黔产剑叶凤尾蕨的化学成分研究

为研究剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)的化学成分,该研究选用硅胶、凝胶、MCI、C_(18)等柱色谱进行分离纯化,结合1H-NMR、13C-NMR、MS、IR等波谱数据鉴定化合物结构,并通过MTS和APTT、PT以及TT等方法对所分离得到的部分单体化合物进行抗肿瘤和抗凝血活性筛选。结果表明:(1)从剑叶凤尾蕨中分离得到15个化合物,分别为2-羟基-乙酰基吡咯(1)、N-(3-羧丙基)-2-乙酰基吡咯(2)、3-羟基-2-甲基吡啶(3)、N-甲基羟胺(4)、pterosin S 13-O-glucoside(5)、obtupterosin C(6)、ent-11α-hydroxy-15-oxokauran-19-oic acid(7)、ent-11α-hydroxy-15-oxokaur-16-en-19-oic acid(8)、β-谷甾醇(9)、ent-11α-hydroxy-15-oxokaur-16-en-19-oic acid-O-glucopyranoside(10)、5,5′-二丁氧基-2,2′-双环呋喃(11)、5,5′-二(2-乙基-己氧基)-2,2′-双环呋喃(12)、黑麦草内酯(13)、丁二酸(14)、富马酸(15)。化合物1为新的吡咯生物碱类天然产物,化合物1-7、10-15为首次从剑叶凤尾蕨中分离得到,化合物1、3、4为首次从凤尾蕨属植物中分离得到。(2)活性测试结果表明,在浓度为40μmol·L^(-1)时,化合物1、2、3、5、6、10对肿瘤细胞HL-60、A549、SMMC-7721、MDA-MB-231及SW480的体外肿瘤生长有抑制作用;在样品浓度为2.0 mmol·L^(-1)时,化合物1、2、3、6对APTT有缩短作用,化合物1、5、6对PT有延长作用。该研究结果丰富了黔产剑叶凤尾蕨的化学成分,为抗肿瘤药物的研发提供了物质基础。

三色凤尾蕨组培快繁体系的建立

以三色凤尾蕨无菌孢子体苗为试验材料,研究不同植物激素对绿色小球(GGB)快繁和孢子体苗壮苗生根,以及不同移栽基质对生根苗的影响。结果表明,三色凤尾蕨GGB最佳的诱导和增殖培养基均为MS+1.0 mg/L 2,4-D+2.0 mg/L KT,其诱导系数为3.84,增殖系数为3.68;孢子体苗最佳的壮苗生根培养基为MS+0.5 mg/L IBA+0.1 mg/L NAA,且单株苗的生长情况普遍优于丛株苗,单株苗株高为3.77 cm,生根数量为8.93条,生根率为100%;生根苗最佳移栽基质为珍珠岩,成活率为93.33%,生根率和拳卷叶萌发率均达到100%。

海岸凤尾蕨(Pteris minor)的地理分布格局及保护价值分析

海岸凤尾蕨是海岸带少有的蕨类植物之一。由于其植株形态和傅氏凤尾蕨相似,因长期被误定为傅氏凤尾蕨而缺乏关注。其实,二者在生境、植株形态、孢子形态及染色体倍性上有明显区别。所以,海岸凤尾蕨由傅氏凤尾蕨的变种提升为种。为厘清海岸凤尾蕨的分布区域和生存现状,通过整理前人的采集记录和研究结果,结合野外考察,使用Arc-GIS 10.7软件构建海岸凤尾蕨不同范围的地理分布信息图,并依据IUCN 3.1的标准,对其保护价值进行评估。研究结果显示:(1)从世界地理分布格局来看,海岸凤尾蕨主要分布在亚洲;亚洲主要分布在中国、日本和菲律宾;中国主要分布在浙江、福建、澳门、香港和台湾;日本主要分布在琉球群岛;菲律宾主要分布在北部岛屿。(2)根据IUCN 3.1标准,海岸凤尾蕨的保护等级暂时定为近危(NT)。从目前的数据来看,海岸凤尾蕨的分布范围狭窄,其生境容易受到人类活动的干扰,却长期缺乏保护。因此,最后提出相应保护建议。

剑叶凤尾蕨不同极性部位活性评价及有效成分分离鉴定分析

为进一步探究剑叶凤尾蕨的药用价值,本次基于有机化学实验方法,对剑叶凤尾蕨中的化合物进行分离鉴定,并通过化合物细胞毒性测试,确定了剑叶凤尾蕨中的有效成分。在此基础上,进一步探究了剑叶凤尾蕨不同极性部位的活性成分差异,对其进行评价,评价结果表明,剑叶凤尾蕨的根部和茎部具有相对更高的药用价值,该推断可为今后的相关研究提供一定的参考借鉴。

