党参资源再生体系种子灭菌方法研究

党参作为山西省道地药材,其品质及疗效享誉全国,本研究旨在建立一套高效的党参种子再生体系,以保护和利用山西省道地药材党参的优质种质资源。试验以党参种子为试材,采用4种不同处理方法,对党参种子进行隔离和包裹后,分别使用升汞和次氯酸钠两种不同的灭菌剂处理。通过观察不同处理对种子的损伤情况,评估各种方法的效果,以确定最佳的灭菌方法。结果表明,在不同灭菌处理下,种子污染率在0%~92.7%之间,成活率在0.8%~91.3%之间。结合污染率与成活率,筛选出了处理29为结果最佳,处理30次之。采用方法4包裹种子后,经60~120 s的升汞灭菌处理,可以获得最佳的灭菌效果,此时种子的成活率为82.00%~91.3%,污染率为2.17%~3.83%。该试验成功建立了适合党参再生种子体系的灭菌方法,为党参生物技术育种工作奠定了基础。

潞党参化学成分及其抗炎活性研究

目的研究潞党参化学成分及其抗炎活性。方法潞党参70%乙醇提取物采用硅胶、ODS、制备HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。采用RAW264.7模型评价其体外抗炎活性。结果从中分离得到16个化合物,分别鉴定为ethylsyringin(1)、7-O-ethyltangshenosideII(2)、triandrin(3)、反式异松柏苷(4)、甲基丁香苷(5)、9-acetoxysyringin(6)、鬼针聚炔苷B(7)、codonopiloenynenosideA(8)、codonopilodiynosideF(9)、铜锤玉带草炔苷B(10)、党参炔苷(11)、落叶松脂醇-4-O-β-D-葡萄糖苷(12)、dihydrodehydrodiconiferylalcohol4′-O-β-D-glucoside(13)、苍术内酯III(14)、白曼陀罗酰胺(15)、苯甲醇-7-O-α-L-吡喃阿拉伯糖-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷(16)。化合物1~2、5、7~11、13~15具有一定的抗炎活性,其中11、14~15活性较强,IC_(50)值分别为(18.23±4.18)、(17.73±3.12)、(14.89±2.47)μmol/L。结论化合物3、6、13、16为首次从桔梗科植物中分离得到,2、5、15为首次从该植物中发现。化合物11、14、15具有良好的抗炎活性。

党参多糖的大孔树脂纯化及其美白、吸湿保湿性能

基于静态实验,比较了14种不同型号大孔吸附树脂S-8、ADS-F8、LSA-21、LSA-10、HP-20、ADS-17、NKA-9、DM130、AB-8、X-5、H103、D101、XAD-8和DA201对党参多糖的纯化效果,优选出较佳树脂ADS-F8进行动态吸附。在单因素试验基础上,以多糖保留率、脱色率、蛋白质脱除率的加权综合评分作为响应值,采用响应面法优化大孔树脂纯化党参多糖的工艺条件,并对纯化后的党参多糖进行美白活性、吸湿和保湿性能测试。研究结果表明:较佳纯化工艺条件为上样质量浓度1 g/L、洗脱液体积150 mL、流速100 mL/h、上样量150 mL,此条件下纯化的综合评分为(73.12±0.06)%(n=3),与预测值73.02%接近。纯化多糖具有良好的美白活性,对酪氨酸酶单酚酶的半数抑制质量浓度(IC_(50))值为3.20 g/L,与美白剂苯乙基间苯二酚的抑制作用相当;对二酚酶的IC_(50)值为7.96 g/L,高于苯乙基间苯二酚的0.73 g/L;当空气湿度为43%时,纯化多糖表现出较强的吸湿性,12 h的吸湿率最高,达123.01%;纯化多糖、粗多糖及其与甘油体积比1∶1混合物在4种空气湿度下均具有较高的保湿性,特别是混合物的保湿性更佳,12 h内的保湿率达到99.95%,保湿性能明显优于纯化多糖和粗多糖。

