神农香菊R2R3-MYB转录因子CiMYB4在镉胁迫中的功能分析

为探究CiMYB4在镉胁迫下的功能,以课题组已获得的过表达CiMYB4烟草(CiMYB4-S)、野菊(CiMYB4-OE)和抑制表达野菊(CiMYB4-Ri)为材料,在镉胁迫条件下分别测定其生长相关指标、抗氧化酶活性、光合指标、地上部及根系的镉含量,并对耐镉相关基因PCS1、GSH1、ABCC1、HMA3的表达模式进行分析。研究结果表明:镉处理后,CiMYB4-S和CiMYB4-OE株系的根长、茎粗、株高和叶长、叶宽显著大于野生型对照(WT)株系,丙二醛(MDA)含量显著降低,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著增强,叶片的光合能力和叶绿素含量显著增加,具有更强的镉富集和转运能力。同时,耐镉相关基因PCS1、GSH1、HMA3的表达水平显著提高;而CiMYB4-Ri株系的株高、地上部干重显著小于WT株系,MDA含量显著增加,SOD、POD、CAT活性显著降低,叶片的光合能力和叶绿素含量显著降低,镉富集和转运能力减弱。同时,耐镉相关基因PCS1、GSH1、HMA3的表达水平显著降低。上述结果表明CiMYB4能提高烟草和野菊对镉的耐受性。

神农香菊CibHLH1的鉴定及对光合特性的影响

bHLH家族是植物中第二大转录因子家族,对植物的生长发育、次生代谢和环境胁迫应答都起着重要的作用。本研究以神农香菊叶片cDNA为模板克隆了CibHLH1的全长序列,该基因全长738 bp,开放阅读框为630 bp。多序列比对分析及系统进化树结果表明,CibHLH1与菊花的CmbHLH1同源性最高。不同组织部位的荧光定量数据显示该基因在花中表达量最高,在根中表达量最低,亚细胞定位结果显示该基因定位在细胞核中。为进一步研究CibHLH1的功能,通过叶盘法将其转化烟草,发现过表达CibHLH1烟草叶片黄化,测定叶绿素含量发现,叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量均显著降低。测定转基因烟草的光响应曲线及光合生理指标,结果表明过表达CibHLH1降低了烟草的最大净光合速率、表观量子效率、光饱和点和水分利用率,但其蒸腾速率、气孔导度和光补偿点均增加。综上所述,CibHLH1能够通过降低光合色素的含量而影响植物的光合能力。

神农香菊全草精油的化学成分及抑菌机理研究

采用气相色谱-质谱联用法分析神农香菊全草精油的化学成分,并采用滤纸片琼脂扩散法和常量稀释法对其抑菌活性进行探讨;同时,运用透射电子显微镜及SDS-PAGE对其抑菌机理进行研究。结果表明:神农香菊精油含有149种组分,鉴定出63种成分,主要成分为萜烯类(13.99%)、醇类(25.82%)和醛酮类(3.69%);神农香菊精油对4种供试细菌均有抑菌作用,在实验质量浓度下,精油抑抑菌圈直径8.15～10.90mm,对革兰氏阳性菌的抑菌效果明显优于革兰氏阴性菌;透射电子显微镜和SDS-PAGE分析表明,神农香菊全草精油抑菌机制可能在于破坏细菌细胞壁,导致细菌细胞变形和菌体蛋白质减少,直至菌体分解为碎片。

神农香菊化学成分研究

目的:研究神农香菊的化学成分。方法:运用柱层析、半制备液相色谱进行分离纯化,根据理化性质和光谱数据鉴定化合物结构。结果:共分离鉴定了7个化合物,分别为刺槐素(Ⅰ)、芹菜素(Ⅱ)、刺槐素-7-O-β-D-葡萄糖苷(Ⅲ)、芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷(Ⅳ)、木犀草素(Ⅴ)、β-谷甾醇(Ⅵ)和β-胡萝卜苷(Ⅶ)。结论:其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为首次从该植物中分离得到。

神农香菊精油抗菌与抗氧化活性研究(Ⅰ)

通过体外试验测定神农香菊精油对几种常见菌的最低抑菌浓度(MIC值)和气态防腐效果以探讨神农香菊精油的抗菌活性;采用猪油体系、Fe3+还原试验检测神农香菊精油的抗氧化能力.结果表明,神农香菊有较强的抗菌效果,与对照组比较,神农香菊精油对猪油的脂质过氧化有很好的保护效果,对铁离子有较强的还原能力,其抗氧化能力明显强于Vc.

