为了揭示硒(Se)对膜荚黄芪(Astragalus membranaceus)镉(Cd)胁迫的缓解机制,以传统药用植物膜荚黄芪为材料,利用水培技术综合研究了离子拮抗作用、抗氧化酶系统、重金属螯合物以及异黄酮在Se缓解Cd胁迫中的作用.结果表明:10 μmol·L-1 Se显著改善了 50 μmol·L-1 Cd胁迫下膜荚黄芪幼苗生长状况并减轻了植株的活性氧积累水平以及膜脂过氧化水平.Cd处理下Se添加显著降低了膜荚黄芪各部位Cd含量,同时Cd添加也显著降低了各部位Se含量,说明膜荚黄芪在Se与Cd的吸收上具有明显的拮抗作用.抗氧化酶活性测定结果显示,Se添加降低了 Cd胁迫下膜荚黄芪各部位过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,通过相关性分析发现多种抗氧化酶活性与O2·-含量具有显著正相关关系,暗示抗氧化酶活性的变化更多的是与植物体内活性氧水平相适应的结果.此外,Se添加也降低了 Cd处理下膜荚黄芪各部位非蛋白巯基和金属硫蛋白含量,且两者在各部位的含量与对应Cd含量呈现出良好的正相关,表明重金属螯合物含量是由各部位Cd含量所调节的.与抗氧化酶和金属硫蛋白不同,Se添加显著提高了 Cd胁迫下膜荚黄芪幼苗根系中3种异黄酮成分的含量.进一步对异黄酮合成途径关键酶基因CHS、IFS、I3'H、IOMT和UCGT表达水平进行研究,发现Se明显上调了 Cd处理下所有酶基因的表达水平.综上,Se通过吸收过程中与Cd的拮抗作用降低了 Cd处理下膜荚黄芪幼苗中的Cd含量,降低了植物受胁迫程度,同时通过上调异黄酮等次生代谢物质合成,提高了植物对Cd胁迫的耐性.

目的:基于化学组分信息探究不同基原、生长方式的黄芪药材的质量差异.方法:采用高效液相色谱-蒸发光散射检测技术(HPLC-ELSD)建立指纹图谱分析方法,对收集的28批不同基原、不同生长方式的黄芪样品进行相似度评价和化学模式识别分析.结果:建立的黄芪HPLC指纹图谱共鉴定出11个共有峰,聚类分析将28批样品分为蒙古黄芪和膜荚黄芪两类,其中蒙古黄芪明显分为野生/仿野生黄芪和移栽黄芪两类.正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)筛选出5个野生/仿野生黄芪与移栽黄芪的差异性成分.结论:本研究建立的黄芪HPLC-ELSD指纹图谱结合化学模式识别方法,较为全面地反映出黄芪药材化学成分的总体质量特征,可区分不同基原和不同生长方式的黄芪药材,可为黄芪药材质量控制提供参考.

目的 以蒙古黄芪Astragalus membranaceus var.mongholicus为材料,解析其叶绿体基因组的序列特征,并进行系统发育分析.方法 利用Illumina NovaSeq测序平台对蒙古黄芪叶绿体全基因组进行测序,完成其组装、注释、特征分析,构建系统发育树.结果 蒙古黄芪叶绿体基因组全长为123 349bp,GC含量为34.09％,由于缺失反向重复IR区,Circos图呈现出非典型四分体结构,属于IRLC群体.获得注释基因109个,其中蛋白编码基因76个,rRNA基因4个,tRNA基因29个.蒙古黄芪叶绿体基因组的密码子偏好性较弱,密码子偏向使用A碱基和U碱基.MISA检测出263个SSR位点,以A/T重复为主;叶绿体全基因组比较分析可知17种豆科植物叶绿体基因组的基因区间组成差异较小;但trnF-GAA～trnT-UGU、trnfM-CUA～psbC、trnE～trnD、psbM～rpoB、ycf1和ycf2等编码区存在差异性;系统发育树显示,蒙古黄芪与胶黄芪A.gummifer聚为一类,与阿纳卡黄芪A.nakaianus、膜荚黄芪A.membranaceus具有一定亲缘性.结论 可为开展黄芪属遗传多样性研究、DNA条形码构建和分子鉴定标记开发提供参考.

目的 对甘肃产1～2年生红芪(多序岩黄芪Hedysarum polybotrys)和黄芪(蒙古黄芪Astragalus membranaceus var.mongholicus或膜荚黄芪A.membranaceus)总皂苷、总多糖、黄酮类成分含量进行统计分析,综合多指标探讨红芪和黄芪的差异.方法 运用R3.3.2软件,选取总皂苷、总黄酮、总多糖、毛蕊异黄酮苷、毛蕊异黄酮、芒柄花苷、芒柄花素、4种异黄酮含量总和8个含量指标,产地、品种、采收时间、纬度、经度、海拔高度6个影响质量的因素做变量,采用相关分析、聚类分析、主成分分析方法,对甘肃产1～2年生红芪和黄芪质量差异进行综合评价.结果 聚类结果表明红芪、黄芪聚成2大类,2种药材品质相差较大;主成分分析结果表明,黄芪质量优于红芪,总体上2年生红芪、黄芪药材质量优于1年生药材,宕昌产黄芪质量较优,武都产红芪质量较优.结论 甘肃产红芪和黄芪药材质量有明显差异,从质量角度分析,二者不适合替代使用.

