Analysis of the Volatile Components in Flowers of <i>Paeonia lactiflora</i>Pall. and <i>Paeonia lactiflora</i>Pall. var. <i>Trichocarpa</i>

Paeonia lactiflora Pall. var. trichocarpa is a variety of Paeonia lactiflora Pall., and is currently the peony herb’s principal cultivar group. Here, we study the differences in aromatic components and flowers of different varieties between two groups of cultivars, providing a reference for applying natural fragrance substances of peonies, breeding fragrant flower types, and developing and using improved varieties. Headspace solid-phase microextraction (HS-SPME), gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), peak area normalization for each component relative to content, component library (NIST14/NIST14S) retrieval, and a literature review were used to analyze the volatile compounds in flowers of eight peony varieties, such as “Gaoganhong”, and ten comospore peony varieties, such as “Jinshanhong”. Results showed that the main volatile compound constituents in flowers of the two groups were terpenes and alcohols. Additionally, the content of eucalyptol, caryophyllene, α-Pinene, citronellol, and 3-Hexen-1-ol, acetate, (Z) was high. Peony cultivars contained linalool, (1R)-2,6,6-trimethylbicyclo[3.1.1]hept-2-ene, and 1,4-dimethoxybenzene, while comospore peony varieties contained 1,3,6-octatriene, 3,7-dimethyl-, (Z)-, phenylethyl alcohol, and geraniol. In this study, the differences between the volatile components of flowers of different peony varieties were clarified, laying a foundation for further molecular biology research into the floral fragrance of peonies and the cultivation of new varieties of aromatic peonies. At the same time, it also provides a theoretical basis for the development and application of peony flower by-products.

Production of paeoniflorin and albiflorin by callus tissue culture of Paeonia lactiflora Pall

In order to facilitate the preparation of paeoniflorin(PF)and albiflorin(AF),two chief bioactive constituents in Paeonia lactiflora Pall(PL),induction and culture of callus from PL were studied.With a modified woody plant medium supplemented with 0.5 mg·L-16-benzylaminopurine,1.0 mg·L-1naphthylacetic acid,0.1 mg·L-1thidiazuron and 30 g·L-1sucrose,callus was induced from four kinds of explants:leaf,stems,petiole,and root.The potency to form callus varies between different explants and leaf explants exhibits the highest capacity(100%).On the other hand,root-derived callus(R-callus)produces the highest level of total amount of PF and AF,31.8 mg·g-1dry mass,which is higher than the corresponding level in the root of field cultivated PL.Furthermore,the time needed is only 40 days,remarkably shorter than the cultivation time of PL,about 4–5 years.Higher accumulation levels of PF and AF with shorter production time indicate that callus culture of PL is a promising powerful tool for production of PF and AF in the future.

芍药花芽分化及花期调控研究进展

芍药(Paeonia lactiflora Pall.)是芍药科芍药属多年生草本花卉,具有重要的观赏和药用价值,但芍药的花期短而集中,易枯萎导致花的质量降低。适宜的温度、光照、水分、营养和植物激素有助于促进芍药花芽分化和打破休眠。在促成和抑制栽培中,选用早、晚花品种,温度调控和外源物质也可控制芍药的花期。为有效延长芍药的供花时间,通过对近年来国内外相关文献的梳理归纳,阐述了芍药花芽分化发育和休眠的生理学机制、促成和抑制栽培等方面的研究进展,以期为芍药花期调控研究提供理论依据。

胶冻样芽孢杆菌对革兰氏阴性菌的抑菌活性及其抗菌次级代谢产物分析

为筛选对革兰氏阴性菌抑菌活性较好的药用植物芍药的内生菌,采用表面消毒法和平板对峙法分离筛选对大肠杆菌和沙门氏菌有拮抗作用的芍药内生菌,对其进行形态学和分子生物学鉴定,并通过全基因组学分析探究其抗菌活性物质。结果表明,从芍药根、茎、叶等不同组织分离得到20株内生菌。采用平板对峙法抑菌试验,从20株内生菌中获得1株抗菌效果较好的革兰氏阴性内生菌HNYJ291,经形态学和分子方法鉴定为胶冻样芽孢杆菌(Paenibacillus kribbensis),该菌能有效抑制大肠杆菌和沙门氏菌。对该菌进行全基因组测序分析,HNYJ291的基因组大小为5609136 bp,G+C含量为45.48%,预测其编码基因个数为4805个。分别有4779、3678、4027、3941、2994、2700个基因被NR、Swiss-Prot、Pfam、COG、GO、KEGG数据库注释,通过antiSMASH预测到与次级代谢产物合成相关的10个基因簇,主要次级代谢产物有环脂肽类抗生素(Fusaricidin B)、细菌素(Paenilan)、抗菌脂肽(Tridecaptin)、多黏菌素(Polymyxin)和抗菌肽(Paenicidin A)等。从其基因组中含有的抗菌活性物质相关基因簇可以预测出,该菌株具有开发新药和作为可饲用微生物的潜力。