农杆菌介导的神农香菊遗传转化体系的建立

目的:运用根癌农杆菌介导的方法,成功建立神农香菊遗传转化体系。为对神农香菊性状进行定性改良奠定基础。方法:以神农香菊无菌苗幼嫩叶片为受体材料,通过根癌农杆菌介导的遗传转化方法,建立了神农香菊遗传转化体系。结果:神农香菊遗传转化的卡那霉素最适分化临界耐受浓度为45 mg/L,最适生根临界耐受浓度为60 mg/L。头孢霉素抑菌浓度在延迟培养阶段选用200 mg/L最佳,筛选培养阶段选用100 mg/L最佳。预培养3d,侵染时间30 min,共培养3 d,延迟培养3 d为神农香菊叶盘最优遗传转化体系。结论:经PCR检测,初步获得转基因植株19株。成功建立了神农香菊的遗传转化体系。

UV-B辐射对神农香菊光合作用的影响

以神农香菊无性系‘S1401’、‘S1407’为研究材料,研究了UV-B处理对神农香菊净光合速率、叶绿素质量分数、二磷酸核酮糖羧化酶(Ru BPCase)活性的影响。结果表明:随着UV-B处理时间的增加,神农香菊的净光合速率呈现先升高后降低的趋势;神农香菊叶片内的叶绿素a、叶绿素b质量分数显著下降,对类胡萝卜素质量分数的影响较小,且规律性不强;在UV-B胁迫条件下,神农香菊Ru BPCase羧化酶的活性降低,且随着辐射时间延长表现出先升后降的变化趋势。

高效液相色谱法测定神农香菊中绿原酸和木犀草素的含量

目的：建立HPLC法测定神农香菊中绿原酸、木犀草素的含量的方法。方法：采用高效液相色谱法，DIONEX-AC-CLAIM．120C18（250mm×4．6mm，5μm）色谱柱；以磷酸盐缓冲溶液（pH2．5）-甲醇（梯度洗脱）为流动相；流速为0．5mL·min^-1;柱温为35℃；检测波长为350nm。结果：绿原酸在0．024-0．192μg范围内呈线形关系，r=0．9994，平均回收率为98．3％，RSD为1．2％；木犀草素在0．058～0．464μg范围内呈线形关系，r=0．9998，平均回收率为97．3％，RSD为1．8％。结论：本方法简便，重复性好，可用于神农香菊原药材质量标准。

神农香菊花、茎和叶香气成分的组成分析

【目的】对神农香菊花、叶、茎的香气成分进行测定及比对分析,为研究和利用神农香菊独特的芳香性状提供理论基础。【方法】采用静态顶空吸附结合直接热脱附法-气相色谱/质谱联用(DTD-GC/MS)技术,对神农香菊花、叶、茎中的挥发性成分进行分析,用保留指数辅助定性及峰面积归一法对香气成分的相对含量进行测定及比对分析。【结果】神农香菊花朵中检测出的挥发物种类最多,共72种,其中同时存在于花、叶、茎香气中的挥发物有55种。萜烯类化合物含量在花、茎、叶香气中均占到总挥发物成分的80%以上,其中侧柏酮含量最高(>50%),其他含量大于1%的重要成分有樟脑、桉树脑、β-石竹烯和大根香叶烯等。神农香菊花朵释放的香气量最多,茎、叶次之。【结论】神农香菊香气主要由萜烯类化合物组成,其花、茎、叶香气组成相似,但各成分含量有所差异。

