Application of Metabolomics Approach to Study on Chemical Constituents in Cultivated and Wild Pinellia ternate (Thunb.) Breit. and Typhonium flagelliforme (Lodd.) Blume Based on UPLC-ESI-HRMS^n

[Objectives] The aim was to study chemical components of cultivated and wild Pinellia ternate(Thunb.) Breit and Typhonium flagelliforme(Lodd.) Blume by metabolomics technology based on UPLC-ESI-HRMS^n. [Methods] Chemical components of 27 samples of cultivated and wild P. ternate and T. flagelliforme were detected by using UPLC-ESI-HRMS^ntechnology. Differential markers between P. ternate and T. flagelliforme as well as cultivated and wild P. ternate were screened and identified by principal component analysis(PCA) and orthogonal partial least square-discriminate analysis(OPLS-DA). [Results]12 components of P. ternate(cultivated and wild variety) and T.flagelliforme and three components of cultivated and wild P. ternate were screened and identified by OPLS-DA. N-Acetyl-6-hydroxy-L-tryptophan and N-Phenylacetylglutamic were not detected in P. ternate,and these two components can be used as potential markers of P. ternate and T. flagelliforme. [Conclusions]UPLC-ESI-HRMS^n-based metabolomics technology could be used to quickly identify the chemical constituents of P. ternate and effectively distinguish P. ternate and T. flagelliforme,which has reference significance for the quality control of P. ternate.

施加种植专用肥对甘肃西和半夏连作障碍的影响研究

[目的]研究种植专用肥对半夏连作土壤肥力、微生物多样性,半夏产量及品质的影响,为缓解半夏连作障碍提供科学施肥依据。[方法]通过大田试验,以传统复合肥料为对照(CK),设定了3个种植专用肥施肥量水平,探究处理组1(2.25 t/hm^(2))、处理组2(3.00 t/hm^(2))和处理组3(3.75 t/hm^(2))对土壤肥力、pH及微生物生态、半夏的农艺性状指标、产量及品质的影响。[结果]对照组半夏的株高和茎粗低于处理组、倒苗率高于处理组;种植专用肥提高了半夏的产量及水溶性浸出物,其中处理组2最为显著;种植专用肥能够改善半夏连作土壤微生物多样性,提高土壤肥力,从而提高半夏产量。[结论]中药材种植专用肥可作为一种防治措施,缓解半夏连作障碍。

4SB-800型半夏收获机的设计

根据半夏的种植特点和半夏块茎的尺寸及其在土壤中的分布规律,确定了与TN-55(TN-654)等拖拉机配套的4SB-800型半夏收获机的总体结构方案,完成了挖掘、输送和分离等主要工作部件的设计计算、参数确定,为块茎类作物收获提供了一种新的机型。

半夏生物碱最佳提取条件的研究

本文采用正交试验,研究了从半夏中提取生物碱的工艺。研究结果表明:采用溶剂法提取半夏生物碱时,最佳的提取条件为:材料粉碎至60目,以2.575 mol/L的氨水搅拌均匀材料,加18倍的氯仿,于室温下浸提25h;半夏生物碱最高提取率为0.0817％。

半夏总生物碱含量的动态变化

目的 :测定半夏不同生长期总生物碱的含量 ,为确定合理的采收期提供依据。方法 :采用氯仿提取 ,依据酸性染料比色法的原理 ,在 4 17nm波长下测定 ,并作方差分析。结果 :获得良好的线性关系 (r =0 9989)和回收率 ( 10 0 1% ) ,RSD为 2 3%。半夏不同生长期总生物碱含量差异显著 (F =12 789,P <0 0 1)。结论 :测定方法简单快速 ;半夏不同生长期总生物碱含量以全苗期最高 ,每株平均总生物碱产量以集中倒苗期最高 。

