黄花棘豆吲哚里西啶类生物碱成分研究

探究草原毒草黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala Bunge)吲哚里西啶类生物碱成分的毒性作用,为深入解析和再认识黄花棘豆的毒性成分及其相互作用提供理论依据。采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和重结晶等分离纯化技术,对黄花棘豆地上部分植物样品吲哚里西啶类生物碱成分进行分离纯化,采用1D-NMR、2D-NMR、IR和UV等波谱解析手段对分离得到的单体化合物进行结构鉴定。在此基础上通过测定单体化合物对α-甘露糖苷酶(α-mannosidase)的抑制活性,来评价其毒性效应。结果显示,从黄花棘豆总生物碱中分离得到4个吲哚里西啶类生物碱,分别鉴定为(1R,8aS)-l-hydroxy-indolizidines(1)、2-epi-lentiginosine(2)、swainsonine(3)和swainsonine N-oxide(4);α-甘露糖苷酶糖活性测定发现,化合物1~4对α-甘露糖苷酶抑制率分别为0.35、0.20、0.94、2.08μmol/L。化合物1、2和4为首次从黄花棘豆中分离得到,4种生物碱单体均表现出较强的α-甘露糖苷酶抑制活性,强弱顺序为化合物2>1>3>4,表明这些吲哚里西啶类生物碱可能在黄花棘豆毒性作用方面发挥协同作用。

青贮对黄花棘豆营养成分的影响

本试验对黄花棘豆进行青贮并测定其青贮前及青贮每间隔10 d黄花棘豆中的营养成分。试验结果表明,黄花棘豆经青贮后基本保持黄绿色,质地变软,易分离,形态松散,抓握时不粘手。随着青贮时间的延长,黄花棘豆散发出的酸香味越来越浓,说明青贮效果较好;随着青贮时间的延长,黄花棘豆中的灰分、钙、粗脂肪、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量有升高趋势,水分、总磷含量有下降趋势,粗蛋白在青贮期间基本没有变化,说明黄花棘豆经青贮100 d后粗蛋白没有损失,可以通过青贮方法将其开发为优质牧草。

甘肃天祝草原黄花棘豆锈病的调查

通过对甘肃天祝草原金强河地区毒草的调查发现,黄花棘豆的危害面积大,且黄花棘豆锈病的发病率也比较高。黄花棘豆锈病对黄花棘豆的生物防治有极其重要的意义。

甘肃天祝草原黄花棘豆锈病的调查

通过对甘肃天祝草原金强河地区毒草的调查发现,黄花棘豆的危害面积大,且黄花棘豆锈病的发病率也比较高。研究表明,该病对黄花棘豆的生物防治有极其重要的的意义。

玉树高寒草原黄花棘豆锈病的调查

通过对玉树州称多县珍秦乡高寒草原毒草的调查发现,黄花棘豆的危害面积大,且黄花棘豆锈病的发病率也比较高,研究表明,该病对黄花棘豆的生物防治有极其重要的意义。

黄花棘豆水提液对燕麦的化感作用及其机理研究

以燕麦种子和幼苗为受体,采用室内培养皿法、室内盆栽法和生化分析法,研究了甘肃天祝草地有毒植物黄花棘豆水浸提液对燕麦种子、幼苗的化感作用及其作用机理.结果表明:(1)黄花棘豆水提液均可抑制燕麦种子萌发和幼苗生长,且化感抑制作用随着水提液浓度的增大显著增强;燕麦幼苗根在高浓度的黄花棘豆水提液作用下表现出畸形.(2)随着水提液浓度的增大,根尖有丝分裂逐渐减弱及分裂高峰时间逐渐推迟,种子淀粉酶活性也逐渐下降.(3)燕麦幼苗茎叶部和根部的可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素的含量随着水提液浓度的增大以及作用时间的延长逐渐降低,丙二醛含量则逐渐升高.(4)随着黄花棘豆水提液浓度的增大,其对燕麦幼苗过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的抑制作用逐渐增强,随着作用时间的延长抑制作用逐渐减弱.研究发现,黄花棘豆水提液通过降低燕麦幼苗渗透调节物质含量,抑制保护性酶活性,增加膜脂过氧化伤害,导致根尖细胞分裂缓慢,抑制燕麦种子萌发和幼苗生长,从而表现出化感作用,且化感作用随着浓度的增加而增强.