射洪市双溪乡乡村文化振兴战略——芍药花科普插画设计及应用研究

本研究以芍药花为突破口,首先从射洪市双溪乡的历史和文化特点切入,深入挖掘其文化价值,通过将插画作品设计融入文创设计、乡村旅游、农业展览等活动中,期望激发当地居民对芍药花及乡村文化的兴趣,提高文化传承的参与度。为射洪市双溪乡的乡村文化振兴提供一种创新的途径,以芍药花为媒介,借助插画设计与科普手段,推动传统文化的传承和创新发展,为乡村振兴注入新的活力。

芍药响应细极链格孢侵染的转录组分析

【目的】芍药在生长发育过程中容易遭受病原菌侵染,感染病害,由细极链格孢(Alternariatenuissima)引起的红斑病是其主要叶部病害,严重影响品质和产量,目前对芍药红斑病的抗病机理尚未清晰。本研究运用生理学和转录组学手段,探究芍药响应细极链格孢侵染的生理变化及分子途径。【方法】以芍药‘大富贵’为试验材料,取A.tenuissima接种后12、24和96 h的芍药叶片,测定其相关生理指标并进行转录组测序分析,以未接种叶片为对照。【结果】病原菌接种后,芍药叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性增强,可溶性糖与可溶性蛋白以及丙二醛(MDA)含量升高,脯氨酸含量降低。在A.tenuissima侵染芍药12、24和96 h后,芍药分别有5045、5961和2748个差异表达基因上调,有4284、5665和3536个差异表达基因下调。GO富集分析发现差异基因主要富集到部分生物合成和代谢过程、光合作用、信号转导和节律相关条目中。KEGG富集分析显示差异基因主要富集到碳代谢、氨基酸的生物合成、植物-病原菌互作、植物激素信号转导、MAPK信号等通路中。3条抗病通路(植物-病原菌互作、MAPK信号和植物激素信号转导)中共同富集到53个差异基因,这些差异基因中包括1个MPK6、2个PR1、4个MKK4/5和46个BAK1。随机选取9个芍药响应细极链格孢侵染的差异表达基因进行qRT-PCR分析,基因表达规律与转录组测序结果一致,证实RNA-seq的准确性。AP2/ERF-ERF、WRKY、bHLH和MYB-related转录因子家族是芍药响应A.tenuissima侵染的关键转录因子家族。【结论】A.tenuissima侵染芍药后,芍药通过提高SOD、POD、CAT和PAL的活性提升抗氧化能力,清除病害胁迫所产生的大量活性氧,通过增加可溶性糖与可溶性蛋白的含量、降低脯氨酸的含量进行渗透调节保持细胞水分。BAK1、PR1、MKK4/5和MPK6在芍药响应A.tenuissima侵染过程中起到重要作用,推测PlERF20、PlERF1b、PlWRKY41、PlMYC4和PlMYB62是芍药响应A.tenuissima侵染的抗病相关转录因子。

基于网络药理学与分子对接预测川芎-赤芍药对治疗动脉粥样硬化的作用机制

心血管疾病是全球范围内死亡率最高的一种疾病,其主要病理基础是动脉粥样硬化。为了探讨川芎-赤芍药对治疗动脉粥样硬化的潜在作用机制,利用网络药理学平台,挖掘了川芎-赤芍的有效成分及靶点并筛选核心成分;查找了动脉粥样硬化的靶点,然后与药物靶点取交集筛选候选靶点;构建候选靶点的蛋白互作网络得到核心靶点;对候选靶点进行GO功能富集分析与KEGG信号通路富集分析。最后将核心成分和核心靶点进行分子对接。结果从川芎-赤芍药对中筛选到包括核心成分β-谷甾醇、黄芩素、豆甾醇和杨梅酮在内的35个活性成分,获得川芎-赤芍药对治疗动脉粥样硬化的包括核心靶点AKT1、TNF、VEGFA、TP53在内的候选靶点58个,核心成分和核心靶点间均具有较好的结合能力,候选靶点主要参与了对氧水平下降的反应、对细菌来源分子的反应、对激素的反应等生物学过程,富集在癌症信号通路、脂质和动脉粥样硬化信号通路、化学致癌-受体激活通路、流体剪切力与动脉粥样硬化通路等相关通路上,以协同的形式通过调节细胞生长发育、降低血脂水平和控制促炎介质的分泌等对动脉粥样硬化发挥治疗作用,为川芎-赤芍药对的临床应用提供理论基础。

