基于高通量测序技术的9种铁线莲属药材混合粉末分子鉴定

目的建立基于高通量测序技术的9种铁线莲属混合粉末分子鉴定方法。方法采用高通量测序技术,对9种铁线莲属药材混合粉末样品中的总DNA经提取,对ITS2片段进行PCR扩增,利用Illumina MiSeq平台对DNA片段进行双端测序,最后采用FLASH、QIIME、GraPhlAn及MEGA 7.0软件对序列进行整理并聚类分析,鉴定混合粉末中的物种。结果混合粉末样品中得到高质量的ITS2序列共496条,铁线莲属物种含有序列72条,比对出棉团铁线莲、女萎铁线莲、短尾铁线莲、灌木铁线莲、单叶铁线莲、黄花铁线莲、粗齿铁线莲等7个物种,未能比对出东北铁线莲和芹叶铁线莲。结论以ITS2作为DNA条形码,采用高通量测序技术,可以鉴定出铁线莲属药材混合样品中的7个物种,为混合药材的鉴定提供依据。

铁线莲属植物花部表型性状多样性分析及综合评价

从123份铁线莲样本中选择13个花部表型性状进行多样性分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析、逐步回归分析和综合排名,结果表明,各性状间存在较大变异,其中6个数量性状的变异系数为24.79%~181.18%,平均变异系数为63.84%,单花萼瓣数变异系数最大(181.18%),萼瓣纵径变异系数最小(24.79%)。各性状间遗传多样性指数为5.688~6.915,以花色中线的遗传多样性指数最高(6.915),单花萼瓣数的遗传多样性指数最低(5.69)。各性状间也存在程度不等的相关性,以萼片类型与单花萼瓣数、花径与萼瓣纵径、花径与萼瓣横径、萼瓣纵径与萼瓣横径、花径与花色中线这几组间的相关性最为显著。基于主成分分析并结合聚类分析,排序得到各大类群中性状突出的种质资源,如针瓣皇帝Clematis Needle Kaiser、宽瓣皇帝C.Broad Kaiser、水晶喷泉C.Crystal Fountain、超级多蓝C.Belleof Taranaki、魔法喷泉C.Magic Fountain、伍斯特美女C.Beauty of Worcester、王梦C.King s Dream、约瑟芬C.Josephine、总统C.The President、丹尼尔德隆达C.Daniel Deronda等品种。期待本研究结果可为铁线莲优良品种的定向选育和市场推广应用提供参考。

基于形态标记和ISSR分子标记的长瓣铁线莲遗传多样性分析

为快速区分鉴定市场上繁多的长瓣铁线莲(Clematis macropetala)品种,了解长瓣铁线莲间的遗传多样性水平及亲缘关系,本试验利用形态标记结合ISSR分子标记对25个长瓣铁线莲品种和1个野生种进行遗传多样性研究。结果表明:14个数量形状的变异系数在0.24%~2.32%之间;15个假质量性状的信息多样性指数H在0~2.29%之间,遗传多样性指数D在0~0.94%之间;在欧式距离为15时,可将29个表型性状划分为七类,在欧式距离为15时,可将26个长瓣铁线莲划分为五类。12条引物共扩增出144个条带,多态性条带占比为100%。利用引物UBC815、UBC824和UBC836构建26个长瓣铁线莲的指纹图谱,可快速区分鉴定26个长瓣铁线莲。UPGMA聚类结果显示,在遗传相似系数为0.68时,可将26个长瓣铁线莲划分为八大类。形态标记结合ISSR分子标记可有效鉴别长瓣铁线莲种质资源,以期为长瓣铁线莲种质资源收集保存、创制新品种等提供理论基础。

