Atriplex Canescens: En ny vert for Cistanche Deserticola

Ta kontakt med:tina.xiang@wecistanche.com

Fangming Wang a, Bingyu Zhuo b, Shuai Wang c, Jin Lou c, Yuan Zhang b, Qingliang Chen a, Ziyi Shi a, Yuelin Song b, Pengfei Tu a,*

et statlig nøkkellaboratorium for naturlige og biomimetiske legemidler og Institutt for naturmedisiner, School of Pharmaceutical Sciences, Peking University Health Science Center, Beijing, 100191, Kina

b School of Chinese Materia Medica, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing, 102488, Kina

c Quheng Foundation, Asia Sci-Tech Center, 4760 Jiangnan Avenue, Binjiang, Hangzhou, Zhejiang, 310053, Kina

A B S T R A C T

Cistanche deserticolahar historisk blitt brukt i tradisjonell kinesisk medisin for å supplere nyre (yang) funksjon, fordele blod og essens, og fukte tarmen for å få avføring. Dens vert. Haloxylon ammodendron er en viktig pionerplante som brukes til vindsperre og fiksering av sanddyner, som er strategier som brukes til å kontrollere ørkenspredning. I lang tid har det vært ansett at C.deserticola bare kan parasittere H. ammodendron. I denne studien ble morfologisk identifikasjon, identifikasjon av genstrekkoding og inokulasjonseksperimenter utført, fant vi til slutt atC. deserticolakan også parasittere Atriplex canescens. A.canescens er en art av Chenopodiaceae med et bredt spekter av tilpasningsevne. Sammenlignet med H. ammodendron har den mer biomasse og et bredere spekter av økologisk tilpasningsevne, noe som gjør den mer egnet for industriell produksjon av C. deserticola. I tillegg fant vi også at konsentrasjonen av aktive komponenter var høyere hos C. deserticola parasittert på A. canescens enn hos de parasittert på H. ammodendron; Dette funnet tyder videre på at bruken av C. deserticola i større skala tilsier ytterligere leting.

Nøkkelord: Cistanche deserticola Parasitisme DNA strekkodebasert identifikasjon Tradisjonell kinesisk medisin Cistanche salsa

1. Introduksjon

Bruken av Cistanche i tradisjonell kinesisk medisin ble først registrert i Shennong Herbal Scripture, for dens effekter av toning av nyre-yang, forsterkning av essensen av blod og fukting av tarmene for å lette passasje av avføring. Det har også blitt registrert i verk av gammel urtemedisin som "ørkenginseng". De tørre kjøttfulle stilkene og skjellete bladene avCistanche deserticolaYC Ma og Cistanche tubulosa (Schenk) Wight har vært det første leddet beskrevet i 2005 i den kinesiske farmakopéen. Cistanche dyrkes hovedsakelig i Xingjiang, Indre Mongolia og Gansu i Kina, og globalt finnes den i halvtørre og tørre områder over hele den europeiske iberiske halvøya, Nord-Afrika, Arabia, Iran, Afghanistan, Pakistan, Nord-India, Mongolia et al. [1]. Den er motstandsdyktig mot tøffe miljøforhold, som ekstremt tørre klimaer, alvorlige temperaturvariasjoner og dårlig jordsmonn [2]. I følge Taxonomical Index of Chinese Higher Plants er det seks Cistanche-arter i Kina. En ytterligere studie bekreftet imidlertid eksistensen av bare fire arter og en variant av Cistanche, nemlig,C. deserticolaYC Ma, C. tubulosa (Schenk)R. Wight, C. salsa(CAMey.)G.Beck, C.sinensis G.Beck og C. salsa var. albiflora PF Tu et al, [3].

C. deserticolaregnes som den eneste tradisjonelle kilden til Cistanche og har en lang historie med bruk i medisin, siden det østlige Han-dynastiet (25 e.Kr.-220 e.Kr.)[4]. I Compendium of Materia Medica (skrevet av Li Shizhen. Ming-dynastiet), ble det dokumentert å tonifisere yang jevnt (i motsetning til andre urter som har en mer kraftig handling). En rekke effektive kjemiske bestanddeler, inkludert fenyletanoidglykosider, iridoider, lignaner, alditoler, oligosakkarider, polysakkarider og alkaloider, er blitt isolert fraC. deserticolaved moderne fytokjemiske metoder [5]. Farmakologiske studier har vist at fenetylglykosid er den viktigste aktive komponenten, og det er rapportert å forbedre seksuell funksjon, utøve nevrobeskyttende effekter, forbedre læring og hukommelse og beskytte leveren. Det utøver også terapeutiske effekter mot demens, Alzheimers sykdom, Parkinsons sykdom, tretthet og svulster sammen med antiinflammatoriske og immunmodulerende egenskaper [6, 7].

