铁皮石斛不同繁殖代数遗传稳定性RAPD的研究
云南珍稀植物铁皮石斛研究初报
云南珍稀植物铁皮石斛研究初报(1.云南森林自然中心,云南昆明6502242.云南省农科院农业环境资源研究所特色植物研发中心,云南昆明650224)摘要:铁皮石斛为传统中药,由于其生长条件要求苛刻,自然繁殖率低,自然产量十分有限,加之其药用价值昂贵,遭到过度采挖,野生资源濒临灭绝.采用组织培养繁育和野生种植技术,成功实现了铁皮石斛人工繁育和大田栽培,组培苗大田移植成活率达95%以上.大田栽种2a后,可收鲜石斛 4500~7500kg/hm【sup】2【/sup】.文中重点阐述了铁皮石斛的组织培养、生根苗炼苗驯化、田间管理及收获加工等人工繁育和大田栽培技术.铁皮石斛种苗人工繁育与农田集约化栽培技术的成功,有效地挽救了这一濒危珍稀物种,为保护生物多样性和铁皮石斛的可持续利用创出了一条新途径.关键词:铁皮石斛;人工繁育;组织培养;栽培技术中图分类号:S759.82文献标识码:A文章编号:1671-3168(2011)02-0050-03PreliminaryReportonYunnanRarePlantDendrobiumOfficinalPANShi-ping【sup】1【/sup】,LIShi-zong【sup】1【/sup】,YANGBao-ming 【sup】2【/sup】,LIYong-ping【sup】2【/sup】(1.ForestandNatureCenterofYunnanProvince,Kunming650224,China2.R&DCen terofFeaturedPlants,InstituteofAgriculturalEnvironmentandResources,YunnanAcademyofAgriculturalScienc es,Kunming650224,China)Abstract:DendrobiumOfficinalehasbeenusedasatraditionalChinesemedicine withhighmedicinalvalue,itswildliferesourceisendangeredduetothelowrate ofnaturalreproduction,demandinggrowthconditions.andover-excavation.Inthisstudy,tissueculturepropagationandplantingtechniquesw ereappliedtothesuccessfullyachieveartificialbreedingandfieldcultivati onofDendrobiumOfficinale,withmorethan95%ofthesurvivalrateoftransplant edseedlingsinthefield.Theproductionrateisapproximately4500~7500kg/hm 【sup】2【/sup】offreshDendrobiumOfficinalepermuaftertwoyearsoffieldplantation.Techni quesofartificialbreedingandfieldcultivationwereelaboratedinthispaper. ThesuccessfulachievementofartificialbreedingandfieldcultivationofDendrobiumOfficinalerepresentsaneffectiveandnewwaythatwouldsavethisrarean dendangeredspeciesandprotectbiologicaldiversity.Keywords:DendrobiumOfficinale,tissueculturepropagation,artificialbree dingcultivationtechniques收稿日期:2011-02-14修回日期:2011-03-21.作者简介:潘仕萍(1982-),女,云南威信人,助理工程师.从事林业业务工作.石斛(Dendrobium)是兰科(Orchidaceae)植物,我国常用中药之一,药用始载于《神农本草经》,列为上品,称其“主伤中、除痹、下气、补五脏、虚劳羸瘦、强阴”,历代本草和《中华人民共和国药典》均有记载,早在宋代《名医别录》中就记载“石斛生六安、山谷、水旁、石上”.后有《本草图经》载称“今荆州、充州、寿州、庐州、江州、温州、台州亦有之,以云南广南者为佳”.石斛是滋阴要药,具有厚肠胃、轻身延年、滋阴清热、生津益胃、润肺止咳、润喉明目、润肤养颜、延年益寿之功效,中医广泛应用.据当代医学实践,铁皮石斛(DendrobiumofficinaleKimuraetMigo)还具有提高机体免疫力、抗衰老、降血糖、抗肿瘤等功效.对因工作学习紧张劳累、烟酒过度等引起的虚火上升等有显著的缓解效果.调查发现,目前石斛类植物全球共有1500多种,我国有84种2变种,其中以铁皮石斛滋阴效果最好,药用价值最高.然而,由于长期采挖,又因森林遭受破坏,生态环境恶化,铁皮石斛野生资源几乎枯竭而处于濒临灭绝的境地.国家第一批《中国珍稀濒危保护植物名录》中将其列为濒危种类之一.石斛种子较小,不含胚乳,在自然条件下很难萌发,分株繁殖很慢.用组织培养方法,大量、快速繁殖性状一致的试管苗是解决种苗不足的有效而实用的技术.石斛试管繁殖技术归纳起来有以下几个方面:在外植体选择上有种子、茎段、茎尖、叶片等,都可诱导分化成苗.由于种子数量大,繁殖率高,繁殖速度快,成苗较整齐,应用得最多.对不同培养阶段(种子萌发、增殖培养、壮苗培养、生根培养),筛选适宜的培养条件(培养基种类、天然添加物、湿度、光照)等,以期缩短试管苗生长周期,提高壮苗率.栽培试验表明,试管苗的质量对移栽成活率和后期生长有很大影响.因此,在试管苗培养中获得整齐一致的壮苗至关重要.选育出产量高、质量稳定、适宜性强的优良品种是发展石斛种植业的基础.云南省农科院农业环境资源研究所特色植物研发中心经过数年的探索,掌握了铁皮石斛组织培养快速繁殖技术,克服了组培苗大田栽培难关,成活率几乎达到95%以上,栽培2a后即可获得商品药材.1组织培养1.1外植体类别采用广南野生铁皮石斛蒴果.1.2培养条件1)诱导培养基:1/2MS+6-BA0.5mg+NAA0.05mg/L+马铃薯5%+香蕉2%2)增殖培养基:1/2MS+6-BA1.5mg+NAA0.10mg/L+马铃薯5%+香蕉5%3)生根培养基:1/2MS+NAA0.20mg/L+马铃薯5%+香蕉5%以上培养基均附加0.1%的活性炭、3%的白糖、0.6%琼脂,pH值5.8,培养温度为(25±2)℃,光照12h/d,光照强度2000LX左右.1.3生长与分化情况1.3.1外植体的获得10~11月份,从植株上切取蒴果,在流水下冲洗,用加有少量洗衣粉和1滴吐温-80的水振荡冲洗5min,然后用水冲洗干净.在无菌的条件下,用 75%的酒精消毒30s,再用加有1滴吐温-80的0.1%升汞溶液浸泡10min,最后用无菌水冲洗4~5次.用无菌滤纸吸去蒴果表面水分,将蒴果切为两半,把种子均匀播到诱导培养基上.1.3.2原球茎的诱导外植体在培养基诱导培养基上培养20d后,种子转绿,部分种子开始萌动,35d后80%的种子开始萌发,20%的种子产生具有细小白色绒毛的类原球茎.1.3.3原球茎增殖培养将诱导培养中产生的萌动芽和类原球茎分开,接种到增殖培养基上,20d后萌动芽和类原球茎开始分化产生不定芽(类原球体成芽分化率92.2%),芽健壮,50d后芽高度达3cm以上.1.3.4生根培养将增殖培养中高度达3cm以上的芽接种到生根培养基上,15d后茎节开始生根,30d后,生根率达95%以上,60d后,当苗高8cm以上具6~8片叶,便可将生根瓶从培养车间转移到阳光大棚,进行壮苗培养.1.3.5壮苗培养将组培车间达到出瓶标准的生根甁苗转移到阳光温棚,进行阳光壮苗30d.使苗根系发达,茎秆粗壮,叶片开展度好,叶色油润、浓绿增强适应力,提高驯化苗成活率,驯化苗成活率可达95%以上.2生根苗炼苗驯化2.1穴盘选择不同规格的穴盘对种苗的生长影响差异很大,生产中应根据种苗大小、生长速度等因素来选择适当穴盘,以兼顾生产效能和种苗质量,本研究选用50孔穴盘.2.2消毒包括种苗消毒、穴盘消毒、基质消毒、苗床消毒等.种苗消毒采用2000倍多菌灵药液浸泡10min,穴盘播种前必须清洗干净,后采用0.1%高锰酸钾药液进行消毒处理,未经消毒的穴盘禁止反复使用.苗床在每育一批种苗后都要进行消毒处理.