目的:综合评价河南种植的6个药菊栽培类型主要有效成分,为药菊在河南的安全生产提供理论依据.方法:采集不同栽培类型药菊第1茬花,蒸青干燥,测定绿原酸、木犀草苷、3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸、总黄酮、多糖、可溶性蛋白、氨基酸、微量元素含量,并进行聚类分析和TOPSIS法综合评价.结果:大洋菊(杭菊)、贡菊、怀菊、黄金菊、野金菊、小洋菊(杭菊)6个药菊栽培类型绿原酸、木犀草苷、3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸、总黄酮、多糖、可溶性蛋白、微量元素含量差异显著,有效成分绿原酸、木犀草苷、3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸含量均达到了中国药典2015年版规定标准.结论:不同栽培类型间有效成分含量的差异主要来自遗传差异,杭菊引种到河南后内在质量优势明显.

为探究淹水胁迫对杭菊黄酮合成途径中的关键基因类黄酮3'-羟化酶基因(F3'H)的表达和活性成分的影响,该实验克隆了杭菊F3'H基因(暂命名CmF3'H),并进行生物信息学分析;同时在杭菊花芽分化期进行淹水胁迫,以β-actin为内参基因,使用Real-time PCR检测CmF3'H的相对表达量;然后使用HPLC测定杭菊CmF3'H下游产物及其他指标成分含量.通过研究得到1条总长1 562 bp的CmF3'H基因,其中开放阅读框长1 527 bp,编码508个氨基酸,构建进化树发现CmF3'H与菊科其他种植物同源性很高;Real-time PCR结果表明CmF3'H对淹水胁迫有明显响应,在淹水24 h后表达量最高,约为对照组的9倍,解除胁迫12 d后恢复正常水平;HPLC结果显示淹水处理后的杭菊F3'H所催化形成的下游产物木犀草素和木犀草苷含量均显著高于对照组,同时发现其他2种指标成分绿原酸和3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸含量也显著高于对照组.因此,杭菊在淹水胁迫下可以通过调节CmF3'H的表达来调控下游产物的合成,从而对淹水胁迫做出应答,而且花芽分化期进行淹水胁迫可以显著增强杭菊活性成分的积累.

目的:通过对市场上流通的不同产地、规格的杭菊、亳菊、滁菊、怀菊进行绿原酸、木犀草苷、槲皮素及3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸4个指标性成分含量的检测,根据含量的差异探讨品种、栽培地区等因素对菊花含量的影响,为菊花引种栽培提供理论依据.方法:采用紫外-可见分光光度计法测定总黄酮含量;采用HPLC测定菊花中绿原酸、木犀草苷、槲皮素及3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸含量.结果:综合分析,市场上流通的不同规格药用菊花中安徽滁州产区的滁菊质量较佳.结论:菊花的主要化学成分含量因栽培品种、栽培地区不同而存在明显差异.

从杭菊转录组数据库中筛选并通过RACE技术克隆出1条黄酮醇合酶基因(暂命名CmFLS),简单序列分析表明CmFLS基因全长1 235 bp,包含1个1 008 bp的开放阅读框(ORF),编码335个氨基酸.预测得到的CmFLS编码的蛋白相对分子质量为37.96 kDa,等电点(pI)为5.41,构建进化树发现CmFLS与菊科其他种植物同源性很高.利用原核表达技术成功诱导出大小43 kDa左右的重组融合蛋白,同时使用Ni-NTA树脂分离纯化出重组融合蛋白,并确定使用含250 mmol· L-咪唑的Ni-native buffer洗脱效果最好.将纯化后的重组融合蛋白进行体外催化反应,然后将反应的产物萃取后进行HPLC分析,结果显示CmFLS重组融合蛋白在特定缓冲液及反应条件下能够将二氢槲皮素催化生成槲皮素,表明CmFLS编码的功能性蛋白在杭菊黄酮生物合成途径中具有双加氧酶活性.以上研究结果为进一步研究CmFLS的功能、阐明FLS酶的功能机制奠定了基础,同时为从分子水平调控杭菊黄酮醇成分代谢及体外催化合成黄酮醇提供新思路.

