基于叶绿体基因组解析半枫荷系统位置和进化

为明确国家二级保护植物半枫荷与近缘类群的系统发育关系,分析叶绿体基因的适应性进化。该研究利用22个物种的24条叶绿体基因组序列构建最大似然树和贝叶斯树,探讨半枫荷及其近缘类群的系统发育关系,并通过不同模型检测半枫荷与近缘类群的叶绿体编码基因的变异位点与选择压力间的关系。结果表明:(1)半枫荷叶绿体基因组具有133个基因,包括蛋白质编码基因88个(其中11个具有内含子)、tRNA基因37个、rRNA基因8个。(2)半枫荷及其近缘属蕈树属、枫香树属8个物种的叶绿体基因组在序列长度、基因数量及组成、GC含量等方面相对保守,反向重复区与小单拷贝区边界高度保守。小单拷贝区和大单拷贝区的变异程度较高,而反向重复区的变异程度较低。(3)半枫荷与蕈树属、枫香树属物种聚成蕈树科分支,并可划分为3个亚分支,亚分支间或物种间可能存在杂交或不完全谱系分选。(4)适应性进化结果显示,在不同模型下蕈树科分支的物种在ndh A等叶绿体基因受选择约束(纯化选择),位点模型也检测到10个基因的28个位点P大于0.99,这些编码基因变异可能与蕈树科植物适应性分化有关。该研究结果支持半枫荷隶属于蕈树科,蕈树科内物种的叶绿体基因可能存在适应性进化,这为同名异物类药材的资源保护和民族药的创新研发提供了参考资料。

半枫荷类药用植物资源开发及利用

半枫荷是我国少数民族地区广泛使用的一种珍贵药材,在我国主要分布在贵州、广西和广东等地区,具有祛风除湿和活血消肿的独特功效,是一种具有良好发展前景的药用植物资源。本研究总结了半枫荷类药用植物来源的多样性、生态特征、资源分布、化学成分和药理作用,并对其开发利用的前景进行展望,以期为半枫荷的深入研究提供理论基础和参考。

基于转录组的瑶药半枫荷根和叶的差异分析

【目的】瑶药半枫荷(Semiliquidambar cathayensis)的根和叶均具有祛风通络等功效,但其黄酮类等活性成分存在差异。对半枫荷进行转录组测序,以期获得其根和叶的转录组信息和差异表达基因,对探究半枫荷根和叶的差异表达基因在活性成分合成通路中的表达规律具有重要意义。【方法】利用Illumina对半枫荷根和叶进行转录组测序,并进行生物信息分析以挖掘两者萜类和黄酮类等关键次生代谢产物合成通路的基因表达差异。【结果】59378个差异表达基因归类到GO分类的3个大类中,主要与生物学过程有关(50.59%)。185个差异表达基因注释KOG数据库的24个分类中。81个差异表达基因参与苯丙烷类化合物的生物合成,30个差异表达基因参与黄酮类化合物的生物合成,86个差异表达基因参与萜类化合物的生物合成。【结论】参与黄酮类化合物合成途径的关键酶CHS等均为上调表达,导致根的黄酮类成分多于叶,而CMS、HMGS等关键酶都可能影响半枫荷不同组织中萜类化合物的积累模式。文章获得了半枫荷根和叶的转录组信息特征,为今后半枫荷基因功能鉴定、次生代谢途径解析及调控机制研究提供依据。

