26个金苦荞品系品质性状与农艺性状的遗传变异分析

金苦荞是近些年创制的苦荞与金荞麦种间杂交形成的双二倍体杂种半多年生新荞麦种类(Fagopyrum tatari-cymosum),为了探讨该荞麦种类的农艺性状和品质性状的遗传规律,以26个高产金苦荞品系为材料,对其品质性状和农艺性状进行了遗传变异研究、相关性分析和聚类分析。结果表明:(1)金苦荞品质性状的变异系数大小表现为醇溶蛋白含量>谷蛋白含量>黄酮含量>总蛋白含量>球蛋白含量>清蛋白含量>淀粉含量。(2)金苦荞农艺性状的变异系数大小表现为主茎分枝数>基部20 cm内节数>主茎粗>籽粒面积>千粒重>主茎节数>株高>籽粒长宽比>籽粒宽>籽粒长>果壳率>籽粒周长>籽粒直径。(3)相关性分析中,黄酮含量与清蛋白含量呈显著正相关;醇溶蛋白含量与主茎节数、基部20 cm内节数、主茎粗呈显著或极显著正相关,与千粒重、籽粒面积、周长、宽、直径呈显著或极显著负相关;淀粉含量与籽粒面积、长、直径呈显著正关系。(4)聚类分析将26个金苦荞品系分为了3个类群,其中类群I属于高淀粉、矮秆、多分枝、低果壳率、大长粒型品系,类群Ⅱ属于高蛋白、高秆、粗壮、粒型偏小的品系,类群Ⅲ属于高品质、高产、大粒品系。该研究结果为金苦荞的选育提供了理论依据。

金荞麦转录组SSR位点分析及分子标记开发

金荞麦具有较高的医疗保健价值,目前缺乏相应的分子工具用于系统评价金荞麦资源以保护及利用种质资源,SSR标记能够应用于植物多样性评价、品种鉴定以及遗传图谱构建等领域。为揭示金荞麦根系转录组SSR分布特征,开发更多有价值的SSR标记,本研究利用Krait软件对其46923个Uingenes序列的SSR位点进行检索和标记开发。结果显示,在1783个Unigenes序列中包含1961个SSR位点,SSR分布频率为3.80%,平均分布间距为1/17.00 kb;其中三核苷酸重复基序数量最多(54.92%),其次是单核苷酸重复基序(23.36%)和二核苷酸重复基序(10.76%);共发现104种重复基序,其中A/T的出现频率最高(23.10%),其次是AAG/CTT(16.32%)和AG/CT(5.61%)。随机合成了115对SSR引物,基于12份金荞麦种质资源检测其多态性,结果得出98对引物(85.2%)能扩增出目标条带,其中36对引物有多态性。单个SSR引物平均能检测到3.83个变异位点,多态信息含量(PIC)为0.15~0.96,平均为0.53;12个金荞麦之间的遗传相似系数为0.47~0.76,平均值为0.55,表明12个金荞麦种质具有一定的遗传多样性。本研究鉴定金荞麦根系转录组SSR标记,有效增加了金荞麦遗传多样性评价、品种鉴定和重要性状遗传机制的解析等研究中可用的分子标记,为金荞麦分子育种的深入研究奠定了基础。

Effects of Light Intensity on Growth, Development and Formation on Fagopyrum cymosum

Effects of light intensity on growth, development and formation on Fagopy- rum cymosum were explored with natural light intensities at 100%（A）, 85.2%（B）, 75.8%（C） and 59.7%（D）. The results showed that the decline of light intensity re- duced nutrient growth period, so that plant growth stage entered in advance and extended, which indicated that the decline of light intensity would lower leaf number and area, the number of twigs from the stem, as well as photosynthate. Further- more, the reduction degree increased upon light intensity decrease degree, and the proper shading improved stem height and leaf area enhanced before growth term.