目的:模拟人工胃液条件处理不同种质资源蒙古黄芪(移栽芪和野生芪)和膜荚黄芪(移栽芪和野生芪)细胞可溶性多糖及糖缀合物,获得一系列PACE糖指纹图谱,用于黄芪的种质资源鉴别和评价.方法:利用SMICA软件对数据进行主成分分析及t检验,获得区分不同种质资源黄芪的差异性糖组分.结果:蒙古黄芪中移栽芪和野生芪分离现象明显,且多糖酸解产物中的四糖和六糖可以作为区分生长方式的主要差异性糖片段,野生蒙古黄芪中四糖的含量高于蒙古移栽芪中含量,移栽蒙古黄芪中六糖的含量高于野生芪中含量;三糖和四糖可以作为区分野生蒙古黄芪与野生膜荚黄芪的主要差异性片段;五糖和六糖可以作为区分移栽蒙古黄芪与移栽膜荚黄芪的主要差异性片段.结论:人工胃酸降解的多糖产物能很好的鉴别黄芪种属(野生蒙古黄芪与野生膜荚黄芪、移栽蒙古黄芪与移栽膜荚黄芪),生长方式(移栽蒙古黄芪和野生蒙古黄芪).本研究为黄芪药材的品质评价奠定了基础.

在对膜荚黄芪和蒙古黄芪种子萌发和萌发后生长时期进行划分的基础上,研究了黄芪中3种主要黄酮类化合物芒柄花素、毛蕊异黄酮和毛蕊异黄酮苷在萌发和萌发后生长过程中含量的变化.为了弄清黄酮含量变化的机制,我们还对黄芪中黄酮生物合成途径酶的转录水平做了研究.结果表明,在种子萌发和萌发后生长阶段,两种黄芪中均出现了明显的黄酮类化合物累积增加的情况.通过检测黄酮类物质生物合成途径酶基因的转录表达水平,我们发现萌发阶段蒙古黄芪中黄酮类物质积累增加主要由上游途径酶基因的表达水平升高引起,而膜荚黄芪中则几乎涉及到所有途径酶.此外,我们还发现萌发后生长阶段中,两种黄芪中合成途径酶基因转录对黄酮类物质含量的调控则选择性地存在时间延迟效应.

目的 以内切-1,3-β-葡聚糖酶的最佳酶解条件对不同种质资源蒙古黄芪(移栽和野生)和膜荚黄芪(移栽和野生)多糖进行酶解,通过荧光辅助糖电泳(FACE)获得糖指纹图谱,用于黄芪的种质资源鉴别和评价.方法 利用SMICA软件对数据进行主成分分析及t检验,获得区分不同种质资源黄芪的差异性糖组分.结果 内切-1,3-β-葡聚糖酶酶解产物中五糖和六糖可以作为区分野生蒙古黄芪和野生膜荚黄芪的差异性糖片段,三糖、四糖和五糖可以作为区分移栽蒙古黄芪与移栽膜荚黄芪的差异性糖片段,五糖和六糖可以作为区分膜荚黄芪(野生和移栽)的差异性糖片段.结论 内切-1,3-β-葡聚糖酶降解的多糖产物能很好地鉴别黄芪种属和生长方式.为黄芪药材的品质评价及活性寡糖的筛选奠定了基础.

目的:探讨干旱胁迫对黄芪光合系统和叶绿素荧光参数的影响,探寻提高植株抗旱能力的途径.方法:设计3个试验处理(CK:正常水分;T1:中度干旱;T2:重度干旱),研究干旱胁迫对光合特性和叶绿素荧光参数的影响.结果:随着干旱胁迫程度增加,蒙古黄芪叶片相对含水量和水势下降比膜荚黄芪更显著;在叶片蒸腾速率和气孔导度变化程度基本一致的情况下,蒙古黄芪的净光合速率和胞间CO2浓度变化更显著;蒙古黄芪的表观量子效率减小程度比膜荚黄芪显著,膜荚黄芪的光补偿点和光饱和点均高于蒙古黄芪;膜荚黄芪叶片的Fv/Fm、φPSⅡ和NPQ变化程度更显著,而蒙古黄芪的qP变化更显著.结论:膜荚黄芪叶片比蒙古黄芪叶片具有更强的保水能力,在相同胁迫条件下膜荚黄芪具有更强的同化能力,更适宜于在光照强度相对较强的区域生长.

黄芪(Astragali Radix)为豆科植物蒙古黄芪Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge.var.mongholicus (Bge.) Hsiao或膜荚黄芪Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge.的干燥根.具有补气升阳、固表止汗、利水消肿、生津养血等功效,可用于气虚乏力、食少便溏、中气下陷、久泻脱肛、便血崩漏、表虚自汗、内热消渴等症[1].现代药理学研究表明,黄芪含有皂苷类、黄酮类、多糖、氨基酸及微量元素等多种有效成分,其临床作用广泛,具有强心、抗心肌缺血、抗衰老、保护脏器、增强免疫力等多种药理作用[2].

以内切-1,4-β-甘露聚糖酶的最佳酶解条件对不同种质资源蒙古黄芪(移栽芪和野生芪)和膜荚黄芪(移栽芪和野生芪)多糖进行酶解,通过荧光辅助糖电泳获得糖指纹图谱,利用主成分分析对数据进行分析,获得区分不同种质资源黄芪的差异性糖组分.结果显示,内切-1,4-β-甘露聚糖酶酶解产物中三糖、四糖和五糖可以作为区分蒙古黄芪(移栽芪和野生芪)的差异性糖片段,五糖和六糖可以作为区分膜荚黄芪(移栽芪和野生芪)的差异性糖片段,三糖和四糖可以作为区分移栽蒙古黄芪和移栽膜荚黄芪的差异性糖片段.研究表明,内切-1,4-β-甘露聚糖酶降解的多糖产物能很好地鉴别黄芪种属(蒙古黄芪与膜荚黄芪),生长方式(移栽芪和野生芪).该研究为黄芪药材的品质评价及活性寡糖的筛选奠定了基础.