茉莉酸甲酯对神农香菊毛状体及其分泌物的影响

用不同体积分数和不同处理时间的茉莉酸甲酯喷洒神农香菊,对其叶片表皮毛密度及其分泌物的变化进行测定。结果表明:随着茉莉酸甲酯体积分数和处理时间的增加,神农香菊叶片正面和背面T-形非腺毛和头状腺毛的密度呈先增加后减少的趋势,且叶尖部位比叶中和叶基变化明显。分泌物中萜烯类的相对含量随着茉莉酸甲酯体积分数和处理时间的增加而增加,以4-亚甲基-1-(1-甲基乙基)双环[3.1.0]2-己烯和石竹烯变化最明显,苯类和醇类在相对含量达到最高后即下降;在茉莉酸甲酯体积分数为0.5%(24 h)或48 h(0.25%)处理下,对/间伞花烃、香树烯的含量开始下降,α-人参烯、马榄烯、愈创木烯和cis-桧萜醇则降为0。这表明茉莉酸甲酯能够诱导神农香菊叶片表皮毛及其分泌物,并在体积分数为0.25%、处理时间为24 h时的诱导效果最佳。

神农香菊组织培养和植株再生

以神农香菊(Dendranthemaindicum var. aromaticum)带腋芽的茎段为外植体,研究不同种类和质量浓度生长调节物质对神农香菊茎段萌发以及再生的影响。结果表明:神农香菊茎段萌发的最佳诱导培养基为MS+6-BA0.1mg·L-1+NAA0.1mg·L-1,萌发率为90%;神农香菊茎段增殖最佳培养基为MS+6-BA0.3mg·L-1+NAA0.1mg·L-1,增殖倍数为4.1;最佳生根培养基为MS+NAA0.3mg·L-1,生根率为100%。

神农香菊的挥发油化学成分

目的 :研究神农香菊挥发油化学成分。方法 :水蒸气蒸馏法从神农香菊中提取挥发油 ,采用气相色谱 质谱法对挥发油化学成分进行分析鉴定。结果 :共鉴定出 4 4个化学成分 ,占挥发油总成分的 4 3%以上。结论 :神农香菊挥发油的化学成分主要为马鞭草烯醇、姜烯、倍半水芹烯、金合欢烯、桉叶油素、乙酸菊烯酯、石竹烯等单萜类、倍半萜及其含氧衍生物。

反相高效液相色谱法同时测定神农香菊中绿原酸木犀草素和蒙花苷的含量

目的建立同时测定神农香菊中绿原酸、木犀草素和蒙花苷含量的方法。方法采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)法,Kromasil-C18柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相为甲醇(A)-乙腈(B)-0.8%磷酸溶液(C),进行梯度洗脱(0～45min,A15%→90%,B5%,C80%→5%),流速为0.5mL·min-1,柱温:30℃,检测波长为328nm。结果绿原酸、木犀草素和蒙花苷分别在4.5～90.0μg.mL-1(r=0.9993),10.5～210.0μg.mL-1(r=0.9996)和1.2～12.0μg.mL-1(r=0.9994)浓度范围内有良好的线性关系,平均加样回收率分别为98.91%,97.77%,98.30%;RSD均<2.0%。结论该法简便,快速,准确,重复性好,可用于神农香菊药材的质量控制。

神农香菊不同株系间光合特性及叶绿素荧光特性比较分析

以成功引种栽培在东北林业大学园林学院苗圃的神农香菊(Dendranthema indicum var.aromaticum)-3个优良株系S_(1401)、S_(1407)和S_(1415)为研究对象,采用Li-6400XT便携式光合作用分析系统对3个株系的光合生理差异以及它们在不同光照环境的适应性进行了比较分析。结果表明:(1)S_(1407)为双峰型曲线,S_(1401)和S_(1415)为单峰曲线;3个株系的光补偿点差异不大,S_(1415)的光饱和点最高,S_(1401)最低;对强光的利用能力S_(1415)>S_(1407)>S_(1401),S_(1415)的光适应范围最广。(2)在荧光参数上,3个株系的初始荧光Fo大小是S_(1407)>S_(1415)>S_(1401),PhiPS2、qP、ETR均为S_(1401)>S_(1407)>S_(1415),S_(1401)的非光化学淬灭系数qN最小,为0.83,其光合系统的自我保护能力最弱。