基质采用2000倍多菌灵药液浸泡24h,然后堆捂发酵2~3个月.2.3基质配制炼苗基质用纯松树皮,规格大小为0.5cm×0.5cm,经消毒、发酵,并喷水充分湿润,不能有块状,使之手握成团,松手即散.2.4移栽定植要保证每个穴孔都有种苗,并且都要在孔的正中,移栽深度要适宜,不能埋到茎基部.3田间管理根据当地气候特点、并遵循铁皮石斛组培苗生长规律及时进行田间管理,原则如下:移栽的第一步主要是保湿,促进根系生长,提高成活率.移栽成活后,保湿加肥,促进苗生长和分枝,并注意病虫害的防治.此外,要注意及时拔草、打苔、修整、及时剪去枯茎、病茎和生长过密的茎枝以促进萌发健壮的新茎枝.移栽 1~1.5a后,剪枝采收,施肥促长新枝.3.1移栽定植后管理移栽定植后,浇透定根水,用遮光网遮光80%,并根据空气温湿度适当进行叶面喷雾,防止叶面脱水.7d后,逐步适当增强光照,避免强光直射.一般白天棚内保持27℃,夜间不低于15℃,15d后遮光70%,适时适量补水,防止干燥.每周用75%的百菌清600倍液喷雾一次,防病保苗.水肥管理是穴盘炼苗驯化能否成功的关键因素,频繁浇水会加速基质养分淋失,降低透气性,不利于根系生长,同时湿度过大会诱致病害发生,增加病害发生的机会,造成根腐、茎腐、叶斑病等病害的发生.但如果水长期没有浇透,则会抑制根系及植株生长,苗生长整齐度差,严重影响苗正常发育,出现落叶、封顶等情况.因此穴盘苗浇水方法很重要,应在早晨浇足、浇透水,不要每天都浇水,做到适时适量浇透水,对水分不足的孔穴,可在下午进行点片补水.炼苗驯化20d 后,施用颗粒缓释肥30kg/hm【sup】2【/sup】,用0.1%花多多进行叶面喷雾,以保证种苗健壮、整齐.3.2病虫害防治搞好大棚的温度湿度调控,以及通风透气工作,以防病虫害发生,倘若发生黑腐病、炭疽病等,常用75%的百菌清600倍液或25%瑞毒霉600倍液,连续喷2~3次,间隔7~10d.可采用在苗床周围撒生石灰等方法防治蜗牛.4收获加工铁皮石斛组培苗通过农田栽培2a后开始采收.采收时用剪枝剪刀从茎基部剪下.剪割时,应收老留幼,剪大留小.将采收的铁皮石斛剪成一定的长度,放在炭火上烘焙.边搓揉边干燥,使成螺旋状或弹簧状,反复多次,直到不变形,即成传统中药——铁皮枫斗.5结语野生石斛为濒危珍稀中药材.应用上述技术,以铁皮石斛蒴果作为外植体进行组织培养可繁育出人工种苗.同时,通过人工集约化栽培技术,模拟野生铁皮石斛自然生长条件,营造适于铁皮石斛生长要求的湿度、温度、荫蔽等的环境,并结合人工配制基质,组培苗移植成活率可达95%以上,生长整齐、健壮,大田栽种 2a后,可收获鲜石斛4500~7500kg/hm【sup】2【/sup】,其主要生物活性成分与野生铁皮石斛相近.铁皮石斛人工繁育与农田栽培技术的成功,有效地挽救了这一濒危物种,为保护生物多样性和铁皮石斛的可持续利用创出了一条新途径.参考文献:[1]倪勤武,来平凡,陈益平.富阳市野生铁皮石斛资源调查与驯化栽培研究[J].中医正骨,2005(2):21-22.[2]郭洪波.铁皮石斛(Dendrobiumcandidum)组培快繁及其抗癌作用的研究[D].沈阳农业大学,2008.[3]肖颖.铁皮石斛组织培养技术及玻璃化防止措施研究[D].信阳师范学院,2010.[4]黎万奎,胡之璧,周吉燕,等.人工栽培铁皮石斛与其他来源铁皮石斛中氨基酸与多糖及微量元素的比较分析[J].上海中医药大学学报,2008(4):80-83.[5]俞婕,赵凯鹏,董飞,等.野生铁皮石斛内生菌的分离及促生作用研究[J].现代农业科技,2010(9):96-97.[6]苏江.铁皮石斛液体悬浮培养生产多糖的研究[D].广西大学,2007.[7]顾慧芬,庄意丽,梅其春.铁皮石斛试管苗的RAPD分析及其特异性鉴定引物设计[J].复旦学报(自然科学版),2007(3):401-405.[8]刘婷婷,伍建榕,合灿帆.铁皮石斛菌根化研究[J].北方园艺,2008(9):107-109.[9]范俊安,张艳,王昌华,等.铁皮石斛快速繁殖研究进展及存在的问题和对策[J].重庆中草药研究,2002(1):47-48.[10]郑志仁,朱建华,李新国,等.铁皮石斛的离体培养和快速繁殖[J].上海农业学报,2008(1):19-23,137.[11]本刊编辑部.我国高产栽培名贵药材“铁皮石斛”获得成功[J].中国药业,2004(2):27.[12]范俊安,张艳,李泉森,等.铁皮石斛种子培养试验研究[J].重庆中草药研究,1999(2):48-49.作者:潘仕萍李世宗杨宝明李永平本信息为51石斛网提供:买铁皮石斛,鲜石斛,铁皮枫斗,紫皮石斛,枫斗等产品都可以到 51石斛网去看看/article/20120730510.html。
药用植物组培课程应注重“遗传变异与中药材品质关系”的讲授
药用植物组培课程应注重“遗传变异与中药材品质关系”的讲授随着植物组织培养技术的成熟,其在中药材生产方面的应用日益广泛。
利用植物组织培养技术进行药用植物的快速繁殖,有效地解决了部分药用植物、尤其是珍稀药用植物的繁殖难题,为保障药材供应、保护野生药用资源作出了重要贡献。
我校的一些专业,如中药资源学、药学、中药学等,开设了“药用植物组织培养”课程,并开出全校性选修课对学生开放。
使学生们对药用植物组织培养的原理、技术系统及其应用有了很好的了解和掌握,对这一新技术在药用植物种苗快繁、脱毒、复壮,药用有效成分的生产,药用植物资源保护、人工生产和可持续利用等方面的巨大作用有了深刻的认识。
但组培快繁技术在原理上即存在产生遗传变异的可能性,在实际生产过程中也出现了影响中药材品质的现象。
对这一点,各个相关院校(也包括我校)在授课过程中未引起足够的重视。
因此,本文就组培快繁中遗传变异对中药材品质的影响进行初步探讨,以期为完善授课内容、在实践中进一步重视起到抛砖引玉的作用。
1.药用植物组培快繁应用广泛,已成为成熟的常规技术。
1937年,White认为在特定环境下植物的全能性处于被抑制状态,而这些特定的环境一旦改变,其全能性必将重新表现出来,于是开展了如何激发植物细胞全能性的研究,细胞全能性的发挥、也就是培养材料的再生能力,是组织培养成功与否的关键[1]。
植物组织培养以植物细胞的全能性为理论基础,应用无菌培养的方法,在人工调控的条件下培养植物的一个离体部分使其生长或发育。
该方法开始于19世纪后半叶,至今已发展成为一项成熟的常规技术。
药用植物的快速繁殖即是利用组织培养方法将植物体某一部分组织(或细胞)进行培养,并诱导分化成大量的小植株,从而达到快速无性繁殖的目的。
组培快繁是解决很多药用植物自然繁殖能力低、资源匮乏等问题的重要技术,且因其属于无性繁殖,可以避免有性生殖常常引起的后代性状分离的问题。
我国药用植物的组培研究,是从1964年罗士韦教授等对人参组织的培养开始的。
石斛属植物化学成分和药理作用的研究进展
石斛属植物化学成分和药理作用的研究进展一、本文概述石斛属(Dendrobium)植物,作为一种重要的中药材,具有悠久的药用历史。
近年来,随着现代科学技术的发展,对石斛属植物化学成分和药理作用的研究不断深入,揭示了其丰富的生物活性及药用潜力。
本文旨在综述石斛属植物的主要化学成分,包括多糖、生物碱、黄酮类化合物等,以及这些成分在抗肿瘤、抗氧化、抗炎等方面的药理作用研究进展。
通过梳理和分析相关文献,以期为石斛属植物的深入研究和临床应用提供参考。
二、石斛属植物的化学成分石斛属植物是一类具有丰富化学成分的中药材,其主要包括多糖、生物碱、黄酮类化合物等多种化学成分。
这些成分的存在不仅赋予了石斛属植物独特的药理活性,也为其在中医药领域的应用提供了物质基础。
多糖是石斛属植物中含量较高的一类化学成分。
多糖具有良好的免疫调节作用,可以提高机体免疫力,对抗病毒、细菌等外来病原体。
多糖还具有抗氧化、抗肿瘤等多种生物活性,对维持人体健康具有重要意义。
生物碱是石斛属植物中的另一类重要化学成分。
生物碱具有广泛的生物活性,如抗炎、抗菌、抗病毒等。
同时,一些生物碱还具有明显的抗肿瘤作用,对多种肿瘤细胞具有抑制作用。
黄酮类化合物也是石斛属植物中的重要化学成分之一。
黄酮类化合物具有良好的抗氧化作用,可以清除自由基,保护细胞免受氧化损伤。
同时,黄酮类化合物还具有抗炎、抗过敏等多种生物活性,对维持人体健康具有重要作用。
除了以上三类化学成分外,石斛属植物中还含有其他多种化学成分,如酚酸类、甾醇类、挥发油等。
这些成分的存在也为石斛属植物的药理作用提供了物质基础。
石斛属植物中含有多种化学成分,这些成分的存在不仅为其独特的药理作用提供了物质基础,也为石斛属植物在中医药领域的应用提供了广阔的前景。
未来,随着对石斛属植物化学成分和药理作用的深入研究,相信会有更多的应用被发掘出来。
三、石斛属植物的药理作用石斛属植物,作为传统中药材,具有广泛的应用价值和深远的药理作用研究前景。
石斛的药食同源功效——以铁皮石斛为例