野生金荞麦种质资源异地繁殖与保护研究

野生金荞麦(Fagopyrum cymosum)是野生荞麦资源中分布区域最为广泛和应用价值最大的野生种,具有较高遗传多样性。但受环境及人为因素影响,金荞麦野生资源流失严重,急需开展资源保护工作。本研究以考察搜集的野生金荞麦资源为材料,比较了有性繁殖和无性繁殖对野生金荞麦异地繁殖的差异,探讨了不同地理环境下采用块茎繁殖、枝条扦插繁殖和种子繁殖3种方式对野生金荞麦异地繁殖的影响。结果显示,块茎繁殖相对更好,异地繁殖构成较大群体后利于其异交结实,原生境海拔高度与气候条件与繁殖地的差异对野生金荞麦的萌发及生长繁殖存在影响,昭觉县的地理条件适合开展野生金荞麦异地繁殖。该研究结果对金荞麦的异地繁殖和保护策略的制定具有一定的参考价值。

金荞麦有效成分及含量变化研究

采用HPLC法对金荞麦(Fagopyrum cymosum)的有效成分进行了分析。结果表明,金荞麦含有芦丁、槲皮素和表儿茶素等有效成分,但不同器官的含量差异较大。芦丁含量以花、叶较高,种子居中,茎和根状茎很低。槲皮素含量则以种子最高,花其次,叶、茎和根状茎较低;表儿茶素含量以根状茎最高,花和种子的含量甚微,茎和叶中未见有表儿茶素成分。金荞麦叶中的芦丁含量以及根状茎中的表儿茶素含量在开花结实期达最高峰,以后逐渐降低。

金荞麦抗菌活性研究

目的探讨金荞麦乙醇提取物乙酸乙酯的萃取部分(待测样品)的抑菌作用,并对此部分进行分离纯化以研究其抗菌活性的物质基础。方法与复方板蓝根颗粒做对比,采用平皿稀释法及动物实验对待测样品进行体外及体内实验,测定其对各试验菌的最小抑菌浓度(M IC)和对肺炎链球菌感染小鼠的体内保护作用。并采用多种色谱方法对此部分进行分离纯化。结果体外抑菌试验表明,待测样品对乙型溶血性链球菌、肺炎球菌有明显的抑制作用;体内抑菌实验表明此部分对肺炎球菌菌株所致的小鼠感染有保护作用;从该活性部分分离得到8个化合物为:反式对羟基桂皮酸甲酯(trans-p-hydroxy c innam ic m ethy l ester,I),3,4-二羟基苯甲酰胺(3,4-d ihydroxybenzam ide,II),原儿茶酸(protocatechu ic ac id,III),原儿茶酸甲酯(protocatechu ic ac id m ethy l ester,IV),木犀草素(lu teo lin,V),槲皮素(querc itrin,V I),芸香苷(ru tin,V II),(-)-表儿茶素[(-)-ep icatech in,V III]。结论待测样品在体内及体外均有较强的抑菌活性,而具有抗菌作用的物质基础为酚酸类及黄酮类化合物。

金荞麦中的酚酸类成分

目的:研究中药金荞麦中的化学成分。方法:采用多种色谱方法分离化学成分,依据理化性质、波谱数据分析进行结构鉴定。结果:从金荞麦中分离鉴定了4个酚酸类成分,分别为反式对羟基桂皮酸甲酯(trans-p-hy-droxy cinnamic methyl ester,Ⅰ),3,4-二羟基苯甲酰胺(3,4-dihydroxy benzamide,Ⅱ),原儿茶酸(protocatechuic acid,Ⅲ),原儿茶酸甲酯(protocatechuic acid methyl ester,Ⅳ)。结论:其中化合物Ⅰ,Ⅱ,Ⅳ为首次从荞麦属植物中分离得到。

铝对荞麦和金荞麦根系分泌物的影响

以荞麦和金荞麦为实验材料,用砂培方法研究Al胁迫下荞麦和金荞麦根系分泌电解质、糖和氨基酸的变化。结果表明,Al胁迫条件下,电解质外渗率、糖类随Al3 + 浓度升高而增加;在低浓度Al3 + 作用下,随处理浓度的升高,氨基酸分泌量增加,当处理浓度高于相应浓度时,氨基酸分泌量随浓度升高而减少。Al胁迫使荞麦和金荞麦根系分泌物的种类和浓度发生改变。

药用金荞麦“3414”施肥效应研究

目的:研究重庆渝西紫色土N、P、K不同施用量和不同组合方式对金荞麦根茎产量的影响,探索该类型土壤下的施肥优化方案。方法:采用"3414"施肥设计方案设计实验,在Excel 2003、SPSS 13.0、Matlab 7.0和Word2003下对数据处理,根据双聚原矢车菊苷元含量评定其品质。结果:不同施肥组合,肥料的有效转化率有差异,其中有效转化率最高组合为N3P2K2,为97.09%,最低组合为N0P2K2,为4.32%;除空白组外,N0P2K2组产量最低为186 kg/667 m2,N2水平15 kg/667 m2,另外两种肥料组合在高、中、低三个水平上差异不大;一元、二元、三元函数拟合效果都较为理想,其中R2值排前三的函数是N、K效应函数、N效应函数和N、P、K三效应函数;不施肥组双聚原矢车菊苷元含量最高为8.67%,高N、高K组其含量降低,但所有的含量均高于7.14%。结论:不同施肥组合,对单一肥料的转化率有一定影响;该类土壤N肥施用量是决定其产量的关键肥料,故应偏重于氮肥施用;可以采用N、K效应函数、N效应函数和N、P、K三效应函数任意一种作为指导该类型土壤的施肥依据;施肥后各组药效成分含量虽然有差异,但不降低金荞麦品质。

