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人参根系分泌物的化感作用研究

人参根系分泌物的化感作用研究

作者：雷锋杰吉林农业大学

学位级别：硕士

人参是五加科人参属重要药用植物,也是吉林省,乃至我国重要特产,目前在人参生产过程中存在一个瓶颈没有彻底解决,即人参忌连作,轮作周期长。我国长期以来主要采取伐林栽参的模式,尽管目前人参在栽培的过程中,采取栽(种)参的同时还林,但... 详细信息

人参是五加科人参属重要药用植物,也是吉林省,乃至我国重要特产,目前在人参生产过程中存在一个瓶颈没有彻底解决,即人参忌连作,轮作周期长。我国长期以来主要采取伐林栽参的模式,尽管目前人参在栽培的过程中,采取栽(种)参的同时还林,但由于树种单一,易造成森林生态系统失衡,生物多样性丧失、土壤肥力下降等生态问题。本文作者梳理了人参生产现状及存在的问题,系统分析了国内外人参西洋参化感作用研究进展,并进行深入思考,指出人参化感作用研究需要加强的研究方向。已有研究表明,人参忌连作与其自身的化感作用有关。本论文从化学生态学角度,利用现代先进技术手段分离人参根系分泌的化感物质,对其进行提取鉴定,同时研究其对不同药用植物种子萌发、人参幼苗根系活力,人参非酶促防御系统,人参抗氧化酶活性的影响,从化感作用角度探索人参忌连作的机理。采用灭菌复合基质栽培人参,对人参根系分泌物进行原位收集,依次用水和乙醇提取人参根系分泌物,合并后用有机溶剂萃取分为石油醚相和乙酸乙酯相两部分,用HPLC和GC-MS进行检测,结果表明：在石油醚层含有1,3-二氧戊环,4-甲基,4-乙基-2-十五烷、乙基柠檬酸、棕榈酸乙酯、二十五烷等化学成分。乙酸乙酯层含有丁基柠檬酸、邻苯甲二酸二丁酯、单(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯等成分。其中,石油醚层中烷烃类物质占54.984%、酸类17.362%、酯类20.708%,另外还有苯类占1.554%、吡喃5.393%。而乙酸乙酯层中烷烃类物质占了14.080%、醇类8.687%、酸类26.582%、酯类占50.649%。同时利用混标法检测到人参根系分泌物中含有微量人参皂苷。利用收集到的人参根系分泌物,用乙酸乙酯萃取分为水相和乙酸乙酯相两部分,设计不同浓度,采用室内培养,研究其对四种药用植物种子萌发和胚轴、鲜重的化感作用。结果表明,人参根系分泌物对四种药用植物种子的化感作用是有所差异的。其中对大黄和水飞蓟种子萌发具有不同程度的抑制作用,降低了种子的α-淀粉酶活性。对大黄下胚轴和鲜重表现为高浓度抑制中低浓度促进。对水飞蓟种子上下胚轴和鲜重表现为水相促进乙酸乙酯相抑制。人参根系分泌物水相中低浓度促进而高浓度抑制牛蒡种子的萌发和种子α-淀粉酶的活性。乙酸乙酯相抑制牛蒡种子萌发和种子α-淀粉酶的活性。水相促进下胚轴的伸长,乙酸乙酯相抑制下胚轴的伸长,与对牛蒡鲜重的影响是一致的。人参根系分泌物水相高中浓度抑制白花草木犀种子的萌发,而低浓度促进其萌发。乙酸乙酯相高中浓度时促进白花草木犀种子的萌发,低浓度抑制种子的萌发,这与对种子α-淀粉酶活性影响基本一致。人参根系分泌物抑制下胚轴的伸长和鲜重的增加。结论：人参根系分泌物对四种药用植物具有不同程度的化感作用,并且化感作用与化感物质浓度密切相关,种子萌发与种子α-淀粉酶的活性,种子鲜重与下胚轴伸长有密切关系。采用室内培养,研究其对人参和西洋参种子萌发和生物量积累的化感作用。结果表明人参根系分泌物抑制人参和西洋参种子的萌发和α-淀粉酶活性。整体而言,水相的化感效应强于乙酸乙酯相部分。人参根系分泌物均抑制人参和西洋参下胚轴的伸长,乙酸乙酯相的化感效应强于水相,抑制程度与根系分泌物的作用浓度成正相关。人参根系分泌物对两者上胚轴的影响不一,水相部分促进人参上胚轴的伸长,乙酸乙酯相仅在10mg时略微促进而其他浓度均抑制人参上胚轴的伸长。人参根系分泌物促进西洋参上胚轴的伸长,但与对照相比差异并不显著。人参根系分泌物中各萃取物均抑制人参和西洋参鲜(干)重的增加,且呈现出随浓度的增加抑制作用逐渐增强的趋势。人参根系分泌物对人参和西洋参种子的化感效应有所差别,对人参种子的化感作用强于西洋参。并且化感作用与化感物质浓度密切相关。通过人参根系分泌物对人参幼苗超氧阴离子、SOD、POD、CAT、MDA进行研究,发现人参根系分泌物使得人参幼苗体内产生了大量的超氧阴离子自由基,人参幼苗中SOD活性被显著抑制,使得其清除超氧阴离子自由基的能力受到抑制,而人参根系分泌物对人参幼苗中POD和CAT活性影响不大,人参根系分泌物处理后同时伴随着MDA含量的升高。通过人参根系分泌物对人参根系活力,幼苗体内脯氨酸含量,抗坏血酸进行含量测定,研究得出人参根系分泌物降低了人参幼苗的根系活力,人参只能在水层低浓度处理时做出保护反映,随着处理浓度的升高,无法扭转这种逆境胁迫。