石斛的药食同源功效——以铁皮石斛为例作者:王含芝熊梓君郝蓉蓉郭雅敏来源:《海外文摘·学术版》 2019年第11期王含芝熊梓君郝蓉蓉郭雅敏(陕西师范大学生命科学学院,陕西西安 710119)摘要:本文主要描述了石斛食用药用的发展历史,石斛的种质资源,并以铁皮石斛为主阐述了其药食同源功效;旨在提高人们对石斛的认知度,引起社会对铁石斛药食同源功效的关注,拓广石斛的应用价值,进而推动石斛种质资源的收集、保存和育种工作的开展以及铁皮石斛系列产品的开发。
关键词:铁皮石斛;药食同源;种质资源;主要功能;产品市场中图分类号:R2-03文献标识码:A 文章编号:1003-2177(2019)11-0125-041 石斛简介石斛(学名:Dendrobium nobile Lindl),又名仙斛兰韵、不死草、还魂草、紫萦仙株、吊兰、林兰、禁生、金钗花等。
茎直立,肉质状肥厚,稍扁的圆柱形,长10~60厘米,粗达1.3厘米。
为中国中草药中的常用药。
据清代医家赵学敏的《本草纲目拾遗》中可知,石斛可“清胃,除虚热,生津,已劳损,以之代茶,开胃健脾。
”在1995年出版的《中国植物志》[1]中,兰科石斛属项下共收载了76个植物种(含2个变种),2010年将石斛、铁皮石斛收入2010年版《中华人民共和国药典》[2]。
石斛多生长于云南,广西,台湾,四川等地[3]现代药理研究表明,石斛含有石斛碱、石斛次碱、6-羟基石斛碱,以及多糖,人体必需的氨基酸和微量元素等多种活性成分。
2 石斛的历史石斛属药材自2000年前的《神农本草经》中便有药用的记载,且被列为上品[4]。
石斛最早出现在《名医别录》中,至《神农本草经》正式定名,至今已拥有2000多年的药用历史。
2018年4月27日,卫健委发文“为进一步做好按照传统既是食品又是中药材物质(以下简称食药物质)管理工作,按照《食品安全法》规定,我委正会同有关部门和单位研究调整食药物质目录,拟在前期工作基础上,再增补一批物质。
铁皮石斛不同阶段多糖和甘露糖含量研究
s m a l 1 . ( 3 ) De n d r o b i u m o f h ' c i n a l e f r o m t i s s u e c u l t u r e a t d i f f e r e n t s t a g e s a l l c o n t a i n a b u n d a n t p o l y s a c c h a r i d e
W e i Hu a n pi ng e t a 1 .
( S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f I n s t i t u t e , Z h e j i a n g I n t e r n a t i o n a l S t u d i e s Un i v e r s i t y , Ha n g z h o u 3 1 0 0 1 2 , C h i n a )
安徽农学通报 , An h u i A g r i . S c i . B u l 1 . 2 0 1 4, 2 0 ( 2 0 )
2 9
铁皮石斛不 同阶段 多糖和甘露糖含量研究
魏欢平 李 翠 罗 罡 张思思 林 星贝 贺筱蓉
( 浙江外 国语学 院科学技术学 院 , 浙江杭州 3 1 0 0 1 2 )
的石斛不 同阶段 中, 都含有丰富的多糖和甘露糖 , 具有较 高的营养价值; 原球 茎与鲜条的多糖和甘露糖含量
差 异 虽然 不 大 , 但 与 鲜条 相 比 , 具 有 生长 时 间短 、 简单 易得 等优 势 。 ( 4 ) 在 当今 野 生铁 皮石 斛 紧缺 的情 况 下 , 通
过 组培 方 式获得 的铁 皮 石斛 原球 茎和丛 生 芽 , 可 以弥补 野生铁 皮 石斛 资 源不足 的 问题 。
石斛生药学综述
3 DNA指纹图谱分析方法DNA 指纹图谱泛指一切具有某一种质特异性的谱带,目前它是区分不同的种质资源,鉴别不同种和品种的有力工具,且不受组织部位、发育时期和外界环境等因素的影响。
目前,在石斛属植物上应用较多的主要有以下5种。
3.1 RAPD图谱朱胜男等[1] 利用18条RAPD引物就区分开31种石斛属植物。
肖鲲等[2] 则报道了用RAPD技术构建石斛属内7种石斛和一种石仙桃属植物的RAPD 指纹图谱。
而在种内,包英华等[3] 和丁鸽等[4] 分别采用RAPD技术分析了不同产地的野生美花石斛( D. loddigesii )和铁皮石斛,筛选的引物均能有效地鉴别各自不同的野生居群。
上述丰富的扩增多态性证明,RAPD技术对石斛种质及其石斛伪品的鉴定是有效的。
3.2 AFLP图谱Zhu和Li [5] 利用AFLP技术分析了中国石斛的37个种和源于日本、韩国的63个石斛杂交品种,8对引物共扩增出1655条多态性带。
白音[6] 利用筛选的8 种coR I和Mse I选择性引物组合也将41种药用石斛及其混淆品完全区别开。
Li等[7] 则利用AFLP标记技术分析了12个铁皮石斛居群,发现居群内存在遗传分化,而居群间遗传变异达26.97%。
这些结果证明,AFLP标记可用于石斛原生种、商业品种以及混淆品的指纹图谱研究,而对石斛居群遗传多样性和居群结构研究同样有效。
虞泓等[23]采用扩增片段长度多态性(AFLP)技术对石斛内4个种和1个外类群种进行基闪组DNA多态性分析.结果从64对引物组合中选出5对引物组合构建了5个种的DNA图谱.通过聚类分析。
石斛属4种植物聚成一个大类,彼此关系得到了很好的分辨,并获得了bootstrap 检验的有力支持.该实验充分说明AFLP技术可用于药用石斛DNA指纹图谱研究.3.3 SSR图谱Yue等[8] 以42个石斛杂交品种为材料开发了14个SSR多态性标记,并将其用于石斛品种鉴定和石斛新品种的保护。
铁皮石斛phytocyanin基因家族全基因组分析
in symbiotic with Tulasnella calospora and asymbiotic germinated seeds from D.( ̄icinale hy using RNA-seq data
showed that 1 6 DoPCs were expressed in symbiotic germinated seeds,and DoUCL2,4 and DoENODLI 4 had the highest expression with different levels. Seven DoPC genes were obviously up—regulated and only one was down—reg-
Research Institute of Forestry,Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091,China)
Abstract:[objective]To study the sequence characteristics of Dendrobium off icin rIfP[Method]Local BLASTP was used to search the phytoo,an,in gene of D.t ̄ cinale(DoPCs)in the database of Dendrobium whole genome,and
铁皮石斛药理作用研究综述
教育管理农业科学N O N G Y E KE XU E铁皮石斛药理作用研究综述内蒙古大学生命科学学院柳俊邙新雨摘要:铁皮石斛是我国及亚太地区一种传统的名贵中药材,为进一步探讨铁皮石斛的药用价值,综述了铁皮石斛具有抗氧化、增强机体免疫力、降血糖、抗疲劳、抗肿瘤、促消化、促进唾液分泌等药理作用,具有广阔的市场前景和巨大的开发利用价值。
关键词:铁皮石斛;药用价值;药理作用铁皮石斛(Dendrobium candi⁃dum)又名铁皮枫斗,在民间也有铁吊兰、铁皮兰以及黑节草之称。
铁皮石斛是一种草本植物,为兰科(Orchida⁃ceae)石斛属(Dendrombium),味甘、淡,性属微寒,具有滋阴清热和养胃生津的功效。
作为传统名贵中药材之一,铁皮石斛在民间有着“中华九大仙草之首”的美誉,是一种具有多种生物活性物质的珍贵中药。
目前,它在中成药、中药材等方面具有广阔的市场。
经现代科学研究证明,铁皮石斛中含有的主要活性成分为石斛多糖、石斛碱、氨基酸、黄酮苷、芪类及相关衍生物。
石斛多糖具有抗氧化、增强免疫力、止渴和治疗糖尿病、血管疾病的药理作用,石斛中的芪类、酚类、黄酮类和二苯乙烯化合物具有抗氧化活性。
一、药理作用(一)抗氧化作用生物体的氧化衰老是随着时间推移而不可抗拒的必然过程,在自由基理论中,自由基被认为是生物体氧化衰老的主要原因,因此清除自由基的能力经常被作为抗氧化能力的评价指标。
