药用植物土沉香种苗分级标准的研究

【目的】探讨土沉香种苗的分级标准。【方法】采用逐步聚类分析方法,以苗高和地径为苗木分级的质量指标,采用欧氏距离法对初始分级结果进行修正。【结果】结合苗木生产实际,提出以苗高、地径作为土沉香种苗的分级指标。制定出土沉香种苗的分级标准为:Ⅰ级苗:苗高≥35.59 cm,地径≥0.56 cm;Ⅱ级苗:21.42 cm≤苗高<35.59 cm,0.45 cm≤地径<0.56 cm;Ⅲ级苗:苗高﹤21.42 cm,地径﹤0.45 cm。【结论】本研究结果可为土沉香药材(国产沉香)专业化、规模化和规范化生产和开发利用提供一定的参考依据。

遮光条件下不同种源土沉香幼苗的光合特性与生长速率分析

以3个来源于广东茂名的土沉香〔Aquilaria sinensis(Lour.)Spreng.〕种源(大白、小白和大黄)和1个来源于云南的土沉香种源的1年生幼苗为研究对象,对不同遮光条件下〔相对光强100%(对照,自然光强)、50%、25%和5%〕4个种源幼苗叶片的净光合速率(Pn)的光响应和CO2响应曲线、光合和气体交换参数、叶绿素含量和叶绿素a/b(Chla/b)值进行了分析,并比较了4个种源幼苗的相对生长速率(RGR)。结果表明:4个种源的Pn均随光合光量子通量密度的增加而上升,且对照组各种源的Pn值均明显高于各处理组;4个种源的Pn值均随胞间CO2浓度的升高或相对光强的增大逐渐提高。随相对光强的降低,4个种源的最大光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率、最大电子传递速率、最大羧化速率和磷酸丙糖利用速率均下降或显著下降(P<0.05),而表观量子效率则略有升高。在相对光强100%～25%条件下,随相对光强降低,4个种源的叶绿素含量显著提高、Chla/b值显著减小;大白和小白种源的RGR逐渐增大,大黄种源的RGR差异不显著,而云南种源的RGR显著减小。而在相对光强5%条件下,大黄和云南种源的叶绿素含量显著降低,Chla/b值显著增大,RGR显著减小;大白和小白种源幼苗全部死亡。由种源间的比较可见:4个种源的各项光合参数以及叶绿素含量、相对生长速率均有一定的差异,其中云南种源的各项指标总体上均最低。综合来看,土沉香为半阳生植物,对不同的光环境表现出相对较强的适应性。

遮阴处理对土沉香幼苗生长和叶片解剖特征的影响

研究不同光处理(100%,50%,25%和5%自然光)对土沉香幼苗形态和解剖特征的影响,以了解土沉香幼苗叶片形态结构对光的适应规律。结果表明,不同光强对3个土沉香种源(大白、大黄和云南)的解剖结构和生长参数有不同程度的影响。随着光强的减弱,3个种源幼苗的主脉、叶厚、栅栏组织、叶上表皮细胞厚度总体上都呈显著下降的趋势(P<0.05),而海绵组织厚度呈上升趋势,叶片下表皮细胞厚度变化幅度不一;随着光强的减弱,3个种源的叶面积比和比叶面积升高,云南种的总生物量和绝对生长速率随之下降,而大白和大黄的总生物量和绝对生长速率在50%和25%光强下高于100%和5%光强下的值。除大黄的比叶重为50%高于其他光强下的值,大白和云南的比叶重以及3个种源的根重比均随着光强的减弱而下降。总之,3个土沉香种源幼苗在不同光强下通过其形态上的一系列改变来适应光环境,云南种在自然光强下(100%)生长良好,而大黄和大白在中光环境下(50%)生长最好。

白木香群体的表型多样性分析

采集广东、广西、海南和云南4个省9个居群的174个白木香样品,分别测量其10项形态性状,并进行方差、相关和聚类分析.文中还以欧式平均距离10为阈值,采用UPGMA法将白木香聚成了4组.方差分析表明,各性状在白木香居群间和居群内均存在广泛的变异性,居群间F值在6.520～13.867之间,而居群内F值在24.033～94.081之间.居群内平均方差分量为52.62%,说明居群内的变异是白木香表型变异的主要部分.白木香居群间的平均表型分化系数为33.38%,说明居群内的多样性程度大于居群间.多重比较还表明,白木香各居群间的变异系数和相对极差均无显著性差异.另外,各地理因子中,海拔对性状的影响较大,其次是年均气温和年降雨量.