铁线莲组(铁线莲属)植物染色体核型分析

采用常规压片法对铁线莲属(Clematis Linn.)铁线莲组(Sect.Viticella DC.)10种植物根尖进行制片,并进行染色体核型分析,同时基于核型似近系数对供试植物进行UPGMA聚类分析。结果表明:这些植物均为二倍体(2n=2x=16),并且,多数染色体为中部(m)着丝点染色体,部分染色体为近端部(st)着丝点染色体,少数染色体为近中部(sm)或端部(t)着丝点染色体;核型公式有10m+6st、10m+2sm+4st和10m+4st+2t 3种;吴兴铁线莲(C.huchouensis Tamura)的染色体相对长度范围(8.34~17.87)、最长染色体与最短染色体相对长度的比值(2.14)、平均臂比(3.15)均最大;吴兴铁线莲和意大利铁线莲(C.viticella Linn.)的核型为“2B”,其余种类的核型为“2A”;短柱铁线莲(C.cadmia Buch.-Ham.ex Wall.)的核型不对称系数最大(65.78%)、着丝点指数(31.88%)最小,而天台铁线莲〔C.patens ssp.tientaiensis(M.Y.Fang)W.T.Wang〕的核型不对称系数最小(61.28%)、着丝点指数(35.27%)最大。供试植物第1至第5对染色体均为中部着丝点染色体,第6至第8对染色体则为近中部、近端部或端部着丝点染色体。核型不对称性散布图显示:重瓣铁线莲(C.florida var.plena D.Don)、天台铁线莲、铁线莲(C.florida Thunb.)和转子莲(C.patens C.Morr.et Decne.)均位于左下角,说明这些植物的核型不对称性较低。在核型似近系数为0.948处,供试的10种植物分成2组。研究结果显示:供试铁线莲组10种植物中,重瓣铁线莲等4种植物处于相对原始的地位。

遮光对单叶铁线莲生长与生理特性的影响

【目的】探讨单叶铁线莲Clematis henryi对不同光照强度的生理响应机制,为单叶铁线莲的引种栽培和园林应用提供依据。【方法】以3年生单叶铁线莲扦插苗为研究材料,设置遮光率为0(ck)、80%(T1)、60%(T2)、50%(T3)和40%(T4)5种光照处理,研究不同遮光强度对单叶铁线莲植株生长和生理的影响。【结果】①遮光处理显著增加植株分蘖数量、节数和节间距(P<0.05),T1处理的分蘖数和节数增幅最大,分别增加63.0%和24.3%,T1、T2、T3处理的节间距分别高于对照27.5%、8.4%和32.1%,T3处理的生物量最高,高于对照36.7%;②遮光处理极显著促进蛋白质合成,同时减少丙二醛(MDA)的产生(P<0.01),T1处理的MDA质量摩尔浓度最低,可溶性蛋白质量分数于30 d达最大值(11.2 mg·g^(−1));③叶绿素a和叶绿素b质量浓度不断增加,60 d时各处理组均高于对照,T1处理的叶绿素总量于30 d时达最大值(2.28 mg·L^(−1)),为对照的3.9倍;④随遮光强度由高到低,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈升—降—升的变化趋势,同时2种酶的活性随时间推移逐步上升,超氧化物歧化酶(SOD)则相反。【结论】单叶铁线莲有较强耐阴性,50%~60%的光照强度可显著促进枝和叶的生长和干物质积累,提高观赏价值。夏季栽培单叶铁线莲应选择适宜的遮光环境,保障植株的健康生长。

3种野生铁线莲杂交子代表型性状及ISSR分子鉴定

为培育铁线莲新品种、丰富其栽培类型,以大叶铁线莲、卷萼铁线莲、短尾铁线莲3种不同生长类型的野生铁线莲为亲本进行远缘杂交育种并鉴定其子代的真实性,探究子代与亲本的遗传变异规律和遗传多样性。结果表明:利用12条ISSR引物对3个亲本的6个杂交组合的子代进行真实性鉴定,47个子代鉴定出了43个真杂种。杂交亲本及子代的等位基因数变化范围为1.731~1.937,有效等位基因数变化范围为1.449~1.613,期望杂合度变化范围为0.273~0.352,多样性指数在0.417~0.527之间,表明子代具有丰富的遗传变异。杂交子代部分表型性状受到了亲本的影响,在直立和藤蔓2种亲本生长类型的基础上出现了匍匐生长类型的子代,萼片长度、萼片宽度、花径、叶片宽度呈现增加趋势,其余花部和叶部性状则相反。表型性状结合分子标记可有效用于野生铁线莲杂交子代早期真实性鉴定,缩短育种周期,为新品种选育提供理论依据。

