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环境因子对药用植物三萜皂苷合成影响的研究进展

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中草药 2011年第2期42卷 398-402页

作者：焦晓林高微微中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193

三萜皂苷类化合物是一类具有多种生物及药理活性的植物次生代谢产物,除去遗传因素外,环境对植物体内三萜皂苷的生物合成产生较大的影响。总结三萜皂苷类化合物的生物合成途径及其关键酶,并综述了环境中光照、温度、水分、盐、土壤状况... 详细信息

三萜皂苷类化合物是一类具有多种生物及药理活性的植物次生代谢产物,除去遗传因素外,环境对植物体内三萜皂苷的生物合成产生较大的影响。总结三萜皂苷类化合物的生物合成途径及其关键酶,并综述了环境中光照、温度、水分、盐、土壤状况等因子对药用植物三萜皂苷合成的影响和可能的作用机制,以期为优化药用植物的栽培环境和提高药材质量提供参考。

关键词：药用植物三萜皂苷生物合成环境因子酶

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西洋参根残体对自身生长的双重作用

生态学报 2012年第10期32卷 3128-3135页

作者：焦晓林杜静高微微中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193

无论在自然生态环境还是在人工农田环境下,植株残体进入土壤后都会对土壤的物理化学性质以及后茬植物的生长产生重要影响。西洋参(Panax quinquefolium L.)为人参属多年生名贵药材,在栽培生产中存在严重的连作障碍问题。为了探明秋后残... 详细信息

无论在自然生态环境还是在人工农田环境下,植株残体进入土壤后都会对土壤的物理化学性质以及后茬植物的生长产生重要影响。西洋参(Panax quinquefolium L.)为人参属多年生名贵药材,在栽培生产中存在严重的连作障碍问题。为了探明秋后残留在土壤中的须根降解产物对来年植株生长的影响,以及收获后残留在田间的根茬对连作西洋参生长的作用,以3年生西洋参苗为研究对象,采用室内水培试验以及田间盆栽试验,通过添加西洋参根的粉碎物模拟根残体,测定其对西洋参生长的影响。水培试验中全营养液中分别添加0.02、0.1、0.5 mg/mL西洋参根粉碎物,处理后每隔5d测定植株叶片展开情况、株高、冠幅等生长指标。盆栽试验在土壤中添加0.1 mg/g根粉碎物,于栽种后1—2月测定西洋参叶片展开情况、株高、冠幅等生长指标;水培及盆栽试验均于展叶期、现蕾期、结果期测定地上部及地下部生物量。采用高效液相色谱法(HPLC)测定根围土壤中8种酚酸类化合物的含量。试验结果表明,水培溶液中添加0.02—0.5 mg/mL根残体,可显著抑制西洋参自身地上部分生长,推迟展叶期,结果期生物量降低14.9%—45.0%;对地下部分的影响主要表现为在展叶期显著促进须根生长(P<0.05)。与水培试验相比,盆栽土壤中添加0.1 mg/g根残体同样导致西洋参展叶期推迟;不同的是处理组的地上、地下部及须根的平均生物量均高于对照。另外,添加根残体后盆栽西洋参根围土壤中丁香酸、香草醛、p-香豆酸、阿魏酸等酚酸类化感物质含量下降49.1%—81.4%,但作为逆境信号物质的水杨酸含量升高59.9%。以上结果可以确认根残体对西洋参早期生长具有自毒和促进的双重作用,表现为抑制地上部分生长,导致生物量显著下降;同时在生长早期促进须根生长。但在田间环境下,自毒作用可能受根残体降解速度以及土壤对降解产物吸附的影响有所减弱,使促进作用更为明显。

关键词：西洋参根残体自毒作用促进生根根围酚酸

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p-香豆酸对西洋参的化感作用及生理机制

生态学报 2015年第9期35卷 3006-3013页

作者：焦晓林毕晓宝高微微中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193

西洋参(Panax quinquefolium L.)栽培中存在严重的连作障碍现象,前期发现p-香豆酸在以滤纸片为基质的条件下,能够显著抑制西洋参胚根的生长。为了明确p-香豆酸在土壤基质中对种胚的化感活性以及对成株西洋参生长的作用及生理机制,以自... 详细信息