芍药地上部分提取物提取工艺及其抗氧化活性的研究

研究旨在以芍药地上部分为原料,采用单因素试验考察料液比、超声时间、超声温度、超声功率、乙醇浓度对芍药地上部分提取物抗氧化能力和提取率的影响。选取三因素三水平,采用正交试验优化芍药地上部分抗氧化提取物提取工艺,并分析各因素显著性。结果表明,芍药地上部分提取物适宜提取工艺为乙醇浓度50%、料液比1∶30 g/mL、提取功率500 W、提取时间25 min、提取温度55℃,在此条件下芍药地上部分提取物总抗氧化能力为(2.99±0.06)mmol/g,DPPH自由基清除率为(34.47±0.51)%,提取率可达到(25.26±0.22)%。优选的提取工艺稳定可行,且提取效率较高,此研究为芍药地上部分应用奠定基础。

东北地区芍药引种可行性分析

芍药是我国传统名花,虽然在东北地区进行了系统的适应性研究,但由于气候、降水量的差异导致芍药没有在北方大范围种植,无法发挥其观赏价值及药用价值。对山东省菏泽市定陶区进行了引种可行性分析,长期观察从中原地区引种的芍药品种在东北区域生长环境下的表现与适应性,并且对其观赏性及药用成分进行了综合评价,进而筛选既有观赏价值又有药用价值的芍药品种,为东北地区的芍药行业发展提供参考。结果表明:在满足气温条件与降水需求的情况下,将原产地为山东省的芍药引种到吉林省在理论上是可行的。引种植株可以在辉南县正常生长开花,并且其药用成分也可不受影响。

不同芍药品种侧枝性状的多样性分析

芍药是近些年国际市场上新兴的高档切花,有无侧枝是衡量芍药切花品质的重要标准之一。本研究基于单株侧枝总数将188个芍药品种分为多侧枝、中等侧枝、少侧枝和无侧枝4个类型,各侧枝类型品种分别占品种总数的4.79%、28.72%、26.60%和39.89%,其中多侧枝、中等侧枝和少侧枝类型品种的侧枝总数变异范围分别为9.00~20.00、3.00~7.00和1.00~2.00。进一步的侧枝性状多样性分析显示,所有供试品种和3个侧枝类型品种的侧枝性状差异明显,遗传多样性水平较高。有侧枝的主枝条数和单个主枝条上平均侧枝数与侧枝总数关系密切,是影响侧枝分类的两个主要因素。本研究结果可为我国芍药切花生产提供品种资源储备。

芍药PlSPL1基因克隆与表达特性分析

为研究芍药PlSPL1(SPL)基因的性质和功能,进一步阐明PlSPL1基因在不同物种中的共性与特征差异,探明PlSPL1在芍药茎秆挺直程度中的作用。以芍药红峰茎秆为材料,采用RACE技术获得了芍药PlSPL1基因全长序列,利用生物信息学软件分析预测PlSPL1的结构、理化性质和亲缘关系,随后利用qRT-PCR技术分析PlSPL1在芍药茎秆不同发育时期的表达量,并通过激光共聚焦扫描显微技术进行了蛋白质亚细胞定位分析。结果表明:PlSPL1基因开放阅读框为3000 bp,编码999个氨基酸。蛋白分子式为C_(4869)H_(7682)N_(1406)O_(1497)S_(43),分子量为111.25 ku,理论等电点为6.26,编码亲水性不稳定酸性蛋白,磷酸化修饰以丝氨酸为主,无信号肽,有跨膜结构,二级结构主要由无规则卷曲组成。系统进化树分析发现,PlSPL1蛋白与牡丹的亲缘关系最近,其次和葡萄有较近的亲缘关系;蛋白序列比对分析发现,PlSPL1蛋白具有SPL转录因子家族特有的SBP保守结构域。相对表达量分析发现,PlSPL1随着茎秆发育逐渐呈现下降趋势,表明PlSPL1负向调控芍药茎秆发育,推测其可能在茎秆挺直程度方面起重要作用;亚细胞定位显示,PlSPL1蛋白定位在细胞核中。上述结果表明,PlSPL1参与芍药茎秆发育过程。