连作及轮作对党参根际微生物多样性的影响

目的:探明党参连作与轮作对根际土壤微生物群落组成的影响,为缓解党参连作障碍提供基础研究。方法:设置党参连作、马铃薯-党参轮作、玉米-党参轮作3个处理,测定党参的相关生长指标,并利用高通量测序技术,研究连作和轮作对党参根际土壤微生物多样性的影响。结果:与连作组相比,轮作组党参的根长、根粗、地下部分鲜重和干重以及根部产量均显著提高(P<0.05),轮作组根际土壤细菌群落OTU数目、丰富度指数Chao1和多样性指数Shannon也显著提高。连作组根际土壤细菌优势属种类比例均少于轮作组,但真菌特有OTU数量高于轮作组。党参连作与轮作土壤细菌在门分类水平上群落组成相对固定,变形菌门Proteobacteria、酸杆菌门Acidobacteria是党参轮作组根际土壤优势菌群,酸杆菌门、变形菌门、拟杆菌门Bacteroidetes为党参连作组根际土壤优势菌群。子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota为根际土壤真菌中的优势菌群;在属分类水平,连作组未分类的子囊菌及镰刀菌属的相对丰度高于轮作组。结论:与连作相比,轮作能够提高党参的生长指标和产量,增加根际细菌土壤微生物多样性,减少病原真菌种类,玉米-党参轮作模式相关指标优于马铃薯-党参轮作,能有效缓解连作障碍。

党参花药愈伤组织诱导及植株再生体系的建立

目的:建立党参花药培养的植株再生体系,为党参单倍体育种提供基础研究。方法:以党参花药为外植体,研究不同浓度2,4-D、低温预处理对愈伤组织诱导的影响,并对愈伤组织进行继代培养及体细胞胚胎发生再生植株研究。结果:确定了花粉发育时期与花蕾外部形态的相关性,药瓣比(花药长/花瓣长)为0.83~0.89的党参花蕾,其花粉处于单核中央期或单核靠边期;党参花药愈伤组织诱导的适宜培养基为MS+1.0~2.0 mg/L 2,4-D+蔗糖30 g/L+琼脂8 g/L,诱导率为37.50%~47.50%;低温预处理对愈伤组织诱导的效果不明显;合适的愈伤组织继代、胚状体分化再生植株的培养基分别为MS+0.5 mg/L 2,4-D+蔗糖30 g/L+琼脂8 g/L、MS+0.5 mg/L 2,4-D+椰乳100 g/L+蔗糖30 g/L+琼脂8 g/L。结论:初步建立了通过体细胞胚胎发生再生植株的党参花药培养技术体系,为党参新品种选育奠定了基础。

党参不定根培养技术体系建立和优化

为了探索党参不定根生长和增殖的适宜条件,切取党参组织培养的不定根接种到培养基中,研究根的部位和接种方式、激素种类和浓度、培养基种类和氮源对不定根生长和增殖的影响。结果表明,单根和根尖诱导不定根增殖较好。不同基本培养基对不定根诱导能力不同,最佳的培养基为1/2 MS和B5。激素种类和浓度为IBA 0.1 mg/L和BA 0.5 mg/L+NAA 0.01 mg/L时诱导培养不定根的效果较好。不同氮源对党参不定根诱导的影响中,以NO_(3)^(-)∶NH_(4)^(+)为2∶1时效果较好。适宜不定根诱导和增殖的培养基为1/2 MS+IBA 0.1 mg/L+2%蔗糖+0.7%琼脂。

