铁皮石斛不同居群的农艺性状与化学成分的多样性研究

对云南省收集到的36个铁皮石斛居群栽培植株进行多糖和生物碱的含量测定,并对不同居群的铁皮石斛的多糖和生物碱含量以及其农艺性状差异进行分析发现:各居群间的株高、叶长、叶宽、丛数、茎粗、石斛碱、多糖等差异极显著。株高最高的是广西石斛2号为19.36 cm,最矮的是文山石斛4号为3.04 cm。茎粗最粗的是增靓石斛为0.74 cm,最细的是文山石斛2号为0.28cm。多糖含量最多的是浙江石斛4号为0.095 mg,与浙江石斛5号和浙江石斛3号差异不显著,与大金石斛等32个居群差异极其显著;多糖含量最少是文山石斛2号为0.085 mg,与英茂石斛差异不显著,与瑞丽石斛2号等33个居群差异极其显著。生物碱含量最多的是文山石斛2号为0.0054 mg,与巨丰石斛差异不显著。分析表明,英茂石斛、标准药典石斛和增靓石斛3个居群是农艺性状好且多糖及生物碱含量较高的优质铁皮石斛资源,可以为今后铁皮石斛的优良品种选育、种植推广提供原料。

铁皮石斛蔗糖磷酸合成酶基因的克隆与原核表达

应用同源序列克隆法克隆了铁皮石斛蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因cDNA全长,并进行了原核表达分析,为进一步研究该基因的时空表达、功能分析及多糖合成机理提供理论依据。结果表明:(1)铁皮石斛SPS基因cDNA全长3 502bp,编码区3 186bp,GenBank登录号JF423929。该基因编码1 061个氨基酸,与文心兰的SPS基因氨基酸序列的一致性最高为93%,与其他科植物SPS基因的氨基酸序列的一致性均高于60%。(2)原核诱导表达结果显示,SPS基因在大肠杆菌中的重组蛋白分子质量约为118.7kD,其表达与序列分析推测的结论一致。(3)生物信息学分析表明,铁皮石斛SPS基因的二级结构包括了螺旋、β-折叠和无规则卷曲,是非跨膜结构的亲水性不稳定蛋白,有2个功能结构域,分别是蔗糖合成功能域及糖基转移功能域。

石斛汁乳酸发酵饮料的研制

研究了凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌和鼠李糖乳杆菌在石斛汁中的生长规律,及发酵过程中的总酸、还原糖、p H值、活菌数、氨基态氮含量变化和之间的内在联系。从活菌数、产酸速度、产品的感官、风味等方面进行了评价,筛选出适用于发酵石斛汁的乳酸菌种。研究表明,发酵48 h后,凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌发酵石斛汁的酸度(以乳酸计)分别达到7.85、6.93和7.66 mg/m L;还原糖含量分别减少了78.64%、67.28%和76.85%;从产酸能力和产酸速度来说,凝结芽孢杆菌、鼠李糖乳杆菌要优于植物乳杆菌。

云南文山铁皮石斛居群的初步评价

目的初步评价云南省文山州8个铁皮石斛居群的遗传多样性,主要植物学性状和多糖含量。方法采用ISSR技术,对各铁皮石斛居群进行DNA指纹图谱检测;调查各居群铁皮石斛的主要植物学性状以及测定多糖含量。结果筛选出10条引物,共扩增50条DNA片段,其大小在0.1～3.0 kb之间,其中37条谱带具有遗传多态性,占74.0%。Shannonindex居群平均水平为0.164 1,物种水平为0.366 1。Nei'S genetic identity居群平均水平为0.1045,物种水平为0.240 9。居群遗传一致度和遗传距离的变化范围分别为0.696 8～0.967 5和0.033 0～0.361 2,居群间基因分化系数为0.562 6。各铁皮石斛居群的主要植物学性状存在明显的差别,P3、P5和P6居群的株高和节距明显高于其他居群。多糖含量测定结果表明各居群的含量变化范围为20.55%～25.23%,其中P9、P6和P2居群的多糖含量显著高于P3居群,其他居群间无明显差异。结论云南省文山州各铁皮石斛居群间的遗传多样性较小,主要植物学性状存在明显差别,多糖含量变化不大。