芍药GPPS基因克隆及生物信息学分析

以芍药根为试材,应用RT-PCR技术克隆芍药GPPS基因并对其进行综合生物信息学分析,研究了该基因在芍药萜类化合物合成途径中的功能,以期为GPPS基因的功能及其调控芍药萜类物质代谢提供参考依据。结果表明:芍药GPPS基因cDNA全长1 557 bp, GenBank登录号为KP645373,编码421个氨基酸,分子量为46.31 kDa,等电点为7.63,为不含跨膜结构域和信号肽位点、定位于细胞质的稳定疏水蛋白;BlastP分析表明芍药GPPS蛋白质与印楝GPPS相似性最高,达78.07%;蛋白质多序列比对分析结果表明GPPS蛋白质的氨基末端高度变异;分子系统发育分析表明芍药GPPS与其它植物GPPS亲缘关系相对较远。

芍药与中国文化

芍药(Paeonia lactiflora Pall.)是我国传统名花,在近两千年的认识、利用、栽培、欣赏的过程中,积淀了丰富的文化,是我国传统花卉文化的重要组成部分。通过对芍药释名、咏芍药诗词歌赋、芍药传统应用等方面的研究,对我国芍药与传统文化的关系进行了整理与分析,以期为弘扬芍药文化提供部分借鉴。

中江白芍加工前后不同部位的重金属分析与风险评估

目的 为了促进中江白芍产业的可持续发展及加强对白芍的综合利用,对重金属铅(Pb)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)和镉(Cd)进行测定,拟从安全性方面对中江白芍进行质量评价。方法 用电感耦合等离子体法(ICP-MS)测定中江白芍加工前的芍药根与须根、加工后的白芍及栓皮4个不同药材部位及根际土壤的重金属含量。通过富集特性、主成分分析与安全性评估,评价白芍加工前后不同部位的质量。结果 按照Pb、As、Hg、Cu、Cd的顺序,芍药根(n=35)的重金属含量依次为0.920、0.539、0.005、7.436、0.274 mg·kg^(-1),须根(n=32)的重金属含量依次为20.436、0.843、0.012、12.043、0.510 mg·kg^(-1),白芍(n=35)的重金属含量依次为0.103、0.052、0.004、5.834、0.207 mg·kg^(-1),栓皮(n=35)的重金属含量依次为24.949、0.913、0.011、16.909、0.611 mg·kg^(-1),土壤(n=35)的重金属含量依次为32.515、10.200、0.051、10.944、0.224 mg·kg^(-1)。富集特性表明,须根与栓皮对Cd相对富集;主成分分析表明,安全性依次为白芍>芍药根>须根>栓皮。安全性评估表明白芍和芍药根更安全,这与主成分结果一致。结论 白芍及芍药根重金属的含量参照2020年版《中国药典》中白芍的要求,均合格;须根与栓皮的Pb含量远高于白芍和芍药根,并且存在Cd相对富集特性,不建议开发为新的药用资源或作为中成药原料使用。

基于代谢组学的不同品种芍药根系次生代谢产物差异表达分析

以不同芍药品种为试材,采用甲醇漩涡法进行次生代谢产物的提取,超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)进行成分的分离和鉴定,基于代谢组学进行差异鉴别分析,并基于本地代谢数据库的自建MWDB数据库(Metware Database),对原始数据进行筛选,对不同品种芍药的代谢物进行质控分析、主成分分析、正交偏最小二乘法、聚类分析和样品重复相关性评估,研究了3种芍药品种次生代谢产物之间的差异,以期为进一步对芍药药用价值的研究、栽培育种及遗传改良提供参考依据。结果表明:3个芍药品种中鉴定出萜类、生物碱类、酚酸类、鞣质、木质素和香豆素类共五大类464种次生代谢物;由主成分和偏最小二乘判别分析可知3个芍药品种间的次生代谢物差异明显;差异代谢物的筛选共得到3个品种间显著差异代谢物53种(上调26,下调27);利用KEGG数据库共注释到194条差异代谢途径,富集到次生代谢产物生物合成、苯丙氨酸代谢、烟酸和烟酰胺代谢、糖酵解代谢和苯并恶嗪类生物合成共5条生物合成途径。“红色魅力”“大富贵”“粉玉奴”的次生代谢物的种类和含量存在较大差异,3个芍药品种次生代谢产物差异显著,其中“粉玉奴”适合作为药用品种,“大富贵”适合观赏,3个品种芍药原花青素的差异表达及苯丙氨酸的代谢途径产物可能与3个品种花色的差异有关。