活体植物搭架对药用党参产量的影响

为了研究活体植物搭架对药用党参产量和经济效益的影响及对根系病害的降低效应,采用随机区组设计,以常规不搭架和人工竹子搭架为对照,设蚕豆、油葵、谷子3种活体植物搭架方式,研究了活体植物搭架对党参生长和产量的影响。结果表明,活体植物搭架的党参产量均高于人工竹子搭架和常规不搭架,且收获的相应活体植物蚕豆、油葵和谷子增收均在1000元/hm^(2)以上。党参产量以蚕豆搭架最高,其次是油葵搭架,谷子搭架排第3,分别为6119.2、5985.8、5865.5 kg/hm^(2);产值分别为48953.6、47886.4、46924.0元/hm^(2)。综合性状表明,蚕豆搭架的党参地上部和根系农艺性状较好,增产作用大,经济纯收益高,特级和一级品党参的生产率高,根腐病发病率和病情指数低。因此,蚕豆搭架栽培有利于提高党参的产量,适宜在高寒二阴区推广应用。

微波消解-原子吸收光谱法测定党参中Cr、Cd、Zn

目的:测定党参中Cr、Cd、Zn三元素的残留量,并进行污染评价。方法:样品经微波消解后,采用石墨炉原子吸收光谱法对Cr和Cd的含量进行分析,采用火焰原子吸收光谱法对Zn的含量进行分析。结果:3个元素的线性关系良好,方法检测限满足样品测定需求,精密度良好,回收率在87.3%~94.6%,符合Cr、Cd、Zn的测定需求。结论:党参中Cr污染较严重,Cd有一定的风险性,Zn含量在安全范围内,实验结果可为党参重金属及有害元素限量标准的制定提供数据支撑。

秋水仙素诱导党参四倍体

以党参(Codonopsis pilosula(Franch.)Nannf.)为诱变材料,用改良秋水仙素涂抹法进行多倍体诱变,以获取四倍体,研究了秋水仙素对党参的诱导效果以及变异株的形态学与细胞学变化。本试验利用0.2%秋水仙素琼脂凝胶处理党参幼苗获得了四倍体材料,结果表明党参经秋水仙素诱导后,以处理24h加倍率最高,为34.14%。四倍体植株形态学变异表现为苗期生长受阻,叶片变大变厚,叶形指数变小;花器变大,茎杆加粗,茎节变短;结实率下降而千粒重增加等。党参四倍体植株的细胞学表现为叶下表皮气孔器变大,气孔密度下降,保卫细胞内叶绿体的含量增加;花粉粒变大而花粉育性降低;根尖细胞有丝分裂染色体数目为2n=4x=32,其对照为2n=2x=16。四倍体党参减数分裂染色体行为复杂,同源染色体出现了多种联会方式。

白条党参化学成分研究

目的:研究甘肃省渭源县大宗种植药材白条党参的化学成分。方法:采用硅胶柱色谱等方法分离纯化,利用各种波谱技术(NMR)及理化性质确定化学结构。结果:从渭源产白条党参中分离得到11个化合物,分别为:橙皮苷(Ⅰ)、β-槐糖正己醇苷(Ⅱ)、苍术内酯Ⅲ(Ⅲ)、党参炔苷(Ⅳ)、lobetyolin in(Ⅴ)、蒲公英萜醇(Ⅵ)、蒲公英萜醇乙酸酯(Ⅶ)、α-菠甾醇(Ⅷ)、9,10,13-三羟基-反-11-十八烯酸(Ⅸ)、β-谷甾醇(Ⅹ)、β-胡萝卜苷(Ⅺ)和蔗糖(Ⅻ)。结论:化合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅸ为首次从党参中分离得到。

PP_(333)在党参生产中应用的初步研究

通过在党参生产中的应用研究，发现用150mg／Lpp333于幼苗期进行叶面喷施，可以提高党参苗叶绿素含量，抑制其茎叶生长，显著提高党参的平均根鲜重和干重，并显著增加其干成品的醇浸出物含量。因此，此技术的应用可使党参增产优质。

党参种质资源生态多样性研究

从生态型出发研究中国著名优质药材党参种质资源生态多样性。在山西各生态区征集党参资源,采用随机区组试验,3次重复考察党参种质资源的生物学性状、产量性状、抗病性与抗虫性,F测验显著性分析,t测验两两比较。党参种质资源的生物学性状、品质性状、产量性状、抗病性与抗蚜虫性均达显著或极显著水平,评价了各种质资源的生境特征、生育特性、植株特征。山西党参种质资源生态类型丰富,应加强开发与利用。