黄花棘豆有毒成分的分离与鉴定

本研究从黄花棘豆中分离出吲哚兹定生物碱—苦马豆素,并证实这种生物碱对α-甘露糖甙酶有抑制作用。研究表明:人工饲喂黄花棘豆中毒羊血浆的α-甘露糖甙酶显著低于正常对照羊(p<0.01),停止饲喂黄花棘豆后,中毒羊逐渐康复,血浆α-甘露糖甙酶迅速恢复正常。经测定黄花棘豆及甘肃棘豆的苦马豆素含量分别为0.012%,0.021％。从而认为苦马豆素是黄花棘豆和甘肃棘豆的主要有毒成分。

黄花棘豆引起山羊流产的研究

给5头妊娠54d的山羊每天饲喂黄花棘豆干粉12g/kg体重,试验羊分别于第15,21,22,33d全部流产,而对照组羊全部产下健康羊羔。流产母羊各器官,特别是卵巢和胎盘的病理组织学检查及试验羊的血浆孕酮和17β-雌二醇的放射免疫测定结果表明:卵巢黄体细胞颗粒变性、空泡化和胎盘绒毛膜上皮细胞空泡化,以及妊娠羊血浆孕酮下降。这些变化可能干扰母体对胎儿的营养供应以及毒草的毒素直接作用于胎儿导致流产。

黄花棘豆甲醇提取液对油菜、燕麦、反枝苋和狗尾草萌发和幼苗生长的影响

通过室内生测法,研究了不同浓度的黄花棘豆甲醇提取液对油菜、燕麦、反枝苋和狗尾草萌发和幼苗生长的影响。结果表明:黄花棘豆植株地上部分和地下部分的甲醇提取液对4种受体的萌发和幼苗生长均有影响,显著抑制了4种受体萌发和生长。同时随着浓度的降低,其抑制作用逐渐减弱,表现出较强的浓度效应。其中浓度为0.100 g/mL的黄花棘豆甲醇提取液对油菜、燕麦、反枝苋和狗尾草的种子萌发、幼苗生长和根生长抑制作用最为明显。

黄花棘豆在腐解过程中的化感作用及其土壤细菌群落结构分析

黄花棘豆属豆科棘豆属多年生草本植物,是我国西部草场广泛分布的主要毒草之一,为了探索黄花棘豆的危害机制,揭示其发生发展规律,本研究通过模拟黄花棘豆在土壤中的腐解过程,检测其对紫花苜蓿和黑麦草两种牧草的化感作用。结果显示当土壤中含有质量分数为5%的黄花棘豆时,黄花棘豆在腐解过程中就会对两种牧草的生长产生显著的化感抑制作用,其中对紫花苜蓿的化感作用更为明显。同时通过细菌16SrDNA测序对黄花棘豆根系土和非根系土中的细菌群落进行了比较,结果显示土壤细菌群落中的部分分类单元,如变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)的比例在两组中存在显著差异;同时,非根系土的细菌群落多样性高于根系土。以上结果相结合表明黄花棘豆可能通过化感作用改变其生长土壤的微生物环境,在促进自身生长的同时降低不良微生物对其自身的影响,并抑制其他共生植物生长。本研究为更好地寻找黄花棘豆的有效防控提供了一定理论依据。

“疯草灵”解毒缓释丸预防绵羊黄花棘豆中毒试验

将8只绵羊随机分为试验组和对照组,每天按10 g/kg饲喂黄花棘豆Oxytropis ochrantha鲜草,同时试验组投服疯草灵解毒缓释丸3丸,对照组不投服,以探索疯草灵解毒缓释丸对绵羊黄花棘豆中毒的预防作用。结果表明:对照组在试验第16-21天出现黄花棘豆中毒症状,试验组在试验第50-72天出现黄花棘豆中毒症状;实验室结果为2组羊血清谷草转氨酶(SGOT)、血清碱性磷酸酶(AKP)活性、尿素氮(BUN)含量比试验前明显升高(P<0.05或P<0.01)。表明投服3丸疯草灵解毒缓释丸对绵羊黄花棘豆中毒具有预防作用,但还不能完全防止黄花棘豆对绵羊肝脏和肾脏等组织器官的损害。