目的 探究淹水胁迫对杭菊绿原酸合成途径中的关键酶香豆酰基喹酸酯3'-单加氧酶(C3'H)和莽草酸羟基肉桂酰基转移酶(HCT)基因的表达和活性成分的影响.方法 使用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)方法基于杭菊转录组数据库克隆HCT和C3'H基因各2个,其中C3'H酶的2个基因CmC3'H1、CmC3'H2,HCT酶的2个基因CmHCT1、CmHCT2,并进行生物信息学分析;同时在杭菊花芽分化期进行淹水胁迫,以β-actin为内参基因,使用qRT-PCR检测以上4个基因的相对表达量;然后使用HPLC法测定杭菊这4个基因的下游产物及其他指标成分含量.结果 通过研究获得了4条基因的完整开放阅读框,并且预测其氨基酸序列的相对分子质量和理论等电点(pI),同时构建蛋白质三级结构模型.qRT-PCR结果显示在花芽分化期对杭菊进行持续3d的淹水处理会导致以上4个基因在不同生长时期内的表达显著变化.HPLC结果显示淹水处理后的杭菊C3'H和HCT所催化形成的下游产物绿原酸含量显著高于对照组,同时发现其他2种指标成分木犀草苷和3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸含量也显著高于对照组.结论 杭菊在淹水胁迫下可以通过调节4种基因的表达来调控下游产物的合成,从而对淹水胁迫做出应答,而且花芽分化期进行淹水胁迫可以显著增强杭菊活性成分的积累.

目的:研究施用硼肥对于菊花生长和品质的影响,旨在为菊花生态种植合理施肥提供科学的依据.方法:以杭菊为研究对象,采用砂培实验,设置不施硼、适硼、高硼3个施硼浓度,测定不同硼浓度下菊花经济学性状及产量、矿质元素吸收以及内在成分含量等指标.结果:相较于不施硼肥,适量施硼可以显著提高杭菊花的产量,增产幅度可达39.02％,而高硼显著降低了杭菊花产量,降低了19.43％.适量硼肥能显著提高蕾期杭菊植株茎秆干物质量和花期植株叶片干物质量,分别为12.04％和36.63％.施加硼肥对于不同时期不同部位矿质元素吸收的影响不尽相同.施加适量硼肥能提高总黄酮和3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸含量,但会降低绿原酸和木犀草苷含量;而高硼胁迫虽然能显著提高菊花的总黄酮、3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸、绿原酸和木犀草苷含量,但却显著降低了菊花产量,结论:在菊花种植生产上,应重视硼肥的施用.

目的:以绿原酸(C)、木犀草苷(L)、3,5-0-二咖啡酰基奎宁酸(D)3种有效成分的含量和铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)5种重金属元素的含量综合评价3种菊花(杭菊、贡菊、胎菊)的质量,并研究二者之间的相关性.方法:从浙江、安徽收集33份杭菊、16份贡菊、10份胎菊样品,建立测定这3种有效成分含量的HPLC法和5种重金属含量的ICP-MS法,测定其含量,运用单因素方差分析法、主成分分析法比较3种规格菊花的差异,并结合多元相关性分析法研究这3种有效成分与5种重金属之间的相关性.结果:杭菊与贡菊的C、D含量差异,杭菊与胎菊之间的C含量差异,贡菊和胎菊之间的D含量差异均有统计学意义(P＜0.05).主成分分析的综合得分值贡菊(0.006,8,n=16)＞胎菊(0.006,0,n=10)＞杭菊(0.005,1,n=33).杭菊和贡菊的Pb、Cu、Hg含量差异,杭菊和胎菊之间的Pb、Cu含量差异均有统计学意义(P＜0.05).主成分分析的综合得分值杭菊(1.747,9,n=33)＞贡菊(0.516,6,n=16)＞胎菊(0.196,0,n=10).多元相关性分析表明,L与Pb成负相关,表达式为L=-0.264Pb+0.003;D与Pb成负相关、与Hg成正相关,表达式为D=-0.260Pb+0.394Hg+0.009;其余之间均无相关性.结论:建立测定3种规格菊花中3种有效成分含量的HPLC法和5种重金属元素含量的ICP-MS方法准确、可靠、重现性好.以药效的角度而言,贡菊的质量最优,其次是胎菊,杭菊最差.以安全性的角度考虑,胎菊的安全性最高,其次是贡菊,杭菊最低.二者存在一定的相关性.