外界普遍认为铁皮石斛良好的自由基清除能力是其抗氧化活性的基础。
2007年,何铁光等发现发现铁皮石斛原球茎多糖DCPP1a-1能明显抑制OH-和O2-的过多产生,在动物细胞细胞器和相关组织水平上具有较好的体外抗氧化能力。
2009年,鲍素华等学者深入研究发现,铁皮石斛多糖的分子质量大小与其体外抗氧化活性有关。
不同分子量分布的多糖在不同抗氧化体系中表现出不同的活性,均能在一定程度上抑制DNA损伤。
体内实验表明,铁皮石斛水提物能显著降低受辐射处理小鼠肝组织中的MDA含量,具有一定的抗氧化损伤作用。
铁皮石斛功能基因研究概况
铁皮石斛功能基因研究概况作者:王胤骁何鹏飞梁志庆来源:《云南中医中药杂志》2021年第08期摘要:铁皮石斛是我国传统名贵药材,近些年,随着分子生物学技术的进步,铁皮石斛在分子方面的研究快速发展,在分子鉴定、遗传多样性、功能基因克隆分析等方面并取得了一定进展。
通过查阅相关文献,综述铁皮石斛功能基因在生长发育调控、次生代谢产物合成和抗环境胁迫三个方面的研究进展,以期为该领域的进一步研究及铁皮石斛的科学、有效、合理利用提供理论依据。
关键词:铁皮石斛;功能基因中图分类号:R282 文献标志码:B 文章编号:1007-2349(2021)08-0088-03铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)系兰科石斛属多年生植物,为我国传统名贵药材,以新鲜或干燥的茎入药,在《神农本草经》和《本草纲目》中均被列为上品,具有滋阴清热、养阴生津、温胃明目、补肾益力等功效。
目前,铁皮石斛已经在种质资源[1]、化学成分及药理作用[2-4]、组织培养[5]、质量控制[6]等研究方面取得了丰硕成果。
近些年,随着分子生物学技术的进步,铁皮石斛在分子方面的研究快速发展,在分子鉴定、遗传多样性、功能基因克隆分析等方面并取得了一定进展。
铁皮石斛功能基因研究主要集中在3个方面:生长发育调控功能基因、次生代谢产物合成功能基因和抗环境胁迫功能基因。
笔者从这三个方面对近年来铁皮石斛功能基因研究进展进行归纳和总结,以期为该领域的进一步研究及铁皮石斛的科学、有效、合理利用提供理论依据。
1 铁皮石斛生长发育调控功能基因研究蛋白质可逆磷酸化是真核生物体调节细胞周期的基础机制,而蛋白激酶(protein kinases,PK)和蛋白磷酸酶(protein phosphatase,PP)是蛋白质可逆磷酸化的关键调控酶,在植物体的信号转导途径和生理代谢过程中起重要调节作用。
刘亮亮等[7]通过对铁皮石斛蛋白磷酸酶2A基因(PP2A)进行催化亚基基因克隆、生物信息学、表达模式等研究,发现DoPP2A在根中发挥一定生理作用。
铁皮石斛的研究进展
量的比较研究 ,采用提取总多糖后 ,用苯酚 - 硫酸法测定 ,结 类直接与疗效相关 。金蓉鸾等在 1981 年就对 11 种石斛的
果认为两类铁皮石斛所含总多糖无显著差异 ;表明组织培养 总生物碱测定方法进行了研究 。到目前为止 ,研究人员从 13
和人工栽培得到的铁皮石斛质量与野生 的 一 致 。王 世 林 种石斛中分离获得 29 个生物碱 ,其中有 5 种含有石斛碱类
石斛的最佳栽培季节为每年 3 - 6月和 9 - 11 月 ;施用外源 核的化合物 ,它们分别为 : 鼓槌菲 Chrysotoxene[17 ] 、毛兰菲
生长素对促进产量效果明显 ;共生菌对移栽苗提高成活率有 Confusarin[17 ] 、 EpheranthoB、 Denbinobin、 Moscatin、 2, 72
铁皮石斛常以铁皮枫斗的形式作为药材使用 。铁皮枫 斗是将铁皮石斛的茎 ,在烘烤干燥时手工双向扭曲成螺旋弹 簧状的传统药材 ,目的是将铁皮石斛表皮细胞外的角质层破 裂 ,使有效成分在煎煮时容易释出 。到 2006 年底全国有铁 皮石斛为原料的药品 2个品种 ,保健食品 79个品种 ;剂型有 颗粒剂 、胶囊剂 、软胶囊 、口服液 、丸剂 、茶 、饮料 、口含片等 。 1 组织培养研究
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
通的是“敞开棚 ”; 如同蔬菜大棚那样密闭的是“密闭棚 ”。
为对比不同石斛中多糖的差异 ,李满飞等对的 25 种石
研究认为黑棚优于白棚 ,敞开棚优于密闭棚 。这是由于白棚 斛属植物 36个样品的多糖含量进行了测定 ,发现不同品种
遮阳效果差 ,密闭棚使环境温度高 ,而使铁皮石斛产生“疯 之间多糖含量的差别非常大 ;凡达到传统标准所说的“质重 ,
利用分子标记检测霍山石斛不同继代次数试管苗的遗传稳定性
sb ut e t t e t a o l s s itie i i f ec n sto g me a ain r u c l rdi vr wi t e l f a u n n dw t no d se d,h u s r t s e u n i o h h ma r c l wa ma a i h u r h o v i o we
s b utrdi i owi tr l o tr e da dse sg e twhc e e ldta ih g n t tbl S u c l e vt t mae as f u es e n tm e u n r h i ma m n, ihrv ae t g e ei s i t Wa h h c a i y
c a g f ece r c f h a d u igt emae a o c l s T eg n t tbl f h o h n n erp ae l h eo t laa eo teb n , sn tr l f al . h e ei s it o D. u s a e s e e tdy n h n h i u c a i y
摘
要
分别 以霍 山石 斛成 熟种 子 、 茎段和 愈伤 组 织为 试 管苗 的 初始 材料 进 行继 代 培养 , 用 RA D、S R 利 P IS
以及 D L A P3种分 子标 记方 法对 不 同继 代 次数0 ̄ 4代) 的霍 山石 斛 试管 苗进 行 分 析 , 结果表 明 : 以成 熟种 子
较之 下 , 以成熟种 子和 茎段 为材 料 的继代 培养 是更 能稳 定遗传 的组 培快 繁方 式 。
关键 词 霍 山石 斛, 管苗, 试 继代 次数, 传变 异, 遗 分子标 记
利用RAPD和ISSR标记探讨我国茶树遗传多样性
利用RAPD和ISSR标记探讨我国茶树遗传多样性陈荣冰,林郑和,陈常颂,游小妹(福建省农业科学院茶叶研究所,福建福安 355000)摘要:利用RAPD和ISSR两种标记技术,分别对我国12个省(区)39个茶树种质资源进行遗传多样性检测和亲缘关系分析。
从供试的引物中筛选出具有多态性良好的RAPD引物20条,ISSR引物15条,对其39份茶树种质资源进行扩增。
结果表明:(1)20条RAPD引物共扩增出196条清晰的多态性条带,多态性条带比率为87.2%;15条ISSR引物共扩增到143条清晰的多态性条带,多态性条带比率为91.6%,ISSR检测出的多态性条带的能力优于RAPD。
(2) 基于RAPD分析的条带大小在300bp一3000bp之间,而ISSR条带大小在200bp一3000bp之间,故ISSR能检测到比RAPD 更多的遗传变异。
(3)虽然ISSR和RAPD的聚类分析结果存在一定的差异,对两种标记结果进行UPGMA聚类分析,还是呈极显著的正相关(r=0.842 )。
两种标记均能准确地把属原始类型的崇庆枇杷茶与英红1号与其它较原始类型与进化类型茶树种质资源区分开,聚类结果与传统经典分类相符,并揭示不同省区或同一省区不同地域的茶树种质资源的遗传差异与亲缘关系。