半夏化学成分的分离与鉴定

目的:对半夏乙醇提取物的化学成分进行分离鉴定。方法:用多种色谱技术进行分离纯化,通过理化性质和波谱数据鉴定其化学成分的结构。结果:从半夏乙醇提取物中分离鉴定了9个化合物,分别为:尿嘧啶(1)、5'-硫甲基-5'-硫代腺(2)、腺苷(3)、大黄酚(4)、5-羟甲基糠醛(5)、烟酰胺(6)、(2S)-1-O-(9Z,12Z-十八烷二烯基)-3-O-β-半乳糖基甘油(7)、胡萝卜苷(8)、β-谷甾醇(9)。结论:其中,化合物2、6、7为首次从该植物中分离得到。

真伪半夏二维相关红外光谱法的鉴别研究

本文采用红外光谱法 (FTIR)并结合二维相关光谱分析技术 (Two DimensionalCorrelationSpectroscopy) ,对正品半夏和伪品水半夏进行了无损快速鉴别研究。半夏和水半夏在一维谱图上差别不显著 ,而在二维谱图上具有显著性的差别。在 12 2 0～ 170 0cm- 1 波段范围内 ,半夏在同步图上有 1个较强的自动峰 ,在 14 10cm- 1 附近。而水半夏不仅在 14 10cm- 1 有一个比正品半夏较强的自动峰 ,还在 15 4 0和 16 80cm- 1 附近出现了自动峰 ;同样在 94 0～ 12 2 0cm- 1 波段范围内半夏有 3个较强的自动峰 ,分别在 980 ,10 80和 115 0cm- 1 附近 ,而水半夏只有 2个较强的自动峰 ,在 10 80和 115 0cm- 1 附近。在 980cm- 1 处未出现自动峰。两个波段的异步谱也显示出较大的差别。结果表明 :正品半夏和伪品水半夏的二维相关谱可以用于药材真伪品的鉴别依据。该法快速、准确 ,为中药材的快速鉴别提供了一种新的方法和手段。

半夏块茎不同粒径总生物碱含量的研究

目的测定半夏块茎不同粒径总生物碱的含量,为半夏质量标准控制提供理论依据。方法采用氯仿提取,依据酸性染料比色法的原理,在417 nm波长下测定,并作方差分析。结果获得良好的线性关系(r=0.998 9)和回收率(100.1%),RSD为2.3%。不同粒径总生物碱含量的差异显著(F=79.23,P<0.01)。结论测定方法简单快速;不同粒径总生物碱含量和产量以直径为2 cm的块茎最高,在半夏收购过程中应将块茎粒径控制在2.0 cm左右为宜。

半夏种茎规格对产量、品质及植株的影响

在喀斯特温和气候区,采取小区试验方法,按半夏[Pinellia ternate(Thunb.)Breit.]种茎直径≥2.0cm、1.5 cm≤种茎直径<2.0 cm、1.0 cm≤种茎直径<1.5 cm、种茎直径<1.0 cm 4种规格种植,以块茎鲜重产量、总生物碱含量与种茎规格大、中、小的关系为考察依据,研究半夏不同规格种茎种植对块茎产量和总生物碱含量的影响。结果显示,随着种茎规格的增大,半夏块茎鲜重产量呈直线上升,以种茎直径≥2.0cm的产量最高,为2.44 kg/m2。净产量以1.5≤种茎直径<2.0 cm的最高,为0.98 kg/m2;总生物碱含量以1.0 cm≤种茎直径<1.5 cm的最高,为0.302 mg/g,二者均呈开口向下的抛物线变化。考虑到兼顾块茎产量和总生物碱含量,半夏种植以种茎直径为1.0～1.5 cm的较好。

贵州珍珠半夏高频再生体系的建立与优化

研究了贵州珍珠半夏外植体类型、外植体年龄和植物生长调节物质对植株再生的影响。结果表明,叶柄为珍珠半夏植株再生最佳外植体,叶片次之,珠芽较易再生成苗,但出芽数较低;叶柄诱导再生的适宜培养基为MS附加0.5mg/LBA和0.2mg/LIBA,叶片诱导再生的适宜培养基为MS附加0.2mg/LTDZ和0.2mg/LIBA;正常生长20d左右的外植体有利于植株再生。半夏组培苗较易生根;生根苗经过驯化移栽后成活率均在95%以上。

