粉葛是豆科葛属植物,其块根富含淀粉,具有重要的食用和药用价值.不同粉葛品种的淀粉含量存在明显差异.为揭示粉葛淀粉合成调控的相关基因,利用高通量测序技术,对2个淀粉含量存在显著差异的赣葛1号(高淀粉含量,鲜葛根含淀粉20％,干葛根含淀粉35％)和赣葛2号(低淀粉含量,鲜葛根含淀粉14％,干葛根含淀粉25％)的叶片进行转录组学测序和比较分析.结果表明,获得228740426条高质量测序数据,拼接组装成71910条单基因,43978条单基因获得蛋白序列而被注释(占61.12％),在Nr、KEGG、KOG和SwissProt四大数据库中均被注释的单基因有20110条,其中差异表达基因4267个.GO富集分析显示,上调和下调最多的基因富集在生物学过程中的新陈代谢和细胞过程功能中.KEGG代谢通路富集分析发现,通路显著富集在前位的是核糖体、蛋白质在内质网中的加工过程、氧化磷酸化、植物与病原体的相互作用和植物激素信号转导等.差异表达基因中,赣葛1号中的上调(2143个)和下调(2124个)基因相差不大,|log2(FC)|>5.0的表达上调(593个)和下调(402个)的表达基因数差异较大,|log2(FC)|>10.0的表达上调(368个)和下调(146个)的表达基因数差异巨大;未能被归入KEEG A类的差异表达基因数(3512个)是被归入KEEG A类(755个)的4.65倍,占总差异表达基因数的82.31％;未能被功能描述的差异表达基因数(840个)分别占未能被归入KEEG A类的和总差异表达基因数的23.92％和16.69％.在被归入KEEG A类中,差异表达基因数最多的是代谢,其次是遗传信息处理,而环境信息处理、生物系统和细胞过程的较少.上调位列前5位的差异表达基因分别涉及几丁质酶同源物、FERONIA亚型X2类受体激酶、异黄酮-7-O-甲基转移酶9、FERONIA类受体激酶和Kunitz家族胰蛋白酶及蛋白酶抑制剂前体合成,下调位列前5位的差异表达基因分别涉及叶绿体DCL同源蛋白合成、假定蛋白VIGAN_02061800、假定蛋白Lal_00008628、可能的NAD(P)H脱氢酶(醌)FQR1和17.6 kDⅠ类热休克蛋白3.

目的:对不同生长期粉葛不同部位中黄酮类资源性化学成分的动态积累进行分析评价,以期探讨粉葛不同部位适宜采收期及其地上茎叶的资源化利用.方法:采用HPLC技术对不同生长期粉葛不同部位中4种主要黄酮类成分(葛根素、大豆苷、染料木苷、大豆苷元)进行分析评价.结果:总黄酮含量在粉葛不同部位中的分布为根>茎>叶,葛茎中黄酮类成分与粉葛根相似.粉葛根中黄酮类成分含量在10月地上部分枯萎时达到最高(3.51％),葛茎中黄酮类成分的积累分别在7月和12月达到峰值,可达1.31％,葛叶中黄酮类成分积累量在10月达到最高.结论:粉葛根部及其地上茎叶黄酮类成分种类丰富且含量可观,葛茎、叶可作为获取黄酮类资源性化学成分的新来源加以利用,在秋冬季粉葛根采收时,其地上部分茎和叶适宜采收.研究结果为粉葛茎、叶的资源化开发利用提供了科学依据.

目的 为分析不同变种来源葛花药材质量差异.方法 通过HPLC法同时测定3个变种来源葛花中6"-O-木糖黄豆苷、黄豆黄苷、6"-O-木糖鸢尾苷、染料木苷、鸢尾苷、葛花苷、鸢尾苷元及葛花苷元等8种异黄酮成分含量,并进行PCA分析、OPLS-AD差异分析.结果 发现来源于野葛花、粉葛花及葛麻姆花的葛花药材异黄酮成分含量具有明显差异.野葛花和葛麻姆中未能检测到6"-O-木糖黄豆苷、黄豆黄苷两种成分,但在粉葛花中普遍较高.6"-O-木糖鸢尾苷、葛花苷和鸢尾苷等三种成分的含量差异性较大,可作为鉴别三变种葛花的参考.结论 不同变种间葛花质量差异明显,同作为葛花药材来源,野葛和葛麻姆的花有更高的葛花苷、鸢尾苷含量,粉葛花受产地及种质影响药材质量差异较大,实际应用中应当注意区分使用.