金荞麦Fr4诱导HL-60细胞凋亡及对端粒酶活性的影响

目的 研究金荞麦有效部位Fr4能否诱导HL-60细胞凋亡及对端粒酶活性的影响。方法 用MTT法检测Fr4对细胞增殖的影响；光学显微镜和透射电镜观察细胞形态改变；Annexin—V／PI双染法检测细胞膜介导的凋亡；琼脂糖凝胶电泳观察DNA碎片；TRAP—PCR-ELISA检测端粒酶活性。结果 金荞麦Fr460～240mg·L^-1能诱导HL-60细胞凋亡，电镜观察到典型的凋亡细胞，电泳呈现出阶梯状条带，流式细胞仪检测到早期凋亡细胞数随剂量的增加而升高。MTT法示金荞麦Fr4抑制HL-60细胞增殖，并且呈剂量依赖性趋势，药物作用24h的IC50为115mg·L^-1，Fr4诱导HL-60细胞凋亡过程中，端粒酶活性下降。结论 金荞麦Fr4可诱导HL-60细胞凋亡，其机制可能与端粒酶活力下降有关。

渝东地区药用保护植物金荞麦群落数量分类和排序研究

在群落调查的基础上,采用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势对应分析(DCA)对重庆东部地区药用保护植物金荞麦群落进行数量分类和排序.TWINSPAN等级分类将金荞麦群落的116个样方分为14组,根据植被分类原则划分为14个群系,并论述了各群系的特征.分类结果反映了植物群落类型与环境梯度之间的关系,并在DCA二维排序图上得到了较好的验证.物种的DCA排序结果反映了光照、海拔等环境因子的梯度变化,表明光照和海拔是决定群落组成和空间分布的主要限制性影响因子.

金荞麦的离体快繁及同源四倍体的诱导

该试验结果表明 :金荞麦的快繁技术最适宜的培养基为MS附加 2mg/LBA ,0 .2mg/LIBA ;同时 ,结合组织培养技术进行的多倍体诱导试验结果表明 :在组织培养条件下 ,将其带绿色芽点的愈伤组织和无菌苗浸泡在不同浓度的秋水仙素溶液中或接种于添加一定浓度秋水仙素的培养基上处理一定时间后再进行培养 ,均可诱导金荞麦多倍体的产生 ,但以浸泡愈伤组织的效果较好 ,最高的诱导率可达 43.3%。通过试管苗茎尖染色体显微观察 ,鉴定出同源四倍体 。

金荞麦总黄酮下调NR2B表达改善IBS大鼠痛觉过敏

目的观察金荞麦总黄酮(Fag)对IBS样结肠刺激大鼠模型(CI模型)内脏敏感性的改善作用和对模型脊髓后角和海马内NMDA受体亚基NR2A、NR2B的影响。方法采用结肠刺激新生期乳大鼠法来制作IBS样CI模型。CI大鼠成年后给予口服Fag 2周,并用腹壁撤退反射(AWR)评分评价给药后CI大鼠内脏高敏感性的变化,用免疫组化法和蛋白印迹法进一步观察其脊髓后角和海马内NMDA受体亚基NR2A、NR2B的变化。结果和对照组比,CI组AWR评分明显增高,而高剂量Fag明显降低CI组的AWR评分。对照组脊髓后角、海马均可见NR2A、NR2B亚基表达,但CI组只有NR2B亚基表达增强,且高剂量Fag可降低其表达,NR2A亚基表达在各组变化不大。结论 Fag通过下调致敏中枢上脊髓后角和海马的NR2B表达对IBS样CI大鼠的痛觉过敏有改善作用。

金荞麦籽粒中总黄酮提取工艺研究

对金荞麦籽粒中总黄酮的提取工艺进行了研究,通过单因素试验和正交试验确定乙醇提取最佳工艺条件是:乙醇浓度为80%,料液比为1∶40,提取温度为60℃,提取时间为2.5h。