土沉香小孢子发生与雄配子体发育的细胞学观察

利用普通光学显微镜对土沉香小孢子发生与雄配子体发育的过程进行了观察。结果表明:土沉香小孢子发生与雄配子体发育过程均正常;花药4室,花粉囊壁由4层细胞组成,分别是表皮、药室内壁、中层和绒毡层,绒毡层的类型为腺质绒毡层,药壁形成方式为双子叶型;小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,形成的四分体大多为四面体型,少数为左右对称型;成熟花粉粒为二细胞型。还利用扫描电镜对土沉香的成熟花粉进行了观察,发现成熟花粉呈球形,表面为具钝三角形投影的基柱所组成。萌发孔小,边缘不清晰,不易被观察到。

正交实验设计优化白木香ISSR-PCR反应体系的研究

利用正交实验设计的方法,对白木香ISSR-PCR(简单重复序列区间-多聚酶链式反应)反应体系中的5种主要因素(dNTP、Mg2+、模板DNA、引物和Taq酶)在4个水平上进行优化筛选,建立了白木香ISSR-PCR反应的最佳体系(25μl)为:dNTP 0.2 mmo1/L、Mg2+2.5 mmol/L、引物0.5μmol/L、模板DNA 100 ng和Taq酶1.0 U。通过梯度PCR反应得到相应引物的最佳退火温度为49.2℃。这一体系的建立为今后利用ISSR标记技术研究白木香的遗传多样性提供了标准化程序。

四批通体香沉香药材的挥发油成分分析

采用水蒸气蒸馏法提取4批通体香沉香药材中的挥发油,并用GC-MS对挥发油成分进行分析。结果表明,从4批样品的挥发油中均鉴定出38个成分,其相对含量总和分别为93.59%、97.53%、91.37%和95.62%;5个特征性成分的相对含量之和分别为24.42%、34.77%、19.91%和24.35%;结香12个月的通体香沉香药材挥发油的总挥发性成分与特征性成分的相对含量与对照药材相近,结香15个月的通体香沉香药材挥发油的总挥发性成分与特征性成分的相对含量超过对照药材。

环境因子对白木香结香质量的影响

通过调查取样,结合实验分析,探讨了白木香结香质量与环境因子的关系。结果表明,与土壤相关的因子中,发现与结香质量相关性较高的土壤因子有p H值、交换性钙和交换性镁。结香质量较好的样品中,有3/4的生长在阳坡,1/2的生长在平地,这也说明充足的光照和平缓的地势对白木香的结香质量是有利的。本研究初步证实环境因子与白木香结香质量有一定关联性,其有深入、系统研究的价值,为探讨环境因子与白木香结香质量相关性的研究提供了参考。

白木香核型与Giemsa C-带带型研究

目的:研究白木香染色体的核型与C-带带型,为该种鉴定、起源、良种培育等的研究提供细胞学资料。方法:核型分析采用常规压片法,C-带带型用改良BSG法。结果:白木香体细胞染色体数目2n=16,核型公式为K(2n)=2x=16=6m+6sm+4st,染色体相对长度组成2n=16=4L+4M2+6M1+2S,属于"2B"型。白木香8对染色体共有34条C-带带纹,C-带带型公式为2n=2x=16=4C+2I+2T+2CI++2CI+T+2CI+T++2I+T+。结论:白木香染色体的不对称性较高,处于较进化地位,为进一步研究提供参考。

紫外分光光度法测定沉香药材中2-(2-苯乙基)色酮类化合物总含量!

