基于ISSR标记的福建省多花黄精与长梗黄精种质鉴别及遗传多样性分析

利用ISSR分子标记,对福建省19份黄精属种质资源进行鉴别和遗传多样性分析。结果显示:(1)根据性状及原植物进行样品鉴别,种质1、6、7、8、9、10、11、12、13、15、16、18、19为多花黄精,种质2、3、4、5、14、17为长梗黄精;(2)从100个引物里筛选出11个能扩增出清晰具多态性的引物,共扩增出条带170条,片段大小在250~2 000bp,其中多态性条带170条,多态性比例为100%。Popgen 32软件分析显示,供试样品种质资源遗传多样性丰富,相似系数在0.604 9~0.824 4,遗传距离在0.193 1~0.502 7,霞浦种质与建瓯种质亲缘关系最近,柘荣种质与武夷山1种质亲缘关系最远;(3)UPGMA法聚类分析显示,19份样品被分为2大类,4个亚类,多花黄精种质全部聚在第Ⅰ类,长梗黄精种质全部聚在第Ⅱ类;(4)用Popgen 32软件进行遗传多样性分析,黄精属的有效等位基因数(Ne)、期望杂合度(H)、Shannon信息指数(I)分别为1.484 5、0.292 3、0.423 9,4个亚类种水平的基因多样性Ht=0.4132。研究表明,ISSR分子标记适用于多花黄精与长梗黄精的鉴别及遗传多样性分析,研究成果为野生黄精属植物合理引种、驯化、保护和利用提供了重要的参考依据和数据支持。

RAPD标记法鉴定中药黄精及长梗黄精的研究

目的对中药黄精及主要掺伪品长梗黄精进行鉴别,确保中药使用的安全有效。方法采用原植物鉴定、性状鉴定、显微鉴定和RAPD手段,对随机引物进行筛选,通过1.8%琼脂糖凝胶电泳分离PCR产物。结果通过筛选23种RAPD引物,得到CTGGGGCTGA,GCTGGCTGAC,TCCCGAACCG三种引物,经PCR扩增产生足够的多态性谱带用于分析。结论RAPD技术为黄精与长梗黄精的区分提供了分子鉴别依据。

基于叶绿体matK和rps16基因序列的黄精属药用植物亲缘关系分析

目的:开发适用于区分黄精属主要药用植物的DNA条形码序列,分析物种间亲缘关系。方法:设计黄精属专用的matK和rps 16基因扩增引物,扩增得到多花黄精、长梗黄精、黄精、滇黄精、玉竹、湖北黄精的相应序列,比较序列的种内和种间变异、条形码序列间隔,构建系统发育树,分析38份样品的系谱关系。结果:matK基因的种内变异度高于rps 16,rps 16基因的种间变异度高于matK,结合matK和rps 16基因序列可以应用于区分黄精属的主要药用植物。结论:结合matK和rps 16基因序列的信息可以用于区分黄精属的主要药用植物。

基于转录组的多花黄精与长梗黄精代谢途径分析

目的:获得多花黄精和长梗黄精根茎转录组信息特征,解析2种黄精属植物活性成分生物合成通路的异同点。方法:以多花黄精和长梗黄精根茎为研究对象,采用Illumina HiSeq测序平台进行高通量转录组测序并进行数据分析。结果:获得154778个Unigenes,其中注释差异表达Unigenes 14135个,GO功能可分类为51个,功能富集2076条,而多糖和薯蓣皂苷代谢显著性较差;KEGG富集到114条代谢通路,前20条通路中未见多糖和薯蓣皂苷相关代谢通路;782个Unigenes参与果糖和甘露糖、半乳糖、淀粉和蔗糖代谢途径,其中228个Unigenes编码3条多糖生物合成途径中13个关键酶,但只有35个Unigenes有显著性差异;270个Unigenes参与甾醇化合物、萜类化合物骨架和单萜类生物合成等5条甾体皂苷相关代谢途径,其中64个Unigenes编码薯蓣皂苷生物合成途径9个关键酶,仅6个Unigenes有显著性差异。结论:多花黄精与长梗黄精转录组差异性大,但在多糖和薯蓣皂苷相关代谢通路中的关键酶对应的Unigenes差异较少,该结果为日后扩大黄精药材植物资源以及深入研究黄精属转录组提供参考依据。