金荞麦提取物抑制肿瘤细胞侵袭、转移和HT-1080细胞产生Ⅳ型胶原酶的研究

目的探讨金荞麦提取物对肿瘤细胞侵袭和转移的影响。方法以人工重组基底膜及小鼠黑色素瘤高转移株自发性肺转移模型观察了金荞麦提取物对Ｂ１６－ＢＬ６细胞的体外抗侵袭活性和体内抗转移作用；用聚丙烯酰胺凝胶电泳法进一步观察了其对人纤维肉瘤ＨＴ－１０８０细胞Ⅳ型胶原酶的产生及活性的影响；同时用ＷＳＴ法观察了该药的细胞毒性。结果金荞麦提取物在１００ｍｇＬ－１剂量下能明显抑制Ｂ１６－ＢＬ６细胞侵袭；在２００ｍｇｋｇ－１剂量下能有效抑制Ｂ１６－ＢＬ６黑色素瘤细胞在Ｃ５７／ＢＬ６小鼠体内自发性肺转移。该药对Ｂ１６－ＢＬ６和ＨＴ－１０８０细胞无明显细胞毒作用。该药能抑制ＨＴ－１０８０细胞Ⅳ胶原酶的产生，但对酶的活性无明显影响。结论金荞麦提取物具有明显的抗癌侵袭和转移的作用。

金荞麦地上部分化学成分的研究

从金荞麦地上部分中分离得到１１个化合物，其中８个鉴定为苯甲酸，β谷甾醇，５，５′二呋喃醛基二甲醚，对羟基苯甲酸，芸香甙，槲皮素，胡萝卜甙和琥珀酸。其中５，５′二呋喃醛基二甲醚为首次从荞麦属植物中分得，琥珀酸为本种植物中首次分得。

金荞麦对克雷伯杆菌肺炎大鼠肺组织损伤的保护作用及其机制

目的:研究金荞麦对克雷伯杆菌肺炎大鼠肺组织损伤的保护作用及其机制。方法:复制克雷伯杆菌肺炎大鼠模型。随机将雄性SD大鼠分成正常对照组、模型组、金荞麦(生药6、3、1.5 g/kg)组、左氧氟沙星(25 mg/kg)组。观察肺组织的病理改变,测大鼠血清中IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、ICAM-1及INF-γ含量,采用免疫组化测肺组织中TNF-α、ICAM-1及NF-κB p65蛋白表达和原位杂交法测肺组织巨噬细胞炎症蛋白-2(MIP-2)mRNA表达。结果:模型组大鼠的肺脏组织损伤明显,血清中IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、ICAM-1及INF-γ含量升高,模型组大鼠肺组织中TNF-α、ICAM-1、NF-κB p65的蛋白表达和MIP-2mRNA的表达均较对照组显著增强(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,金荞麦组和左氧氟沙星组大鼠肺组织损伤明显改善,血清中IL-6、IL-8、CAM-1及IFN-γ含量显著降低(P<0.05或P<0.01),肺组织中TNF-α、ICAM-1、NF-κB p65蛋白表达和MIP-2 mRNA的表达显著减弱(P<0.05或P<0.01)。结论:TNF-α、ICAM-1、NF-κB p65及MIP-2的表达上调参与了肺炎大鼠肺脏组织的损伤,金荞麦通过下调其表达来保护肺炎大鼠肺组织的损伤作用。

11份野生金荞麦资源的性状表现与聚类分析

为了在金荞麦育种和生产中有效利用野生种质资源,对从各地收集的11份野生金荞麦进行田间试验,观察其性状表现,并作聚类分析。结果表明：不同来源的野生金荞麦的叶面积变异幅度最大,为29.2～82.8cm^2、变异系数达38.04%,其中来自罗甸金荞麦的叶面积最大,为87.4cm^2;其次是贵阳金荞麦,为82.8cm^2;水城的叶面积最小,为29.2cm^2。营养成分中粗蛋白含量为2.98%～3.69%,变异系数为7.1%。11份野生金荞麦资源中来自罗甸、平坝和贵阳的金荞麦叶面积较大、粗蛋白含量较高且粗纤维含量较低,其叶面积分别为87.4cm^2、78.2cm^2和82.7cm^2,粗蛋白含量分别为3.69%、3.59%和3.48%,粗纤维分别为1.62%、1.64%和1.71%。从表型性状聚类分析可将11份资源分为4类,其中第Ⅰ类具有高产牧草的特性,可从中选育出高产品种;从营养聚类分析可将11份资源分为2类,其中第Ⅰ类的粗蛋白较高且粗纤维和木质素较低,可作为高蛋白的金荞麦育种材料。