西洋参(Panax quinquefolium L.)栽培中存在严重的连作障碍现象,前期发现p-香豆酸在以滤纸片为基质的条件下,能够显著抑制西洋参胚根的生长。为了明确p-香豆酸在土壤基质中对种胚的化感活性以及对成株西洋参生长的作用及生理机制,以自然土壤为基质,观察p-香豆酸作用后种胚的生长情况;采用室内水培试验,观察p-香豆酸作用下2年生西洋参种根从出苗至结果期的生长及部分生理指标的变化。种胚生长实验在土壤中分别添加0.0024、0.012、0.06、0.3、1.5、7.5 mg/g的p-香豆酸,处理7 d后测定西洋参种胚的胚根长和胚芽长。水培试验中全营养液中分别添加0.012 mg/m L、0.06 mg/m L、0.3 mg/m L p-香豆酸,处理后每隔5 d测定植株叶片展开情况、株高、冠幅等生长指标;于展叶期(10 d)、现蕾期(20 d)、结果期(30 d)测定地上部分及新生须根的生物量,同时测定新生须根苯丙氨酸解氨酶(PAL)活力;叶片完全展开后测定植株净光合速率(Pn)、表观电子传递速率(ETR)和最大光化学效率(Fv/Fm)等光合特性参数。结果表明,土壤中添加0.0024—7.5 mg/g p-香豆酸西洋参胚根长度降低28.52%—100%,胚芽长度降低1.09%—100%,并呈现一定的剂量抑制效应。实验浓度内的p-香豆酸可显著抑制西洋参植株地上部分生长,推迟展叶期;结果期地上部生物量比对照降低17.17%—54.55%(P<0.05,Dunnett-t test);同时,叶片的Pn、ETR受到抑制(P<0.05),但Fv/Fm不变;对须根的影响主要表现为0.06 mg/m L p-香豆酸处理组在展叶期PAL酶活力提高69.05%,之后PAL活力和生物量均比对照下降,浓度增加至0.3 mg/m L时整个培养期内PAL酶活力和生物量均低于对照。由此推论,根系环境中的p-香豆酸在自然土壤中对西洋参种胚具有显著抑制其生长的化感作用;对成株西洋参的作用主要为抑制地上部分生长,并通过降低成株西洋参叶片光合能力,从而表现出明显的化感作用,0.06 mg/m L p-香豆酸诱导须根PAL酶活力先升高再降低并最终降低生物量的结果也表明p-香豆酸是西洋参根系生长的胁迫因素。结果证实p-香豆酸对西洋参种胚和成株的生长均具有自毒作用,其抑制生长的生理机制在于抑制叶片的光合作用。

关键词：西洋参 p-香豆酸化感作用生物量光合作用 PAL酶

连作西洋参根际真菌群落差异及其在土壤药剂处理后的初步分析

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中国中药杂志 2012年第23期37卷 3531-3535页

作者：陈娟张雪松杨家学焦晓林高微微中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室北京100193

目的:分析连作西洋参根际真菌群落的特点及土壤药剂处理对其的影响,探讨西洋参生长与根际真菌区系的相关性以及西洋参连作障碍的土壤生态机制。方法:采用田间随机区组实验,选择种植过4年以及连续育苗2次每次2年的老参地土壤连作西洋参,... 详细信息

