-
2500110431
福建
R284.2
基础研究
医学研究与试验发展
植物中的活性成分具有抗氧化、抗菌消炎、抗病毒、抗癌、降血糖等多种药物活性。该项目基于人们健康生活对阿魏酸、紫杉醇、补骨脂素、表没食子儿茶素没食子酸酯、橙皮素、芦丁、白藜芦醇、齐墩果酸、大黄素、绿原酸、山奈酚、槲皮素等十二种活性成分的需要,从当归、红豆杉、补骨脂、绿茶、枳实、槐米、花生根、木瓜、虎杖、杜仲等十种植物中提取了这十二种活性成分。
该项目用单级管式分子印迹膜分别从当归、红豆杉、补骨脂、绿茶、枳实、槐米、花生根、木瓜中富集提取阿魏酸、紫杉醇、补骨脂素、表没食子儿茶素没食子酸酯、橙皮素、芦丁、白藜芦醇和齐墩果酸,提取率高于95%,优于溶剂提取法的80%;该项目首创三级管式分子印迹膜联用从虎杖和杜仲中连续富集提取白藜芦醇、大黄素、绿原酸和山奈酚、槲皮素、绿原酸,各种成分提取率均高于95%,三级联用极大地提高了从植物中提取活性成分效率的同时也降低了从植物中提取活性成分的成本且对环境友好,给从植物中提取活性成分提供了一种优秀的生产方法。富集提取得到的十二种活性成分纯度均高于96%。无论单级管式分子印迹膜装置提取的阿魏酸、紫杉醇、补骨脂素、表没食子儿茶素没食子酸酯、橙皮素、芦丁、白藜芦醇、齐墩果酸还是三级管式分子印迹膜联用提取的白藜芦醇、大黄素、绿原酸、山奈酚、槲皮素,产量均达到公斤级,能够满足四千多万福建省人民对阿魏酸、紫杉醇、补骨脂素、表没食子儿茶素没食子酸酯、橙皮素、芦丁、白藜芦醇、齐墩果酸、大黄素、绿原酸、山奈酚、槲皮素的需求。
该项目的开展是依托泉州师范学院与泉州恒兴能源节能技术有限公司建立的两项横向课题:“分子印迹膜和离子液体的制备、检测及应用”、“离子液体药物的制备表征和分子印迹膜提取植物中的活性成分”。
该项目的单级管式分子印迹膜和首创的三级管式分子印迹膜由泉州索爱膜科技开发有限公司生产,在福建省年生产销售170台(套),2022-2024年度合计产值403.5万元;阿魏酸、紫杉醇、补骨脂素、表没食子儿茶素没食子酸酯、橙皮素、芦丁、白藜芦醇、齐墩果酸、大黄素、绿原酸、山奈酚、槲皮素等十二种活性成分由福建环海生物科技股份有限公司生产,在福建省年生产销售1500kg,2022-2024年度合计产值3001.5万元。
该项目首创的分子印迹膜技术三级联用富集提取植物中的活性成分推广至全国每年能产生大于500万元设备产值,十二种产品每年能产生大于4000万元的经济效益;全国推广至100种植物的三级管式分子印迹膜联用提取,每年能产生大于5亿元设备产值,生产的活性成分能产生大于400亿元的经济效益。此外,该项目的12种产品能够以一定量添加到面包、牛奶等人们不可或缺的食品中(中国牛奶大型生产企业蒙牛、伊利已在生产此类牛奶食品),该项目的产品对人类健康不可或缺,具有优异的应用前景。
活性成分提取方法分子印迹膜装置药物活性
-
2400200464
浙江
S831.4
基础研究
家禽的饲养
利用短串联重复序列(short tandem repeats, STR)分型技术对仙居鸡、萧山鸡、丝羽乌骨鸡、龙游麻鸡、白耳黄鸡、雁荡麻鸡(二个品系)、松阳鸡、宫廷黄鸡等8个浙江省地方鸡品种遗传多样性检测,挖掘出部分重要遗传种质资源;运用全基因组关联分析技术开展鸡产蛋性状相关分子标记的定位,发现了25个具有重要育种价值的分子标记和8个功能基因;研究了饲粮中添加益生菌、包被丁酸钠、竹叶黄酮与丁酸钠复合剂、强百士、红豆杉干粉、茶多酚和低聚木糖等7种抗生素替代物在提高浙江省地方鸡生长性状、生产性能和肠道微生物菌群多样性等方面的功能和应用前景,开发了多种新型绿色添加剂和免疫增强剂,并在省内外推广应用;从养殖场建设、饲养管理、减抗养殖中饲料营养调控、养殖场生物安全管理、主要疾病防控、减抗养殖用药规范等七个方面研究集成了鸡养殖减抗技术体系,制定了规模化鸡场兽用抗菌药减量化使用管理规范。
申请鉴定成果的知识产权情况:项目获国家畜禽遗传资源1个,新列入浙江省畜禽遗传资源保护名录和临时保护名录8个;授权国家发明专利3件,受理国家发明专利1件;制定标准4项,其中国家标准2项;发表论文43篇,其中SCI论文12篇,为保障我生产和地方鸡产业健康可持续发展提供了品种和技术支持。