金荞麦高聚原花青素的氢化降解反应

以金荞麦提取高聚原花青素为原料,通过氢化降解的方法将高聚原花青素变为低聚原花青素,研究温度、压力、催化剂、时间对于氢化降解转化率的影响。结果表明:在反应温度为120℃,反应压力为3MPa,Pd/C催化剂用量为0.3g/150mL,反应时间为3.5h时,降解效果为最佳,平均聚合度由6.3降为2.2。并且经过HPLC分析确定,得到降解效果。

金荞麦片对脾虚湿热证腹泻型肠易激综合征大鼠免疫炎症和内脏高敏感性的影响

目的:研究金荞麦片对脾虚湿热证肠易激综合征腹泻型(diarrhea-predominant irritable bowel syndrome,IBS-D)大鼠免疫炎症和内脏高敏感性的影响.方法:选取SPF级新生SD大鼠,采用高乳糖饲料+慢性束缚+夹尾刺激诱导IBS-D大鼠模型.造模成功后,将实验动将物随机分为正常对照组(A组)、模型对照组(B组)、金荞麦片高剂量组(C组)、中剂量组(D组)、低剂量组(E组)、谷参肠安组(F组),金荞麦片组分别给予高剂量[6 g/(kg·d)]、中剂量[3 g/(kg·d)]和低剂量[1.5 g/(kg·d)]中药灌胃,谷参肠安组给予谷参肠安2 g/(kg·d),正常组和模型组分别给予等容积生理盐水灌胃,1次/d.灌胃4 wk后,行直肠内球囊扩张实验(colorectal distention,CRD),观察腹肌收缩反射(abdominal withdrawal reflex,AWR),评估大鼠结肠转运和感觉功能,放射免疫法检测血清肿瘤坏死因子-(tumor necrosis factor-,TNF-)、白介素-17(interleukin 17,IL-17)、IL-10、P物质(substance P,SP)和降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)含量,荧光定量PCR检测肠组织5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、5-羟色胺3受体(5-hydroxytryptamine 3 receptor,5-HT3R)、神经激肽受体-1(neurokinin receptor 1,NK1R)和细胞间黏附分子(intracellular adhesion molecule-1,ICAM-1)mRNA表达水平.结果:与模型组比较,金荞麦片各剂量组大鼠结肠转运功能及内脏高敏感性明显降低(P<0.05或0.01),大鼠血清TNF-(2.81 ng/L±0.67 ng/L,2.76 ng/L±0.31 ng/L,2.91 ng/L±0.77 ng/L vs 3.77 ng/L±0.44 ng/L)、IL-17(2.01 ng/L±0.76 ng/L,2.14 ng/L±0.29ng/L,1.98 ng/L±0.11 ng/L vs 2.47 ng/L±0.33 ng/L)及SP(38.22 pg/mL±3.15 pg/mL,37.55 pg/mL±2.63 pg/mL,42.01 pg/mL±3.79pg/mL vs 43.19 pg/mL±4.28 pg/mL)含量均较模型组降低.IL-10(137.25 ng/L±6.2 ng/L,135.90 ng/L±4.4 ng/L,121.70 ng/L±5.11 ng/L vs 82.09 ng/L±5.33 ng/L)和CGRP(155.09 ng/L±4.38 ng/L,142.02 ng/L±2.44 ng/L,158.25ng/L±4.02 ng/L vs 107.31 ng/L±3.96 ng/L)明显升高(P<0.05或0.01).肠组织5-HT(0.74±0.43,0.97±0.91,0.66±0.29 vs 1.27±0.45)、5-HT3R(1.01±0.35,1.14±0.76,1.47±0.65 vs1.61±0.03)、NK1R(1.07±0.58,0.98±0.67,0.88±0.79 vs 1.47±0.94)和ICAM-1(0.81±0.55,0.96±0.19,0.72±0.93 vs 1.33±0.26)mRNA表达水平下调(P<0.05或0.01),尤以金荞麦片高剂量组为优.结论:金荞麦片可降低IBS-D大鼠内脏高敏感性,有效抑制免疫炎症反应,多靶点、多层次地参与调节胃肠动力.金荞麦片对实验性IBS-D具有量效依赖作用.