C. deserticolaer en obligatorisk parasittisk plante som utelukkende lever på røttene til Haloxylon ammodendron [8]. En studie rapporterte at C.deserticola ikke en gang finnes på Haloxylon persicum [9]. De siste årene har en økende oppmerksomhet blitt viet til C, deserticola. siden det ikke bare er en kilde til komponenter av medisinsk verdi, men også bidrar sterkt til kontroll av ørkenspredning [10].H. ammodendron er den eneste verten som har blitt brukt i studier som involverer C. deserticola. I april 2017 inokulerte Wang Shuai, en ansatt i Zhejiang Ouheng Public Welfare Fund, frø av C. deserticola på Atriplex canescens i Desert Botanical Garden of Mingin, Gansu Province, og C. deserticola ble funnet å blomstre i mai 2018 og fortsatte. til å blomstre til mai 2019. Frøene ble imidlertid kjøpt fra markedet, og det er tvilsomt om de virkelig var frø av C. deserticola. I tillegg bryter dette fenomenet tradisjonell kunnskap og må studeres videre.

A. canescens er en flerårig C4-busk som er hjemmehørende i ørkenene i det sørvestlige Amerika og tilpasser seg raskt til forhold med saltholdighet, tungmetaller, tørke og høye temperaturer [11]. Siden den er svært velsmakende og rik på næringsstoffer, brukes den som fôr til de fleste husdyr og store dyr [12]. Dessuten er den spesielt nyttig for erosjonskontroll og gjenvinning av marginale landområder på grunn av sin utmerkede tilpasningsevne og omfattende rotsystem. Det ble først introdusert i Kina fra USA i 1989 og har blitt mye brukt til jord- og vannbevaring, sandfiksering og restaurering av saltvann [13]. Selv om studien rapporterer veksten avC.deserticolapå A. canescens omstøter den eksklusive parasittiske forståelsen av C. deserticola, kan dette vise seg å være et revolusjonerende funn, siden A. canescens er mer egnet for vekst av C. deserticola fordi den har mer biomasse og et bredere spekter av økologisk tilpasningsevne sammenlignet med H. ammodendron.

For å sikre nøyaktigheten av den tilfeldige oppdagelsen, ble planteidentifikasjon og kunstig inokulasjonseksperiment utført. Tradisjonell planteidentifikasjon inkluderer organoleptisk evaluering (som berøring, lukt, syn og smak), analyse av morfologiske egenskaper (som mikroskopiske og makroskopiske), og kjemisk profilering (som høyytelses væskekromatografi, tynnsjiktskromatografi og gass). kromatografi)[14]. Det er relativt enkelt å utelukke C. tubulosa og C. Sinensis på grunn av forskjellen i størrelse, farge og arrangement av karbunter i stilken. Den virkelige utfordringen er å skille mellom C. deserticola og C. salsa. I følge floraen i Kina er lengden på bracten til C. salsa omtrent 1/3 av kronen, mens den er lik i C. deserticola. Skjæringen av de kjøttfulle stilkene er lik mellom C. deserticola og C. salsa og er sammensatt av epidermis, cortex, karbunter og marv. Hovedforskjellen er i vaskulærbuntskjeden siden den er caudat for C. deserticola og trekantet eller halvsirkulær for C. salsa.