党参标样中14个元素的ICP-AES定值分析

本工作采用ICP-AES法分析党参标样中的微量元素。探讨了样品的前处理方法。通过桃叶标准样品的分析与不同方法的分析结果比较,证明了方法的准确性,从而为党参标准参考物质的研制提供了准确可靠的数据。

黄土高原干旱山区不同地形农田对党参生长发育的影响

目的:研究干旱地区不同地形对党参生长发育的影响,为西北地区栽培党参选择适宜的地形提供依据。方法:在观察大田生产基础上,设置小区栽培试验,观察记录在干旱条件下不同地形的农田对党参各生长发育期和产量的影响,综合分析地形对党参生产的影响。结果:小区试验结果和大田生产实际情况变化趋势一致,在干旱地区不同地形对党参生长发育的影响有着显著的差异,背阴坡地生产党参效果最佳,向阳坡次之,而梯田和山梁最不适宜生产党参。结论:在干旱地区选地是生产党参的关键环节,为保证党参产量和经济效益的稳定,栽培党参宜选择阴坡地。

新鲜党参酵母菌固体发酵工艺优化及其有效成分、抗氧化活性研究

目的 优化新鲜党参酵母菌固体发酵工艺,并考察有效成分、抗氧化活性的变化情况。方法 以含水量、温度、加菌量为影响因素,黄酮含量为评价指标,正交试验优化固体发酵工艺。测定总糖、多糖、低聚糖、黄酮、三萜、党参炔苷、总氨基酸含量,以及对DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟自由基的清除率。结果 最佳条件为发酵周期48 h,含水量66%,温度30℃,加菌量10%,黄酮含量为1.21%。发酵后,总糖、低聚糖含量分别降低7.56%、35.95%,黄酮、多糖、三萜、党参炔苷、总氨基酸含量分别升高70.27%、47.92%、128.00%、41.38%、69.90%,药用氨基酸(Glu、Asp、Arg、Gly、Phe、Tyr、Met、Leu、Lys)、人体必需氨基酸(Thr、Val、Met、Phe、Lys、Ile、Leu)总含量分别升高66.39%、74.16%,对DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟自由基清除活性加强。结论 酵母菌固体发酵工艺可提高新鲜党参有效成分含量和抗氧化活性。

党参外源污染真菌的组成及其产毒特性

【目的】研究药材党参外源污染真菌的组成及分析产毒真菌。【方法】采用平板稀释法分离党参表面外源真菌、形态特征和序列分析方法对菌株进行鉴定及高效液相色谱-质谱联用技术对产毒真菌进行检测。【结果】党参药材外源污染以曲霉Aspergillus为主,青霉Penicillium次之;曲霉属中主要是以塔宾曲霉A.tubingensis和烟曲霉A.fumigatus为优势菌,青霉主要是以橘青霉P.citrinum为优势菌。分离的外源污染真菌中共筛选出3株产毒真菌,均鉴定为黄曲霉A.flavus。黄曲霉GXDC1-5产生黄曲霉毒素B1(AFB1),浓度为11.91 ng/m L;黄曲霉HBDC1-5中产生AFB1和AFB2,浓度分别为9.28和1.53 ng/m L;黄曲霉YNDC1-5产生AFB1、AFB2和AFG2,浓度分别为76.09、2.36和1.49 ng/m L。【结论】从党参的表面分离出了3株产黄曲霉毒素Aflatoxin的黄曲霉。