目的:分析连作西洋参根际真菌群落的特点及土壤药剂处理对其的影响,探讨西洋参生长与根际真菌区系的相关性以及西洋参连作障碍的土壤生态机制。方法:采用田间随机区组实验,选择种植过4年以及连续育苗2次每次2年的老参地土壤连作西洋参,另设碳素肥加低毒化学农药及植物源农药对老参地土壤进行消毒处理,调查各处理组西洋参的生长及病害发生情况,同时采用稀释平板法分离根际真菌,以Shannon-Wiener指数(H'),Margalef丰富度指数(Ma)和Pielou均匀度指数(J)作为真菌群落多样性的测度。结果:与未种过参的新地相比,重茬种植的西洋参秋季存苗数、根重均明显降低,根病指数显著升高(P<0.05),根际真菌数量降低50%～63%,多样性指数(H')降低39%～43%,群落构成的变化主要表现为青霉属及曲霉属真菌的比例增大。根际土壤真菌的多样性指数与西洋参根病指数呈显著负相关(r=-0.970,P=0.006)。碳素肥加低毒化学农药菌线威处理老参地土壤,对提高重茬西洋参的存苗数及根重有较好的效果,一定程度提高根际真菌多样性。结论:重茬西洋参根际真菌数量和多样性降低,群落构成发生变化。碳素肥加菌线威处理对连作西洋参生长具有较好的改善作用。

关键词：西洋参连作栽培土壤消毒真菌群落多样性指数

氮、磷、钾缺乏对西洋参根分泌物中酚酸类化合物的影响

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中国中药杂志 2011年第3期36卷 326-329页

作者：杜静杨家学焦晓林高微微中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193

目的:研究氮、磷、钾元素缺乏对西洋参根系分泌物中具有自毒作用的酚酸类化合物的影响。方法:以二年生健康西洋参幼苗为试验材料,设计Hoagland全营养液以及分别去除氮、磷、钾元素4个处理进行水培试验,2周后收集不同处理的培养液,用XAD4... 详细信息

目的:研究氮、磷、钾元素缺乏对西洋参根系分泌物中具有自毒作用的酚酸类化合物的影响。方法:以二年生健康西洋参幼苗为试验材料,设计Hoagland全营养液以及分别去除氮、磷、钾元素4个处理进行水培试验,2周后收集不同处理的培养液,用XAD4和XAD7离子交换树脂富集其中不同极性的根系分泌物。Folin-Ciocalteu试剂法测定不同根系分泌物中总酚酸含量,HPLC测定香草酸、对香豆酸、肉桂酸3种单体酚酸含量。结果:与全营养条件相比,缺氮或缺钾情况下西洋参根分泌物中总酚酸含量显著升高(P<0.05);而磷的缺乏可导致西洋参根分泌物中总酚酸含量显著降低(P<0.05);缺乏3种元素之中的任何一种均可使香草酸、对香豆酸、肉桂酸在根系分泌物中的比例显著降低(P<0.05)。结论:氮、磷、钾的缺乏可导致西洋参根系分泌物中的酚酸发生不同变化。

关键词：西洋参氮磷钾总酚酸香草酸对香豆酸肉桂酸

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西洋参根部病害研究进展

植物保护 2009年第6期35卷 30-35页

作者：杨家学焦晓林高微微中国医学科学院中国协和医科大学药用植物研究所北京100193

综述了近年来国内外关于西洋参根腐病、锈腐病、疫病等主要根部病害的研究进展,就相关病原菌及其生物学特性、影响病害发生的环境因子、采用的化学及生物防治方法进行了介绍,结合当前存在的问题提出今后应加强的研究重点。

关键词：西洋参根部病害病原防治

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药用百合鳞茎病害研究进展

中国植保导刊 2021年第10期41卷 30-37页

作者：焦晓林张西梅周云灏北京城市学院生物医药学部北京100094 泰山学院生物与酿酒工程学院山东泰安271000

近年来随着药用百合栽培产区的扩大和连作年限增加,鳞茎病害发生逐渐加重,已成为遏制药用百合大规模种植的首要因素。笔者综述了药用百合病害发生对药材品质的影响及鳞茎腐烂病、炭疽病、疫病的主要病原与致病特点,并对化学和生物防治... 详细信息

