作为我国四大南药之一,阳春砂仁Amomum villosum Lour.具有多重功效和悠久的应用历史.阳春砂仁的道地产区为广东省阳春市及周边地区.长久以来,受制于野生优势传粉昆虫资源匮乏,道地产区阳春砂仁自然结实率低、产量低,已严重影响到当地相关产业可持续发展.本研究观察道地产区阳春砂仁的开花过程及花朵形态,记录访花昆虫种类,并着重分析了中华蜜蜂的访花行为特点和传粉潜能.观察发现,阳春砂仁花朵形态特征不利于自花传粉及一般昆虫传粉,但其花朵散粉量和泌蜜量均较大而有利于吸引昆虫传粉.本研究共调查到4种访花昆虫,分别为中华蜜蜂Apiscerana cerana Fabr.、黑头酸臭蚁 Tapinoma melanocephalum Fabr.、果蝇 1 种 Drosophila sp.和欧洲球螋Forficula auricularia L.,其中,中华蜜蜂是主要访花昆虫.中华蜜蜂存在采粉和采蜜两种采集行为,且存在显著偏好性,其更频繁采集砂仁花蜜(平均占比77.4％),而不是花粉(平均占比22.6％),采粉行为具有潜在传粉功能,而采蜜行为则不具有传粉作用.另外,中华蜜蜂虫体各部位在采集过程中都可能携带花粉,但不同部位携带花粉量不同.中华蜜蜂是道地产区阳春砂仁的主要传粉昆虫,但其采集偏好性降低了对阳春砂仁的传粉效能,通过一定措施提高其采粉行为比率,将可能提高中华蜜蜂对道地产区阳春砂仁的授粉效能.

为研究阳春砂种仁和果壳的质量差异,探讨砂仁去壳使用的合理性,测定原儿茶酸、香草酸、表儿茶素、槲皮苷、挥发油、水浸出物、醇浸出物含量,并采用DPPH、ABTS和羟自由基法评价种仁和果壳的抗氧化活性.以正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)和层次分析(AHP)结合熵权法评价种仁和果壳的质量差异.10个指标在种仁和果壳中均有显著性差异(P＜0.05).表儿茶素、槲皮苷、挥发油在种仁中含量更高;原儿茶酸、香草酸、水浸出物和醇浸出物含量在果壳中含量更高.种仁在DPPH和ABTS自由基上表现更强的清除能力,果壳在羟自由基上表现更好的清除效果.OPLS-DA结果表明种仁和果壳有明显的区分度,且变量投影重要性指标(VIP)筛选出挥发油、水浸出物、DPPH自由基清除率、槲皮苷、ABTS自由基清除率、羟自由基清除率和香草酸为主要差异指标.以AHP法结合熵权法计算得到的综合得分表明种仁质量更优.总体而言,阳春砂种仁质量更佳,但果壳中存在优势成分且有一定的抗氧化功效,故建议砂仁一定程度带壳使用,或将果壳进行其他的开发利用.

目的 通过对不同产地阳春砂药材中多种指标的综合分析,判断阳春砂药材的道地性.方法 采用阳春砂挥发油中樟脑、龙脑、乙酸龙脑酯,水提取物中槲皮苷的含量,以及影响药材质量的水分的含量为指标综合评价.结果 广东省阳春市的样品质量较好,广西、福建、云南产的药材质量次之,提示广东阳春的砂仁为阳春砂的道地药材.结论 本研究的评价方法 对阳春砂药材的道地性及其质量评价提供了可靠的参考依据.

目的 阳春砂是中药砂仁的主要来源植物,其转录组中己筛选出预测与萜类合成相关的候选转录因子unigene,对其进行克隆、序列分析和原核表达,以进一步认识阳春砂药效物质萜类合成的调控元件.方法 根据阳春砂转录组数据中预测为AvMYC4b的Unigene0074125序列设计特异引物,提取阳春砂叶片RNA并反转录成cDNA,以此为模板经PCR扩增得到AvMYC4b的核心片段,再通过RACE技术获得全长cDNA,然后进行编码区全长的GATEWAY TOPO克隆.通过LR反应构建原核表达载体,转化大肠杆菌Rosetta (DE3)细胞,以异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)和阿拉伯糖在16℃下培养诱导融合蛋白表达,收集菌体,经过裂解、超声、纯化,用SDS-PAGE检测蛋白表达结果.结果 克隆获得的AvMYC4b全长有2 579 bp,包含195 bp的5'UTR,1 995bp的ORF和389bp的3'UTR,编码664个氨基酸,预测蛋白相对分子质量为72 211.经过生物信息学分析,AvMYC4b氨基酸序列与其他植物的MYC相似,含有转录因子MYC家族的保守结构域,预测可定位于细胞核中.成功构建重组表达载体pDEST17-AvMYC4b并转化Rosetta (DE3)细胞,经诱导表达得到AvMYC4b融合蛋白,SDS-PAGE结果显示蛋白相对分子质量约80 000,与预测相符.结论 从阳春砂中克隆得到bHLH家族转录因子AvMYC4b,并建立了AvMYC4b原核表达系统,为该转录因子的生物功能研究奠定了基础.