黄花棘豆种子中化学成分的研究

用半制备HPLC方法从黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala Bunge)种子水溶性部分中分到一个新的黄酮苷和4个已知化合物.经 HPLC 保留时间、红外光谱、紫外光谱、核磁共振氢谱、质谱等方法推定新黄酮苷的结构2为5-甲氧基-7-羟基-3-氧-β-D-半乳糖-4′-氧-β-D-葡萄糖黄酮醇苷.

青藏高原不同海拔梯度黄花棘豆内生真菌多样性研究

为了分析不同海拔梯度黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)内生真菌的多样性及群落结构,进而为调控其主要成分-苦马豆素产量提供新的途径。本试验采用高通量测序技术测定青藏高原不同海拔梯度(2512,3005,3490,3977和4493 m)黄花棘豆中内生真菌的ITS序列,观测真菌多样性和群落组成随海拔升高的变化情况,并运用CANOCO 5.0软件对真菌优势群落与植物营养和土壤环境因子间的关系进行冗余分析(Redundancy analysis,RDA)。结果表明:不同海拔梯度植物营养成分及土壤理化性质间均差异显著;从5个海拔梯度的黄花棘豆的样本中获得3615854条ITS序列,在97%序列相似性基础上可划分为750个分类单位(Operational Taxonomic Units,OTUs)。真菌群落的丰富度(Chao1)指数以海拔4493 m最高,为254.10,而多样性(Shannon)指数以海拔3005 m最高,为3.05。子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)是青藏高原黄花棘豆内生真菌的优势类群。RDA分析结果显示,真菌优势类群与海拔、粗灰分和土壤有机碳呈极显著相关(P<0.01),与氮、磷和无氮浸出物呈显著相关(P<0.05)。海拔、植物营养及土壤养分含量均会影响黄花棘豆内生真菌多样性。

黄花棘豆种子发芽试验条件研究

为探寻破除黄花棘豆种子休眠的有效方法,采用预冷、细沙和砂纸摩擦、热水和浓硫酸浸种4种方法对其进行处理。试验结果表明:4种处理均可显著提高黄花棘豆种子的发芽率,其中砂纸摩擦方法简单、效果最佳,其发芽势和发芽率分别从8.2%和10.7%提高到51.9%和58.6%。

21%氯氨吡啶酸水剂对不同生育期黄花棘豆的防控效果及对草地植被的影响

在黄花棘豆的不同生育期(返青期、现蕾期和初花期)以不同浓度的21%氯氨吡啶酸水剂对天然草地进行喷施,探讨其对黄花棘豆的防控效果和对草地植被的影响。结果表明,21%氯氨吡啶酸水剂对于黄花棘豆有很强的灭除效果:喷施后15d,85%的植株表现出明显药害症状;喷施后35d,92.5%的植株药害等级达到4级。喷施后75d,125.0mL/hm2处理的株防效可达85%以上;187.5mL/hm2处理的株防效可达95%。在鲜重防效方面,高浓度和低浓度处理都可达95%以上的防控效果。不同喷施时期和喷施浓度对于草地其他植物和草产量的影响存在明显差异。对于双子叶植物,高浓度和低浓度喷施水平下其草产量都明显降低,分别降低52.5%和40.3%,降低趋势为返青期>现蕾期>初花期。单子叶植物受21%氯氨吡啶酸水剂的影响不同于双子叶植物:高浓度喷施,所有处理组草产量都显著降低,平均降低18.7%;低浓度喷施时,返青期草产量降低26.3%,现蕾期和初花期草产量增加,分别增加1.0%和10.6%。对草地植被的调查表明,21%氯氨吡啶酸水剂喷施后草地单位面积植物种数、盖度和植物多样性都有明显的降低。

