高速逆流色谱法分离纯化浙贝母中贝母素甲,贝母素乙

目的:采用高速逆流色谱技术分离提纯浙贝母中的活性成分贝母素甲,贝母素乙。方法:采用氯仿-无水乙醇-0.2mol·L-1盐酸(4∶3∶2)系统,上相为固定相,下相为流动相。主机转速为800r·min-1,流动相流速为1.2mL·min-1。结果:一次进样分离得到贝母素甲、贝母素乙,经高效液相(HPLC)分析纯度,经MS,1HNMR鉴定结构。结论:利用本实验条件可从浙贝母中分离制备贝母素甲,贝母素乙,两者纯度分别达到:97.5%,94.5%。

浙贝母中内生菌的多样性及组成分析

[目的]研究浙贝母器官内生菌群,以期探明浙贝母道地性的形成机制,为开发其潜在的内生菌资源提供理论依据。[方法]本实验用PCR-变性凝胶梯度电泳(DGGE)对浙贝母的根、鳞茎、地上茎以及叶中的内生菌多样性和组成进行了检测和分析。[结果]DGGE结果表明,浙贝母不同器官中的内生菌多样性和结构均有差异。根部条带明显比其它器官多,内生细菌多样性指数最高(2.69),而且出现不少特异性条带;茎中的细菌多样性为2.44;叶中最低,仅2.21。测序结果表明,浙贝母中的内生细菌主要为蓝细菌、根瘤菌、睾丸酮假单胞菌、伯克氏菌属和燕麦噬酸菌,后两种菌均为β-变形菌,该菌的存在可能会对浙贝母的生长产生不利影响,而根瘤菌和丛毛单胞菌则对其生长有利。根部特异性细菌包括蓝细菌(B4)、伯克氏菌属(B23)、根瘤菌(B5、B24)以及3种不可培养细菌(B6-B8)。与细菌相比,内生真菌DGGE图谱在不同器官之间的差异更小,大部分为共有条带,只是亮度有差异。当然也有特异条带,如曲霉属(F10)仅在鳞茎中出现。镰孢菌属(F11)以及2种不可培养的真菌(F5、F6)为根部特有。与细菌不同,地上茎中的真菌Shannon指数最高(2.82),其次是鳞茎和根,叶最低2.53。利用DGGE检测到浙贝母的内生真菌主要为侧齿霉、镰孢霉和曲霉,而利用传统方法还分离到交链孢霉、青霉、拟茎点霉、葡萄孢、卵形孢霉、枝链孢霉、毛壳菌、丝核菌以及束丝菌等属,说明对浙贝母而言,传统方法更适合。[结论]浙贝母不同器官中内生细菌和真菌的多样性及组成均存在差异,但地下鳞茎和地上茎差异较小;真菌的器官差异不如细菌明显。浙贝母内生菌的分布跟其它植物明显不同,其菌群组成主要取决于浙贝母宿主植物本身。不同的内生菌占据不同生态位,执行不同功能,有的对促进浙贝母的生长,而有的则影响生长,其中侧齿霉属值得进一步研究。

基于改进YOLOv7-tiny算法的浙贝母切片角度识别

目的:基于改进的YOLOv7-tiny算法实现浙贝母切片角度的自动识别。方法:通过数据增广构建16000张包含不同角度浙贝母的图像数据集。对YOLOv7-tiny算法进行改进,将普通卷积替换为鬼影卷积(GhostConv),优选添加坐标注意力机制(CA),将部分激活函数替换为计算量更小的HardSwish函数,在损失函数中添加角度识别误差的惩罚项,并针对同一目标有多个识别结果的现象修改非极大值抑制(NMS)策略。为验证不同改进点对算法模型优化的有效性,对所有的改进点进行消融实验,通过对比在原模型或增加了已验证有效性的改进点的模型基础上增加某改进点前后的预测结果,以评价指标的改善,证明该改进点的有效性。结果:改进的浙贝母切片角度识别算法所需参数量约为原算法的55.4%,计算量约为原算法的59.4%,交并比(IoU)为0.5时的平均精度均值(mAP@0.5)上升了12.2%,识别角度的平均绝对误差(MAE)为5.02°,较原始算法降低了4.58°,在本研究实验环境中,单张图片平均识别时间可达8.7 ms,远快于人类平均反应时间。结论:该研究使用改进YOLOv7-tiny算法实现了浙贝母切片角度的识别,且较原模型更轻量,识别准确度更高,为稳定、准确的浙贝母切片自动化提供了新方法,同时为其他中药的自动化炮制提供了一定的参考。

浙贝母SAI基因的克隆、生物信息学及表达分析

为研究可溶性酸性转化酶(soluble acid invertase, SAI)基因在浙贝母生物合成中的作用机制,本研究采用RT-PCR技术首次从浙贝母(Fritillaria thunbergii)中克隆得到一个具有完整开放阅读框的可溶性酸性转化酶基因(FtSAI),该基因全长2 095 bp,共编码634个氨基酸,SAI蛋白序列与百合(Lilium davidii)、郁金香(Tulipa gesneriana)、甜蕉(Dessert banana)、枣椰子(Date palm)的相似性在76%以上。序列比对分析显示SAI是具有β-呋喃果糖苷酶活性位点WMN-DPN-G/A box、半胱氨(Cys) WECXDF和Glyco-32保守结构域。浙贝母SAI蛋白与同属百合科的郁金香(T. gesneriana CAA64953.1)、百合(L. davidii AGW23637.1)的SAI蛋白聚为一类。SAI基因在浙贝母各组织中均有表达,在鳞茎中表达量最低。SAI基因在鳞茎不同发育阶段表达也有显著差异,在鳞茎发育前中期SAI表达量处于较高水平,在后期表达量显著降低。该结果为进一步研究浙贝母SAI蛋白功能以及揭示该蛋白在浙贝母鳞茎淀粉-蔗糖合成代谢过程中发挥的作用提供了一定基础。