关键词:茶树;RAPD;ISSR;遗传多样性;亲缘关系Assessment of Genetic Diversity of Tea Detected byRAPD and ISSRCHEN Rong-bing LIN Zheng-he CHEN Chang-song YOU Xiao-mei(Tea Research Institute,Fujian Acaedemy of Agricultrual Sciences, Fu’an Fujian 355014,China)Abstract:RAPD and ISSR were used to detect the genetic diversity and relationships of thirty-nine tea germplasms from twelve provinces in china . A total of 20 RAPD primers and 15 ISSR primers were indentified with polymorphism among the primers. For RAPD markers, 196 polymorphic bands were produced and percentage of polymorphic bands(PPB) were (87. 2%). For ISSR marker, 143 polymorphic bands were generated, and PPB were 91.6%. Appearance,ISSR detection (91.6%) was higher than that in RAPD(87. 2%).Although the differences between the RAPD and ISSR dendrograms were observed. The significantly high correlation between RAPDs and ISSRs among 39 accessions was observed (r=0.842). Two kind of markers can accurately separate the primitive type Chongqingpipa and Yinhong 1 with other more primitive type and the evolution type tea. Molecular cluster results were obtained from RAPD and ISSR analysis, and they also matched well with the results of typical classification,and promulgated different provincial area or the identical provincial area but different region tea tree Genetic Variation and the relationship.Key words: tea tree;RAPD;ISSR;genetic diversity;relationships本研究采用RAPD和ISSR标记对我国12个省(区)39份茶树种质资源进行遗传多样性分析,其目的:(1)对比RAPD和ISSR在检测茶树种质资源遗传多样性时的效率和分辨力,评价它们在应用茶树居群遗传学和保护遗传学研究中的前景;(2)研究茶树种质资源DNA水平的遗传多样性的基础上,讨论我国茶树起源与进化。
铁皮石斛多糖累积规律研究进展(综述)
e f f e c i t v e c o mp o n e n t s i n D. o f i f c i n a l e . I n t h i s p a p e r , g e r m p l a s m, p h y s i o l o g i c l a p e i r o d , o r g n a o r i t s s u e ,
铁皮石斛 D e n d r o b i u m o ic f i n a l e K i m u r a e t Mi g o 又名黑节草,是兰科石斛属多年生附生草本植物 , 为我国名贵药材。据药典记载 , 铁皮石斛具有益 胃生津 、滋 阴清热等独特的药用价值u o铁皮石斛的
药用部位是新鲜或干燥茎 ,含有多糖 、生物碱、菲类 、联苄类 、芴酮化合物、糖苷类、氨基酸等多种 成分 ,其 中,多糖是铁皮石斛的主要有效成分【 2 。 】 ,其多糖 含量与铁皮石斛 的口感粘度正相关H 】 ,并在 增强免疫力 、抗肿瘤 等方面具有重要作用 。 多糖是一种高分子碳水化合物总称 , 指 由糖苷键连接构成的超过 1 0 个单糖分子 的大分子长链 , 通 常由几百甚至几千个单糖分子聚合而成 ,根据其组分 ,可分为均一性多糖与杂合性多糖r 7 】 。铁皮石斛 的多糖主要由 D . 木糖、L _ 阿拉伯糖 、D 。 甘露糖及 D 一 葡萄糖等单糖构成 , 其 中以 D 一 葡萄糖为主 ,占铁 皮石斛多糖 的 6 4 . 7 %【 8 】 。2 0 1 0 版药典规定 , 铁皮石斛多糖以葡萄糖计不得少于 2 5 . 0 %, 甘露糖峰面积与 葡萄糖峰面积 ( 内标 ) 的比值应为 2 . 4 ~8 . 0 【 1 】 。构成多糖 的糖类型和构 向对多糖 的生理活性影响显著 ,
基于分子标记的植物品种鉴定和遗传多样性研究
基于分子标记的植物品种鉴定和遗传多样性研究植物是地球上最重要的生物资源之一,它们可以提供食物、药品、材料以及保持生态平衡。
而植物品种鉴定和遗传多样性研究则是保护植物资源、促进植物遗传改良等领域非常重要的一环。
基于分子标记的技术已经成为当今最具前景和实用的辨认和分类植物品种以及研究遗传多样性的方法之一。
一、基于分子标记的植物品种鉴定方法植物品种是通过对植物形态、生物学、化学性状以及遗传特征的综合研究,确定其不同的品种和种属。
而传统的植物鉴定方法通常是基于形态学、生理和生化特征等进行的。
但这种方法存在很多局限性,如同种植物因地理环境等原因会产生一定的变异性,有时不利于明确鉴别。
而基于分子标记的植物品种鉴定方法,主要是利用分子生物学技术,运用多样的分子标记鉴定不同的植物品种。
现代分子标记技术为鉴定植物提供了一个新的角度,常用的分子标记主要包括核酸序列标记、蛋白质标记和DNA指纹图谱。
其中,核酸序列标记是现代分子生物学技术中最常用的技术之一。
它通过分析DNA序列的变异性和多样性,鉴定出不同品种之间的区别。
DNA指纹图谱则是对核酸序列基本特征与区别进行简化分析,建立一个可见的标记图谱,帮助准确辨认不同的品种和种属。
目前,基于分子标记的植物品种鉴定方法已经成功推广应用于许多植物学研究领域。
二、基于分子标记的植物遗传多样性研究植物遗传多样性研究是指通过对植物的遗传多样性进行系统、全面的观测、调查、分析和评价,以了解不同植物品种的基因组成、遗传变异特征等信息,评估植物资源的遗传多样性和遗传结构变化,以及制定有效的保护和利用策略等。
基于分子标记的植物遗传多样性研究是通过对植物基因组中的某些特定基因序列的变异聚类进行分析,来研究物种分化、育种和遗传演化等问题。
在分子标记方面,最常用的是RAPD、AFLP、SSR和SNP等技术。
这些分子标记通过对植物DNA序列特定的保守区域进行密集的扫描分析,从而揭示出其中存在的多态性位点和变异性系列。
铁皮石斛 基因组
铁皮石基因组1. 引言铁皮石斛(Dendrobium officinale)是一种珍贵的药用植物,属于兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium)。
在中国传统医学中,铁皮石斛被认为具有滋阴清热、益胃生津、明目强腰等功效,常用于治疗热病伤津、口渴舌燥、病后虚热等症状。
近年来,随着基因组学研究的深入,铁皮石斛的基因组结构和功能成为研究热点。
本综述将围绕铁皮石斛基因组的杂合度和结构特点、进化分析以及与药用价值相关的基因家族研究进行综述。
2. 铁皮石斛基因组的杂合度和结构特点铁皮石斛的基因组表现出较高的杂合度,这是由于其在长期进化过程中经历了多倍性和重组事件。
这些杂合性使得基因组存在多个序列类型,从而增加了基因组的复杂性和遗传多样性。
目前已经完成的铁皮石斛基因组测序揭示了其结构特点,包括染色体数目、基因数目和重复序列等。
然而,由于测序方法和数据解析的差异,不同研究中得到的基因组大小略有不同。
据报道,铁皮石斛的基因组大小在1.4-1.9Gb之间。
基因组中含有大量的重复序列,其中转座子是主要的重复元件,这可能与铁皮石斛的杂合性和进化历程有关。
3. 铁皮石斛基因组的进化分析铁皮石斛的基因组进化涉及多个层面,包括染色体数目和结构的变异、基因家族的扩张和收缩以及新基因的产生等。
研究发现,铁皮石斛基因组经历了复杂的进化过程,其中包括全基因组加倍和染色体重排等事件。
这些事件导致了基因组的杂合化和遗传多样性的增加,为铁皮石斛的适应和演化提供了遗传基础。
在铁皮石斛基因组的进化过程中,一些与次生代谢相关的基因家族表现出明显的扩张趋势,如黄酮类化合物生物合成相关的基因家族。
这些扩张的基因家族在铁皮石斛的药用价值形成中可能发挥了重要作用。
4. 与药用价值相关的基因家族研究铁皮石斛的药用价值与其次生代谢产物的种类和含量密切相关。
近年来,随着基因组学和代谢组学研究的深入,越来越多的与药用价值相关的基因和基因家族被发现。
4种石斛种间杂交、自交亲和性及蒴果生长影响的因素研究