关键词：连作障碍人参根系分泌物化感作用

外源人参三萜皂苷对新林土中土壤微生物群落的影响

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中国中药杂志 2017年第24期42卷 4756-4761页

作者：张爱华雷锋杰傅俊范周如军张连学吉林农业大学中药材学院吉林省人参工程技术研究中心吉林长春130118 沈阳农业大学植物保护学院辽宁沈阳110866

人参皂苷不仅是人参主要的药用活性物质,而且人参皂苷是人参化感作用的主要化感物质,其在人参植株生长及生态适应性方面发挥重要作用。为了研究人参皂苷对土壤微生物群落的影响,采用外源添加的方式研究人参总皂苷对新林土中微生物群落... 详细信息

人参皂苷不仅是人参主要的药用活性物质,而且人参皂苷是人参化感作用的主要化感物质,其在人参植株生长及生态适应性方面发挥重要作用。为了研究人参皂苷对土壤微生物群落的影响,采用外源添加的方式研究人参总皂苷对新林土中微生物群落动态的影响,分析新林土中微生物群落代谢活性的变化趋势,探讨人参皂苷对土壤微生物群落的生态学效应。与对照相比,加入人参总皂苷10 d和40 d后新林土中土壤微生物群落的代谢活性均显著高于对照组,处理10 d后土壤微生物群落多样性指数除了均匀度指数(E)外,其他多样性指数随皂苷浓度升高呈现出先升高后降低的趋势,其中,低浓度处理碳源利用丰富度指数(S)与对照相比差异显著。后期除了均匀度指数(E)外,其他多样性指数高于对照。人参总皂苷可改变新林土中土壤微生物群落的组成和代谢活性,人参皂苷在土壤中的积累可以改变土壤微生态环境从而影响人参生长。

关键词：人参皂苷土壤微生物群落 Biolog法

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人参总皂苷对苜蓿夜蛾幼虫的拒食作用

中国中药杂志 2013年第1期38卷 37-39页

作者：谭世强张爱华谢敬宇雷锋杰张连学吉林农业大学中药材学院吉林省人参工程技术研究中心吉林长春130018

目的:测定了人参茎叶总皂苷对苜蓿夜蛾Heliothis dipsacea幼虫的拒食活性。方法:在室内模拟苜蓿夜蛾幼虫的自然生长条件,在此基础上采用叶碟法测定人参茎总皂苷对其的拒食活性。结果:人参总皂苷对苜蓿夜蛾幼虫的取食具有明显的抑制作用,... 详细信息

目的:测定了人参茎叶总皂苷对苜蓿夜蛾Heliothis dipsacea幼虫的拒食活性。方法:在室内模拟苜蓿夜蛾幼虫的自然生长条件,在此基础上采用叶碟法测定人参茎总皂苷对其的拒食活性。结果:人参总皂苷对苜蓿夜蛾幼虫的取食具有明显的抑制作用,2.0%,1.0%,0.5%的人参总皂苷分别处理大豆叶片后饲喂苜蓿夜蛾3龄幼虫,8 h后,3种不同浓度的人参总皂苷的非选择性拒食率分别为93.40%,83.42%,75.19%,选择性拒食率分别为77.53%,73.58%,58.86%。结论:人参总皂苷对苜蓿夜蛾幼虫的取食具有显著抑制作用,并且抑制效果随着浓度的增加而增大。