De siste årene har DNA-strekkodingsteknologi ofte blitt brukt til artsidentifikasjon. Det er en prosess som bruker en kort DNA-sekvens fra standardgenomet, som generelt er bevart og ikke påvirkes av eksterne faktorer, som alder og type plantevev. De populære kandidatsekvensene for plante-DNA-strekkoder er rbcL, matK, psbA-trnH, ITS og ITS2 [15]. Flere studier har indikert at ITS/ITS2 er det mest effektive identifiseringsverktøyet for planter. Det har også blitt foreslått at ITS2-regionen bør inkorporeres i kjernestrekkodene på grunn av dens høyere diskriminerende kraft enn plastidstrekkoder. Det har blitt akseptert at ITS2 kan brukes som en ny universell strekkode for identifikasjon av et bredt spekter av plantetaxa [16, 17, 18, 19, 20, 21]. Selv om mange studier har forsøkt å identifisere en universell plantestrekkode, fungerer ingen av de tilgjengelige lociene på tvers av alle arter, så en multi-locus-metode er nødvendig for å skille mellom plantearter [22,23,24,25,26,27, 28].I denne studien ble ITS2, rbcL,psbA-trnL brukt som strekkoder.

I tillegg til morfologiske og molekylære identifiseringsteknikker, kommer direkte bevis fra inokulasjonseksperimenter. Inokulasjonseksperimenter må utføres for å demonstrere at C. deserticola kan parasittere A. canescens. I tillegg til identifikasjon, blir kvalitetskontroll et primært hensyn. Ytterligere undersøkelser er nødvendig for å fastslå forskjellen mellom kvaliteten på C.deserticolaparasitisert på H. ammodendron-rot og den som er parasittert på A. canescent.

2. Materialer og metoder

2.1. Plantematerialer

Cistanche vokser på myk sandjord med mild salinisering, og snylter vanligvis på 30-100 cm dype siderøtter til verten. Klimaet i det egnede vokseområdet er tørt, mindre regnfullt, har stor fordampning, lange soltimer og stor temperaturforskjell mellom dag og natt. Minqin fylke og Baiving by er innsamlingsstedene for disse prøvene. De er geografisk nærme, og har et temperert kontinentalt, tørt klima, med en gjennomsnittlig årlig nedbør på 113,2 mm og en gjennomsnittlig årlig relativ luftfuktighet på 44 prosent. Spesifikk og detaljert informasjon om prøveinnsamling er vist i tabell 1. Alle prøvene ble frosset og konservert i -20 grad i State Key Laboratory of Natural and Bio-mimetic Drugs Lab, Beijing, Kina.

2.2. Vevsfarging og observasjon

Ferske prøver ble oppnådd og lagret i en løsning bestående av 70 prosent etanol, iseddik og formaldehyd i et forhold på 90:5:5 og ble dehydrert ved bruk av en etanolgradient (75 prosent, 95 prosent, 100 prosent, 100 prosent) i 1 time. De dehydrerte seksjonene ble utsatt for en xylengradient (25 prosent, 50 prosent, 75 prosent, 100 prosent, 100 prosent) i 1 time for å oppnå gjennomsiktige seksjoner. De transparente seksjonene ble utsatt for parafininfiltrering, hvor et volum parafin lik volumet av xylen ble tilsatt til xylenet som inneholdt prøven, halvparten av den resulterende løsningen ble deretter sugd ut, og et likt volum parafin ble tilsatt igjen. Denne prosessen ble gjentatt 10 ganger, og til slutt ble alle løsningene suget ut og erstattet med et like stort volum parafin; dette siste trinnet ble gjentatt to ganger, og den resulterende løsningen etter hvert trinn ble inkubert i 1 time ved 75 grader. Etter parafininfiltrering ble seksjonene utsatt for innstøping, hvor prøver ble plassert i en jerntank som inneholdt flytende parafin og ytterligere flytende parafin ble raskt tilsatt for å fylle hele tanken og lot stivne. Den resulterende voksblokken ble trimmet og seksjonert. Innstøpte seksjoner ble plassert i varmt vann, fisket ut, plassert på et lysbilde og inkubert ved 45 grader i 30 minutter. Snitt på objektglasset ble avvokset ved seriebløtlegging i 100 prosent xylen, 100 prosent xylen, 50 prosent xylen, 50 prosent xylen, 100 prosent etanol, 100 prosent etanol, 95 prosent etanol og 75 prosent etanol og deretter bløtlagt i safranin O for etanol40 min. Dette ble etterfulgt av en ny runde med seriell, rask bløtlegging i 75 prosent etanol og 95 prosent etanol, og deretter senkes objektglassene i hurtiggrønt i 1 min. Til slutt ble seksjonene utsatt for en siste seriebløtlegging i 95 prosent etanol, 95 prosent etanol, 100 prosent etanol, 100 prosent etanol, 50 prosent xylen, 50 prosent xylen og 100 prosent xylen. Etter at seksjonene var farget, ble en dråpe harpikslim plassert på objektglasset, og et dekkglass ble plassert over det. Objektglassene ble stående uforstyrret i en uke, og vevssnittene ble observert ved hjelp av et Olympus optisk mikroskop og avbildet.