金缕半枫荷的水提取物抑制胰腺癌的作用机制:活性成分、关键靶点和信号通路

目的采用网络药理学及分子对接技术预测金缕半枫荷抗胰腺癌的关键靶点及信号通路,并通过胰腺癌细胞模型验证金缕半枫荷抗胰腺癌作用机制。方法通过网络药理学数据库预测药物及疾病的靶点,构建蛋白互作网络图,分析通路、功能富集和分子对接。通过CCK-8法筛选金缕半枫荷对8种癌细胞的活性,并采用侵袭、迁徙、增殖、凋亡实验方法验证金缕半枫荷对胰腺癌的作用。采用Western blotting验证网络药理学的结果。结果网络药理学共筛选得到金缕半枫荷活性成分18个,调控胰腺癌的潜在关键靶点21个。生物富集结果主要与蛋白质的磷酸化、信号传导、细胞凋亡等有关,通路主要与癌症信号通路、PI3K-Akt信号通路等有关。金缕半枫荷对胰腺癌细胞最敏感且显著抑制胰腺癌细胞Panc-1侵袭、迁徙和增殖,并且促进细胞凋亡(P<0.05)。Western blotting结果表明金缕半枫荷可以显著抑制PI3K和AKT的磷酸化水平(P<0.001)。结论金缕半枫荷通过多成分、多靶点、多通路发挥抗胰腺癌作用,其中抑制PI3K-Akt通路是其机制之一。

基于UPLC-Q-TOF-MS/MS及网络药理学探讨半枫荷治疗类风湿性关节炎的有效成分和作用机制

目的利用高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱法(UPLC-Q-TOF-MS/MS)分析半枫荷醇提物的主要成分,结合网络药理学进一步探讨半枫荷抗风湿性关节炎有效物质及作用机制。方法依据UPLC-Q-TOFMS/MS表征分析半枫荷醇提物的主要化学成分,结合Pubchem数据库、Swiss Target Prediction数据库预测半枫荷的作用靶点。利用GeneCards数据库、OMIM数据库、PharmGkb数据库获得疾病靶点,用Venny图绘制平台获得成分和疾病的交集靶点;通过String数据库和Cytoscape 3.9.0软件构建化合物-靶点相互网络、蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,并筛选核心靶点,利用David数据库对潜在的核心靶点进行基因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,并制作GO双侧柱状图、富集结果分析图。用Cytoscape 3.9.0软件构建“活性成分-靶点-疾病-通路”网络图与活性成分与潜在靶点的网络图。用PyMOL和AutoDock Vina软件进行分子对接。结果从半枫荷醇提物中鉴定84个成分,从数据库筛选出43种活性成分,对应561个潜在靶点,其中与类风湿性关节炎交集靶点55个;经PPI网络分析后,获取核心靶点10个:IL-6、TNF、IL-1β、ALB、CCR5、PTGS2、TLR4、MMP9、NFKB1、STAT1。经有效成分-靶点网络得药物有效成分5个:光甘草内酯、泽泻醇C-23-醋酸酯、藁本内酯、洋川芎内酯A、积雪草酸。主要涉及通路:TNF信号通路、IL-17信号通路、Toll样受体信号通路、C型凝集素受体信号通路、脂质和动脉粥样硬化。分子对接结果有较好的结合能力。结论通过结合UPLC-Q-TOF-MS/MS和网络药理学及分子对接的方法初步阐明了半枫荷是通过多成分、多靶点、多途径发挥抗类风湿性关节炎的作用,为半枫荷的进一步质量评价及药理活性的研究提供参考。

半枫荷茎化学成分研究

目的:研究半枫荷Semiliquidambar cathayensis Chang茎的化学成分。方法:采用硅胶柱、ODS柱、Sephadex LH-20葡聚糖凝胶、MCI柱、HSCCC等色谱方法对半枫荷茎95%乙醇提取物进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定化合物结构。结果:从半枫荷茎中分离得到20个化合物,分别鉴定为:儿茶素(1)、(+)-lyoniresinol-3α-O-β-D-glucopyranoside(2)、lyoniside(3)、3,3′-二甲氧基鞣花酸-4′-O-α-L-鼠李糖苷(4)、ssioriside(5)、nudiposide(6)、灯盏花苷C(7)、1-hydroxy-3,4,5-trimethoxyphenyl-1-O-[6′-O-(4″-carboxy-1″,3″,5″-trihydroxy)phenyl]-β-D-glucopyranoside(8)、虎杖苷(9)、虎皮楠苷(10)、白藜芦醇(11)、(E)-resveratrol-3-(6″-galloyl)-O-β-D-glucopyranoside(12)、dehydroconiferyl alcohol(13)、2,3-bis[(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-methyl]-1,4-butanediol(14)、3,3′-二甲氧基鞣花酸-4′-O-α-D-阿拉伯糖苷(15)、(+)-松脂素(16)、(+)-表松脂醇(17)、5,7,4′-tri-O-methylate-(+)-catechin(18)、arjungiucosideⅡ(19)、4-(α-rhamnopyranosyl)-3,3′,4′-O,O,O-trimethylellagic acid(20)。结论:其中,化合物5~20为首次从该植物中分离得到。