7种杀螨剂对铁线莲二斑叶螨的室内毒力测定

选择市面上常见的7种杀螨剂对铁线莲上二斑叶螨进行毒力测定。利用玻片浸渍法、叶片残毒法和盆栽毒力测定分别对二斑叶螨卵、成螨及盆栽铁线莲上的叶螨种群进行了毒力测定。对卵和成螨的毒力测定结果显示,除治效果由高到低依次为苦参碱、阿维哒螨灵、丁氟螨酯、联肼乙螨唑、阿维乙螨唑、螺螨酯和联苯肼酯。盆栽毒力测定显示,各种杀螨剂的LC_(50)值都比室内毒力测定值有所提高。通过与其他已有研究结果比对发现,铁线莲上二斑叶螨的LC_(50)值较高,表明在铁线莲上定殖的二斑叶螨对农药的耐受性更高。研究结果可为铁线莲上二斑叶螨的化学防治提供一定理论参考。

电子束辐照对藏药唐古特铁线莲主要活性成分及灭菌效果的影响

为考察电子束辐照对唐古特铁线莲药材中主要活性成分及灭菌效果的影响,本试验采用0、2、4、6、8、10 kGy吸收剂量对唐古特铁线莲药材粉末进行辐照处理,比较辐照对唐古特铁线莲粉末性状、显微特征、齐墩果酸薄层色谱图、总黄酮和槲皮素含量、指纹图谱以及微生物水平的影响。结果表明,不同吸收剂量电子束辐照后,唐古特铁线莲粉末性状、显微特征、齐墩果酸薄层色谱图、总黄酮和槲皮素含量均未见明显变化,指纹图谱相似度达0.997及以上,细菌菌落数、霉菌酵母菌菌落总数显著降低(P<0.05),当吸收剂量达到6 kGy时,微生物水平符合《中华人民共和国药典》2020年版四部规定。综上,不同吸收剂量的电子束辐照对唐古特铁线莲药材主要活性成分无显著影响,且在6 kGy时达到良好的灭菌效果,可用于唐古特铁线莲药材的灭菌。本研究为藏药唐古特铁线莲药材、含唐古特铁线莲药材的成药辐照灭菌技术提供了参考。

基于ISSR标记的长瓣铁线莲杂交子代鉴定及遗传多样性分析

【目的】准确快速确定长瓣铁线莲(Clematis macropetala)杂交子代真实性,缩短长瓣铁线莲新品种培育周期,并为铁线莲属植物杂交子代鉴定和新品种选育提供理论依据。【方法】利用12条ISSR引物对8个长瓣铁线莲杂交组合的30个子代进行鉴定,并对真杂种和亲本进行遗传多样性分析。【结果】30个子代共鉴定出29个真杂种,真杂种率为96.67%;29个真杂种及9个亲本PCR扩增共得到136条清晰条带,多态性条带比率达到99.26%;38个样本的等位基因数(Na)为1.9926,有效等位基因数(Ne)为1.4778,Nei’s基因多样性(H)为0.2937,Shannon’s多样性信息指数(I)为0.4531,表明38个样本具有较高的DNA多态性和丰富的遗传多样性;遗传相似系数矩阵表明,82.76%的真杂种与父本的亲缘关系较近。【结论】ISSR分子标记技术可准确快速鉴定长瓣铁线莲杂交子代真实性,长瓣铁线莲同一杂交组合后代间的遗传距离较近,真杂种发生了一定的遗传分化,整体与父本保持更近的亲缘关系。