ITS2条形码对白及属植物的初步分析研究

本研究通过ITS2条形码对云南白及本地种的分布情况初步了解,并对药用白及和云南本地种进行分析研究。选取滇东南、滇东北、滇西北、滇西的材料,进行DNA提取、PCR、测序,MEGA 5.1软件进行序列比对、NJ系统聚类树构建,并预测ITS2二级结构。结果表明:药用白及和本地种ITS2序列之间存在明显差异,在NJ树上分别聚为两类。ITS2可以区分药用白及和本地种,且可以作为初步分析药用白及真伪的潜在条形码。

快速测定铁皮石斛总生物碱含量方法的优化

通过取样量、超声时间、浸提剂量、粒径等4个石斛生物碱的超声提取影响因素的正交和单因素试验。结果表明,石斛生物碱含量超声提取测定的最佳参数:0.050 g的取样量、60目的粒径、50 min的超声时间、60的浸提试剂用量与取样量比。该方法具有样品前期处理时间短,测定仪器操作简便,测定速度快、样品用量少的特点,能在较短时间内对大量单株个体进行检测鉴定,为石斛的品质育种提供了有效途径和手段。

两种铁皮石斛总RNA提取方法的比较研究

铁皮石斛是我国重点保护药材,因其富含多糖及次生代谢物,用普通的方法难以从叶中提取到能满足构建全长cDNA文库等分子生物学实验对高质量RNA需要的总RNA。分别通过对异硫氰酸胍法和CTAB法进行改良。异硫氰酸胍法:往裂解液中加入PVP,通过PVP去除多酚;用56℃热水水浴5min加速组织细胞裂解;抽提时间由原来15 min缩短为5min;根据材料多糖多酚的多寡情况适当增加裂解液。CTAB法:根据材料多糖多酚的多寡情况适当增加CTAB裂解液;用LiCl对RNA进行选择性过夜沉淀;灵活处理,适当增大LiCl浓度。结果表明用改良后的2种方法均可提取到总RNA,经对比发现,改良CTAB法提取效果更好,可重复性强,抽取到的RNA更适合于后续的分子生物学实验。

快速测定石斛多糖含量方法的优化

通过取样量、超声时间、浸提剂量、粒径等4个石斛多糖的超声提取影响因素的正交和单因素试验。结果表明,石斛多糖含量超声提取测定的最佳参数为25.0 mg的取样量、80目的粒径、40 min的超声时间、浸提试剂体积与取样量之比为220。该方法具有样品前期处理时间短,测定仪器操作简便,测定速度快、样品用量少的特点,能在较短时间内对大量单株个体进行检测鉴定,为石斛的品质育种提供了有效途径和手段。

铁皮石斛种质资源研究进展

铁皮石斛是云南省重要的药用植物之一,为了更好地开发和利用铁皮石斛种质资源,本文综述了铁皮石斛种质资源的研究进展,探讨了云南省铁皮石斛开发和利用中存在的问题,并提出了今后需要重点研究的方向。旨在进一步推动云南省铁皮石斛种质资源的深入研究与合理开发利用。

铁皮石斛可溶性糖含量与蔗糖代谢酶活性的相关性研究

通过对F型及H型铁皮石斛不同时期可溶性糖含量与蔗糖代谢酶活性的测定,并对其相关性进行分析,分析了可溶性糖的合成与蔗糖代谢酶活性间的关系。结果表明,移栽后F型和H型铁皮石斛叶片中蔗糖磷酸合成酶的活性与季节性变化趋势一致,但F型较H型高;蔗糖降解酶与可溶性糖含量及其还原糖间存在相关关系,达到显著水平。对可溶性糖和相关因子进行偏相关分析和通径分析可知,还原糖的直接通径系数最大为1.015,酸性转化酶的直接通径系数为负值(-0.356),与可溶性糖呈负相关关系,4个因子对可溶性糖含量的直接作用大小顺序为还原糖>酸性转化酶>中性转化酶>蔗糖。

