基于非靶向代谢组学的槲蕨代谢产物分析

目的:分离鉴定槲蕨不同部位中功能成分并为其代谢产物生物合成途径提供重要信息。方法:采用非靶向代谢组对槲蕨的根茎、叶柄、叶的代谢组分进行高度富集比较分级。结果:在根茎、叶柄和叶中共鉴定出493个代谢物,通过多元统计分析筛选出98个差异代谢物(DAMs)。其中,四甲氧基黄酮代谢物在槲蕨的叶柄中表达最高,显著高于叶;芹菜素代谢物在槲蕨的叶中表达最高,显著高于根茎和叶柄;其余13个黄酮类代谢物均集中在槲蕨的根茎中,显著高于其他部位。根茎、叶柄和叶的DAMs主要富集在淀粉和蔗糖代谢通路。结论:可为槲蕨不同部位中功能成分的分离鉴定和代谢生物合成途径的解析提供参考。

槲蕨根际真菌与内生真菌的多样性及相关性分析

对槲蕨(Drynaria roosii)的根际真菌和内生真菌进行分离,共获得46株根际真菌,分属2亚门5目6科9属,青霉属、曲霉属、木霉属、镰刀菌属为槲蕨根际真菌优势属;50株内生真菌分属于1亚门4目5科12属,青霉属、曲霉属、木霉属、镰刀菌属为槲蕨内生真菌优势属。槲蕨植物内生真菌及其根际真菌具有丰富的多样性,也具有一定的相关性。

槲蕨配子体形态发育研究

用无机培养基和土壤培养基分别培养槲蕨(Drynaria roosii Nakaike)孢子,显微镜下观察孢子萌发及配子体形态发育过程。结果表明:孢子黄色,具单裂缝,赤道面观豆形,极面观椭圆形,不具周壁,孢子外壁局部具大小不一的颗粒状纹饰。接种后10～12d孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,原叶体发育为槲蕨型。接种后20d左右发育为片状体,片状体形成顶端细胞的时间较晚。毛状体出现在片状体形成之后,数量丰富,多为单细胞,分布于原叶体背腹面及边缘。接种后60d左右发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形。接种后65d左右开始有性器官出现,精子器的出现较颈卵器早10d左右。颈卵器成熟后,颈部常向原叶体基部倾斜或弯曲。原叶体受精后幼胚突破颈卵器生长。

基于TCMGIS的槲蕨的生态产地适宜性分析

目的:应用《中药材产地适宜性分析地理信息系统》(TCMGIS)分析槲蕨Drynaria roosii Nakaike产地适宜性,为槲蕨的科学区划及种植提供依据。方法:以槲蕨代表性的分布地区为分析基点,选取年平均气温、海拔、土壤、降水量、日照、相对湿度等影响槲蕨生长发育的关键生态因子,通过野外调查设置生态因子的数值范围进行分析。结果:表明槲蕨适宜产地分布在我国的亚热带季风地区,集中在云贵高原一带,即贵州大部、云南东部、广西西部和湖北西部、湖南的边界地区。在广东、福建、四川、浙江等地也有零星分布。讨论:研究成果可为合理规划槲蕨种植生产布局,开展引种栽培工作提供科学依据。

不同栽培基质对槲蕨幼苗期生长发育的影响

研究了4种栽培基质以及添加基肥处理对槲蕨小苗生长发育的影响。结果表明:处理1的草炭土:素沙=1:1基质中的小苗植株生长发育最快,叶片颜色浓绿,干质量最大;添加基肥有利于槲蕨小苗的生长发育,根系比不添加基肥的发达。草炭土:素沙=1:1的栽培基质添加基肥是槲蕨小苗生长发育的理想基质。