2.3. DNA-ekstraksjon og PCR-amplifikasjon

Totalt genomisk DNA ble ekstrahert fra blomsterprøver ved å bruke et plantegenomisk DNA-ekstraksjonssett (Solarbio Science & Technology Co., Ltd., Beijing, Kina) i henhold til produsentens protokoller. Primerne for genamplifikasjon og sekvensering og reaksjonsbetingelsene er vist i tabell 2. Hver genamplifikasjon ble gjentatt tre ganger for hver prøve.

2.4. Sekvenseringsanalyse

For å oppnå nøyaktige sekvenser ble de endelige PCR-produktene, etter rensing ved bruk av Transgene Quick Gel Extraction Kits, klonet separat inn i pEASY-Blunt Cloning Vectors, i henhold til produsentens instruksjoner. Etter kloning ble de transformert til kjemisk kompetente Trans5a-celler. Tre kolonier av hver prøve ble tilfeldig valgt og sekvensert ved bruk av M13-primere. Disse koloniene ble sekvensert toveis ved Sanger-sekvensering, ved bruk av BigDye Terminator V3.1 Cycle Sequencing Kits på ABI Prism 3700 DNA-analyzere. Innhentede sekvenser ble justert ved bruk av Clustal X(v1.8.7)[29] og synkronisert manuelt i BioEdit(v.1.3.0)[30. Ved å bruke de justerte sekvensdataene rekonstruerte vi fylogenien ved å bruke MEGA 7-programvaren ved å bruke nabosammenføyningen (NJ) metode. Kimura 2-parametermodell (K2P) ble brukt og støvelstroppen var 1000 repetisjoner [31].

2.5. Inokulering av C. deserticola

Tre gram C. deserticola-frø ble tilsatt til pottene (diameter ×høyde × bunndiameter=20 cm × 20 cm × 12 cm) som inneholdt sandjord og omrørt for å sikre en jevn spredning. Kontrollgruppen besto av 3 g C. salsa frø tilsatt til lignende potter som inneholdt sandjord. Til slutt ble A. canescens plantet i hver potte, og pottene ble plassert utendørs. Når jordfuktighetsinnholdet er mindre enn 13 prosent (g/g), ble pottene vannet. Eksperimentet ble utført ved Zhongguancun Life Science Park, Beijing, Kina (breddegrad 39 grader 56'N, lengdegrad 116 grader 20'E; 20m over havet) fra mai til juli. Dagtemperaturen varierte mellom 16 og 35 grader, natttemperatur mellom 12 og 16 grader. Den relative fuktigheten i luften er større enn 50 prosent. Sollys er rikelig. Omtrent 80 dager senere ble jorda fjernet fra pottene og inokulasjonshastigheten ble bestemt.

2.6. Bestemmelse av konsentrasjon av medisinske komponenter

Bestemmelsen av konsentrasjonen av medisinske komponenter inkluderer to deler, den ene er prosedyren for væskekromatografi, og den andre er fremstillingen av referansestoff og teststoff, flere detaljer er som følger:

Jeg). Bestemmelse av echinacoside og verbascoside

Echinacoside og verbascoside ble veid og tilsatt i 50 prosent metanol for å gi en 0,2 mg/ml løsning, som ble brukt som referanseløsning. Den første er å male tørr C. deserticola til pulver, deretter ble pulveret blandet inn i 50 ml 50 prosent metanol i en 100 ml brun målekolbe, og testvæsken ble oppnådd etter å ha utsatt blandingen for risting, bløtlegging, sonikering, stående og filtrering. Den kromatografiske kolonnen var Agilent ZORBAX SB-C18 kolonne (4,6 mm × 150 mm, 5um), med metanol(A)-0.1 prosent maursyreløsning (B) som mobil fase, gradienteluering ({{14} } min, 26,5 prosent A;17-20 min, 26,5 prosent →29,5 prosent A; 20-27 min, 29,5 prosent A), strømningshastigheten var 1,0 ml/min, kolonnetemperaturen var 35·C, deteksjonsbølgelengde var 330 nm, injeksjonsvolumet var 10μul.