剑叶凤尾蕨配子体发育的研究

剑叶凤尾蕨(Pterisensiformis)是凤尾蕨科(Pteridaceae)凤尾蕨属(Pteris)多年生常绿草本植物,具有较高的观赏和药用价值。但是,目前对其繁殖过程还缺乏了解,限制了剑叶凤尾蕨资源的开发利用。本文报道了成功地采用混合土培养剑叶凤尾蕨的孢子,并系统地观察记录其孢子萌发及配子体发育过程。剑叶凤尾蕨的孢子呈褐色,赤道面观豆形,极面观三角形,单裂缝。播种1周左右孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为水蕨型。播种3周左右发育为片状体。幼原叶体不对称,成熟原叶体裸露,无毛状体,呈心脏形。播种5周左右开始有性器官出现,精子器由3细胞组成,成熟颈卵器颈部由4列细胞组成,4层细胞高。原叶体受精后1个月内即可观察到从原叶体上生成的幼胚。该研究为园艺学研究提供了用孢子人工繁殖剑叶凤尾蕨的方法,也为分子生物学、遗传学和蕨类植物系统学研究提供了基础。

傅氏凤尾蕨配子体发育的研究

采用MS培养基、混合土和滤纸分别培养傅氏凤尾蕨孢子,对其配子体发育过程用显微镜作了详细观察。结果表明:孢子呈四面体形,大小为27.4μm×10.3μm,三裂缝。孢子萌发的早晚因培养方式不同而有差异,MS培养基培养需4天左右,混合土培养需1周左右,滤纸培养则要2周左右。孢子萌发类型为书带蕨型,原叶体发育类型为水蕨型。发育为片状体的时间也存在差异,MS培养基培养自接种后需22天左右,混合土培养需16天左右,而滤纸培养需40天左右。原叶体裸露,无毛状体。幼原叶体形状不规则,成熟原叶体呈心脏形。混合土培养自播种后4￣11周左右出现性器官,精子器近圆球形,成熟颈卵器颈部常向原叶体基部倾斜或弯曲。

基于rps4-trnS区序列的证据分析傅氏凤尾蕨和狭眼凤尾蕨的关系

对傅氏凤尾蕨(Pteris fauriei)和狭眼凤尾蕨(Pteris biaurita)的叶绿体rps4-trnS区序列进行PCR扩增和序列分析,再结合NCBI基因数据库中已发表的凤尾蕨科及其邻近类群的rps4-trnS区序列构建系统发育树来分析两者的亲缘关系。结果显示:傅氏凤尾蕨和狭眼凤尾蕨的rps4-trnS区序列未表现出明显差异。结合两者孢子体和配子体形态发育特征以及rps4-trnS区序列的证据,认为傅氏凤尾蕨和狭眼凤尾蕨为同种或为变种关系。

广东省凤尾蕨属植物抗白血病药物研究

目的探讨广东地区5种常见凤尾蕨属植物半边旗、剑叶凤尾蕨、刺齿凤尾蕨、蜈蚣草和井栏边草对白血病细胞生长的抑制作用。方法用乙醇经索氏提取器分别提取5种植物的有效成分,以二甲基亚砜分别配制供试品溶液;将供试品溶液加入对数生长期的人早幼粒白血病HL-60细胞株(简称HL-60细胞)和人慢性髓样白血病K562细胞株(简称K562细胞)中,采用台盼蓝染色法染色,统计细胞存活率。结果半边旗、剑叶凤尾蕨、刺齿凤尾蕨、蜈蚣草和井栏边草对HL-60细胞和K562细胞的生长均有抑制作用,其中半边旗和刺齿凤尾蕨对HL-60细胞生长的抑制作用较强,4.0 g/L半边旗和刺齿凤尾蕨乙醇提取物中,HL-60细胞的存活率均为0;半边旗和蜈蚣草对K562细胞生长的抑制作用较强,4.0 g/L半边旗和蜈蚣草乙醇提取物中,K562细胞的存活率分别为0和7.70%。结论 5种凤尾蕨属植物对HL-60细胞的生长抑制作用强于K562细胞;除半边旗外,刺齿凤尾蕨和蜈蚣草可能是潜在的抗白血病药物。

凤尾蕨属植物的园林应用

凤尾蕨属（Reris）隶属于凤尾蕨科（Reridaceae），为蕨类植物中的一个大属，全世界约有300种，广泛分布于世界热带、亚热带和温带地区。我国约有70种，主要分布于华南和西南地区，部分种类可达西北地区。