覆盖材料和方式对模拟旱作党参播种出苗与成苗的影响

目的:探寻较好的旱地党参播种覆盖新型材料及其覆盖技术,为党参规范化种植提供新的技术支撑。方法:研究不同颜色(黑色、绿色)、不同密度(3针、4针、6针)遮阳网和不同覆盖方式(单层、双层覆盖)对模拟旱作党参播种出苗与成苗特性的影响。结果:不同颜色、不同密度遮阳网及不同覆盖方式对党参播种出苗与成苗特性以及播种田地面环境均有不同的影响。黑色遮阳网覆盖效应显著好于绿色遮阳网。同在黑色遮阳网覆盖条件下,党参播种田出苗早晚、出苗整齐度、0~20 cm土层土壤湿度与杂草防除效应基本随遮阳网遮光度的增加而提早或提高,但幼苗生长势、种苗产量与群体质量水平并不随遮阳网遮光度的增加呈渐增或渐降趋势。结论:采用黑色3针网双层覆盖方式,党参播种出苗早、出苗整齐、单位面积优质种苗数多,并有较好的保墒防草效应,其综合效应最佳。

中药党参类对动物耐疲劳及抗缺氧作用的影响

作者对14个不同种类、不同产地的党参样品水煎液的抗疲劳及耐缺氧作用进行了试验研究,并与党参粗多糖、人参水煎液、人参皂甙进行了比较。党参类具有耐疲劳作用,可增加动物负重游泳时间,党参水煎液与人参皂甙无明显差异,有的甚至优于人参皂甙。党参水煎液腹腔注射可使缺氧小鼠存活时间显著延长,与人参相比无明显差异。

半干旱区党参地膜覆盖和立式深旋耕作的水分利用和产量效应

目的:明确立式深旋耕作及地膜覆盖对半干旱区党参耗水、生长状况、产量、水分利用效率和经济收益的影响,为寻求半干旱区党参抗旱增产、资源高效利用的耕作栽培方法提供理论依据。方法:采用随机区组设计,于2017年设置立式深旋40 cm覆膜(VTM)、立式深旋40 cm(VT)、传统旋耕15 cm覆膜(RTM)和传统旋耕15 cm(RT)4个处理,测定党参不同生育时期0~300 cm土层土壤贮水量、叶片SPAD值、叶面积指数、植株地上干物质量和产量等指标,计算阶段耗水量、水分利用效率(WUE)、纯收益等指标,明确立式深旋耕作和覆膜对党参生产效率和经济效益的影响。结果:VT、VTM、RTM在拉蔓期到块根增长期0~300 cm土层土壤耗水量分别较RT高6.1~8.8、8.1~22.9和8.1~18.4 mm。VTM叶片SPAD值、地上干物质量和叶面积指数均显著高于其他处理,VT和RTM的叶片SPAD值、地上干物质量和叶面积指数无显著差异,但均显著高于RT。基于较高的个体和群体生长量,VTM党参块根产量和WUE分别较VT、RTM、RT提高31.8%、34.4%、59.8%和25.7%、28.3%、43.5%;VT、RTM产量和WUE无显著差异,分别较RT提高21.3%、18.9%和14.1%、11.8%。VTM纯收益达到5 540元/667 m^(2),分别较VT、RTM和RT提高33.8%、43.4%和68.9%;VT和RTM纯收益分别较RT提高26.3%和17.8%;VT较RTM提高7.2%。结论:立式深旋和覆膜均能促进党参拉蔓期到块根增长期耗水,使党参叶片SPAD值、地上干物质量和叶面积指数显著提高,块根产量和水分利用效率明显升高,并显著提高经济效益和纯收益,尤其是立式深旋耕作和覆膜结合是适宜于西北旱地党参种植的耕作技术,而且立式深旋耕作在一定程度上可替代地膜使用的效果。

搭架栽培对党参种子产量及质量的影响

对两年生党参进行搭架吊蔓处理,研究搭架栽培模式对党参种子产量及质量的影响。结果表明:搭架吊蔓后党参单株果实数、单株成熟果实数、单株种子量、种子产量及种子千粒重等指标均较不搭架显著提高,差异均达到极显著水平(P<0.01);发芽率、发芽势、种子活力均有所提升,差异达到显著水平(P<0.05)。搭架后党参种子产量可提高41.20%,且种子饱满,达到种子一、二级标准。在党参规范化生产中建议采种田用搭架栽培模式进行留种。