ii). Bestemmelse av betain, mannitol, fruktose, glukose og sukrose

Betain, mannitol, fruktose, glukose og sukrose ble veid nøyaktig og tilsatt vann for å lage en løsning på {{0}},25 mg/ml, som ble brukt som referanseløsning. Fem milliliter av den tidligere nevnte Cistanche-testløsningen ble blandet med 50% metanol i en 25 ml målekolbe, ristet godt og filtrert med en 0,2 um mikroporøs membran. Den kromatografiske kolonnen var SHODEXASHAIPAK NH2P-50 4E polymerisert gelkolonne （250 mm × 4,6 mm, 5μm）, den mobile fasen ble parasittert på A. canescens, vi fant at den hadde en kaudatformet vaskulær buntskjede, som lignet den C. deserticola (Figur 2).

acetonitril-vann(77:23), strømningshastigheten var 0,7 mL/min, kolonnetemperaturen var 25 grader, ved bruk av fordampningslysspredningsdetektor (ELSD), driftrørstemperaturen var 100 grader, bæreren gassstrømningshastigheten var 3 l/min, injeksjonsvolumet av referansestoffet og prøven var 5 ul.

3. Resultater

3.1. Morfologisk identifikasjon av blomster

For å bekrefte arten av Cistanche som parasitterer A. canescens, ble morfologisk analyse av blomsterprøver utført (figur 1 og figur S1). Den generelle morfologien til blomstene til den parasittiske planten var lik den til C. deserticola. Videre var kronen tykkere enn den til C.salsa på forskjellige verter.

I følge Flora of China har C. deserticola og C.salsa åpenbare forskjeller i blomstene. Hos C. deserticola er dekkbladene lik kronebladene, mens høybladene til C. salsa er 1/3 av kronens lengde. Basert på vår statistiske analyse, parasitterte dekkbladene til Cistanche på A. canescens og den til C. deserticola sub-equala corolla (figur S2). Cistanche på A. canescens viste morfologiske trekk ved C. deserticola, noe som tyder på at C. deserticola kan være parasitten på A. canescens.

3.2. Mikroskopisk identifikasjon av fargede vevsprøver

Tverrsnittet av den kjøttfulle stammen til C. deserticola er veldig lik den til C. salsa, og begge er sammensatt av epidermis, cortex, karbunt og marv. Karbuntene til begge plantene er arrangert i bølgete eller dype bølgende ringer, og marvene er åpenbart synlige. Hovedforskjellen ligger i den laterale formen til den vaskulære buntskjeden; den er caudate i C. deserticola og trekantet eller halvsirkelformet i C. salsa. Ved å utføre en mikrostrukturanalyse på Cistanche

3.3. Molekylær identifikasjon

I tillegg til morfologisk identifikasjon, utførte vi også en molekylær identifikasjon og valgte ut tre genfragmenter, nemlig ITS2, rbcL og psbA-trnL. Et evolusjonstre ble konstruert ved å bruke sekvensinformasjonen til hvert fragment (Figur 3), og alle tre fylogenetiske trærne viste at Cistanche parasittert på A.canescens hadde et nært fylogenetisk forhold til C. deserticola. Disse resultatene indikerer at C. deserticola kan være parasitten på A. canescens.

Detaljerte genforskjeller mellom de forskjellige Cistanche-artene ble observert ved multippel sekvensjustering (figur 4). Vi fant tre enkeltnukleotidpolymorfismer (SNP-er) i ITS2-genkroppen mellom C. deserticola og C.salsa, ved basene 139 295 og 472. I rbcL-genkroppen var det fire genforskjeller mellom C. deserticola og C. salsa, som inneholder to SNP-er og to insersjoner og delesjons (indel)mutasjoner. Sammenlignet med ITS2 og rbL var forskjellene i psbA-trnL-genkroppen mellom C. deserticola og C. salsa mer åpenbare, med syv sekvensdivergenser, hvor fire var SNP-er og tre var InDel-mutasjoner. Spesielt kan en serie tymin-repetisjoner, som starter ved base 414 av den justerte sekvensen, brukes til å utvikle enkle sekvensrepetisjonsmarkører (SSR) for å skille C. deserticola og C. salsa.