关键词：人参总皂苷苜蓿夜蛾拒食活性

人参总皂苷对4龄粘虫的取食及生长发育的影响

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中国中药杂志 2015年第14期40卷 2787-2791页

作者：谭世强马琳许永华雷锋杰张爱华张连学天津中医药大学天津300193 吉林农业大学中药材学院吉林长春130018

测定了人参茎叶总皂苷对4龄粘虫的取食及生长发育的影响,包括非选择拒食活性、选择拒食活性和生长发育抑制作用。在室内模拟4龄粘虫的自然生长条件,在此基础上采用叶碟法测定测定人参茎总皂苷对其的拒食活性和生长发育抑制作用。结果表... 详细信息

测定了人参茎叶总皂苷对4龄粘虫的取食及生长发育的影响,包括非选择拒食活性、选择拒食活性和生长发育抑制作用。在室内模拟4龄粘虫的自然生长条件,在此基础上采用叶碟法测定测定人参茎总皂苷对其的拒食活性和生长发育抑制作用。结果表明,人参总皂苷对4龄粘虫的取食具有明显的抑制作用,20,10,5 g·L-13种质量浓度的人参总皂苷分别处理高粱叶片后饲喂4龄粘虫,8 h后,3种不同浓度的人参总皂苷的非选择性拒食率分别为88.67%,64.40%,47.36%,选择性拒食率分别为62.49%,44.29%,34.19%;与对照相比较,人参总皂苷处理后4龄粘虫的发育历期延长了13 h。人参总皂苷对4龄粘虫的取食和生长发育具有显著抑制作用,并且抑制效果随着浓度的增加而增大。

关键词：人参总皂苷粘虫拒食活性

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人参、西洋参化感作用研究进展

中国中药杂志 2010年第17期35卷 2221-2226页

作者：雷锋杰张爱华张秋菊张连学吉林农业大学中药材学院吉林长春130118

人参、西洋参忌连作,作者报道近年来国内外从化感作用角度研究人参和西洋参的连作障碍问题。综述了人参、西洋参化感作用的最新研究进展,从化感物质的收集提取到其对人参、西洋参种子萌发,幼苗生长和抗氧化酶活性及病原菌和愈伤组织的... 详细信息

人参、西洋参忌连作,作者报道近年来国内外从化感作用角度研究人参和西洋参的连作障碍问题。综述了人参、西洋参化感作用的最新研究进展,从化感物质的收集提取到其对人参、西洋参种子萌发,幼苗生长和抗氧化酶活性及病原菌和愈伤组织的影响等方面综合分析了人参、西洋参中的化感作用,认为化感作用是人参、西洋参连作障碍的主要影响因子之一。并在此基础上指出人参、西洋参化感作用研究中存在的主要问题:研究成分是混合物,具体起作用的成分和物质尚不明确;以单个化感物质为研究而忽视了化感物质间的相互作用。今后应深入开展人参和西洋参特有的化感物质及化感物质间相互作用的研究,以及人参、西洋参化感物质与环境影响因子的互作关系,特别是化感物质在土壤中的迁移和转化等环境化学行为,化感物质与土壤微生物的相互关系及共同对人参和西洋参生长的影响。

关键词：人参西洋参连作障碍化感作用

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原发性骨质疏松症采用温阳通络法的疗效观察

中国实用医药 2009年第20期4卷 145-147页

作者：雷锋杰汕头市潮阳区大峰医院 515154

目的观察温阳通络中药治疗原发性骨质疏松的疗效。方法48例经口服温阳通络胶囊,配合中药药熨治疗(观察组),与24例口服钙尔奇D,d-D3作对照。结果观察组与对照组总疗效比较差异有显著性(P<0.01),观察组疼痛临床控制和缓解优于对照组(P<0.... 详细信息

目的观察温阳通络中药治疗原发性骨质疏松的疗效。方法48例经口服温阳通络胶囊,配合中药药熨治疗(观察组),与24例口服钙尔奇D,d-D3作对照。结果观察组与对照组总疗效比较差异有显著性(P<0.01),观察组疼痛临床控制和缓解优于对照组(P<0.01)。观察组治疗后骨密度值与自身治疗前明显升高(P<0.05),与对照组治疗后骨密度值比较也明显升高(P<0.05)。结论温阳通络中药能抑制骨丢失,调节骨代谢水平,从而起到预防和治疗原发性骨质疏松症的作用。