半夏皮与块茎中4类成分的比较

目的比较5个产地(甘肃、四川、山东、贵州、湖北)半夏Pinellia ternate(Thunb.)Breit.皮与块茎中总游离有机酸、总生物碱、蛋白(水溶性和醇溶性)、还原性糖的含有量。方法采用电位滴定法、比色法、Osborne法和DNS法,分别测定总游离有机酸、总生物碱、蛋白、还原性糖的含有量,并建立半夏水提取物HPLC指纹图谱。结果除水溶性蛋白外,半夏皮中上述成分含有量均显著高于块茎。HPLC指纹图谱有13个共有峰,5个产地半夏块茎中化学成分相似度均在85%以上,而皮不足70%,但两者化学成分组成相似。结论半夏皮也具有应用价值,应加以关注。

外源ALA对半夏幼苗耐盐性及其总生物碱含量的影响

以药用植物半夏二年生幼苗为材料,在100 mmol/LNaCl模拟盐胁迫条件下,测定了在不同浓度外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理后,半夏幼苗叶片的可溶性蛋白、超氧阴离子(O2.-)、丙二醛(MDA)的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的变化,并对半夏的总生物碱含量进行了测定。研究结果显示,适宜浓度(50 mg/L)的ALA处理,可以显著提高盐胁迫(100 mmol/LNaCl)下半夏幼苗的耐盐能力及其主要药用成分-总生物碱的含量。

不同NAA和N^6-BA浓度配比对半夏组织培养的生物效应

为建立半夏组织培养的技术体系,以其球茎为外植体,MS为基本培养基,添加不同浓度配比的NAA和N6-BA对无菌叶柄切段进行继代培养,结果证明:(1)适宜的添加配比为N6-BA2.0~3.0/NAA0.1~0.2,切段在这些培养基上7d脱分化出愈伤组织,15d再分化出胚状体,30d可形成根苗完整的再生植株,增殖倍数达6~10。(2)单独添加N6-BA或NAA,切段亦可发生愈伤组织,但难以再分化。(3)低浓度NAA(0.1)配高浓度N6-BA(4.0)时,可使已经分化成的小球茎与再生幼苗再次脱分化为愈伤组织。若适当提高NAA浓度,可缓解这种现象。

微环境调控对半夏无糖组培苗根、叶显微结构的影响

以半夏组培苗为研究材料,应用植物无糖组培快繁技术,研究探讨了微环境控制对半夏无糖组培苗根、叶显微结构的影响。研究结果表明,半夏无糖组培苗根、叶显微结构与有糖组培苗(CK)相比其保水能力具明显优势。半夏无糖组培苗叶片具有发育较好、较厚的栅栏组织和海棉组织,细胞排列紧密有序,中脉发达,且叶表皮具有蜡质层;而半夏同龄有糖组培苗叶片的栅栏组织和海棉组织细胞发育较差,中脉及其维管束发育不完全。半夏无糖组培苗根部细胞排列紧密组织分区明显,初生组织和次生组织已分化;能明显观察到疏导组织、髓射线和凯氏带;半夏有糖组培苗根生长发育不良,初生组织和次生组织分化不明显,疏导组织不发达。

半夏类原球茎的诱导及其植株再生研究

研究不同外植体和植物激素对半夏类原球茎诱导的影响,并在此基础上建立半夏高频再生体系。以贵州大方‘圆珠’半夏为材料,进行了半夏类原球茎的诱导、分化和驯化移栽技术的试验研究。块茎诱导类原球茎的适宜培养基为MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.3mg/L,诱导率和增殖倍数分别为86.67%和17.40。叶片和叶柄则采用MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L配比的培养基效果较好,类原球茎诱导率均可达50%以上,最大增殖倍数分别为12.80和8.6。炼苗移栽时,选用直径为0.5cm、根数为9.4个/株、根长为3.71cm左右的组培苗,移栽成活率高且植株生长良好。组培苗移栽基质为园土和珍珠岩体积比1:1最好。在适宜的植物激素配比下,可从合适的半夏外植体上诱导出类原球茎,建立半夏高频再生体系,为半夏的种质资源保存、基因工程育种和药用次生代谢产物的生产等奠定基础。