近年来随着药用百合栽培产区的扩大和连作年限增加,鳞茎病害发生逐渐加重,已成为遏制药用百合大规模种植的首要因素。笔者综述了药用百合病害发生对药材品质的影响及鳞茎腐烂病、炭疽病、疫病的主要病原与致病特点,并对化学和生物防治方法进行了归纳。针对存在的问题,提出了今后应加强对病害影响百合药材质量的系统评价,提高病原菌鉴定水平,加强病原菌-寄主互作的基础性研究,开发绿色防控技术体系等重点内容。

关键词：药用百合病害中药材质量病原防治

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罹病西洋参根内主要人参皂苷含量的变化

中国中药杂志 2008年第24期33卷 2905-2907,2953页

作者：高微微焦晓林毕武何春年中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100094

目的:研究根部病害对西洋参根不同部位主要皂苷含量的影响。方法:采集田间同一栽培地发生不同程度根腐病的西洋参根,采用HPLC测定不同发病程度根韧皮部、木质部中人参皂苷Rg1,Re,Rb1的含量;结果:不同程度罹病西洋参根韧皮部及木质部中Rg... 详细信息

目的:研究根部病害对西洋参根不同部位主要皂苷含量的影响。方法:采集田间同一栽培地发生不同程度根腐病的西洋参根,采用HPLC测定不同发病程度根韧皮部、木质部中人参皂苷Rg1,Re,Rb1的含量;结果:不同程度罹病西洋参根韧皮部及木质部中Rg1含量均无显著变化;发病严重的根韧皮部Re含量显著降低(P<0.05),而木质部含量显著升高(P<0.05);Rb1在中度及重度发病西洋参根韧皮部及木质部中含量均显著降低(P<0.05)。结论:不同严重程度的西洋参病根中Rg1,Re,Rb1呈现复杂的变化,导致Rg1,Re,Rb1在总皂苷中的比例发生变化。

关键词：西洋参根腐病人参皂苷韧皮部木质部

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不同基质条件下西洋参皂苷提取物的自毒作用

中国中药杂志 2015年第8期40卷 1433-1438页

作者：焦晓林毕晓宝张雪松高微微中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193

人参皂苷是西洋参Panax quinquefolium中所含的主要次生代谢产物,西洋参生长过程中,植株内的人参皂苷可以通过根系分泌及腐解进入到土壤环境中。研究利用高效液相色谱法(HPLC)测定了土壤中人参皂苷含量,根据西洋参田间的实测数据设计皂... 详细信息

人参皂苷是西洋参Panax quinquefolium中所含的主要次生代谢产物,西洋参生长过程中,植株内的人参皂苷可以通过根系分泌及腐解进入到土壤环境中。研究利用高效液相色谱法(HPLC)测定了土壤中人参皂苷含量,根据西洋参田间的实测数据设计皂苷提取物的系列浓度(0.2~125 mg·L^(-1)溶液或0.2~125 mg·kg^(-1)土壤),通过在溶液及土壤基质中的添加实验,观察环境中的皂苷提取物对西洋参种胚和成株苗生长的作用。结果表明,在北京市怀柔区三至四年生西洋参根际土中,检测到人参皂苷Rb_1,Rb_2,Rd,总量为0.80~3.19 mg·kg^(-1),按照田间持水量为20%计算,总皂苷在土壤溶液中的质量浓度为4~16 mg·L^(-1)。在溶液基质中,0.2~125 mg·L^(-1)西洋参皂苷提取物对西洋参种胚胚根的抑制作用在6%~23%,在125mg·L^(-1)时达到显著水平(P<0.05);对西洋参胚芽无显著抑制作用。营养液中添加25 mg·L^(-1)皂苷提取物,培养20 d时,三年生西洋参成株苗株高下降28%,地上部的生物量下降50%(P<0.05);对新生须根生长的抑制作用不显著。在土壤基质中,添加同样浓度的皂苷提取物在灭菌和未灭菌土中对西洋参胚根、胚芽生长均无显著影响。由此推论,西洋参的皂苷成分对自身胚根和成株苗生长有自毒作用,但在田间土壤条件下,这种作用有所下降。

关键词：西洋参人参皂苷自毒作用溶液培养土壤条件