4种石斛种间杂交、自交亲和性及蒴果生长影响的因素研究:石斛是兰科石斛属(Dendrobium spp.)植物的总称,不仅具有药用价值,还具有重要的观赏价值,花形花姿优美、花色鲜艳、花期长、许多种类具有芳香,既可作切花,也可盆栽观赏,深受人们的喜爱,被誉为“四大观赏洋兰”之一,在国际兰花市场上具有重要地位[1-2]。
观赏石斛育种是研究的重点和热点[3],美国、泰国、日本对石斛的育种研究较早,每年都培育出许多石斛新品种。
目前,国内对石斛的资源分布[3-5]、无菌播种、组织培养[6-11]以及药用成份和药理作用[12-13]研究较多,但相关石斛育种研究较少[14-16],国内尚无具有自主知识产权的石斛新品种。
种间杂交是培育石斛新品种的有效手段,广西有石斛原生种约30种,为石斛重要的中心产区。
本研究充分利用本地及其他省份引进的丰富石斛种质资源,对石斛属4个种进行正反交和自交,摸索不同种间杂交和自交亲和性,为石斛属杂交育种亲本的选择以及杂交组合的选配提供重要理论依据,并对杂交果生长动态进行研究,以期为有效促进杂交果发育以及进行杂种胚挽救提供技术依据。
1 材料与方法1.1材料供试材料为4个石斛原生种,即大苞鞘石斛(D.wardianum)、肿节石斛(D. pendulum)、报春石斛(D.primulinum)、美花石斛(D.londdigesii)。
1.2试验地概况试验地位于广西壮族自治区林业科学研究院花卉研究所花卉种质创新试验区内(22°56′N,108°21′E),海拔80~145 m,属南亚热带季风气候区,年平均气温21.8 ℃,1月均温12.8 ℃,7月均温27.8 ℃,≥10 ℃的年积温7 200 ℃,极端最低温 -1.5 ℃,极端最高温39.4 ℃,年降水量为 1 350 mm,年平均相对湿度为80%。
1.3试验方法采用双列杂交交配设计(表1),共设计16个授粉组合,其中种间杂交组合12个,自交组合4个。
铁皮石斛多糖生物合成分子机制研究
铁皮石斛多糖生物合成分子机制研究铁皮石斛(Dendrobium officinale)是一种珍稀药材,被广泛用于中药的制备和药用价值。
其多糖成分是其药用活性的重要成分之一。
多糖在铁皮石斛中具有多种生物活性,包括抗炎、抗氧化、免疫调节等多种保健功能。
因此,研究铁皮石斛多糖的生物合成分子机制对于深入了解其药用活性和开发新型药物具有重要意义。
1.铁皮石斛多糖的结构和药用活性铁皮石斛多糖主要由葡萄糖和木糖等单糖组成,具有多种不同长度和分支的结构。
研究表明,铁皮石斛多糖具有较高的抗氧化活性和免疫调节作用,能够增强机体的免疫功能,减少炎症反应,同时对神经系统和心血管系统的保护作用也备受关注。
2.铁皮石斛多糖的生物合成途径铁皮石斛多糖的生物合成是一个复杂的过程,涉及到多种酶和代谢途径。
通过对铁皮石斛组织和细胞的代谢途径和基因调控网络的研究,可以揭示多糖生物合成的分子机制。
目前,研究表明多糖生物合成的关键酶包括糖基转移酶、聚合酶等,这些酶对于多糖结构和功能的调控具有重要作用。
3.铁皮石斛多糖生物合成的基因调控铁皮石斛多糖的生物合成受到基因调控的影响。
利用转录组学和基因组学的方法,可以鉴定多糖合成途径中的关键基因和调控网络。
研究表明,一些转录因子和信号通路对于多糖生物合成的调控起着至关重要的作用。
深入研究这些调控机制可以为人工合成和调控多糖提供理论基础。
4.铁皮石斛多糖的生物合成工程铁皮石斛多糖的生物合成工程是近年来的热点研究之一。
利用基因工程和代谢工程的方法,可以调控多糖合成途径中的关键基因和代谢酶,以实现对多糖结构和功能的调控。
同时,利用植物细胞培养和发酵工艺,可以大规模生产具有特定结构和功能的多糖制剂,为铁皮石斛多糖的开发和利用提供了技术支持。
5.铁皮石斛多糖的药用开发和应用铁皮石斛多糖作为一种天然药用多糖,具有较高的药用价值和广泛的应用前景。
目前,已经开发了多种铁皮石斛多糖的保健产品和药物制剂,用于预防和治疗多种疾病。
铁皮石斛多糖生物合成分子机制研究
铁皮石斛多糖生物合成分子机制研究一、引言铁皮石斛是一种著名的中药材,其多糖成分具有很高的药用价值。
研究发现,铁皮石斛多糖对免疫调节、抗氧化、抗肿瘤等方面具有显著的药理作用,因此引起了广泛关注。
而多糖作为一类天然产物,其合成机制一直以来备受研究者们的关注。
本文将重点探讨铁皮石斛多糖合成分子机制的研究进展及相关研究方法。
二、铁皮石斛多糖的结构和生物活性1.铁皮石斛多糖的结构铁皮石斛多糖是一种具有多糖结构的天然产物,其主要成分包括葡萄糖、果糖、甘露糖等单糖以及酸性多糖等。
这些成分通过不同的连接方式形成了多种多糖结构,为其赋予了不同的生物活性。
2.铁皮石斛多糖的生物活性铁皮石斛多糖具有免疫调节、抗氧化、抗肿瘤、降血糖等多种生物活性。
特别是在免疫调节和抗肿瘤方面,铁皮石斛多糖表现出显著的药理作用,受到了广泛的关注。
三、铁皮石斛多糖生物合成分子机制的研究进展1.多糖生物合成途径目前,关于多糖生物合成途径的研究主要集中在植物和微生物领域。
在植物中,多糖的生物合成主要通过糖基转移酶、聚合酶等酶类催化完成,而在微生物中,则主要通过聚合酶等酶类参与多糖的合成过程。
2.多糖生物合成分子机制的研究方法目前,研究者们主要通过基因工程、蛋白质组学、代谢组学等技术手段来探索多糖生物合成分子机制。
通过这些方法,可以揭示多糖合成途径中相关基因的表达调控、关键酶类的功能以及代谢产物的合成过程,为研究多糖生物合成分子机制提供了有力的工具。
四、铁皮石斛多糖生物合成分子机制的展望1.铁皮石斛多糖的合成途径铁皮石斛多糖的合成途径仍然存在着许多未知之处,需要通过更深入的研究来揭示。
研究者们可以利用基因工程技术来操纵铁皮石斛中多糖合成相关基因的表达,从而揭示多糖合成途径中的关键环节。
2.铁皮石斛多糖的生物活性机制目前,虽然铁皮石斛多糖的生物活性已经得到了初步的研究,但其具体生物活性机制尚不十分清晰。
未来的研究可以通过基因工程、蛋白质组学等手段,揭示铁皮石斛多糖与免疫系统、氧化应激等相关的分子机制,从而为其应用提供更深入的理论基础。
影响植物离体快速繁殖遗传稳定性的因素及提高遗传稳定性的措施
影响植物离体快速繁殖遗传稳定性的因素及提高遗传稳定性的措施所谓快速繁殖,就是将外植体在人工培养基和合适的条件下进行培养,以在短期内获得大量遗传性一致的个体的方法。
其特点是:繁殖速度快;使用材料少,生产效率高,省时省工;可大量繁殖脱毒苗;利于种质资源的保存和交换等;节约空间,不受季节限制,有利于植物的工厂化生产;在无菌条件下进行,不受病虫害侵害。
快速繁殖过程一般包括四个阶段,即无菌培养物的建立、芽的增殖、诱导生根和试管苗的驯化和移载。
影响遗传稳定性的因素:首先是基因型,有些植物通过组培培养不容易发生遗传性的变异,有些植物则很容易发生变异,这是由于植物的基因型不同造成的。
单倍体和多倍体比二倍体容易发生变异。
其次是继代次数,试管苗继代次数直接影响遗传的稳定性。
继代次数越多,变异比例越高。
最后是植物再生方式,植物再生有不同的方式,其遗传稳定性也有很大差异,一般用腋芽萌发方式的增殖体基本没有变异。
从试管苗上形成不定芽来增殖的方式,一般也不发生变异。
但通过愈伤组织再分化出的不定芽形成的植株中变异率较高。
由体细胞直接诱导出胚状体和原球茎,一般变异也较少,而从愈伤组织再分化出的胚状体形成的株中变异较多。
第一,外植体基因型对组织培养物遗传稳定性的影响。
植株基因型培养时间并不是影响植株遗传稳定性的惟一参数, 基因型对植物遗传变异的影响可能比培养时间还要大。
这一点在通过利用体细胞无性系变异对桃进行新品种培育中得到证实, 得到的结果明显依赖于试验选择的基因型。
在对香蕉的研究中也发现离体培养导致的变异范围受品种的影响比受培养环境的影响大。
基因组中存在不安定的部分, 这部分特别容易受影响而比其他部分表现出更高频率的重排和突变。
因此, 体细胞无性系变异并不是像通常认为的随机现象, 在培养过程中由于生调节剂的存在, 这些特殊位点比其他位点的变异频率更高。
多倍体细胞可能早就存在于亲本组织中, 在90 % 种类的植物的已分化组织中发现核内多倍体, 只有枝的分生组织区由二倍体细胞组成; 较少情况下, 根的分生组广西师范大学学报(自然科学版) 第10 卷织区也由二倍体细胞组成。
铁皮石斛种质资源与遗传改良研究进展
铁皮石斛种质资源与遗传改良研究进展
刘羽佳;陈堰珊;理雅;徐炜俊;刘博婷;于白音
【期刊名称】《韶关学院学报》
【年(卷),期】2022(43)12
【摘要】对铁皮石斛农艺性状遗传多样性、亲缘关系聚类分析和遗传育种实践应用进行了总结和归纳,强调了重要性状精准鉴定和优良品种发掘与利用对铁皮石斛种质资源可持续利用的必要性,并对铁皮石斛资源保护与利用、良种选育和种质创新等方面进行了展望.