长梗黄精主根与须根多糖的提取工艺研究

对长梗黄精主根与须根多糖的提取工艺进行了研究。在对乙醇浓度、浸提温度、浸提时间和粉碎粒度等进行单因素试验的基础上,通过正交试验确定了长梗黄精主根与须根多糖提取的最佳工艺条件,即对长梗黄精主根多糖的提取最佳条件为乙醇浓度80%、浸提温度80℃、浸提时间50min、颗粒大小40目,此时多糖提取率为18.754%;而对长梗黄精须根多糖的提取最佳条件为乙醇浓度70%、浸提温度60℃、浸提时间30min、颗粒大小80目,此时多糖提取率为16.652%。须根多糖含量与主根含量差异性不显著,故须根的利用价值也很高,有待开发利用。

林下种植黄精、何首乌及天门冬对土壤养分的影响

为了了解林下种植黄精、何首乌及天门冬对林地土壤养分的影响,为以后大规模发展林下中药材种植提供一定的理论指导,研究黄精等3种中药材根际土壤的养分变化。结果表明,黄精能够使根际土壤酸化,对照土壤中有机质含量较低,仅为34.0 g/kg,无法满足植物的生长需求。由于受有机质含量的影响,水解性氮总体上也偏低,有效磷和速效钾基本上能够满足这3种药材的生长。由于针叶难以腐化成有机质,今后应该选择阔叶林地或混交林地作为种植地,也可以通过人工增加土壤有机质含量来改良土壤性质。

超声波辅助提取长梗黄精多糖工艺的研究

以梅列产的长梗黄精为原料,研究液料比、提取温度、超声波功率和超声波时间等因素对超声波辅助提取长梗黄精多糖得率的影响规律,经优化确定超声波提取长梗黄精多糖的最佳工艺。由单因素试验结果确定液料比、提取温度、超声波作用功率和超声波处理时间各因素的优化参数,采用DPS 9.05和Design Expert7.0数据分析软件,建立响应面模型进行结果分析,通过响应面法分析结果获得各因素与长梗黄精多糖得率的交互关系,从而确定超声波提取长梗黄精多糖的最佳工艺条件。结果显示长梗黄精多糖优化后的提取工艺为:液料比18:1,超声波处理时间59.7min,浸提的温度72.9℃,超声波作用功率152.8W,所得的长梗黄精多糖的得率理论值16.65%。经响应面模型验证,实际得率为16.59%,表明该模型可靠。

多花黄精和长梗黄精花主要营养功效成分

为了揭示"黄精"花中主要营养与功效成分,采集安徽青阳、浙江庆元多花黄精花和根茎,浙江龙游长梗黄精花和根茎,分别测定多糖、皂苷、总酚、氨基酸、矿质元素含量和DPPH自由基清除率。结果表明多花黄精和长梗黄精花中均含有丰富的多糖、皂苷、酚性成分、氨基酸和矿质元素,其中多糖质量分数为60.88~97.00 mg·g-1,约为根茎中含量的1/2;皂苷质量分数为32.55~40.93 mg·g-1,与根茎接近;总酚为40.79~50.95 mg·g-1,约为根茎的4.5倍;总氨基酸为111.85~131.03 mg·g-1,约为根茎的2.3倍,人体必须氨基酸占总氨基酸量的33.77%~35.71%,并含有丰富的味觉氨基酸;矿质元素钾、钙、铁、锌等含量较高,重金属元素含量均在限量标准规定以内;DPPH清除率IC50为1.77~3.25 mg·mL-1,显著低于根茎,抗氧化活性显著高于根茎。研究结果初步揭示了历代本草所载"黄精花胜于根"的物质基础,表明黄精花具有很好的功能食品开发潜力。此外,花中多糖、皂苷、氨基酸、总酚等营养功效物质物种、种源间差异明显,开展品种选育对提高花的质量与产量十分重要。

长梗黄精的SCAR分子鉴别

目的建立一种快速鉴别长梗黄精种的分子技术手段。方法基于简单序列重复区间扩增多态性(ISSR)和相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记对多花黄精与长梗黄精的基因组DNA进行种间的多态性分析,获得ISSR和SRAP-PCR差异片段,经测序设计种特异性的特征性片段扩增区域(SCAR)引物,用于二种黄精属植物的准确快速鉴别。结果3对SCAR引物在各自最适退火温度下,分别只从长梗黄精中扩增出了150、354和518 bp的特异性片段,而多花黄精不扩增任何片段,实验操作便捷,结果重复性好。通过对市场上8份黄精块茎材料的鉴定,SCAR分子鉴别技术的可靠性进一步得以验证。结论本实验开发的SCAR分子技术可用于长梗黄精种的辅助鉴别。