续断“发汗”条件及川续断皂苷Ⅵ含量与色度的相关性研究

目的:基于正交试验设计得到续断稳定的“发汗”条件,探究续断“发汗”前后指标性成分川续断皂苷Ⅵ含量与色度的相关性。方法:利用正交试验,以相对含水量、发汗温度及发汗时间为考察因素,以川续断皂苷Ⅵ含量为评价指标,建立续断稳定的“发汗”条件;在此“发汗”条件下,利用高效液相色谱法(HPLC)测定川续断皂苷Ⅵ的含量,以数码相机和计算机图像技术相结合的方法对续断断面颜色进行数字化表征,运用SPSS 21.0软件分析川续断皂苷Ⅵ含量与断面颜色的相关性。结果:建立续断稳定的“发汗”条件,即续断鲜品45℃烘至样品相对含水量为(40±5)%时,在25℃环境下“发汗”72 h。在此“发汗”条件下,川续断皂苷Ⅵ含量相对“发汗”前提高,续断断面颜色较“发汗”前加深。“发汗”前后川续断皂苷Ⅵ含量与续断颜色的相关性分析显示,川续断皂苷Ⅵ与L*(代表颜色明暗)、a*(代表颜色红绿色度)、b*(代表颜色黄蓝色度)无显著相关性。结论:基于建立的续断稳定的“发汗”条件,表明在一定程度上川续断皂苷Ⅵ的含量与具体的外观颜色无相关性,为进一步深入研究续断的“发汗”机制提供了思路。

发汗续断中真菌群落的组成分析及其对川续断皂苷Ⅵ积累的影响

目的基于续断发汗后川续断皂苷Ⅵ含量升高的现象,探究发汗前后续断中川续断皂苷Ⅵ含量变化的机制。方法对续断发汗前后样品的真菌群落进行了高通量测序,同时利用真菌诱导子与川续断无菌苗的共培养体系对高通量测序筛选出的优势菌进行功能分析。结果Alpha多样性分析结果显示,续断发汗后真菌群落的多样性和丰富度比发汗前高。发汗前后样品中共检出200个真菌菌属,有35个菌属的相对丰度发生了显著变化,镰刀菌属(Fusarium sp.)真菌是续断发汗后样品的优势菌;将从川续断中分离出的镰刀菌属菌株J35,制备成诱导子与川续断无菌苗共培养60 d,结果无菌苗根中川续断皂苷Ⅵ的含量与对照相比提高了约5.4倍。结论续断发汗会影响药材的真菌群落丰度,而发汗后富集的优势菌会促进川续断皂苷Ⅵ积累。

太子参谷胱甘肽-S-转移酶基因家族生物信息学及表达分析

GSTs(glutathione-S-transferases)是一个普遍存在于植物体内,多基因家族编码的多功能蛋白酶。为研究GSTs基因家族在太子参中对其生长发育以及活性成分合成调控的潜在功能,该文基于隐马尔可夫模型在太子参中鉴定到30个谷胱甘肽-S-转移酶(PhGSTs)的基因家族成员。结果表明:30个PhGSTs基因同时具有高度保守的N-端结构域和复杂多变的C-端结构域,分属于6个亚家族,有10个motif区,其中motif 1、motif 2、motif 3同属于所有家族,motif 4仅属于Tua亚家族。PhGST蛋白质三级结构有明显的相似之处,N端主要由3个α螺旋和4个β折叠构成βαβαββα结构域,C端均由α螺旋构成,不同亚家族的C端α螺旋数目及组合方式各不相同,但始终维持相似的三维结构。PhGST基因在太子参植物中具有不同的组织表达特异性,PhGSTU1、PhGSTU8、PhGSTU9等在太子参块根中优势表达,PhGSTF2在茎和叶中优势表达。水分胁迫处理后有4个基因积极响应干旱胁迫,PhGSTZ1的响应最为明显;同时也有PhGSTU8、PhEFB1γ3等4个基因随土壤含水量增加呈上调表达。该文鉴定出30个PhGST基因,并分析了其在太子参中的表达模式,为PhGSTs基因家族在太子参活性成分的合成调控及逆境响应等生理过程中的功能研究奠定理论基础。

利用iTRAQ技术分析续断“发汗”前后三萜皂苷类成分含量变化的机制

为了阐释续断"发汗"加工导致三萜皂苷类成分含量变化的机制,该研究对续断"发汗"加工前后总三萜皂苷以及指标性成分川续断皂苷Ⅵ的含量进行了检测,同时运用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ)技术结合LC-MS/MS对续断"发汗"加工前后的差异表达蛋白进行了分析。结果显示,"发汗"加工后,续断总三萜皂苷的含量显著下降,川续断皂苷Ⅵ的含量显著升高;经iTRAQ-LC-MS/MS方法分析得到140个显著差异表达蛋白,"发汗"加工后显著上调蛋白为50个,显著下调蛋白为90个。GO分析发现差异蛋白中存在多种水解酶、氧化还原酶及转移酶,进一步检测2类差异表达的氧化还原酶的活性,结果与iTRAQ-LC-MS/MS分析一致。通过分析差异蛋白中与三萜皂苷生物合成途径相关的酶,发现参与三萜皂苷结构修饰的CYP450及UGT家族各有1个成员在"发汗"加工后表达显著下调,表明"发汗"加工可能通过影响续断三萜皂苷生物合成途径下游修饰酶CYP450及UGT的表达进而导致三萜皂苷类化学成分含量的变化。