不同铁皮石斛红鑫品种品质的对比研究

本研究比较不同铁皮石斛红鑫品种(红鑫1号青杆、红鑫1号红杆、红鑫5号)的品质,对比了三种红鑫铁皮石斛的硬度、剪切力和剪切位移、粘度和稠度、感官评分、色差值;多糖含量、分子量、单糖组分,黄酮类物质含量和生物碱含量,同时探究了打浆前后石斛品质与质构的关系。结果表明:三种石斛样品的硬度、剪切力、多糖分子量,打浆后稠度、色差值有显著性差异。多糖为非均一组分,是杂多糖,其中红鑫1号红杆多糖含量最高,其次是红鑫1号青杆、红鑫5号。多糖的单糖组成基本相同,主要由4种六碳糖(甘露糖、葡萄糖、半乳糖、鼠李糖)和3种五碳糖(核糖、阿拉伯糖、木糖)组成,其中甘露糖和葡萄糖含量最高,其次是阿拉伯糖,但相对含量有所不同。其中红鑫1号红杆的甘露糖相对含量最高,含量为46.71%,红鑫1号青杆是36.52%,最小的是红鑫5号为35.92%。三种石斛样品的水分含量、剪切位移、感官评分等无显著差异。打浆前干品石斛多糖的含量与其质构(硬度、剪切力、剪切位移)呈正相关,而石斛浆多糖含量与其稠度呈正相关。表明同产地、同系列、不同红鑫品种的铁皮石斛品质存在显著性差异,红鑫1号红杆在感官综合评分、多糖含量、单糖组成上优于红鑫1号青杆、红鑫5号,研究结果为铁皮石斛优良种源的选育及科学评价提供参考。

烘干温度对铁皮石斛茎多糖抗氧化活性影响的研究

本实验主要研究了不同烘干温度对铁皮石斛茎多糖得率和抗氧化活性的影响。结果表明:不同温度条件下,40℃热风烘干后铁皮石斛茎多糖得率最高,达到45.93%且抗氧化能力最强,当溶液浓度为2.5 mg/mL时,对DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基的消除率分别为46.88%、56.44%、49.02%。说明烘干温度会显著影响铁皮石斛茎多糖的得率和抗氧化活性,随着烘干温度的升高,多糖的得率和抗氧化活性均会随之降低。本实验研究结果为铁皮石斛茎的进一步开发应用提供参考。

糖渍石斛的工艺研究

利用发酵酒后剩下的石斛条残渣糖渍制作石斛蜜饯,开发石斛功能性休闲食品。考察一次糖液浓度、二次糖液浓度、加盐量、二次熬煮时间、干燥时间对石斛蜜饯感官风味的影响,并在单因素实验的基础上进行正交优化实验,得出糖渍石斛的最佳工艺:一次糖液浓度30%,熬煮20 min后浸渍8 h,冷冻过夜,二次糖液浓度调整为70%,加盐4.0%,慢火熬煮30 min并定期补糖至糖液浓度浓缩至90%,沥糖后60℃热风干燥30 min,此条件下得到的石斛蜜饯色泽正常,组织饱满,返砂适量,不吸潮不黏手,清香宜人,口感黏脆有嚼劲,感官评分为89.0分,整体评价属于优良等级。

铁皮石斛均一化全长cDNA文库的构建与序列分析

目的:为了获得药用植物铁皮石斛功能基因的信息和筛选功能基因。方法:以SMART(switching mechanism at5'end of RNA transcript)方式合成全长cDNA,结合DSN(duplex-specific nuclease)均一化技术,构建铁皮石斛茎组织的均一化全长cDNA文库。结果:该文库重组率为93.9%,文库滴度1.3×106cfu.mL-1,插入片段平均大小1.5 kb左右。随机挑取163个阳性克隆进行单侧测序,通过生物信息学分析,获得150个单一序列,其中147个序列与相应的同源蛋白匹配,GO(geneontology)分类表明这些序列参与各种生化途径。8个序列包含了完整编码框,可判断为全长基因。结论:成功构建了铁皮石斛茎组织均一化全长cDNA文库,为满足铁皮石斛代谢途径等功能基因筛选和基因信息研究奠定了基础。