毛喉鞘蕊花种子萌发及种植技术改进研究

摘要

毛喉鞘蕊花(Coleus forskohlii(Willd.) Briq.)药材名为“鞘蕊苏”，系唇形科(Labiatae)鞘蕊花属(Coleus Lour.)植物。是我国一种珍稀的药用植物，原植物主产于印度、斯里兰卡和尼泊尔等地。在我国云南、贵州、广西、广东及福建等地亦有少量分布。印度产鞘蕊苏药材一般以佛斯可林(for skol in)为质量衡量标准，我国产鞘蕊苏药材未检测到佛斯可林，而以异佛斯可林(isoforskolin)作为指标成分。现代药理研究表明，鞘蕊苏提取物具有强心、降压、平喘、抗血栓及降低眼内压等广泛药理活性。湖北福人药业有限公司从云南会泽引种毛喉鞘蕊花在湖北通城县大力推广种植，但是有效成分含量偏低一直是影响药材质量的关键问题，另外种苗繁育问题也未解决。本研究即是基于这些问题，探讨毛喉鞘蕊花种子（小坚果）形态特征和萌发的影响因素，考察其最适发芽条件及发芽特性，结合实际问题，筛选能提高药材产量及增加次生代谢产物积累的外源性诱导子，并开展内生菌研究，以期为该药材规范化种植育苗、栽培和生物学特性研究提供参考依据。主要研究结果如下。
　　(1)毛喉鞘蕊花种子（小坚果）萌发特性研究:研究不同光照、温度和发芽床对毛喉鞘蕊花种子萌发的影响。利用扫描电镜观察种子表面形态，采用常规石蜡切片法制片、光学显微镜观察内部构造。结果表明毛喉鞘蕊花成熟种子最适萌发条件为25℃、暗室、滤纸面芽床的环境，且种子吸水后出现黏液层为萌发的必要条件。扫描电镜显示毛喉鞘蕊花的果皮表面有雕纹和瘤状突起。通过光学显微镜观察其最外层为果皮，由一层薄壁细胞组成，外种皮由一层排列紧密的栅状石细胞组成，内种皮由一列细胞组成，内部为2枚肥厚的子叶及胚的其余部分，无胚乳。在实际生产中选择最优发芽条件促使种子萌发再播种，可得到整齐一致的幼苗。
　　(2)诱导子提高毛喉鞘蕊花产量和有效成分含量研究:以生物量和异佛司可林含量为指标，选取了不同浓度的5种外源性诱导子，即矮壮素(CCC)、多效唑(PPP)、赤霉素(GA)、水杨酸(SA)和酵母提取物(YE)。通过课题组前期建立的HPLC-ELSD测定异佛司可林含量的方法，以及对毛喉鞘蕊花有效成分空间分布的研究，将植株分为根、根茎及茎三个部位，分别测定处理后的生物量和异佛司可林含量等指标，以探究5种外源性诱导子对通城种植毛喉鞘蕊花的生长及其特异次生代谢产物异佛司可林积累的影响。发现经50 mg/L PPP处理后，其根中异佛司可林含量增加最多达92％;50、200mg/L SA处理后，根内异佛司可林含量分别上升34％和48％;喷施200、500、1000mg/L YE处理后其根内异佛司可林含量提高23％、50％和43％。经赤霉素处理后其植株形态变化显著，并且可以提高其根茎部位的产量约68％-76％。
　　(3)毛喉鞘蕊花内生菌研究:用微生物学传统分离纯化方法从通城种植的毛喉鞘蕊花根中进行了分离纯化得到9种内生细菌，通过革兰氏染色及分子鉴定对其进行鉴定。结果显示9株内生菌除CR9和CR20为革兰氏阳性菌外，其余均为革兰氏阴性菌。经BLAST软件比对，初步鉴定其中4株为Achromobacter属（无色杆菌属），2株为Bacillus属（芽孢杆菌属），1株Agrobacterium属（农杆菌属），1株Citrobacter属（柠檬酸杆菌属），以及1株非培养细菌的同源菌。
　　本研究为鞘蕊苏药材的种苗繁育和人工种植方法的改进提供了依据，为药材产量和质量的提高提供了具体方法，并进一步揭示了毛喉鞘蕊花的生物学特性。本研究不仅对毛喉鞘蕊花的规范化种植具有实际指导价值，也对进一步开发和利用这一珍稀药用植物具有重要意义。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

第一章 文献综述

1 毛喉鞘蕊花的研究概况

1．1 资源现状

1．2 化学成分

1．3 药理学研究

1．4 质量控制研究

1．5 栽培研究

2 诱导子的研究概况

2．1 生物诱导子对药材质量的影响

2．2 非生物诱导子对药材质量的影响

第二章 毛喉鞘蕊花种子萌发特性及其形态结构研究

1．试验材料

1．1 仪器

1．2 试剂

1．3 材料

2 试验方法

2．1 光照、温度、发芽床对种子萌发的影响

2．2 种子萌发过程的解剖镜观察

2．3 种子的石蜡切片及光学显微镜观察

2．4 种皮的扫描电镜观察

3 试验结果

3．1 光照、温度、发芽床对种子萌发的影响

3．2 种子萌发过程的解剖镜观察

3．3 种子的石蜡切片及光学显微镜观察

3．4 种皮的扫描电镜观察

4 讨论

第三章 外源性诱导子对种植毛喉鞘蕊花产量及其有效成分含量的影响

1．试验材料

1．1 仪器

1．2 试剂

1．3 材料

2．试验方法

2．1 植株的处理、采收

2．2 异佛司可林的含量测定

3．试验结果

3．1 不同诱导子处理的药材外部形态比较

3．2 不同诱导子处理对各药材部位生物量的影响

3．3 不同诱导子处理药材的isoforskolin含量分析比较

4．讨论

第四章 毛喉鞘蕊花根内生细菌的分离与鉴定

1 试验材料

1．1 仪器

1．2 试剂

1．3 材料

2 试验方法

2．1 牛肉膏蛋白胨固体培养基的配制

2．2 根的处理及内生细菌的分离

2．3 革兰氏染色

2．4 菌落的分子鉴定

3 试验结果

3．1 菌落形态及革兰氏染色

3．2 测序比对及系统发育分析

4 讨论

结语与创新

参考文献

发表论文及专利

致谢