黄花棘豆生物碱对体外大鼠胚胎的发育毒性

应用大鼠全胚胎培养（ｗｈｏｌｅｅｍｂｒｙｏｃｕｌｔｕｒｅ，ＷＥＣ）方法，观察了黄花棘豆（Ｏｘｙｔｒｏｐｉｓｏｃｈｒｏｃｅｐｈａｌａ）主要有毒成分生物碱对体外胚胎生长发育、形态分化的影响。首先用醇类溶剂提取法从黄花棘豆中提取生物碱，薄板层析鉴定至少有４种生物碱成分。然后用体内同期胚胎对照及丝裂霉素Ｃ（ＭＭＣ）阳性对照确证了所建立的ＷＥＣ方法的可行性。在选定０．１％ＤＭＳＯ为该生物碱溶剂的基础上，分别在含有２５、５０、１００、２００ｍｇ／Ｌ生物碱的大鼠血清中培养９．５ｄ胚胎４８ｈ，结果，在５０ｍｇ／Ｌ以上可影响胚胎生长发育和器官分化，且呈剂量反应关系，主要表现为头长、颅臀长、体节数、蛋白质含量及１７项形态学总记分低于溶剂对照组，而且随剂量增加，胚胎畸形也增多，２００ｍｇ／Ｌ时畸形率为８０％，主要表现为小头、后脑水肿、无听泡、无视泡、心包积液、肢芽缺失、尾异常、翻转异常等。生物碱还可影响脏壁卵黄囊（ＶＹＳ）的血液循环，抑制其生长。结果提示，黄花棘豆生物碱对体外培养大鼠胚胎有直接发育毒性，ＶＹＳ功能障碍也是引起胚胎发育毒性的重要机制。

宁夏黄花棘豆中产苦马豆素内生真菌的分离及鉴定

对宁夏黄花棘豆中产苦马豆素内生真菌进行分离和鉴定,为进一步研究疯草内生真菌合成苦马豆素的分子调控机理提供菌种和奠定基础。分离并纯化黄花棘豆植物组织中的真菌,采用气相色谱质谱联用法对各菌株菌丝中的苦马豆素进行分析,筛选能产生苦马豆素的内生真菌;紫外线照射和黑暗交替培养诱导内生真菌产孢;提取真菌DNA,扩增和测定真菌甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GPD)、内部转录间隔区(internal transcribed space,ITS)和线粒体核糖体小亚基(mitochondrial small subunit,mt SSU)基因序列,进行同源性比对和遗传进化分析,对其进行种属分类和命名。本研究从宁夏黄花棘豆中共分离到5株真菌,其中菌株NX-FEL001菌丝中含有苦马豆素,经诱导培养,该菌株能产生分生孢子及分生孢子梗等结构;序列同源性和系统发育分析结果表明,该菌株与Undifilum真菌的亲缘关系最近,根据形态结构和分子进化分析结果将菌株NX-FEL001鉴定为Undifilum oxytropis。

绵羊实验性变异黄芪和黄花棘豆中毒的比较

利用饲喂试验比较了变异黄芪和黄花棘豆对绵羊的毒性作用．结果表明，变异黄芪和黄花棘豆的毒性作用极为相似．主要临床症状为沉郁、被毛粗乱、消瘦、体重减轻、僵硬，采食时头部水平震颤，神经机能紊乱及心律不齐．从试验的第１８ｄ开始，两组的循环淋巴细胞中出现胞浆空泡，血清碱性磷酸酶活性、谷草转氨酶活性及血清尿素氮含量均明显升高．各组的血糖、肌酐、血钙、血钾、总蛋白、谷丙转氨酶均无明显变化．２组Ｅ－玫瑰花环形成率均显著降低（Ｐ＜００５）．２组的特征病理组织学变化均为神经细胞及实质细胞胞浆空泡化．电镜观察表明，空泡是由溶酶体样结构及线粒体肿胀所致．变异黄芪中毒和黄花棘豆中毒的症状、病理变化、临床病理学及细胞免疫功能变化的相似性充分说明，变异黄芪中毒亦可归属于疯草中毒．