关键词：温阳通络法原发性骨质疏松症临床治疗疗效

电脑三维腰椎牵引配合中药热敷治疗腰椎间盘突出症的临床研究

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中国医药导报 2010年第19期7卷 233-234页

作者：雷锋杰广东省汕头市潮阳区大峰医院广东汕头515154

目的:研究电脑三维腰椎牵引配合中药热敷治疗腰椎间盘突出症的疗效。方法:回顾性研究分析2004年2月～2008年10月我院收治198例腰椎间盘突出症患者,治疗组采用电脑三维腰椎牵引配合中药热敷、手法推拿按摩等综合治疗,对照组单纯采用电脑... 详细信息

目的:研究电脑三维腰椎牵引配合中药热敷治疗腰椎间盘突出症的疗效。方法:回顾性研究分析2004年2月～2008年10月我院收治198例腰椎间盘突出症患者,治疗组采用电脑三维腰椎牵引配合中药热敷、手法推拿按摩等综合治疗,对照组单纯采用电脑三维腰椎牵引治疗。对两组患者疗效进行比较。结果:治疗组总有效97例(97.0%),对照组总有效86例(87.7%)。结论:电脑三维腰椎牵引配合中药热敷等综合治疗腰椎间盘突出症疗效确切,费用较低,患者易于接受。

关键词：腰椎牵引中药腰椎间盘突出症

西洋参锈腐病菌拮抗放线菌F05发酵培养基的优化

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中国中药杂志 2009年第18期34卷 2296-2298页

作者：张爱华周国兴雷锋杰张连学吉林农业大学中药材学院吉林长春130118

目的:从老参地土壤中分离得到一株对西洋参锈腐病菌具有良好拮抗作用的菌株F05,对该菌株的发酵培养基进行了初步研究,确定了其最佳培养基组成。方法:利用单因素试验和均匀设计试验优化培养基组分。结果:优化结果碳源为玉米秆粉,氮源为... 详细信息

目的:从老参地土壤中分离得到一株对西洋参锈腐病菌具有良好拮抗作用的菌株F05,对该菌株的发酵培养基进行了初步研究,确定了其最佳培养基组成。方法:利用单因素试验和均匀设计试验优化培养基组分。结果:优化结果碳源为玉米秆粉,氮源为磷酸氢二铵,无机盐为硫酸镁、磷酸氢二钾,质量分数分别为3.720 6%,0.531 2%,0.035 5%,0.040 0%,优化后活菌生物量为1.57×***-1。

关键词：发酵优化放线菌均匀设计复配

人参灰霉菌和人参黑斑菌对人参总皂苷的化学趋向性响应研究

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中国中药杂志 2015年第19期40卷 3742-3747页

作者：匙坤许永华雷锋杰尹敏晶王壮张爱华张连学吉林农业大学中药材学院吉林省人参工程技术研究中心吉林长春130118

采用平板法和孢子悬滴萌发法分别测定了人参灰霉菌和人参黑斑菌在3种趋化参数(浓度、温度和p H)下对人参总皂苷的化学趋向性响应。结果表明,人参灰霉菌在20℃和p H 6的培养条件下,对20 mg·L-1的人参总皂苷表现出较强的化学趋向性,趋化... 详细信息

采用平板法和孢子悬滴萌发法分别测定了人参灰霉菌和人参黑斑菌在3种趋化参数(浓度、温度和p H)下对人参总皂苷的化学趋向性响应。结果表明,人参灰霉菌在20℃和p H 6的培养条件下,对20 mg·L-1的人参总皂苷表现出较强的化学趋向性,趋化移动指数(CMI)为1.293 0,趋化生长速率(CGR)为0.476 0,孢子萌发率(SGR)为53%,菌丝干重(DWM)为0.452 6 g·L-1;而人参黑斑菌则在25℃和p H 6的培养条件下,对2 mg·L-1的人参总皂苷表现出较强的化学趋向性,趋化移动指数(CMI)为1.235 4,趋化生长速率(CGR)为0.537 0,孢子萌发率(SGR)为67%,菌丝干重(DWM)为0.494 8 g·L-1。显示人参灰霉菌和人参黑斑菌分别对低(2 mg·L-1)、中(20 mg·L-1)浓度的人参总皂苷具有正向的化学趋向性响应,而且受此趋化影响下的孢子萌发率、菌丝生长速率及菌丝生长量都得到了显著提高,但随皂苷浓度的升高而降低。

关键词：人参灰霉菌人参人参黑斑菌人参总皂苷化学趋向性