3.4. Inokulering av C. deserticola

For å teste om C. deserticola eller C. salsa kunne parasittere A.canescens, ble det utført et inokulasjonseksperiment, og vi fant bevis på parasittisme i alle C.deserticola-inokulerte potter med en inokulasjonsrate på nesten 100 prosent (Figur 5). Ingen parasittisme ble observert i kontrollgruppene. Dette resultatet beviser direkte at C. deserticola lett parasitterte A. canescens, mens C. salsa ikke kunne.

3.5. Bestemmelse av konsentrasjon av betydelige medisinske komponenter

Vi estimerte konsentrasjonen av viktige medisinske komponenter i C.deserticola parasittert på A. canescens. Det spesifikke kromatogrammet er vist i tilleggsmaterialet. For å oppnå nøyaktige resultater ble det satt opp fire uavhengige eksperimenter. Basert på målingene våre (tabell 3), fant vi at konsentrasjonen av verbascosid og echinacosid var 20 ganger høyere enn den som er rapportert i den kinesiske farmakopeen (ifølge den kinesiske farmakopeen, prosentandelen av summen av konsentrasjoner av echinakosid og verbascoside i C. deserticola bør være mindre enn 0.30 prosent ). Konsentrasjonene var også signifikant høyere enn hos C. deserticola parasittert på H. ammodendron (vanligvis 0,2-1,5 prosent)[32]. Konsentrasjonen av mannitol, betain, fruktose og andre karbohydratkomponenter var også svært høy, og den generelle kvaliteten var bedre enn hos C. deserticola parasittert på H. ammodendron. Dermed indikerer disse resultatene at A. canescens kan brukes til å dyrke C. deserticola på industrielt nivå og beskytte truede villressurser.

4. Diskusjon

Tidligere har C. deserticola vært ansett å utelukkende parasittere H. ammodendron. I denne studien, ved bruk av morfologiske og molekylære identifiseringsteknikker, viste vi imidlertid at C. deserticola også kan parasittere A. canescens. Selv om H. ammodendron, A. canescens og H. persicum alle tilhører familien Chenopodiaceae, er det interessant og særegent at C. deserticola har artsselektivitet, muligens styrt av signalmolekylene som utskilles av verten. A. canescens, med opprinnelse fra USA, viser sterk motstand mot miljøforstyrrelser og har relativt stor biomasse. A. canescens er en levedyktig vert for C. deserticola av en rekke årsaker. For det første kan den overleve i et bredt spekter av miljøforhold. For det andre kan biomassen og veksthastigheten til C. deserticola være henholdsvis større og raskere på A. canescens enn på H. ammodendron. For det tredje, på grunn av det brede spekteret av tilpasningsevne til A. canescens, kan planteområdet utvides ytterligere. Dermed har A. canescens særegne fordeler fremfor H. ammodendron som vert og vil hjelpe den industrielle produksjonen av C. deserticola. C. deserticola og C. salsa er vanskelig å skille, og morfologisk identifikasjon i det siste har gitt forvirrende resultater. Med fremskritt innen molekylærbiologi har molekylbaserte identifiseringsteknikker blitt mye brukt i kinesisk urtemedisin. Siden de fleste kinesiske urtemedisiner tilbyr lite genomisk informasjon, har DNA-strekkodingsteknologi dukket opp som en banebrytende identifiseringsteknikk. I denne studien ble morfologisk og DNA-strekkodingsteknologi omfattende brukt for å identifisere den ukjente Cistanche-arten; dette har ikke vært forsøkt før, og våre resultater viser at denne tilnærmingen er gjennomførbar. Siden C. deserticola parasitterer A. canescens, er det viktig å fastslå forskjeller i kvaliteten på C. deserticola på røttene til A. canescens og på røttene til H. ammodendron. I følge våre resultater var konsentrasjonen av aktive komponenter høyere hos C. deserticola parasittert på A. canescens enn i den som var parasittert på H. ammodendron. Dermed legger våre resultater et solid teoretisk grunnlag for storskala produksjon av C. deserticola parasittert på A. canescens.