从杭菊转录组数据库中筛选并通过PCR技术成功克隆得到3条杭菊查尔酮异构酶基因(CmCHI)分别命名为:Cm-CHI1,CmCHI2,CmCHI3.生物信息学分析表明:CmCHI1 ～3开放阅读框的碱基数分别为708,633,681 bp分别编码235,210,226个氨基酸.利用原核表达技术成功诱导得到3条30 kDa左右的融合蛋白,同时使用Ni-NTA树脂柱分离纯化得到相应的重组融合蛋白.聚类分析表明,筛选得到的3条CmCHI与菊科植物同源性较高,CmCHI1与CmCHI3属于Ⅰ型CHI;CmCHI2属于Ⅳ型CHI.以β-actin为内参基因,使用RT-qPCR检测并分析CmCHI1～3基因在杭菊中的表达量差异,结果表明CmCHI1,CmCHI3表达量较高,CmCHI2表达量较低;淹水处理能显著促进CmCHI1,CmCHI3基因的表达,而对CmCHI2无调控作用,由此得出Cm-CHI1,CmCHI3是主要参与杭菊黄酮类化合物合成的查尔酮异构酶基因,CmCHI2为辅助基因.以上研究结果为进一步研究CHI基因在杭菊黄酮类化合物代谢中的分子调控机制提供依据,从而为提高杭菊黄酮含量及最终提高杭菊药用品质奠定基础.

该研究从大别山区及其周边产地收集23份药用、茶用菊花种质资源,测定并比较了13种矿质元素的含量,绘制了不同种质资源菊花及其叶片中矿质元素含量分布指纹图谱;并运用相关性分析、主成分分析、聚类分析热图,进行了综合评价.结果 表明:不同种质资源菊花中各元素平均含量高低为钾(K)＞氮(N)＞磷(P)＞镁(Mg)＞钙(Ca)＞铁(Fe)＞锰(Mn)＞锌(Zn)＞铜(Cu)＞镍(Ni)＞铬(Cr)＞铅(Pb)＞镉(Cd);叶片中为钾(K)＞氮(N)＞钙(Ca)＞镁(Mg)＞磷(P)＞铁(Fe)＞锰(Mn)＞锌(Zn)＞铬(Cr)＞铜(Cu)＞镍(Ni)＞铅(Pb)＞镉(Cd);菊花花和叶片中N,P,K,Ca,Mg,Fe元素含量丰富,其中K元素变化幅度最大,N,Ca,Fe,Mg,Zn元素变化幅度较大,不同种质资源菊花叶片中各元素吸收、累积差异较大.相关性分析表明,Ca元素与Mg,Mn,Cd元素间均存在较强正相关.主成分分析发现菊花药材的代表性元素为Mn,Cr,Cu,P,K,选择前5个主成分(F1～F5)对菊花药材进行综合评价,得分排名前5的品种为杭菊-福黄菊,杭菊-小洋菊晚熟,杭菊-射阳菊晚熟,杭菊-大洋花,杭菊-苏北菊,表明从矿质元素角度考虑,上述5份菊花资源药材品质较好.PCA得分图将23份菊花资源分成4组,聚类分析热图将23份菊花资源划为5类,相同类型的菊花资源均能够较好地聚集在一起,表明菊花种质资源矿质元素含量差异同遗传因子密切相关.

目的 建立HPLC法同时测定不同品种、产地、商品规格杭菊Chrysanthemum morifolium Ramat.中绿原酸、隐绿原酸、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷、异绿原酸B、异绿原酸A、1,5-O-二咖啡酰奎宁酸、芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷、异绿原酸C的含量.方法 杭菊70％甲醇提取物的分析采用Agilent HC-C18(2)色谱柱(4.6mmx250 mm,5 μm);流动相甲醇-乙腈(1∶1)溶液-0.1％磷酸溶液,梯度洗脱;检测波长348 nm;体积流量1mL/min;柱温25℃.结果9种成分在各自范围内线性关系良好(r=1.000 0),平均加样回收率99.3％～102.4％,RSD1.4％～2.4％.结论 该方法准确、稳定、重复性好,可用于杭菊的质量控制.