芍药种子转录组SSR特点分析

为了解芍药种子转录组中简单重复序列SSR的分布特点,充分开发SSR分子标记,本研究对芍药种子进行转录组测序、SSR位点分析与引物设计。结果表明,芍药种子转录组共获得63992条Unigene,总长64666285 bp,搜索得到11637个SSR位点,发生频率14.94%。在所有SSR位点中有6种重复类型,以单核苷酸(51.64%)和二核苷酸(32.48%)重复类型为主,其中A/T类型和AG/CT类型SSR位点数占SSR总数的71.03%。SSR重复次数范围为5~11次,其中以5次和10次为主。SSR序列长度主要集中在10~20 bp,占总数的84.04%。针对SSR位点,共有10925个SSR位点符合要求,成功率为93.88%,共设计出32775对引物。芍药种子转录组SSR位点丰富,该研究可为种质资源的挖掘与保护、优良品种选育和数量性状基因座定位提供参考。

不同基肥施肥量对芍药产量和经济效益的影响

研究不同基肥施肥量对芍药产量和经济效益的影响,探寻其最佳基肥施肥量,为芍药规范化种植提供理论依据。在甘肃省兰州市七里河区进行不同基肥对芍药产量和经济效益的对比试验,通过定期测定株高、茎粗、株幅和分枝数,统计苗栽产量和经济效益。结果显示,在不同处理条件下,施肥量为250 kg/666.7 m^(2)时,个体质量优异,芍药产量高(49720.50 kg/hm^(2)),经济效益好(每公顷20.35万元),每公顷产量和纯收入比不施肥增加36004.50 kg和19.19万元。建议人工种植芍药时,基肥施肥量为250 kg/666.7 m^(2),可显著提高药材产量和种植效益。

鲜切花芍药高效栽培技术

菏泽种植芍药历史悠久,是中国芍药栽培的主产区。随着花卉市场对芍药鲜切花的需求量不断增加,芍药鲜切花产业具有广阔的市场前景。该文重点介绍了切花芍药品种选择、园地选择、中耕除草、肥水管理、病虫害防治、切花采收等技术要点,为推广芍药鲜切花栽培养护技术,提升菏泽鲜切花芍药产业化水平提供参考。

与芍药轮作对‘柘参4号’太子参生长和品质的影响

【目的】探讨分析与芍药轮作对‘柘参4号’太子参生长和品质的影响。【方法】采用“芍药-太子参”轮作的生态种植方式,测定柘参4号太子参的生长状态、商品性状与品质,并与普通连作的太子参进行比较分析。【结果】采用“芍药-太子参”轮作方式比普通连作方式的发病率降低了23.07%;太子参块根的平均长度、直径分别提高5.49%、20.4%;每667m^(2)产量提高了26.48%,且对太子参块根的浸出物、多糖和皂苷含量无显著影响。【结论】采用“芍药-太子参”轮作方式能显著减低太子参的发病率,提高太子参的品质及产量。

芍药野生与栽培群体的遗传变异研究

目的 探讨芍药 (PaeonialactifloraPall.)的野生群体和栽培群体之间的遗传分化与中药材赤芍和白芍道地性形成的关系。方法 应用RAPD技术 ,使用 2 1条随机引物对来自 11个产地的 4 3株有代表性的芍药样品进行PCR扩增。结果 (1)芍药在物种水平上的多态位点比率为 85 2 6 % ,基因多样度为 0 16 6 ;其中野生群体 (77 6 1% )高于药用栽培群体 (5 4 96 % )及观赏栽培群体 (6 1 76 % ) ;(2 )芍药群体间的遗传变异占总变异的 2 9 5 0 % ,基因分化系数为 0 2 5 4 ;野生与药用群体之间遗传距离最远 (0 36 32 ) ,药用与观赏群体之间遗传距离最近 (0 0 973) ,群体间遗传分化显著 (P <0 0 0 1) ;(3)从聚类图看 ,芍药种内大致分为野生与栽培两大类群。在野生群体中来自多伦的芍药单独聚为一类 ;在药用栽培群体中产于安徽亳州的与产于浙江磐安、缙云的芍药各聚为一类。结论 首次揭示了芍药种群的遗传分化 ,在分子水平上为赤芍和白芍道地性的形成找到依据。鉴于多伦产芍药 (赤芍道地药材的主要来源 )的种质资源面临灭绝的危险 ,建议列为濒危种质加以保护。