槲蕨的生活习性与柚皮苷累积规律

槲蕨的干燥根茎是中药材“骨碎补”的正品。由于其生长环境特殊,尚未实现人工种植。为了野生资源的可持续发展与合理利用,通过野外观察,描述槲蕨的生活习性,揭示其根茎的生长模式,确定根茎年龄的判断方法,并分析不同年龄根茎干质量的增长规律和柚皮苷的累积规律。结果表明,不同分布区槲蕨的生活习性存在一定的差异,根茎具明显的节和节间,类似圆锥花序轴的生长模式,不同年龄根茎的干质量无显著差异。槲蕨根茎中的柚皮苷,1年生根茎中含量最高,随着生长年龄升高含量下降,且多年生各年龄间没有显著差异;附生于石壁上的槲蕨根茎的柚皮苷含量显著高于附生树干上的槲蕨根茎。这些发现将为槲蕨野生资源的合理利用和开展人工种植提供指导。

槲蕨配子体形态发育的扫描电镜观察

该研究以水龙骨科(Polypodiaceae)槲蕨(Drynaria roosii Nakaike)为研究对象,在人工培养条件下,采用扫描电镜观察其配子体发育的全过程,以期从三维立体角度揭示槲蕨配子体各发育阶段中的一些精细结构,为进一步补充部分经典形态学理论提供依据。结果显示:(1)槲蕨孢子萌发过程中原叶体母细胞的初生假根存在两条同时生长的现象。(2)槲蕨配子体的假根膨大及分叉现象普遍,且具有2层细胞壁,基部呈圆孔状结构。(3)槲蕨的原叶体腹面及边缘处毛状体非常发达,且乳突状单细胞毛状体和针状单细胞毛状体混生。(4)精子器释放精子时,盖细胞前后呈不同开裂状态。(5)发现精细胞向游动精子转化可能的限制性结构是细胞膜,细胞膜表面附着有碎屑状物质。(6)观察到腹沟细胞的解体过程是从近颈卵器开口处的细胞膜开始逐渐向四周及其后下方扩展。(7)发现了颈壁细胞在排列顺序和数量上都不稳定的畸形颈卵器、体积正常但无法区分雌雄的性器及体积显著增大呈锥形的泡状败育性器。

槲蕨生殖方式新观察-“绿色瘤状体”的发生

生殖方式对揭示植物界个体发育、种族延续以及探究植物界各大类群演化过程具有重要意义。本文以常规条件下培养的槲蕨(Drynaria roosii)配子体为材料,在体视显微镜下发现了配子体表面着生有可发育为新植株的绿色瘤状体,利用扫描电镜观察其表面及剖面,结果表明:绿色瘤状体着生于配子体中肋处,背腹面均有分布且大小不均;形状不规则,表面密布毛状体和鳞片;绿色瘤状体结构简单、不具维管束,细胞内部具有直径3-10μm的光滑圆球;已形成的瘤状体可以继续分裂产生新的小瘤状体。通过与有性生殖等方式比较,本文认为该结构的形成很可能是一种新的生殖方式,并将此结构命名为绿色瘤状体(green tuberculate body, GTB)。

槲蕨糊化淀粉形态与结构变化的特征分析

槲蕨是附生型蕨类植物,根状茎发达,富含可食用淀粉,可作为新型淀粉资源植物。以槲蕨根状茎提取的天然淀粉为材料,分别在不同温度(55、65、75、85和95℃)下水煮30 min进行糊化,利用扫描电镜观察、X-射线衍射、红外光谱、固体核磁共振波谱等方法分析糊化过程中槲蕨淀粉形态和结构的特性差异。结果表明:随糊化温度的不断升高,槲蕨糊化淀粉颗粒发生不同程度的破坏,当糊化温度高于65℃后,淀粉逐渐开始膨胀、破裂和熔融,最终形成不可逆的网格结构。红外光谱显示,加热会使淀粉构型出现新的吸收峰,且固有的特征峰会消失。X-射线衍射和固体核磁共振波谱2种方法分析均表明,随糊化温度的提高,淀粉颗粒内部螺旋结构解体,晶体结构逐渐丧失。相关性分析表明,槲蕨淀粉糊化温度与相对结晶度、1 045 cm^(-1)/1 022 cm^(-1)比值、1 022 cm^(-1)/955 cm^(-1)比值、双螺旋结构比例和无定型区比例之间具有极显著的相关性。