半枫荷叶正丁醇部位的化学成分研究

目的:研究半枫荷叶正丁醇部位的化学成分。方法:采用柱色谱和半制备高效液相色谱分离技术对半枫荷叶丙酮提取物的正丁醇部位进行分离纯化,并通过化合物的理化性质和一维核磁共振波谱数据进行化合物结构鉴定。结果:从半枫荷叶丙酮提取物的正丁醇部位中分离得到13个化合物,分别鉴定为:新绿原酸(1)、4-羟基-2-甲氧基苯酚-1-O-β-D-(6′-O-没食子酰基)-葡萄糖苷(2)、4-羟基-3-甲氧基苯酚-1-O-β-D-(6′-O-没食子酰基)-葡萄糖苷(3)、芦丁(4)、金丝桃苷(5)、异槲皮苷(6)、山柰酚-3-O-β-D-芸香糖苷(7)、紫云英苷(8)、杨梅素-3-O-(6″-没食子酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷(9)、山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖苷(10)、二氢杨梅素(11)、紫云英苷-6″-O-没食子酸酯(12)、杨梅素-3-O-(6″-没食子酰基)-β-D-半乳糖苷(13)。结论:以上13个化合物均为首次从该植物中分离得到。

濒危植物半枫荷Semiliquidambar cathayensis组织培养快繁技术研究

以当年生半枫荷带有腋芽的茎段和幼叶作为外植体,开展组织培养试验研究。结果表明,半枫荷叶片在初代培养基MS+BA 2 mg/L+NAA 0.5 mg/L上愈伤组织诱导率为92%,芽诱导率为16.7%;腋芽在初代培养基MS+BA 1 mg/L+NAA0.1 mg/L上腋芽诱导率为58%,茎段能直接诱导出芽,是半枫荷快繁的主要外植体。新生芽在继代增殖培养基MS+6 BA0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L上芽增殖系数为3.93,增殖培养基以MS+6 BA(1～0.5)mg/L+NAA(0.01～0.05)mg/L较好;丛生芽生根培养基以1/2 WPM+NAA 2 mg/L+活性炭0.2%为宜,生根率可达90%以上;松林腐殖土加珍珠岩(4∶1)比较适合半枫荷的生长,移栽成活率为100%,苗木长势好,叶色绿,可提供大量半枫荷优质种苗。

金缕半枫荷乙酸乙酯部位化学成分研究

目的研究金缕半枫荷茎枝乙酸乙酯提取部位的化学成分。方法采用硅胶、Sephadex LH-20柱色谱、高效液相色谱(HPLC)、高效液相制备色谱等将乙酸乙酯部位进行分离和纯化,波谱法鉴定化合物结构。对半枫荷总提、各提取部位和分离得到的14个化合物进行抗氧化活性测试。结果鉴定出14个化合物,分别为:肉豆蔻酸(1)、硬脂酸(2)、芝麻素(3)、9-十八碳烯酸(4)、亚油酸(5)、邻苯二甲酸二丁酯(6)、豆甾醇(7)、β-谷甾醇(8)、羽扇豆醇(9)、齐墩果酸(10)、lup-20(29)-ene-3-[3-keto-hexadecanoate](11)、防葵素(12)、C-藜芦酰乙二醇(13)、2,3-二羟基-1-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-1-丙酮(14)。结论首次通过分离手段从该植物的茎枝中得到11个化合物,分别为1、3-7、9、11-14,并且体外抗氧化实验表明半枫荷乙酸乙酯部位、分离纯化得到的化合物13和14抗氧化活性较强。