白玉凤尾蕨孢子繁殖技术的研究

研究了白玉凤尾蕨(Pteris cretica'Albo-lineata')孢子的无菌培养和常规繁殖方法.结果表明:孢子萌发为书带蕨型,配子体发育为水蕨型.1/2 MS培养基中萌发率最高,可达82.3%;低于2%的蔗糖浓度较适于孢子的萌发;MS培养基中配子体成苗率最高,可达53.4%;试管苗移栽成活率可达80%以上.草炭土+河沙(体积比1∶ 1)是播种孢子的理想基质,配子体成苗率达89.2%;当幼孢子体苗的第1片子叶长至1～2 cm长时分苗,移栽到草炭土+蛭石+素砂+有机肥(体积比4∶ 2∶ 2∶ 1)的栽培基质上,移栽成活率最高,可达98.1%.幼孢子体苗长至10 cm左右时已经具有一定的观赏价值.

傅氏凤尾蕨配子体发育及其无配子生殖的研究

采用光学显微镜对傅氏凤尾蕨(Pteris fauriei Hieron.)的配子体发育进行了研究。傅氏凤尾蕨孢子深褐色,呈四面体形,三裂缝,极面观为钝三角形,赤道面观近半圆形。孢子自播种3～7d左右开始萌发,萌发类型为书带蕨型。18d左右发育为丝状体,大约为6～10个细胞长;25d左右,丝状体可通过顶端细胞或中间细胞分裂产生片状体。播种40～50d左右,在片状体的侧面产生分生组织,发育成原叶体,发育类型为水蕨型。雄配子体形状不规则,其上可产生精子器。大型原叶体形状较规则,顶端为心形,发育2～3个月左右,在生长点下方产生无性胚芽,进行无配子生殖。此后不久,在胚芽和生长点之间产生导管连接孢子体和配子体。经多次培养表明傅氏凤尾蕨不产生颈卵器,为专性无配子生殖。

凤尾蕨属6种药用植物抗肿瘤有效部位筛选

目的对凤尾蕨属6种药用植物抗肿瘤有效部位进行筛选。方法采用MTT法对凤尾蕨属6种药用植物不同溶剂萃取物进行体外抗肿瘤活性测试。结果半边旗的醋酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物;刺齿半边旗的石油醚萃取物、醋酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物;井栏边草的醋酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物;剑叶凤尾蕨的醋酸乙酯萃取物;线羽凤尾蕨的正丁醇萃取物对人肺癌细胞A549增殖均有明显的抑制作用。结论上述凤尾蕨属几种药用植物的萃取物具有较好的体外抗肿瘤活性,是其抗肿瘤作用的有效部位。

凤尾蕨属植物化学成分及药理活性研究进展

凤尾蕨属植物中含有多种化学成分,按照化学结构的类型,主要有二萜及其苷、黄酮及其苷、倍半萜、挥发油等类型的化合物。本属部分植物的粗提物具有抗肿瘤、抗菌等药理活性,特别对一些单体成分的体外抗肿瘤、抑制血小板聚集、抗炎等作用研究较为透彻。作者对凤尾蕨属植物的化学成分及药理活性的研究进行了综述,并指出了对凤尾蕨属植物研究存在的主要问题和今后研究的主要方向。

中国蕨类植物孢子形态的研究Ⅵ.凤尾蕨科

利用扫描电镜对国产凤尾蕨科(Pteridaceae)2属30种4变种植物孢子进行了观察.其中凤尾蕨属(Pteris)29种4变种,孢子三裂缝,辐射对称;极面观为钝三角形,赤道面观为半圆形或超半圆形;孢子极轴长26～54 μm,赤道轴长34～97 μm;外壁厚,形成孢子表面纹饰的轮廓;周壁薄,紧贴于外壁上;多数种类孢子外壁具沿赤道加厚的赤道环,孢子表面呈瘤块状、疣块状,或隆起的脊连成网状或拟网状等纹饰,有的种类具近极脊和远极脊.凤尾蕨属植物孢子的形态稳定,种间差异明显,但孢子形态特征与孢子体的形态特征是不相关的.栗蕨属(Histiopteris)植物孢子为单裂缝,两侧对称,极面观椭圆形,赤道面观豆形;孢子极轴长22～23 μm,赤道轴长29～36 μm;周壁很薄,由外壁形成孢子纹饰的轮廓;表面呈粗的块状纹饰.从孢子形态上看,栗蕨属与凤尾蕨属有很大差异,将其放在一个科中不合适.