在植物有性繁殖中,花气味是吸引传粉昆虫到访,获得传粉、受精的重要化学信号.阳春砂仁(Amomum villosum)是我国四大南药之一,自然结实率低是限制其增产的瓶颈.探索阳春砂仁开花吸引传粉昆虫的化合物是解决结实率低的前提基础.因此,本研究采用动态顶空吸附法分别收集阳春砂仁传粉前后花释放的挥发物,利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析鉴定其成分,对比研究两者间的异同,并分析其生态意义.结果表明:从阳春砂仁花释放的挥发物中共鉴定出22种化合物,主要由萜类、芳香族化合物和脂肪酸衍生物构成.传粉前后阳春砂仁花挥发物显著分化,肉豆蔻酸异丙酯、酞酸二乙酯、壬醛、双环吉马烯、2,3-二氢-4-甲基-呋喃、α-法尼烯和十三烷在昆虫传粉后消失,且γ-榄香烯、D-柠檬烯、β-水芹烯、α-蒎烯和2-十一酮在传粉后含量减少;传粉后新增2-甲基-5-(1-甲基乙基)-2-环已烷-1-酮、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇和4-亚甲基-1-(1-甲基乙基)-双环[3.1.0]己烷,并且苯甲酸已酯、β-月桂烯、叔丁基对甲酚和4,7-二甲基-十一烷含量增加.这些传粉前后变化的物质可能是引起传粉昆虫行为反应的主要活性化合物,阳春砂仁花通过释放多种化合物,并依靠不同配比实现对传粉昆虫的吸引,其执行的是“泛化”的化学通讯策略.进一步筛选活性化合物,可为改善阳春砂仁传粉效率、增加其产量提供依据.

目的:调查云南省金平县砂仁产区的主要传粉昆虫,探究其访花行为、访花频率、携粉能力及传粉结实率,为南药阳春砂仁传粉、增产提供科学依据.方法:在阳春砂仁开花期间,通过人工观察和摄像机连续拍摄记录等方法确定主要传粉昆虫种类、记录访花行为和访花频率;用细胞计数分析仪统计砂仁花生产的花粉量,被主要传粉昆虫采集、带走的花粉量,以及砂仁花在传粉昆虫不同传粉次数下的结实率.结果:大蜜蜂(Apis dorsata Fabricius,1793)和东方蜜蜂(Apis cerana Fabricius)是金平县砂仁种植区主要的传粉昆虫,其中大蜜蜂访花频率每小时达6.06次/朵,东方蜜蜂每小时为4.83次/朵.金平阳春砂仁平均每朵花产生花粉(8 595.4±501.01)粒,大蜜蜂一次采粉可带走32.26％的花粉量,多次采粉能带走高达81.08％的花粉量.中午12:00～13:00期间活动的大蜜蜂采集、携带花粉量最多,平均每只为(54 106.64±11 084.17)粒.最终经大蜜蜂多次采粉的砂仁结实率可达到36.67％.结论:不同砂仁种植区的主要传粉昆虫不同,大蜜蜂是云南金平砂仁种植区的优势传粉昆虫,传粉效率高,保护、增加该地区大蜜蜂的种群数量能够有效提高砂仁产量.