基于网络药理学、分子对接和动物实验探究壮药金缕半枫荷对抑郁症炎症的作用机制

目的 通过网络药理学及分子对接预测金缕半枫荷的关键靶点及信号通路等,并通过利血平诱导的抑郁大鼠模型验证金缕半枫荷对抑郁症炎症反应的作用机制。方法 通过网络药理学数据库预测药物及疾病的靶点,构建蛋白互作网络图,分析生物功能富集和通路,使用AGFR软件进行分子对接。基于利血平诱导的大鼠抑郁模型,通过行为学、分子生物学、病理学等手段验证金缕半枫荷对抑郁症炎症的作用。结果 共筛选得到活性成分13个,金缕半枫荷调控抑郁症的关键靶点11个,生物富集结果主要与认知、突触可塑性调节等有关,通路主要与Rap1信号通路、Toll样受体信号通路等有关。验证实验结果表明,金缕半枫荷提取物高、低剂量能明显缩短小鼠强迫游泳不动时间;明显减少大鼠圈内保留时间,升高血清中5-HT、DA的水平,降低血清中IL-6的水平,改善前额皮层炎性浸润情况,降低脑组织中IL-6、IL-1β、TNF-α mRNA的表达,升高脑组织中AKT1 mRNA的表达。结论 该研究揭示了金缕半枫荷可通过多成分、多靶点、多通路发挥抗抑郁作用,实验验证结果表明,金缕半枫荷可通过TOLL样信号通路改善抑郁症炎症反应,从而改善抑郁样症状。

半枫荷扦插育苗试验

应用正交试验方法,分析不同季节、基质、ABT1生根粉浓度处理对半枫荷扦插生根率的影响。结果表明:在春季选用黄心土,采用200 mg/L的ABT1生根粉溶液浸泡插条2 h后进行扦插,扦插生根率最高。

半枫荷自由授粉优良家系的生长性状变异与早期选择

为探究半枫荷自由授粉家系的生长性状遗传特性与变异规律,以27个3 a林龄半枫荷家系测定试验林为研究对象,分析不同家系间的林木生长性状和遗传差异,并采用方差分析、主成分分析、聚类分析进行综合评价。结果表明,27个半枫荷自由授粉家系在地径、树高、胸径指标间表现出极显著差异;各性状遗传变异系数0.03~1.95,表型变异系数0.03~2.69,树高变异系数最大;各性状家系遗传力均处于0.9以上,表现为强度遗传控制;各生长性状之间的相关性均表现出显著正相关。按照20%的入选率,通过主成分分析和聚类分析,选育出1号、7号、10号、13号、23号共5个家系为最优家系。

不同林分下套种半枫荷影响分析

本文通过在4种不同林分下套种半枫荷,研究半枫荷的套种生长情况。结果表明,4种不同林分下套种半枫荷对其造林成活率、造林保存率、树高生长、胸径生长和冠幅生长均具有一定的影响。木荷林下套种半枫荷以及油茶林下套种半枫荷均相对有利于半枫荷的成活、生长,而杉木林下套种半枫荷以及马尾松林下套种半枫荷均相对不利于半枫荷的成活、生长。

半枫荷提取物对血瘀模型大鼠的影响

目的:探讨不同极性半枫荷提取物的活血化瘀作用。方法:采用持续力竭性游泳血瘀模型,检测舌象、全血黏度、血浆黏度、红细胞聚集指数、血小板数、TT、PT、APTT、FIB等指标,考察半枫荷各极性提取物的活血化瘀作用。结果:不同极性半枫荷提取物均能显著改善大鼠的血瘀状态、血液流变学及凝血相关指标(P<0.05或P<0.01),其中以水部位的作用最强,且水部位的作用表现出明显的量效关系。结论:半枫荷提取物均具有显著的活血化瘀作用,其活血化瘀的有效部位为水部位。

药用半枫荷植物资源研究

药用半枫荷的种类很多,涉及6科8属的植物,是形态特征或临床功效相似的一类植物。该类植物的药用部位广泛,包括:根、茎、枝、叶以及树皮和花蜜,都具有祛风除湿、活血消肿的独特功效,是有很好发展前景的新型药用植物资源。文章对药用半枫荷植物的植物学特征、地理分布、经济价值及研究现状与进展进行了综述。为药用半枫荷植物资源的可持续开发的提供理论基础并提出相应的保护措施。