建立了测定沉香药材中2-(2-苯乙基)色酮类化合物总含量的紫外分光光度法。结果表明,2-(2-苯乙基)色酮类化合物对照品溶液和沉香药材2-(2-苯乙基)色酮提取液在230nm波长下均有较强吸收,建立的方法重复性好,在5h内稳定性良好,加样回收率为101.24%(RSD=2.25%),具有操作简便、快速、准确度高、用样少的特点,可用于沉香药材中2-(2-苯乙基)色酮类化合物总含量的快速测定,以及对不同沉香药材进行品质评价。

白木香基因组DNA的提取及AFLP银染体系的建立

用改良的CTAB法提取不同居群的白木香基因组DNA,通过优化AFLP技术中关键步骤的参数,建立适合白木香的AFLP银染反应体系。结果表明,改良的CTAB法提取的白木香基因组DNA纯度高,完整性好,满足AFLP分析的要求;250ng的基因组DNA用EcoRI和MseI37℃消化3h后可以被完全酶切,酶切产物和接头经16℃连接过夜后,用带有一个选择性碱基的引物和带有3个选择性碱基的引物分别进行预扩增和选择性扩增,扩增产物经变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,用AgNO3染色得到了清晰的指纹式样,为下一步的遗传分析奠定了基础。

土沉香扦插和嫁接技术研究

[目的]研究土沉香扦插和嫁接技术。[方法]分别对5年生、15年生及30年生母树的插穗和接穗在早春与晚秋2个不同时间进行扦插和嫁接,研究不同浓度(1 000、1 500、2 500 mg/L)下不同生长调节剂(IAA、IBA、NAA、ABT)对不同成熟程度的穗条(嫩梢、中等梢及老熟梢)处理后,其插穗和接穗的成活率,同时研究大树嫁接的不同砧木株高(50、80、100 cm)条件下老熟梢嫁接的成活率,并对土沉香扦插和嫁接2种无性繁殖方式的成活率进行比较。[结果]使用1 500 mg/L IBA处理穗条的成活率高于其他生长调节剂;老熟梢成活率高于嫩梢及中等梢;土沉香秋季扦插与嫁接的成活率高于春季;在大树嫁接中,当砧木株高100 cm时,插穗的成活率最高;土沉香穗条嫁接相比较扦插成活率更高。[结论]土沉香无性繁殖中采用嫁接方式,并选择老熟梢进行嫁接,在进行大树嫁接时,选择株高100 cm的砧木。

不同结香方法白木香的解剖构造比较

白木香(Aquilaria sinensis)为沉香来源树种,在我国亚热带地区作为珍贵树种广泛种植,但因目前人工结香产量及质量不高,沉香产业发展受到极大限制。为研究白木香结香生理过程,开发白木香人工结香技术,对打孔火烙法、剥皮法、虫蛀、化学试剂A法的结香样品进行解剖观察,发现深色次生代谢产物、再生组织、胼胝质、晶体等的形成与分布存在差异。所有方法中仅化学试剂A形成的次生代谢产物沉积(结香)区域呈块状,其余方法形成的结香区呈薄层状或点状或束状。结香区域化学试剂A>伤及木质部的剥皮法/打孔火烙法>新鲜虫蛀>不伤及木质部的环剥树皮法。初步估计化学试剂A的结香量最大,但由于深色次生代谢产物在细胞腔的富集量不同,需结合含量测定及化学分析进一步判断。研究发现不同结香方法结香后木间韧皮部边缘1~2层薄壁细胞均无深色次生代谢产物沉积。打孔火烙法和两种不同程度剥皮法均刺激白木香形成再生组织,再生组织是否由IP分化而来还有待进一步研究;化学试剂A刺激未造成白木香形成再生组织且未见明显木质化,成功避免了阻隔层的形成,因此可形成块状结香区域;虫蛀样品可能因创伤时间较短而尚未形成再生组织,但沉香层木间韧皮部中的细胞明显木质化。新蛀虫口处胼胝质堆积,说明胼胝质参与了创伤防御反应。