国内同类技术进展情况:国内已有部分地方鸡遗传资源研究,但都基于已知的鸡品种,同时,对于鸡新遗传资源的鉴定也大多采用微卫星鉴定的方法;国内未有关于鸡重要性状的全基因组关联研究,该项目为国内外首创;国内已有关于鸡部分性状功能基因的挖掘,但研究群体多限于已知鸡种,性状单一;国内已有相关益生菌等绿色添加剂的研究与应用,但主要集中在家畜和蛋鸡上,地方鸡上的研究甚少;国内有关养殖减抗技术和兽用抗菌药减量化使用等措施仅考虑单个或少数几个环节,技术不全面,未形成系统的体系。
地方鸡种质资源遗传多样性检测饲养管理
-
2400160162
甘肃
R979.1
基础研究
医学研究与试验发展
一、课题来源与背景:1.项目来源:国家自然科学基金项目。项目名称:踝节菌属真菌中具有PI3K抑制活性的新型Viridin类似物的高通量发现研究。项目编号:21762027。执行年限:2018.01-2021.12。经费:38万元。2.项目背景:磷酯酰肌醇-3-激酶(PI3K)是一类特异性地催化磷酯酰肌醇(PI) 3-位羟基磷酸化,产生具有第二信使作用物质的激酶。PI3K抑制剂被认为是设计肿瘤特异性药物的潜在靶点。到为止,人们已经利用天然产物分离、化学合成等手段,发现了许多类型的PI3K抑制剂。课题组在对雷公藤(Tripterygium wilfordii)内生真菌的研究中分离得到了一株踝节菌属真菌(Talaromyces wortmannii LGT-4,该属真菌又称为蓝状菌),进一步研究其化学成分时,发现该菌在不同培养条件下能代谢产生多种结构新颖的Viridin类化合物,其中部分化合物具有新颖骨架,显示出较好的PI3K活性。植物内生菌(endophyte)是指那些在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物各种组织和器官内部或细胞间隙的真菌或细菌,现泛指一切生活在植物体内的腐生、寄生和共生真菌及细菌等。它们是发现新颖生物活性化合物的重要资源。该项目采用PCR技术结合常规分离纯化方法分离识别雷公藤属、柏木属、红豆杉属及其它6种植物中踝节菌(蓝状菌)真菌,并研究其化学成分和PI3K抑制活性,从而发现新型的天然PI3K抑制剂。
二、研究目的与意义:1、研究目的:从雷公藤属、柏木属、红豆杉属及其它6种植物中分离内生菌,发现踝节菌,研究化学成分,发现新型PI3K抑制剂。2、研究意义:发现新型的高活性天然PI3K抑制剂,为进一步开发新型抗肿瘤药物奠定基础。
三、主要论点与论据:
磷酯酰肌醇-3-激酶(PI3K)是一类特异性地催化磷酯酰肌醇(PI) 3-位羟基磷酸化,产生具有第二信使作用物质的激酶。PI3K介导的信号转导通路控制着众多在肿瘤发生发展中至关重要的细胞生物学过程,包括细胞凋亡、转录、翻译、代谢、血管生成以及细胞周期的调控。因此,PI3K抑制剂日益成为人们关注的一个研究热点,被认为是设计肿瘤特异性药物的潜在靶点。到为止,人们已经利用天然产物分离、化学合成等手段,发现了许多类型的PI3K抑制剂,如Viridin类化合物(呋喃甾体类化合物)、黄酮类化合物、二萜类化合物、嘧啶类化合物、喹唑啉类化合物、吡啶类化合物、喹啉类化合物、吲哚类化合物、喹喔啉类化合物、吡嗪类化合物、氮杂茂类化合物、三嗪类化合物。在天然的PI3K抑制剂中,Viridin类化合物(如Wortmannin衍生物)因其活性强的特点被研究的较为深入,已发现了许多结构新颖的此类化合物,并且对经典的PI3K抑制剂Wortmannin进行了大量结构改造研究。近年来,课题组在对雷公藤(Tripterygium wilfordii)内生真菌的研究中分离得到了一株踝节菌属真菌(Talaromyces wortmannii LGT-4),进一步研究其化学成分时,发现该菌在不同培养条件下能代谢产生多种结构新颖的Viridin类化合物,其中部分化合物具有新颖骨架。众所周知,同属真菌由于生源上的相近性,不同物种往往在代谢产物上具有相似性。研究踝节菌属真菌的不同种的次级代谢产物,将有望得到系列新型结构的具有PI3K抑制活性的Viridin类先导化合物。