半枫荷根的化学成分研究

目的：研究半枫荷根的化学成分。方法：用80%乙醇回流提取半枫荷根,石油醚萃取部分和乙酸乙酯萃取部分应用硅胶和Sephadex LH-20柱色谱分离,并根据其理化性质和波谱数据来鉴定化合物的结构。结果：从半枫荷根中分离得到11个化合物,分别鉴定为：3-乙酰氧基-齐墩果酸甲酯（1）、β-谷甾醇（2）、3-乙酰氧基-齐墩果酸（3）、2α,3β-二羟基-20（29）-烯-羽扇豆-28-酸（4）、（24R）-5α-豆甾-3,6-二酮（5）、桦木酮酸（6）、硬脂酸（7）、棕榈酸（8）、3-酮基-齐墩果酸（9）、阿江榄仁酸（10）、胡萝卜苷（11）。结论：其中,化合物1、3～6、8为首次从该属植物中分离得到。

国家Ⅱ级保护植物半枫荷的最新研究进展

报道了国家Ⅱ级保护植物半枫荷在贵州省黔东南州雷公山的一个新分布地点,并介绍了该种在特征特性、资源价值等方面的最新研究进展,对如何合理利用与保护其植物资源提出了建议。

金缕半枫荷多酚提取及其抗氧化抗菌活性研究

为进一步开发和利用金缕半枫荷,该研究以超声时间、液料比、乙醇体积分数和超声温度为考察因素,用金缕半枫荷总多酚提取率作为评价指标,采用单因素和正交试验优化提取工艺确定最佳工艺,并以最佳工艺制备金缕半枫荷多酚;进一步采用DPPH·和羟自由基清除法评价金缕半枫荷多酚的抗氧化能力,以抑菌圈和最小抑菌浓度(MIC)为指标,采用牛津杯和肉汤稀释法考察其抗菌活性。结果表明:最佳提取工艺为乙醇浓度70%,料液比为1∶16,提取时间为60 min,提取温度为60℃。金缕半枫荷多酚清除DPPH·自由基的IC_(50)为5.22μg·mL^(-1),与阳性对照维生素C的IC_(50)值4.31μg·mL^(-1)无显著差异,羟自由基清除率IC_(50)为105μg·mL^(-1),显著低于维生素C的IC_(50)值(180μg·mL^(-1))。对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有抑制作用,抑菌圈直径分别为(13.7±1.2) mm和(10.0±1.3) mm,MIC分别为0.393和0.785 mg·mL^(-1)。这表明金缕半枫荷多酚具有抗菌和显著抗氧化能力,为开发利用金缕半枫荷资源提供了理论依据。

种苗级别对半枫荷生长发育的影响

在半枫荷幼苗期,进行不同等级种苗盆栽试验,探讨种苗级别对半枫荷苗木不同部位生长发育和生物量积累的影响。结果表明,种苗级别显著影响半枫荷种苗的形态与生物量分配指标。其中一级苗的株高、地径、冠幅等地上形态指标,主根长/粗、侧根数等地下形态指标以及各部分生物量均显著高于二、三级苗,而二级苗上述多数指标又优于三级苗,虽然不同等级半枫荷苗木长势差别较大,但半枫荷3个苗级植株的株高、地径、冠幅、叶片数以及分枝数的生长动态曲线均呈基本一致的变化趋势。半枫荷各苗级的生物量分配存在显著差异,其中随着个体大小的增大,半枫荷的根生物量比和支持结构生物量比增大,叶生物量比和冠根比减小。即通过一级苗培育出来的半枫荷植株更为高大、粗壮,根系发达。

半枫荷愈伤组织超低温保存研究初报

本文采用单因子比较和均匀设计法,分别考察影响半枫荷愈伤组织生长及超低湿保存的因素。试验表明:MS基本培养基附加6-BA 2mg/L和NAA 1mg/L,以及黑暗培养有利于愈伤组织生长;超低温保存的最佳材料是3周龄的愈伤组织;较好的冷冻保护剂是0.5％DMSO+12.5％Suc+1g/L LH;较佳的冷冻程序是以0.5℃/min的降温速度从0℃降至-32℃,停留2hr,然后投入液氮中保存;化冻后的愈伤组织在黑暗中培养恢复生长快且存活率高。