全缘铁线莲种子休眠特性及破眠方法研究

目的:全缘铁线莲(Clematis integrifolia L.)是铁线莲属直立多年生草本或亚灌木,有很高的观赏价值,了解种子休眠特性及破眠方法可为其引种驯化和园林应用提供科学依据。方法:以全缘铁线莲种子为研究材料,通过纸培法探究控制条件下种子休眠及萌发的生物学特性。结果:果实形态成熟时种子尚不具备发芽能力,种子生活力为86.33%±2.87%,种皮(包括瘦果果皮)透水性良好,种胚无吸水障碍。种子浸取液对小白菜种子发芽及幼苗生长有显著抑制作用。果实形态成熟时种胚发育尚不完全,低温层积能促进种胚发育。低温层积90 d可将种子发芽率提高到73.33%±4.71%。使用200 mg·L-1赤霉素浸种24 h可使种子发芽率提高到61.11%±5.67%。结论:全缘铁线莲种子休眠是由于萌发抑制物和种胚分化不完全而导致的形态生理休眠,播种前将种子低温层积90 d或使用200 mg·L-1赤霉素浸种24 h可以有效打破种子的休眠从而促进种子萌发。

铁线莲属植物观赏品种培育研究进展

铁线莲属植物种类繁多,观赏特性佳,具有分布广泛、花色丰富、花期长、抗病虫害、生态适应性强等多种特性,在园艺领域具有极高的应用价值。基于前人的相关研究,从铁线莲属植物品种栽培历史、铁线莲属植物观赏品种育种目标和育种技术(引种选育、杂交育种和诱变育种)等方面进行了综述,总结了目前铁线莲属观赏品种繁殖技术,包括种子繁殖技术、扦插繁殖技术和组织培养技术,并对今后的培育工作进行了展望,以期为铁线莲属植物新品种选育和产业化开发提供参考。

旱区野生铁线莲种实表型分析

为探明旱区野生铁线莲的种实表型特征,对其种实表型观赏、园林绿化植物选择及旱区铁线莲进一步开发和利用提供参考,以甘肃省野生的甘青铁线莲(Clematis tangutica)、粉绿铁线莲(Clematis glauca)、短尾铁线莲(Clematis brevicaudata)、灌木铁线莲(Clematis fruticosa)和小叶铁线莲(Clematis nannophylla)为研究对象,采用相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法对其16个种实表型性状进行分析。结果表明,铁线莲种实性状在种间存在丰富的遗传分化(46.92%),种内存在一定的遗传变异(45.56%),果表型性状差异较种子大。甘青铁线莲的果实最大,与粉绿铁线莲的种实表型相似,短尾铁线莲的果实最小,小叶铁线莲与灌木铁线莲的种实表型相似,灌木铁线莲的种子最大,甘青铁线莲的种子最小。铁线莲能够通过增加果观赏性提高其观赏价值,五种铁线莲中甘青铁线莲和粉绿铁线莲果观赏性较好,优先推荐其选择应用及开发利用。

毛茛铁线莲叶绿体全基因组解析及系统发育分析

为了解析药用植物毛茛铁线莲的叶绿体全基因组特征及系统发育位置,利用高通量测序技术对毛茛铁线莲叶片样品进行测序,并对毛茛铁线莲叶绿体基因组进行组装、注释和特征分析,采用最大简约法(MP)、最大似然法(ML)及贝叶斯法(BI)构建分子系统发育树.结果表明,毛茛铁线莲的叶绿体基因组为典型的四分体结构,全长159 741 bp,共编码112个基因,包括79个蛋白编码基因、29个tRNA基因和4个rRNA基因;毛茛铁线莲叶绿体基因组共含有84个简单重复序列,以单核苷酸重复基序居多,共57个;毛茛铁线莲叶绿体基因组使用频次最高的氨基酸是亮氨酸;基于叶绿体全基因组构建的MP,ML和BI树,拓扑结构基本一致;铁线莲属是明显的单系类群,与银莲花属关系最近,毛茛铁线莲与绣球藤亲缘关系最近.