半夏组织培养体系的建立

以半夏块茎和顶芽为试材,对顶芽愈伤组织诱导、顶芽愈伤组织不定芽分化、块茎不定芽分化和不定芽诱导生根的最佳条件进行了研究。结果表明:半夏最佳顶芽愈伤组织诱导培养基为MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.2mg/L;最佳顶芽愈伤组织不定芽分化培养基为MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.2mg/L;最佳半夏块茎不定芽分化培养基为MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.2mg/L;最佳不定芽诱导生根培养基为MS+2,4-D 2.0mg/L+KT 1.0mg/L。

正交试验法优选半夏有效部位的提取工艺

目的 :研究半夏药材中总游离有机酸的最佳提取条件。方法 :以电位滴定法为含量测定方法 ,采用重复 正交试验法 ,选择乙醇浓度 (A)、提取时间 (B)、溶剂量 (C)、提取次数 (D) 4个因素 ,每个因素选取 3个水平进行试验 ,最后确定提取工艺。结果 :因素A、B、C、D均对总游离有机酸的含量有极显著的影响。结论 :10倍量 75 %乙醇 ,加热回流提取 2次 ,每次 1h为半夏中总游离有机酸的最佳提取条件。

栽培条件对半夏叶片POD、SOD、CAT活性的影响

为了筛选能提高半夏叶片POD、SOD、CAT活性的栽培条件,用愈创木酚法、NBT光化还原抑制法和紫外分光光度法分别测定了不同基质不同施肥条件下半夏叶片中过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性。结果表明:半夏叶片POD酶活性受基质影响不明显,但不同施肥处理对其活性影响极显著,其中施用1/2MS+K+P(KH2PO4100mg/L)的处理半夏叶片POD酶的活性最强;半夏叶片中SOD和CAT酶的活性受不同基质的影响比较明显,其中以珍珠岩为基质栽培的半夏叶片中2种酶的活性均显著高于以土壤为基质栽培的半夏;不同施肥处理对这两种酶的活性也有影响,其中施用1/2MS+K+P(KH2PO4100mg/L)的处理半夏叶片SOD酶的活性最强。栽培半夏以珍珠岩为基质、施用1/2MS+K+P(KH2PO4100mg/L)的处理对于提高半夏叶片中POD、SOD、CAT3种同工酶的活性为佳。

半夏多糖提取工艺优化及其清除自由基能力研究

[目的]研究半夏[Pinellia ternate(Thunb.)Breit.]多糖的提取工艺及其清除自由基的能力。[方法]在单因素试验的基础上,通过正交试验确定纤维素酶法提取半夏多糖的最佳条件;采用羟自由基体系对半夏多糖清除羟自由基的能力进行研究。[结果]纤维素酶法提取半夏多糖的最优条件为:提取温度55℃,提取时间3.5 h,pH值为4.5,加酶量为4%。多糖浓度为10 mg/ml时,其对羟自由基的清除率达到71.75%。[结论]得到了纤维素酶法提取半夏多糖的最佳条件,探明了半夏多糖对羟自由基的清除作用。

荆半夏叶柄外植体快繁技术研究

[目的]通过组培的方法探索荆半夏形成生产用小块茎的最佳途径。[方法]将叶柄躺接或竖接于不同的培养基诱导珠芽,然后将珠芽接入不同培养基并在不同光照条件下培养使其形成小块茎。[结果]从珠芽形成之前的半夏小苗所取叶柄竖接至培养基MS+0.5mg/L BA+0.2 mg/L NAA中获得大量质量较好的珠芽,珠芽分开后接入培养基MS+0.05 mg/L BA+0.01 mg/L NAA中,采用10 h/d光照培养可获得适合于大田栽种的小块茎。[结论]荆半夏叶柄经过适当的组培方法可在短时间内获得大量生产上使用的小块茎。