砂仁中的主要成分为乙酸龙脑酯、樟脑、龙脑等挥发性成分, 另外非挥发性成分主要有多糖、黄酮苷类、有机酸类以及无机成分等.其药理作用研究大多集中在挥发油部分, 目前发现砂仁的药理作用主要有胃肠保护功能、抗炎、镇痛、止泻、降血糖等.砂仁中成分的种类、含量受到基源、产地、部位等众多因素的影响.我们通过文献研究发现:阳春砂中含量最高的挥发性成分为乙酸龙脑酯, 而海南砂、绿壳砂中含量最高的挥发性成分为樟脑.此外, 广东阳春所产阳春砂主要挥发油成分含量较其他地方高, 验证了阳春为阳春砂的道地产区, 而西双版纳所产绿壳砂的主要挥发性成分含量最高, 说明了西双版纳所产绿壳砂质量较优.本综述的分析总结为中药砂仁的进一步开发和利用奠定了理论基础.

目的 比较砂仁干品、盐砂仁和姜砂仁抗氧化活性,为其应用提供数据支持和理论依据.方法 采用还原能力测定法、超氧阴离子自由基清除法(SRSA)、羟基自由基清除法、DPPH自由基清除法和总抗氧化能力评估法(FRAP)对砂仁及其炮制品进行体外抗氧化活性测定和评价.结果 砂仁经盐制、姜制后,抗氧化能力增强;其还原力、总抗氧化性能和DP-PH自由基清除能力从强到弱依次为Vc、TBHQ、姜砂仁、盐砂仁、砂仁干品;超氧阴离子自由基清除能力为:Vc＞ TBHQ＞姜砂仁＞砂仁干品＞盐砂仁;羟基自由基清除能力为:TBHQ＞ Vc＞姜砂仁＞盐砂仁＞砂仁干品.结论 综合5种抗氧化指标结果,姜制砂仁的抗氧化活性最好,盐制砂仁总体上好于未经炮制的干品.

目的 对产自于云南的阳春砂仁根内生真菌进行分离、纯培养、解磷功能评价及分类学鉴定.方法 通过PDA和MEA培养基分离砂仁根内生真菌,并纯化培养;利用无机磷源Pikovaskaia's (PVK)固体和液体培养基筛选具有解磷功能的内生真菌,并通过生长圈直径、生物量、有效磷含量、pH值、磷酸酶活性来分析菌株解磷能力和解磷机制;通过核糖体18 S PCR扩增,对具有解磷效果的菌株进行分子鉴定.结果 研究发现,分离自阳春砂仁根部的24株内生真菌,有10株为深色有隔内生真菌(dark septate endophytes,DSE).通过难溶性PVK固体培养基筛选发现,共有8株菌可形成解磷生长圈,其中JP-20和JP-23生长直径均大于9 cm,其次为JP-15,生长圈直径为6.06 cm;PVK液体培养基筛选结果显示,菌株JP-23具有较强的解磷效果,生物量显著高于可溶性磷源,液体基质中有效磷含量显著升高,pH明显下降,酸性磷酸酶活性增加.经分子鉴定,初步认定菌株JP-23为枝孢属Cladosporium sp.菌株(GenBank:MK629004).结论 菌株JP-23可通过调节基质pH值和分泌酸性磷酸酶来分解、吸收难溶性磷源.为研究植物-微生物磷吸收作用机制及砂仁生态种植提供数据支持和理论依据.

阳春砂仁是我国四大南药之一,也是主要的调味品.阳春砂仁于1960年由广东引入云南西双版纳,现广泛种植于云南省热带区域.阳春砂仁含有以乙酸龙脑酯和樟脑为主的40～50种化学物质,具有提高胃酸分泌、促进胃肠动力、止泻利胆和镇痛抗炎等功效.在云南热带区域,砂仁主要传粉者为大蜜蜂和中华蜜蜂,传粉蜂的传粉行为可提高砂仁的结果和结实.在云南热带区域,大量热带雨林转换成橡胶树和耕地等非自然生境,引起生态系统景观结构变化.大蜜蜂和中华蜜蜂为社会性传粉昆虫,其种群数量易受环境干扰而变化.因此,云南热带砂仁种植区景观变化可能引起砂仁传粉蜂多样性和多度变化,从而影响砂仁药效成份的形成和含量.从理论上来看,目前并不清楚景观动态对砂仁药效的作用;在生产实践中,砂仁种植者并未考虑景观变化对砂仁药效形成的影响.本文总结已有的研究结论,在理论上提出云南砂仁种植区应综合考虑砂仁种植环境的景观调节因素,以保障昆虫传粉需求,促进砂仁药效成份的形成.