正交试验优选细叶铁线莲醇提工艺

目的 优选细叶铁线莲的醇提工艺。方法 采用高效液相色谱法测定细叶铁线莲饮片样品中槲皮素的含量;以紫外吸收光谱法测定饮片样品中总黄酮含量;以料液比、提取次数、提取时间为考察因素,以干膏得率、总黄酮含量和槲皮素含量为考察指标,采用L9(3~4)正交试验法优选最佳醇提工艺,并验证。结果 槲皮素质量浓度在1.99~198.99μg/mL范围内与峰面积线性关系良好(r=0.999 9,n=6),定量限和检测限分别为0.060μg/mL和0.018μg/mL;精密度、稳定性和重复性试验结果的RSD均小于2.0%;平均加样回收率为101.74%,RSD为1.25%(n=6)。芦丁质量浓度在7.42~44.52μg/mL范围内与吸光度线性关系良好。最佳工艺条件为加10倍40%乙醇,提取3次,每次0.5 h。验证试验中干膏得率、总黄酮含量、槲皮素含量分别为25.10%,56.78 mg/g,1.35 mg/g,RSD分别为2.43%,4.10%,2.13%(n=3)。结论 该研究中优选的醇提工艺稳定可靠、重复性好,可为细叶铁线莲的质量评价及其制剂产品的产业化开发提供参考。

6种铁线莲种质SSR遗传多样性分析

通过对河南25个居群的6种铁线莲种质进行遗传多样性分析,研究铁线莲种质资源分布和种群间的亲缘关系.筛选出6对引物,利用SSR标记技术对120个铁线莲样品进行遗传多样性分析.结果表明,25个居群的120个铁线莲的PIC值范围为0.619~0.738,有效等位基因数(Ne)为1.577±0.233,遗传相似系数在0.58到1.03之间,6对引物扩增出33条带,平均每个引物5.5条.同一种质的铁线莲优先聚为一类,同一种质亲缘关系更近,地理位置较近的亲缘关系也较近,25个居群的铁线莲具有丰富的遗传多样性.研究结果可为后续铁线莲种质创新和新品种选育提供参考.

种花几年后,聊聊月季和铁线莲

我的花园曾经选择月季作为主角,其他植物作为配角来搭配种植,但种花几年来我不得不承认,种植铁线莲比种植月季要轻松很多。先来说说种植铁线莲的优势。铁线莲花量大、花期持久。铁线莲成功种植三年后花量会明显增大,一棵地栽种植几年的铁线莲大苗,只要有足够的攀爬空间,花量会形成一面花墙或者覆盖藤架(图1)。

N-乙酰半胱氨酸对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长的促进效应

为给盐碱地上推广柱果铁线莲高效种植技术提供理论依据和参考,本试验以100 mmol/L NaCl溶液模拟盐胁迫,研究添加外源1 mmol/L N-乙酰半胱氨酸(NAC)对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发、幼苗生长的促进效应及其对根系渗透调节物质含量、根系氧化损伤的影响。结果表明,盐胁迫抑制柱果铁线莲种子萌发、植株和根系生长,提高根系脯氨酸、可溶性糖、Na^(+)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量,同时还提高根系抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性,降低K^(+)、Ca^(2+)含量。与盐胁迫处理相比,盐胁迫下添加外源NAC,其种子萌发指标显著提高,还促进植株和根系生长,根系活力提高45.95%,达到显著水平;根系脯氨酸、可溶性糖含量显著降低,可溶性蛋白含量则显著升高,且降低根系Na^(+)含量,提高K^(+)、Ca^(2+)含量,也降低MDA、H_(2)O_(2)含量,进一步提高抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性,缓解根系的离子毒害和氧化应激损伤。综上可知,添加外源NAC促进盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长。其原因可能是,一方面通过提高细胞的渗透调节能力维持稳定的渗透压和离子平衡,一方面是通过激活植物体内抗氧化酶防御系统,使SOD、CAT、POD活性显著升高,及时清除体内过多的H_(2)O_(2),缓解细胞的氧化损伤,从而提高植株的耐盐性。