目的:比较野葛花、粉葛花及葛麻姆花3个不同变种来源葛花的化学成分差异.方法:采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法(UPLC-Q-TOF-MS),以0.1％甲酸水溶液(A)-乙腈(B)为流动相进行梯度洗脱(0～20 min,10％～30％B;20～30 min,30％～55％B;30～35 min,55％～95％B;35～37 min,95％B;37～40 min,95％～10％B),流速0.25 mL· min-1;运用电喷雾离子源(ESI),在正、负离子模式下分别进行扫描并采集MS数据,扫描范围m/z 50～1500.结合文献信息及化学成分数据库对葛花化学成分进行鉴定,并通过MarkerViewTM 1.2.1软件对所得数据归一化处理,应用SICMA-P 14.1软件对3个变种来源葛花的MS数据进行主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA),筛选出不同变种来源葛花的显著差异性成分.结果:从3个不同变种来源的葛花中共鉴定35个化合物,其中异黄酮类成分22种,黄酮类成分6种,皂苷类成分7种;野葛花、粉葛花及葛麻姆花分别包含了32,35,33个.正、负离子模式下筛选得到葛花苷,鸢尾苷,6"-O-木糖鸢尾苷,黄豆黄苷,4'-甲氧基鸢尾黄素-7-葡萄糖苷,6"-O-木糖黄豆黄苷,葛花苷元,槐花皂苷Ⅲ,6"-O-丙二酰基黄豆苷,次葛花苷,鸢尾苷元,芦丁,大豆皂苷BB,牡荆素,鹰嘴豆芽素A,染料木苷,葛花亭,赤豆皂苷Ⅱ共18个差异化合物.结论:该研究首次对葛麻姆花中化学成分进行了较为系统的研究,发现葛麻姆花虽作为混伪品,但鸢尾苷和6"-O-木糖鸢尾苷的含量较高,具有较大的开发潜力.葛花苷、鸢尾苷等功效成分在3个变种来源的葛花之间具有显著差异,将这3个变种均作为葛花应用需谨慎考量.

目的:研究粉葛采收及加工过程废弃物中黄酮类化学成分的组成和含量,为该品种资源的综合开发与合理利用提供依据.方法:以江西产粉葛品种"赣葛2号"为对象,采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱和高效液相色谱技术分别检测葛根(带皮或去皮)、葛根皮、葛花、葛须根、葛茎、葛根头、葛根渣(带皮或去皮)以及沉淀葛粉后的工业废水(带皮或去皮)干物质中的黄酮类化学成分组成和含量.结果:所建立的7种黄酮类成分(葛根素、大豆苷、鸢尾黄素-7-O-木糖葡萄糖苷、染料木苷、鸢尾苷、大豆苷元、葛花苷)的含量测定方法的线性、精密度、重复性、稳定性、加样回收率均符合要求.共鉴定出12个黄酮类化学成分,其中葛根、葛根皮、葛茎、葛须根、葛根头、葛根渣和工业废水干物质中的黄酮类成分种类基本一致,主要为葛根素、大豆苷、染料木苷、大豆苷元、丙二酰基黄豆苷元;葛花中主要含有鸢尾黄素-7-O-木糖葡萄糖苷、染料木苷、鸢尾苷、葛花苷、6″-O-木糖基黄豆黄苷,但未检出葛根素、大豆苷及苷元等成分.葛根素含量以葛根头中最高,达5.765％;葛根、葛根渣及废水干物质各带皮样品中葛根素含量均较相应的去皮样品更高.结论:粉葛资源产业化过程的废弃物含有种类丰富、含量较高的黄酮类化合物,可作为获取葛根素等黄酮类化学成分的重要原料资源加以开发利用.