5. Konklusjoner

I lang tid har C. deserticola vært ansett for å utelukkende parasittere H. ammodendron. Tidligere ble det funnet at C. deserticola-frø kjøpt fra markedet kan parasittere A. canescens, en annen Chenopodiaceae-plante. Ved å bruke morfologiske og molekylære identifiseringsmetoder bekreftet vi at Cistanche-arten som parasitterer A. canescens var C. deserticola. Dette resultatet ble ytterligere bekreftet av inokulasjonseksperimentet. Vi bestemte konsentrasjonen av signifikante medisinske komponenter, og våre resultater tyder på at konsentrasjonen og kvaliteten på komponentene var høyere i C,deserticola parasittert på A.canescens enn i den parasittert på H. ammodendron. Oppdagelsen av nye verter kan fremme industriell produksjon av C. deserticola, og det kan også effektivt beskytte ville ressurser og det økologiske miljøet.

Erklæringer

Forfatterbidragserklæring

Fangming Wang: Utformet og designet eksperimentene; Utførte eksperimentene; Analysert og tolket dataene; skrev avisen.

Bingyu Zhuo, Yuan Zhang, Qingliang Chen, Ziyi Shi& Yuelin Song: Utførte eksperimentene.

Shuai Wang & Jin Lou: Bidrag med reagenser, materialer, analyseverktøy eller data.

Pengfei Tu: Utformet og designet eksperimentene.

Finansieringserklæring

Fangming Wang ble støttet av Kinas nasjonale nøkkelforsknings- og utviklingsprogram (2019YFC1710903).

Dr.Pengfei Tu ble støttet av National Natural Science Foundation of China (8177140819).

Datatilgjengelighetserklæringer

Data vil bli gjort tilgjengelig på forespørsel.

Interesseerklæring

Forfatterne erklærer ingen interessekonflikt.

Referanser

[1] DY Tan, QS Guo, CL Wang, Studie om status quo til Cistanche deserticola og dens utnyttelse og utnyttelse i Kina, For. Resurs. Manag. 33 (2004) 29–32. [2] XY Qiao, HL Wang, YH Guo, Studie om betingelser for frøspiring av Cistanche, Zhongguo Zhong Yao Za Zhi 32 (2007) 1848–1850.

[3] PF Tu, YP He, ZC Lou, En undersøkelse om opprinnelsen og ressursbeskyttelsen til Cistanche, Chin. Tradisjon. Urt. Drugs 25 (1994) 205–208.

[4] LD Karalliedde, CT Kappagoda, Utfordringen med tradisjonelle kinesiske medisiner for allopatiske utøvere, Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 297 (2009) 1967–1969.

[5] Y. Jiang, PF Tu, Analyse av kjemiske bestanddeler i Cistanche-arter, J. Chromatogr. 1216 (2009) 1970–1979.

[6] T. Wang, XY Zhang, WY Xie, Cistanche deserticola YC Ma, "ørkenginseng": en anmeldelse, Am. J. Chin. Med. 40 (2012) 1123–1141.

[7] Pharmacopoeia NCOC, Pharmacopoeia of the People's Republic of China, The Chemical Industry Press, Beijing, 2020.

[8] GX Meng, XS Cui, Y. Wu, YH Guo, Effekter av Leveillula saxaouli på vekst, klorofyll og karbohydrat av Haloxylon ammodendron, nord. Hortic. 14 (2012) 141–143.

[9] YC Chen, M. Li, MZ Wu, YX Song, Struktur og sammensetning av røtter i to arter av Haloxylon Bunge, Plant Physiol. J. 49 (2013) 1273–1276.

[10] PF Tu, Y. Jiang, YH Guo, YZ Tian, ​​et al., Utvikling av økologisk industri av Cistanches herba for å fremme økologisk sivilisasjon i den vestlige ørkenregionen, Mod. Hake. Med. 4 (2015) 297–301.

[11] SC Sanderson, HC Stutz, Høye kromosomtall i Mojavean og Sonoran-ørkenen Atriplex canescens (Chenopodiaceae), Am. J. Bot. 81 (1994) 1045-1053.

[12] JL Peterson, DN Ueckert, RL Potter, JE Huston, Økotypisk variasjon i utvalgte firevingede saltbuskpopulasjoner i vestlige Texas, J. Range Manag. 40 (1987) 361-366.

[13] DS Kong, Morfologiske egenskaper og økofysiologisk tilpasningsevne av Atriplex canescens en gjennomgang, Chin. J. Ecol. 32 (2013) 210–216.