白木香种质资源遗传多样性研究进展

遗传多样性作为生物多样性的重要组成部分,是生态系统多样性和物种多样性的基础。白木香是中国、日本、印度以及其他东南亚国家的传统名贵药材和名贵天然香料,具有极高的经济价值,研究其遗传多样性具有重要的理论和实践意义。介绍了白木香的资源分布情况,从形态学水平、细胞学水平、生化水平、分子水平综述了白木香种质资源遗传多样性的研究进展。总体而言,白木香具有较高的遗传变异水平。并针对白木香种质资源研究中存在的问题提出建议与展望,以期为进一步研究白木香资源提供借鉴与参考。

白木香响应真菌侵染与机械损伤胁迫的生理机制

[目的]为研究白木香受到胁迫的生长与防御过程,探明其结香过程的生理响应机制。[方法]以3年生白木香为对象,应用注射真菌菌剂与机械钻孔2种诱导结香方法对白木香进行制香,通过分析其调控生长与防御的激素含量、抗氧化酶活性、防御物质总酚与总萜含量以及光合与叶绿素荧光特性,研究白木香对真菌侵染与机械损伤胁迫的生理响应机制。[结果]在胁迫初期,与防御反应相关的激素茉莉酸、水杨酸、乙烯前体含量在胁迫处理组中显著升高,而与生长相关的激素赤霉素与生长素含量降低;在胁迫后期,茉莉酸、水杨酸与乙烯前体含量逐步降低,而赤霉素与生长素的含量逐渐增加。胁迫处理初期的抗氧化酶活性与总酚、总萜的含量显著高于对照组;抗氧化酶活性增幅随处理时间的延长而减小,总酚和总萜含量随处理时间的延长而增加,但增幅速率降低。胁迫处理1~3个月的光合作用与叶绿素荧光受到抑制,而胁迫处理第6个月时,光合与荧光得到恢复。[结论]当白木香受到真菌侵染与机械损伤胁迫时,激活防御反应的激素含量显著升高,抗氧化酶活性增加,同时次生代谢防御产物酚类与萜类增加,光合作用受到抑制;随着时间的延长,白木香生长获得恢复,胁迫得到缓解。说明白木香结香过程是防御反应加强,产生沉香物质,且是生长与防御的动态平衡过程。

不同损伤处理对土沉香光合特性及叶绿素荧光参数的影响

【目的】研究不同损伤处理对土沉香叶片的光合特性和荧光参数的影响,提高沉香结香率,使结香质量接近天然品质,满足医药卫生需要,维护人民群众健康,实现野生土沉香资源的保护和可持续利用。【方法】以15年生土沉香为材料,在1月份进行不同程度的损伤处理(A,不去枝去根;B,去枝去根1/3;C,去枝去根2/3;D,截干),对处理后叶片的光合参数及叶绿素荧光参数进行测定,以不施行任何处理作对照。【结果】B、C、D处理下土沉香叶片的光合参数与对照相比均有显著差异,这可能是由于损伤后叶肉细胞的光合能力增强所致,尤以截干处理下土沉香叶片的光合参数均显著增加,表明此种损伤处理下土沉香的叶片光合能力最强;A、B、C处理下叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)及PSⅡ潜在活性(Fv/F0)与对照相比均无显著差异。【结论】截干处理下土沉香的光合特性和荧光参数与对照相比呈显著差异,截干处理显著提高了土沉香的光合作用,A、B、C处理不会对土沉香树体的生长造成较大影响,而光合能力强弱及光合产物积累量与结香状况之间存在何种联系还有待进一步探讨。

土沉香(瑞香科)的地理分布研究

通过查阅文献资料、标本馆的标本信息以及实地调查对土沉香的地理分布状况进行了分析。结果表明,在我国土沉香主要分布于广东、广西、海南、云南、香港及澳门等地。此外,在台湾、福建和四川金沙江干热河谷等地区也有部分的人工栽培。目前导致土沉香濒危的主要原因在于长期以来人们对野生大树的掠夺性采伐,导致土沉香母树的不断减少,从而使其种群更新难以顺利地进行。因此,要对土沉香的资源状况进行研究,为土沉香的可持续开发利用提供科学依据。