单叶铁线莲总皂苷抑制滑膜细胞激活的作用及机制研究

目的研究单叶铁线莲总皂苷(TsCH)抑制滑膜细胞激活的作用及可能机制。方法细胞实验:用不同浓度的TsCH预孵育滑膜细胞12 h后用肿瘤坏死因子-α(TNF-α)处理。CCK-8和流式细胞仪检测细胞增殖和细胞周期;Transwell检测细胞迁移;ELISA法检测细胞培养上清液中IL-1β和IL-18的水平;Western blot法检测NLRP3、caspase-1、MMP2和MMP9的表达。动物实验:建立胶原诱导的大鼠风湿性关节炎模型,TsCH灌胃处理4周后评价关节炎指数评分、足趾体积以及厚度;检测大鼠关节组织中IL-1β、IL-18、NLRP3和Caspase-1的表达。结果细胞实验结果表明TsCH能抑制TNF-α诱导的滑膜细胞增殖以及迁移,同时抑制IL-1β、IL-18、NLRP3、Caspase-1、MMP2和MMP9蛋白表达水平的升高。动物实验结果表明TsCH能降低关节炎大鼠的关节炎指数评分、减小足趾容积和足趾厚度,以及降低关节组织中TNF-α、IL-18、IL-1β、NLRP3、Caspase-1的表达水平。结论TsCH对类风湿关节炎有治疗作用,可抑制TNF-α诱导的滑膜细胞激活,其作用机制可能与其抑制NLRP3/caspase-1信号通路有关。

6个铁线莲品种杂交F1代表型性状遗传分析

【目的】分析对比铁线莲Clematis杂交亲本与杂交一代(F1)之间表型性状的差异,探究铁线莲杂交的遗传变异规律。【方法】以6个铁线莲品种为亲本,开展了4个杂交组合试验,对F1代的表型性状进行统计分析。【结果】①F1代的花期与双亲相比出现分离,但多介于亲本之间。②F1代花色发生广泛分离,紫罗兰色的遗传力高于红紫色以及复色紫罗兰色和紫色,白色相对于红紫色为相对隐性性状;F1代的花药颜色未发生分离,黄色花药对于粉红色和红色花药为相对显性性状。③F1代的萼片宽度、叶片长度、叶片宽度表现出超亲性状,总平均值分别为中亲值的111%、114%和119%;F1代的花梗长度、花直径、萼片长宽比及叶片长宽比均小于双亲,后代总平均值分别为中亲值的85%、89%、91%和82%;F1代的萼片长度和节间距变化不明显,总平均值分别为中亲值的98%和102%。④花部5个数量性状和叶片4个数量性状之间存在显著相关性(P<0.05),其中叶片长度与叶片宽度呈极显著正相关(P<0.01),且相关系数最高为0.940,趋于连锁遗传。【结论】F1代的大部分表型性状(除花药颜色外)都发生了变异,仅有萼片长度和节间距表现出偏母性遗传的特点,萼片宽度表现为偏父性遗传,花期、花色、花药颜色、花梗长度、花直径、萼片长宽比、叶片长度、叶片宽度、叶片长宽比等9个性状未表现出明显的遗传倾向。

藏药甘青铁线莲黄酮诱导肿瘤细胞凋亡及对肿瘤免疫抑制因子影响的实验研究

以甘青铁线莲黄酮提取液为研究材料,小鼠的几种肿瘤细胞为研究对象,通过CCK-8法和流式细胞术等方法,探究甘青铁线莲黄酮对肿瘤细胞增殖、细胞形态、细胞膜完整性、细胞凋亡和肿瘤细胞分泌免疫抑制因子的影响.结果显示,甘青铁线莲黄酮能够抑制S180肿瘤细胞增殖、破坏细胞膜使细胞形态发生改变、诱导其凋亡的发生和抑制分泌免疫抑制因子的分泌.结果表明,藏药甘青铁线莲黄酮通过诱导S180肿瘤细胞凋亡和抑制肿瘤细胞分泌免疫抑制因子等途径,从而实现抗肿瘤的作用,该研究结果为甘青铁线莲的药理学研究提供数据参考.