【总页数】6页(P1-6)
【作者】刘羽佳;陈堰珊;理雅;徐炜俊;刘博婷;于白音
【作者单位】韶关学院广东省粵北食药资源利用与保护重点实验室;韶关学院英东生物与农业学院;河南农业大学农学院
【正文语种】中文
【中图分类】Q37
【相关文献】
1.铁皮石斛种质资源遗传多样性的SRAP分析及指纹图谱构建
2.铁皮石斛种质资源及繁殖技术的研究进展
3.铁皮石斛种质资源研究进展
4.铁皮石斛种质资源研究进展
5.我国铁皮石斛种质资源遗传多样性研究进展
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第4卷第5期2005年10月 江南大学学报(自然科学版)Journal of Southern Yangtze U niversity(N atural Science Edition) Vol.4 No.5Oct. 2005 文章编号:1671-7147(2005)05-0518-04 收稿日期:2004-11-25; 修订日期:2005-01-20. 基金项目:上海市高等学校科学技术发展基金项目(03DZ02)资助课题. 作者简介:刘石泉(1969-),男,湖南益阳人,讲师,遗传学硕士.主要从事植物组织培养及分子检测等研究.Email :L gq205@铁皮石斛不同繁殖代数遗传稳定性RAPD 的研究刘石泉1, 李小军2, 周根余2(1.湖南城市学院化学与环境工程系,湖南益阳413049;2.上海师范大学生命与环境科学学院生物系遗传学实验室,上海200234)摘 要:研究铁皮石斛单蒴果种子内不同无性繁殖代数的遗传稳定性.利用从100个随机引物筛选出23个稳定性较好的10碱基引物,对来自单蒴果的7代无性繁殖种苗进行RA PD 检测.发现7代无性繁殖的组培苗内代代之间遗传距离很小,但代数相差越大其遗传距离就越大,在0~0.0435范围内.其中在1~3代未探查到变异,但从第4代始,有部分引物RA PD 带型发生变化,但变化甚微.23个稳定引物只探查到了7个变异位点.铁皮石斛组培过程中种内存在一定的变异,但变异甚微,所以建立铁皮石斛稳定的无性快繁体系是切实可行的.关键词:铁皮石斛;随机扩增多态性DNA ;蒴果;繁殖代数;遗传稳定性中图分类号:Q 319文献标识码:AStudy on H ereditary Stability for Dendrobium off icinale et Migoof Different DescendsL IU Shi 2quan 1, L I Xiao 2jun 2, ZHOU Gen 2yu 2(1.Department of Chemistry and Environment Engineering ,Hunan City University ,Hunan Y iyang ,413049,China ;2.College of Life and Environment Science ,Shanghai Teachers University ,Shanghai ,200234,China )Abstract :To research t he hereditary stability of Dend robi um of f ici nale et Migo which co me from different descends.U sing 23p rimers of arbit rary decamer oligonucleotide sequences werescreened from 100primers for DNA amplificatio n ,random amplified polymorp hic DNA (RA PD )were used.The genetic distance of adjacent generations are very slight ,varying from 0to 0.0435,t he more far ,t he more big.The variation of t hese descends were detected since t he 4t h descends.Only 7variation sites were detected in 23p rimers.The variation of t he same pad is smaller.To set up t he rapid p ropagation system of Dendrobium officinale et Migo is feasible.K ey w ords :random amplified polymorp hic DNA (RA PD );Dend robi um of f ici nale et Migo ;silique ;different descends ;hereditary stability 铁皮石斛(Den d robi um of f ici nale et Migo )是药用石斛中的极品.由于石斛是一种附生茎植物,对生态环境要求比较严格,自然繁殖频率极低(<5%),加上长期采集,野生植株已濒临灭绝.中国现有的76种石斛属植物中,具药用的就有40多种.其药理主要是强阴益精、补肾益力、明目和延年益寿[1].近年来国内医学界对铁皮石斛资源进行了大量研究[2~5],但对石斛离体条件下的遗传稳定性和生理稳定性还缺乏基础性研究,未能获得规范化石斛繁殖技术体系和工艺流程,故极大阻碍了这一名贵中草药走向市场.铁皮石斛因其质量上乘而驰名中外,多年来市场上有价无货,资源接近枯竭.笔者实地考察了云南瑞丽种植的铁皮石斛,从组织形态解剖学上看,发现已有混杂.因此有必要对铁皮石斛蒴果采用单蒴果接种的方法进行提纯,严格培养过程,以确保为正宗铁皮石斛的原种,以期获得铁皮石斛遗传性稳定的群体.作者利用来自单蒴果的铁皮石斛T31进行无性繁殖,用RA PD技术研究其代与代间的遗传差异性,进而从分子水平上证明铁皮石斛在组织培养继代中存在一定的变异,有必要对其进行遗传稳定性分析,以确保获得正宗铁皮石斛种群,发挥其应有的临床疗效.1 材料与来源由云南瑞丽种植的铁皮石斛单株上采集成熟的蒴果T31,在实验室中单独继代,继代培养基为1/2MS添加质量分数为10%的香蕉提取液,待种子刚刚开始萌发至二叶期,挑取大小一致的T31试管苗在相同的继代培养基上进行无性快繁,经过约60d后,大部分试管苗基部有新的小苗发生.将这种小苗分开移入相同的继代培养基中继续无性快繁,母苗则取其部分叶片作为无性繁殖.第1代材料保存于-70℃中准备用于提取DNA,待继代的小苗基部有新苗发生后,用同样方法收集第2代,依次收集到第7代.10碱基随机引物由生工公司合成,Taq酶购自生工公司.PCR仪为美国MJ公司出品的P TC-100TM.2 方法2.1 D NA的提取每代分别提取DNA,方法参见文献[6].将沉淀物置37℃,干燥30min,加入30μL的TE溶解,用分光光度计测得其DNA的质量浓度为50ng/μL,于-20℃中保存备用.2.2 PCR条件根据前期实验确定30μL反应体系中含dd H2O 19.3μL;Buffer3μL;Mg2+(2.5mmol/L)3μL; dN TP(100μmol/L)1.2μL;引物(0.6μmol/L) 2.4μL;模板DNA1μL;taq酶(0.5U/μL)0.1μL.程序:94℃预变性3min,94℃变性50s,36℃复性1 min,72℃延伸2min,循环40次;最后72℃延伸5 min.用质量分数为1.5%的琼脂糖、3V/cm电压、回流冷却电泳槽凝胶电泳分离PCR产物.采用天龙科技有限公司出品的GIS-2008凝胶成像仪成像. 2.3 PCR引物的筛选用以上方法提取的DNA模板及PCR反应体系对100个引物分别进行单独重复的4次实验.2.4 不同代数的铁皮石斛遗传稳定性的探察用筛选出来的23个稳定性引物对7代材料DNA模板进行PCR及电泳检测,方法同上.3 结果3.1 稳定引物的筛选选取4次单独重复实验中RA PD带型稳定、条带在200bp和2500bp间、且能明显区分的作为稳定引物供实验用,从100个引物中筛选出的23个稳定性引物及碱基的顺序见表1.