[14] MA Bashir, MS Faezah, SSO Mohd, W. Alina, Gjennomgang: DNA-strekkoding og kromatografi-fingeravtrykk for autentisering av botaniske stoffer i urtemedisinske produkter. Evid. Basert komplement, alternativ. Med. 2017 (2017) 1–28.

[15] XW Li, Y. Yang, et al., Plant DNA barcoding: from gene to the genom, Biol. Rev. 90 (2015) 157–166.

[16] SL Chen, H. Yao, JP Han, et al., Validering av ITS2-regionen som en ny DNA-strekkode for å identifisere medisinske plantearter, PloS One 5 (2010), e8613.

[17] K. Luo, SL Chen, KL Chen, et al., Assessment of candidate plant DNA barcodes using the Rutaceae family, Sci. Kina Life Sci. 53 (2010) 701–708.

[18] T. Gao, H. Yao, JY Song, et al., Identifikasjon av medisinplanter i familien Fabaceae ved bruk av en potensiell DNA-strekkode ITS2, J. Ethnopharmacol. 130 (2010) 116–121.

[19] T. Gao, H. Yao, JY Song, et al., Evaluering av muligheten for å bruke kandidat-DNA-strekkoder i diskriminerende arter av den store Asteraceae-familien, BMC Evol. Biol. 10 (2010) 324.

[20] XH Pang, JY Song, YJ Zhu, et al., Bruke DNA-strekkoding for å identifisere arter innenfor Euphorbiaceae, Planta Med. 76 (2010) 1784–1786.

[21] XH Pang, JY Song, YJ Zhu, et al., Applying plante-DNA-strekkoder for Rosaceae-artsidentifikasjon, Cladistics 27 (2011) 165–170.

[22] PD Hebert, EH Penton, JM Burns, DH Janzen, W. Hallwachs, Ti arter i én: DNA-strekkoding avslører kryptiske arter i den neotropiske skippersommerfuglen Asstraptes fulguration, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101 (2004) 14812–14817.

[23] MW Chase, RS Cowan, et al., Et forslag til en standardisert protokoll for å strekkode alle landplanter, Taxon 56 (2007) 295–299.

[24] WJ Kress, DL Erickson, En to-lokus global DNA-strekkode for landplanter: det kodende rbcL-genet komplementerer den ikke-kodende trnH-psbA spacer-regionen, PloS One 2 (2007) e508.

[25] DL Erickson, J. Spouge, A. Resch, et al., DNA-strekkoding i landplanter: utvikling av standarder for å kvantifisere den maksimale suksessen, Taxon 57 (2008) 1304–1316. [26] NC Kane, Q. Cronk, Botany without borders: strekkoding i fokus, Mol. Ecol. 17 (2008) 5175–5176.

[27] R. Lahaye, M. van der Bank, D. Bogarin, et al., DNA som strekkoder floraene til hotspots for biologisk mangfold, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 (2008) 2923–2928.

[28] N. Kane, S. Sveinsson, H. Dempewolf, et al., Ultra-barcoding in cacao (Theobroma spp.; Malvaceae) ved bruk av hele kloroplastgenomer og nukleært ribosomalt DNA, Am. J. Bot. 99 (2012) 320–329.

[29] JD Thompson, TJ Gibson, F. Plewniak, F. Jeanmougin, DG Higgins, The CLUSTAL_X windows-grensesnitt: fleksible strategier for multippelsekvensjustering hjulpet av kvalitetsanalyseverktøy, Nucleic Acids Res. 25 (1997) 4876-4882.

[30] TA Hall, BioEdit: et brukervennlig redigerings- og analyseprogram for biologisk sekvensjustering for Windows 95/98/NT, Nucl. Syrer Symp. Ser. 41 (1999) 95–98. [31] S. Kumar, M. Nei, J. Dudley, K. Tamura, MEGA: en biolog-sentrisk programvare for evolusjonær analyse av DNA og proteinsekvenser, Brief. Bioinform. 9 (2008) 299–306.

[32] PF Tu, B. Wang, T. Deyama, ZG Zhang, ZC Lou, Analyse av fenylethanoidglykosider av Herba cistanche av RP-HPLC, Acta Pharm. Sinica. 32 (1997) 294–300.