中药材骨碎补及其混淆品的显微鉴定方法研究

目的:为中药材骨碎补正品及其混淆品提供科学可行的显微鉴定方法。方法:通过光学显微镜、扫描电子显微镜及石蜡切片方法对骨碎补正品的来源植物槲蕨Drynaria roosii及其混淆品来源植物川滇槲蕨D.delavayi、栎叶槲蕨D.quer-cifolia和崖姜Pseudodrynaria coronans的根状茎鳞片的形态特征进行观察、测定并进行数据分析。结果:槲蕨、川滇槲蕨和崖姜之间在鳞片长度方面两两比较均出现显著性差异;川滇槲蕨鳞片锯齿呈不均匀分布且多发生弯曲,有重锯齿现象;槲蕨、栎叶槲蕨和崖姜的鳞片基均着生于表皮凹陷处,而川滇槲蕨鳞片基着生于表皮凸起处。结论:几种材料的根状茎鳞片有显著差异,可以作为鉴别骨碎补正品槲蕨及其混淆品的依据。

消毒方式、无机盐浓度及光照强度对槲蕨孢子繁殖的影响

研究了槲蕨(Drynaria roosii)孢子的无菌培养和常规繁殖方式,观察记录消毒方式、无机盐浓度和光照强度对槲蕨孢子萌发和配子体发育的影响。结果表明:槲蕨孢子接种后6～7d即能萌发,60d左右发育形成心形原叶体,100d左右开始形成孢子体幼苗;采用NaClO消毒5.5min左右是理想的消毒方式;在Knops培养基中孢子的萌发率最高,可达49%左右。低无机盐浓度的MS培养基有利于孢子萌发,但不利于配子体发育;黑暗条件下孢子能萌发但不能形成片状体。采用5%NaClO表面灭菌5.5min,1/2MS培养基在40μmol.m-2.s-1光照条件下孢子萌发和配子体发育良好。

骨碎补化学成分研究

目的研究骨碎补（槲蕨Drynaria roosii的干燥根茎）的化学成分。方法采用溶剂法提取,再利用硅胶、ODS、Sephadex LH-20及高效制备液相等柱色谱方法进行分离纯化,通过化合物理化性质及MS、NMR等波谱技术鉴定化合物结构。结果从骨碎补75%乙醇提取物中分离得到7个化合物,分别鉴定为12-O-咖啡酰基-12-羟基正十二烷酸甲酯（1）、对羟基苯丙酸（2）、3,4-二羟基-苯乙醇8-O-β-D-吡喃阿洛糖苷（3）、木犀草素7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（4）、补骨脂素（5）、原儿茶酸（6）及咖啡酸（7）。结论化合物1为新化合物,命名为骨碎补烷酸酯A,2~5为首次从槲蕨属植物中分离得到。

干旱胁迫对槲蕨根茎生理特性的影响

目的为解析槲蕨根茎响应干旱胁迫的生理机制,以槲蕨根茎为实验材料,观察了其在干旱胁迫下生理特性的变化。方法以蛭石为基质,将株高为10~20 cm,根茎长为3~10 cm、直径为1~3 cm的槲蕨植株移栽至直径为18.5 cm的花盆中,置人工气候室培养,培养温度为25℃,相对湿度为75%,光周期为12 h光照/12 h黑暗,光照强度为80μmol·m^(-2)·s^(-1),缓苗7 d。分别浇施含有不同PEG-6000浓度(0%、5%、15%、25%、50%)的溶液处理槲蕨植株7 d,观察植株的形态、生理特性变化。结果随着干旱处理浓度的增加,槲蕨根茎的含水量逐渐降低,渗透保护物质含量、膜透性程度、活性氧含量、抗氧化酶活性均逐渐增大。结论干旱胁迫诱发槲蕨根茎产生渗透胁迫,进一步导致氧化胁迫的产生,槲蕨根茎通过合成渗透保护物质调解细胞渗透压,通过抗氧化酶清除活性氧。