分子对接技术筛选沉香中抗新型冠状病毒活性成分

从沉香中筛选潜在的抗新型冠状病毒活性成分,指导以沉香小分子作为SARS-CoV-2潜在阻断剂和抑制剂药物的研发。根据沉香已知的化学成分,采用分子对接的方法,以血管紧张素转化酶-2(ACE2)、SARS-CoV-2的3CL水解酶(3CLpro)为靶标,通过结合打分值以及与靶蛋白受体的相互作用模式,获得沉香中具有潜在抗SARS-CoV-2活性的化学成分。分子对接结果表明:共有6种化学成分可作为ACE2结合阻断剂,有4种化学成分可作为3CLpro抑制剂,且均为2-(2-苯乙基)色酮类化合物;主要作用方式为氢键、疏水、π-π共轭作用力,其中5,6,7,8-四羟基-2-(3-羟基-4-甲氧基苯乙基)-5,6,7,8-四氢-4H-色原烯与靶标蛋白形成的氢键数目最多,分子对接效果最优。基于分子对接的虚拟筛选方法可快速筛选沉香中潜在的抗新型冠状病毒活性成分,其中5,6,7,8-四羟基-2-(3-羟基-4-甲氧基苯乙基)-5,6,7,8-四氢-4H-色原烯可优选作为后续抗SARS-CoV-2药物的研究。研究结果可指导以沉香小分子为前体的COVID-19的新药研发。

虫漏沉香中2-(2-苯乙基)色酮类化合物的研究

目的:研究白木香野生虫漏沉香的化学成分。方法:采用了硅胶、Sephadex LH-20凝胶柱、半制备高效液相色谱等分离纯化单体化合物,通过核磁共振波谱和质谱等鉴定结构,并运用HPLC-UV对沉香四醇作定量分析。结果:从野生虫漏沉香中分离得到9个2-(2-苯乙基)色酮类化合物,分别鉴定为:异沉香四醇(1)、沉香四醇(2)、(5S,6R,7S,8R)-5,6,7,8-四羟基-2-[2-(4-甲氧基)苯乙基]色酮(3)、(5S,6R,7S,8R)-5,6,7,8-四羟基-2-[2-(2-羟基)苯乙基]色酮(4)、aquilarone E(5)、aquilarone D(6)、aquilarone A(7)、(6S,7S,8S)-6,7,8-三羟基-5,6,7,8-四氢-2-[2-(3-羟基-4-甲氧基)苯乙基]色酮(8)和6,8-二羟基-2-[2-(3-羟基-4-甲氧基)苯乙基]色酮(9)。化合物2的含量为2.67%,沉香浸膏得率为49.84%。结论:化合物1~9均为首次从野生虫漏沉香中分离得到。

白木香苗木质量分级标准研究

为探讨白木香(Aquilaria sinensis(Lour.)Spreng.)苗木质量分级标准,于白木香苗木主产区采集10批次1011株白木香实生苗为研究材料,测量10个主要的质量指标,进行描述性统计、相关性分析、主成分分析和K-聚类分析,结合苗木实际生产情况,对白木香苗木进行等级划分。通过分析并结合实际生产情况最终确定选取苗高、地径和分枝数3个指标作为等级划分的依据,将白木香苗木分成3个等级,最终分级标准为:Ⅰ级苗:苗高≥112 cm、地径≥11 mm、分枝数≥3,Ⅱ级苗:112 cm>苗高≥89 cm、11 mm>地径≥9 mm、3>分枝数≥2,Ⅲ级苗(不合格苗):苗高<89 cm、地径<9 mm、分枝数<2。最终的等级划分结果可用于白木香苗木质量分级标准的建立、区分苗木等级、排除不合格苗并对合格苗木进行定价,保证白木香产业规模化、专业化和规范化,并保障沉香资源可持续性发展。