表1 从100个引物中筛选出的23个稳定性较好的引物及碱基顺序T ab.1 Stability23primers sequences w ere screened from100primers公司编号碱基顺序公司编号碱基顺序公司编号碱基顺序S1341GTCCACCTCT S234A GA TCCCGCC S1254GT GCCGCACT S1349CCGA TCCAAC S236ACACCCCACA S1486CCGCA GTCT G S1351ACGCGCCT TC S335CA GGGCT T TC S1492GACGCA GCT T S66GAACGGACTC S337CCT TCCCACT S1498GT GTCCCTCT S133GGCT GCA GAA S1050GT TACCGCGA S2088GGGAA GCGTC S147A GA T GCA GCC S1052CA GT TCCCGT S2096CTCCACGACT S226ACGCCCA GGT S1056TCT GGACCGA S2098CCAA GCCGTC S228GGACGGCGT T S1060ACACGT GGTC 915 第5期刘石泉等:铁皮石斛不同繁殖代数遗传稳定性RA PD的研究3.2 不同代数的铁皮石斛遗传稳定性分析23个引物在铁皮石斛T31的7代群体中的RA PD 电泳结果见图1.由图1可见,从第1至第3代未见条带变化,从第4代开始,有部分引物RA PD 带型发生变化,但变化甚微.23个稳定引物只探查到了7个变异位点(图1中箭头所指).统计5个群体中RADP 电泳结果时,舍弃小于200bp 及大于2500bp 的条带,只采用200~2500bp 重复性较好的条带,以100bp Markers (Biolab 公司)作为分子量标记.Cross Checker (J. B.Buntijer ,1999)软件将每个样品的扩增带型中按有或无来记录,有此条带的赋值1,无此条带的赋值为0,计算遗传相似系数(GS )和遗传距离(GD ).其中GS 通过公式GS =2N AB /(N A +N B )计算得到,N AB 是样品A 和样品B 共有的条带数,N A 和N B 分别是样品A 和样品B 具有的条带数.遗传相似系数(GS )和遗传距离(GD )的关系是GD =1-GS.由表2可见,首先3代保持的稳定性相当好,但随着代数的增加,探查到条带变化的数目也随之增加.很显然,这些条带变化,可看作是在组培过程中出现的变异.因为在组织培养过程中,其变异是普遍存在的.如薛建平[7]等、陆伟达[8]等、李亮亮[9]等分别在药菊、麻疯树、掌叶半夏等的组织培养过程中有大量报道.表3的遗传距离数据说明,相邻代数间的遗传距离很小,代数相差的越远,其遗传距离越大.例如,第1代和第2代、第3代没有遗传距离,而和第4代、第5代为0.0195,和第6代为0.0339,和第7代为0.435;第4代和第5代的遗传距离为0,第5代和第6代的遗传距离为0.005,第6代和第7代的遗传距离为0.0025等.在一定程度上说明,在组织培养过程中,变异的出现是在前一代基础上积累起来的.图1 铁皮石斛T 31在7代群体中的RAPD 电泳结果(箭头示变化位点)Fig.1 E lectrophoresis result 7descends of Dendrobium off icinale et Migo(T 31)25 江南大学学报(自然科学版) 第4卷 表2 23个引物从7代T 31蒴果群体中扩增的条带数据T ab.2 Data of amplif ied b ands with 23primers from 7descends of Dendrobium off icinale et Migo(T 31)采集代数总条带数相同条带数目条带变化位置数目第1代2052050第2代2052050第3代2052050第4代2052014第5代2052014第6代2071996第7代2091987表3 T 31蒴果七代RAPD 带型的遗传距离分析T ab.2 The genetic distance from 7descends of Dendrobiumoff icinale et Migo(T 31)第1代第2代第3代第4代第5代第6代第7代第1代0.00000.00000.00000.01950.01950.03390.0435第2代0.00000.00000.01950.01950.03390.0435第3代0.00000.01950.01950.03390.0435第4代0.00000.00000.00500.0075第5代0.00000.00500.0075第6代0.00000.0025第7代0.00004 结 语 由于RA PD 所用一系列引物的DNA 序列各不相同,但对于任意特定的引物,它同基因组DNA 序列有其特定的结合位点.如果基因组在这些区域DNA 发生片段的插入、缺失或碱基突变就可能导致这些特定结合位点分布发生相应的变化,而使PCR 产物增加、减少或发生分子量的改变.虽然对每一个引物而言,其检测的基因DNA 多态性是有限的,但可用的引物数很多,可检测的区域几乎覆盖整个基因组,所以从理论上讲,RA PD 可以对整个基因组DNA 进行多态性检测.RAPD 技术目前已十分成熟,运用相当广泛,几乎渗透到整个基因组研究的各个方面,如进行遗传多样性与种质资源的研究、物种进化与亲缘关系研究、中药真伪、近缘药材及代用品鉴别研究、药材的野生类型与栽培品种的研究、道地药材研究等[10].在铁皮石斛的离体无性繁殖中,还未见有不同繁殖代数间遗传差异性的研究报道.本研究首次采用单蒴果接种方式在同一培养基、同一培养条件下进行培养,首次运用RA PD 技术研究了7代无性繁殖的铁皮石斛代与代间的差异.结果发现,7代无性繁殖组培苗内代代之间遗传距离很小,但代数相差越大其遗传距离越大,在0~0.4535间.其中,在1~3代没有探查到变异;从第4代开始,有部分引物RA PD 带型发生变化,但变化甚微,23个稳定引物只探查到了7个变异位点.说明尽管蒴果内存在一定程序的变异,但同一蒴果群体在组织培养过程中其变异程序相当小,所以运用组培方法建立铁皮石斛稳定的无性快繁系是切实可行的.该方法不但能挽救濒临灭绝的铁皮石斛,而且能满足市场的大量需求.参考文献:[1]包声雪,顺庆生,陈立钻.中国药用石斛[M ].上海:上海医科大学出版社,复旦大学出版社,2001.13-38.[2]吴灵姝,项鋆,陈立钻,等.铁皮枫半胶囊合用格列吡嗪降血糖作用的实验研究[J ].中国现代应用药学,2003,20(2):108-109.[3]丁小余,王峥涛,徐红,等.枫半类石斛rDNA ITS 区的全序列数据库及其序列分析鉴别[J ].药学学报,2002,37(7):567-573.[4]丁小余,周开亚,徐璐珊,等.F 型、H 型居群的铁皮石斛rDNA ITS 区序列差异及SN P 现象的研究[J ].中国中药杂志,2002,27(2):85-89.[5]张铭,黄华荣,谬苏梅,等.石斛属RAPD 分析及鉴定铁皮石斛的特异性引物设计[J ].中国中药杂志,2001,26(7):442-446.[6]彭锐,宋洪元,李泉森,等.石斛总DNA 的提取及鉴定[J ].中国中药杂志,2003,28(12):1129-1131.[7]薛建平,于淼,张爱民,等.安徽药菊叶片愈伤组织诱导及植株再生技术的研究[J ].中国中药杂志,2003,28(3):213-216.[8]陆伟达,魏琴,唐琳,等.麻疯树愈伤组织的诱导及快速繁殖[J ].应用与环境生物学报,2003,9(2):127-130.[9]李亮亮,朱宝成,程娅丽,等.掌叶半夏组织培养过程中的染色体变异[J ].农业生物技术学报,1998,6(1):23-27.[10]刘石泉,周根余,李小军,等.RAPD 分子标记研究进展及在中药鉴定中的应用[J ].时珍国医国药,2004,15(7):431-434.(责任编辑:彭守敏)125 第5期刘石泉等:铁皮石斛不同繁殖代数遗传稳定性RA PD 的研究。