白花重楼叶绿体基因组特征及系统发育分析

白花重楼(Paris polyphylla var. alba)为藜芦科(Melanthiaceae)重楼属药用植物,为国家二级重点保护植物。随着重楼原料药需求量逐渐上涨,白花重楼野生资源遭到严重破坏。为保护白花重楼遗传资源和探讨该物种的系统位置,本研究对白花重楼的全基因组进行高通量测序,通过组装和注释获得其完整的叶绿体基因组序列。对其基因组结构特性和系统发育关系分析结果表明,白花重楼叶绿体基因组全长163 944 bp,大单拷贝区(large single-copy, LSC)、小单拷贝区(small single-copy region, SSC)和反向互补重复区(inverted repeats, IR)长度分别为84 179、12 967、33 399 bp,为典型的四分体结构。白花重楼叶绿体基因组共编码134个基因,包括88个蛋白质编码基因,38个tRNA基因和8个rRNA基因。白花重楼叶绿体基因组共检测到645个长重复序列和97个SSR(simple sequence repeat)位点,长重复序列以正向重复和回文重复为主,SSR以单碱基重复A/T类型为主。基于重楼属34种(含种下单位)叶绿体全基因组构建的系统进化树显示,重楼属为单系类群,可划分为5个大的分支,七叶一枝花各变种虽然均位于蚤休组,但并不构成单系,白花重楼与毛重楼亲缘关系最近。本研究通过二代测序数据组装获得了完整的白花重楼叶绿体基因组序列,明确了白花重楼在重楼属中的系统位置,为研究重楼属植物的系统进化、物种鉴定和资源保护提供科学依据。

腾冲重楼根茎的化学成分及抗菌活性研究

目的研究藜芦科植物腾冲重楼Paris tengchongensis根茎的化学成分及抗菌活性。方法采用HPD100大孔吸附树脂、正相硅胶、RPC_(18)硅胶和Sephadex LH-20凝胶色谱,以及半制备高效液相色谱等方法进行分离和纯化,利用NMR和MS等波谱数据对化合物的化学结构进行鉴定。对分离到的化合物用微量稀释法进行抗细菌和真菌活性评价。结果从腾冲重楼根茎70%乙醇提取物中分离并鉴定了16个化合物,分别为parisvanioside A(1)、kingianoside K(2)、7-氧薯蓣皂苷(3)、pariposide A(4)、parisvanioside B(5)、parisrugoside H(6)、(25R)-17α-羟基螺甾-5-烯-3β-基O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)-O-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷(7)、麦冬皂苷Cʹ(8)、纤细薯蓣皂苷(9)、重楼皂苷Ⅰ(10)、重楼皂苷Ⅱ(11)、重楼皂苷Ⅵ(12)、pennogenin 3-O-β-chacotrioside(13)、重楼皂苷H(14)、重楼皂苷Ⅶ(15)和β-蜕皮激素(16)。化合物3、5~15对絮状表皮癣菌有较强抑制作用,50%最低抑菌浓度(50%minimun inhibitory concentration,MIC50)为0.07~93.60μmol/L;化合物5~15对红色毛癣菌有较强抑制作用,MIC50为0.06~73.08μmol/L;化合物3、5~8、10~15对石膏样小孢子菌有很强的抑制作用,MIC50为0.04~69.92μmol/L。结论化合物1~7为首次从腾冲重楼中分离得到;化合物7、12~15对白色念珠菌氟康唑耐药株抑制率可达100%。化合物11对絮状表皮癣菌抑菌效果最好,MIC50为(0.07±0.004)μmol/L;化合物11对红色毛癣菌抑菌效果最好,MIC50为(0.06±0.003)μmol/L;化合物11对石膏样小孢子菌抑菌效果最好,MIC50为(0.04±0.001)μmol/L。腾冲重楼中含有的甾体皂苷有治疗皮肤及深部真菌感染的潜力。

皱叶重楼根茎的化学成分及抗菌活性研究

藜芦科植物皱叶重楼目前仅分布于我国云南省,其化学成分尚未被系统地研究。该研究通过多种柱色谱方法及半制备高效液相等分离手段,从皱叶重楼根茎的乙醇提取物中分离鉴定了9个化合物,分别为pariposide G(1)、cerin(2)、豆甾-4-烯-3-酮(3)、β-蜕皮激素(4)、麦冬皂苷C′(5)、甲基原纤细薯蓣皂苷(6)、纤细薯蓣皂苷(7)、重楼皂苷H(8)、parisyunnanoside G(9)。其中化合物1为新化合物,化合物1~9均为首次从该植物中分离得到。对所有化合物的抗细菌和真菌活性进行了评价,实验结果表明麦冬皂苷C′对白色念珠菌[MIC90=(4.68±0.01)μmol·L^(-1)]和白色念珠菌氟康唑耐药株[MIC90=(4.66±0.02)μmol·L^(-1)]有较强的抑制作用。

毛重楼叶绿体基因组序列特征及其系统发育分析

目的获取毛重楼Paris mairei叶绿体基因组信息特征并对其系统位置进行研究。方法采用Illumination测序技术对毛重楼叶绿体基因组进行测序,对其进行组装、注释和特征分析,并构建最大似然(maximum likelihood,ML)系统发育树。结果毛重楼叶绿体基因组大小为163918 bp,总GC含量为37.05%,大单拷贝区(large single-copy,LSC)、小单拷贝区(small single-copy region,SSC)分别为84173、13054 bp,反向互补重复区(inverted repeats,IR)大小为33296 bp,共编码113个基因,包括79个蛋白质编码基因,30个tRNA基因和4个rRNA基因。在系统进化树中,重楼属Paris L.与藜芦科(Melanthiaceae Batsch ex Borkh.)关系较近,与百合科(Liliaceae Juss.)关系较远。结论LSC区和SSC区序列变异高于IR区;相较于重楼属,毛重楼与蚤休组的亲缘关系最近,应将毛重楼归属为蚤休组;相较于百合科,毛重楼与藜芦科藜芦属亲缘关系更近,应将蚤休组从百合科中独立,归属为藜芦科。