四倍体神农香菊与露地菊‘纽9717’种间杂交初步研究

以四倍体神农香菊(Dendranthema indicum var.aromaticum)和露地菊‘纽9717’(Dendranthema×gandiflorum‘niu9717’)为试材,对其进行花粉和柱头的微观形态观察、最适花粉萌发的培养基筛选,同时测定花粉活力和柱头可授性及不同授粉方式下的结实情况,并对杂交获得的F1代植株性状进行表型分析。结果表明:四倍体神农香菊和露地菊‘纽9717’均为单粒花粉,有3个萌发沟,柱头均在丫状期开始授粉,最适花粉萌发的培养基均为ME3+150g/L PEG4000+150 g/L蔗糖+0.1 g/L硼酸+0.1 g/L Ca^(2+);四倍体神农香菊在开花第4天花粉活力最高,为64.63%,在13:00花粉活力最高,为54.56%,在开花第9天13:00—14:00时柱头可授性最强;露地菊‘纽9717’在开花第6天时花粉活力最高,为11.63%,在13:00花粉活力最高,为9.26%,在开花4~5 d 12:00—13:00时柱头可授性最强;不同授粉方式的结果显示,四倍体神农香菊与露地菊‘纽9717’杂交在去雄、套袋、人工异花授粉条件下结实率最高(79.28%);杂交后获得的F1代21株植株,在植株形态、叶片和花蕾方面表现出不同的性状,其中2株呈匍匐状生长,8株表现为叶长≤叶宽,7株叶缘锯齿为圆钝,10株现蕾早,且大多数花蕾为黑褐色,仅1株的花蕾为绿色。

添加神农香菊提取物卷烟烟气对呼吸道的作用

为研究神农香菊提取物在卷烟烟气中对呼吸道相关炎性指标和抗氧化作用的影响,以动物吸烟机使神农香菊提取物通过烟气接触动物呼吸系统,采用放免法检测血清、肺灌洗液(BALF)中白细胞介素(interleukin,简称IL)IL-1β,IL-6,IL-8的含量,采用分光光度法检测血清、BALF中超氧化物岐化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱苷肽过氧化酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)的含量。结果表明,与对照卷烟相比,样品卷烟肺干湿比显著下降,BALF中白细胞总数及中性粒细胞显著降低,血液中和BALF中IL-1β,IL-6,IL-8显著下降,同时抗氧化指标SOD和GSH-Px含量升高,氧化损伤指标MDA下降,差异具有统计学意义。神农香菊提取物能有效减轻烟气对肺部所产生的炎性反应和氧化损伤作用。

神农香菊黄酮类化合物酶促提取及抗氧化性研究

目的对神农香菊进行纤维素酶促提取黄酮类化合物研究并检测其抗氧化活性。方法采用亚硝酸钠—硝酸铝比色法测定神农香菊加酶提取物与不加酶对照提取物的总黄酮含量;采用清除邻二氮菲体系羟基自由基实验,与维生素C(Vc)对比来评价其抗氧化性。结果纤维素酶促提取神农香菊黄酮类化合物的产率为10.05%,不加酶对照提取物的黄酮类化合物产率为6.15%;在清除邻二氮菲体系羟基自由基实验中,酶促提取的神农香菊黄酮类化合物浓度为0.175 mg.mL-1时,清除率达56.09%;结论添加纤维素酶进行预处理,能提高神农香菊黄酮类化合物产率;且得到的神农香菊黄酮类化合物具有强抗氧化性,相同浓度时清除自由基能力强于Vc,一定范围内随浓度增加、清除自由基能力增强。

神农香菊的研究进展

回顾了神农香菊近些年来的研究状况,全面综述神农香菊的亲缘关系、花蕾的组织培养、提取物的化学成分、含量及药理作用,为今后进一步研究开发神农香菊奠定良好基础。