此,RAPD分子标记技术可以作为研究香茶菜属植物遗传多样性的有效标记方法。