凤尾蕨科旱生蕨类rbcL基因的适应性进化和共进化分析

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco,EC 4.1.1.39)是植物参与光合作用的关键酶,其大亚基由叶绿体rbcL基因编码。为深入理解凤尾蕨科植物对干旱生境的分子适应机制,本研究以53种凤尾蕨科旱生植物的rbcL基因为对象,展开适应性进化和共进化研究。采用位点间可变ω比值模型以及SLAC、REL和FEL等方法进行的适应性进化分析显示:在氨基酸水平上共有15个正选择位点(66S、84E、139L、235G、245I、252A、273Y、295K、296N、299M、307G、330E、349S、365F、404A),其中位点245I、252A和273Y对维持Rubisco功能起重要作用。共进化分析共鉴定出2组共进化位点,分别由139L、273Y、295K和273Y、295K、349S组成,这些氨基酸位点间的共进化方式与蛋白质的疏水性和分子量都显著相关。以上结果一方面支持基于ω比值检验DNA编码序列发生适应性进化的有效性,另一方面也提示凤尾蕨科植物对干旱生境的适应可能与rbcL基因的适应性进化有关。

凤尾蕨科植物rbcL基因的适应性进化分析

为深入理解蕨类植物辐射式物种分化的分子适应机制,在时间框架下,采用位点模型和分支-位点模型对凤尾蕨科植物rbcL基因的进化式样进行了分析。通过比较模型M1a/M2a和M7/M8,在氨基酸水平上共鉴定出6个正选择位点:149I、251M、255V、282F、359S和375F,其中位点282F对维持Rubisco功能有重要作用。分别检验凤尾蕨科的附生分支和水蕨类分支发现,前者不具适应性进化位点,而后者有两个位点(230A和247C)经历正选择。相对于荫蔽的光条件,水生生境可能对RbcL亚基的选择作用更强。另外,基于UCLD分子钟模型估算出的凤尾蕨科各分支分化时间表明,该科物种丰富度的辐射式增长发生在新生代渐新世,推测古、始新世最热事件可能对物种分化的形成也产生一定作用。这对认识薄囊蕨类如何应对被子植物兴起导致的陆地生态系统改变具重要意义。

凤尾蕨内生真菌的研究Ⅰ——菌种分离及其分类鉴定

首次从凤尾蕨属井栏边草(Pteris multifida)根、茎和叶中分离获得内生真菌共20株,经形态观察,鉴定其中18株分别隶属于8个属。研究结果表明:凤尾蕨不同部位内生真菌的数量、分布、种群及其组成存在差异。

中国凤尾蕨属(凤尾蕨科)的孢粉学与叶表皮形态学研究

对中国凤尾蕨属44个分类群进行孢粉学与叶表皮形态学研究。结果表明:在属的水平,该属的孢子形态稳定。根据赤道环的有无和脊类纹饰的情况,该属可划分成6种类型。但这与该属的孢子体形态不相关。在属和种的水平,该属的气孔器类型均具有较高的稳定性,大部分种类以极细胞型和腋下细胞型为主。气孔器密度、面积、长宽比这3个定量特征在属和种的水平上稳定性都较差,因此不具有分类学价值。基本气孔器类型在种间重复性较高,可作为该属稳定的形态特征之一,在属的水平上具有一定的分类学价值,但不宜作为该属属下的分类学依据。综合两方面的数据,对部分疑似种进行初步的分类学处理,并探讨了易混淆种的分类学关系。

狭眼凤尾蕨配子体发育及其成精子囊素对水蕨配子体发育的影响

对狭眼凤尾蕨(Pteris biaurita)配子体发育特征及其外源成精子囊素对模式植物水蕨(Ceratopteris thalic-troides)在黑暗和光照条件下孢子萌发和配子体发育的影响进行了研究。结果表明:(1)狭眼凤尾蕨孢子深褐色,三裂缝,孢子萌发为书带蕨型,原叶体发育为水蕨型,无毛状体产生;培养发现,其配子体能产生精子器,但不产生颈卵器,当接种密度适中时,可进行无配子生殖。(2)在光照和黑暗条件下狭眼凤尾蕨成精子囊素有促进和抑制水蕨孢子萌发的作用,但效果均不显著。(3)在光照条件下,狭眼凤尾蕨成精子囊素可以延迟水蕨心脏形配子体分生组织缺刻的形成,但对其配子体形态和性别分化无明显影响;而在黑暗条件下狭眼凤尾蕨成精囊素对水蕨长条形配子体的形态发育具有一定影响,与对照组相比其顶端分生组织发达,整体呈长楔形,对性别分化影响不显著。可见,狭眼凤尾蕨和水蕨不具有同种成精子囊素系统。