因此,该项目对4种红豆杉、2种雷公藤、4种柏木属植物以及其它6种植物中的内生菌进行了分离,利用PCR技术快速检测踝节菌属真菌,得到152株内生真菌,鉴定了其中的118株,发现了8株踝节菌属真菌。进一步研究了5株踝节菌属、3种其它有活性的内生菌及2种有活性的中药的化学成分及PI3K活性,分离鉴定了160个化合物,其中15个为新合物,8个化合物具有较强PI3K抑制活性。
肿瘤药物抑制剂踝节菌属真菌
-
2500060901
广西
TQ645.94
应用技术
工程和技术研究与试验发展
①课题来源与背景:核壳型SiO2@松香基高分子微球制备柱分离紫杉醇类似物的传质机理,国家自然科学基金(32060325)。
②研究目的与意义:高效液相色谱作为一种高效的分析方法,被广泛用于各类分析检测领域。作为色谱分离的核心部分,色谱固定相的制备和应用已成为色谱研究的前沿和热点。松香是中国重要的林业可再生资源,其具有菲环骨架、活性官能团双键和羧基,对其进行改性,开发松香的深加工产品,提升其应用性能及进一步拓宽应用领域,具有重要的意义。但还没有关于以马来海松酸为原料制备色谱固定相的报道。
③主要论点与论据:
(1)该发明以马来海松酸为原料制备得到改性马来海松酸酯,并将其作为配体键合到巯基硅胶上制备得到一种新型色谱固定相,拓展了马来海松酸在色谱分离材料方面的应用;
(2)该发明的分离机理中除了改性马来海松酸酯键合硅胶色谱固定相的保留机制除疏水作用外,还具有氢键作用和π-π作用,在多重作用的保留机制下,使得改性马来海松酸酯键合硅胶色谱固定相材料在分离一些特定的难分离的物质方面具有一定的优势;
(3)该发明C12-MPAGN-SiO2固定相对黄酮类化合物和多环芳烃异构体具有良好的分离性能,并且能应用于紫杉醇的定量分析与检测;
(4)该发明C12-MPAGN-SiO2固定相的制备方法简单,并且具有良好的重现性;采用的原料成本低廉,可进行批量生产。
④创见与创新:该发明公开了一种改性马来海松酸酯键合硅胶色谱固定相及制备方法和应用,该固定相由改性马来海松酸酯与巯丙基改性硅胶键合制备得到。该发明所制备的改性马来海松酸酯键合硅胶色谱固定相不仅具有柔性的烷基链,还具有刚性的氢化菲环架,以及羟基、酯基和酰亚胺基等氢键作用位点,具有键合量高、性能稳定、更好的分离选择性,可以对烷基苯、酚类化合物、多环芳烃、多环芳烃异构体、黄酮类化合物进行高效的分离鉴定,同时该发明的色谱固定相能够实现红豆杉树皮中紫杉醇的分离和定量检测。
⑤社会经济效益,存在的问题:该发明的方法对紫杉醇及其类似物具有较高的分离度和选择性,且该方法操作简单,灵敏度高,快速高效。
⑥历年获奖情况:无。
⑦成果简介:该发明公开了一种改性马来海松酸酯键合硅胶色谱固定相及制备方法和应用,该固定相由改性马来海松酸酯与巯丙基改性硅胶键合制备得到。该发明所制备的改性马来海松酸酯键合硅胶色谱固定相不仅具有柔性的烷基链,还具有刚性的氢化菲环架,以及羟基、酯基和酰亚胺基等氢键作用位点,具有键合量高、性能稳定、更好的分离选择性,可以对烷基苯、酚类化合物、多环芳烃、多环芳烃异构体、黄酮类化合物进行高效的分离鉴定,同时该发明的色谱固定相能够实现红豆杉树皮中紫杉醇的分离和定量检测。
硅胶色谱固定相制备方法紫杉醇类似物
-
2400121220
广东
R730.264
基础研究
医院
①课题来源与背景:
该课题来源于广东省自然科学基金-博士启动项目。
②研究目的与意义:
脑胶质瘤是由于大脑和脊髓胶质细胞癌变所产生的、最常见的原发性颅脑肿瘤。脑胶质瘤的发生率约为5~10/10万,其治疗效果不理想,而且恶性脑胶质瘤患者的生存时间一般不超过1年。临床上脑胶质瘤治疗以手术为主,并结合放疗、化疗等措施综合治疗。然而手术因颅内禁区多难以彻底清除病灶,加之肿瘤浸润性生长,极易复发;放疗因剂量难以控制,易引起不可逆的颅内损伤及诱发继发性恶性肿瘤,使得化疗逐渐成为脑胶质瘤临床治疗的重要手段。临床可用于治疗脑胶质瘤的药物极其有限,而且开发治疗脑胶质瘤的新药常常以失败告终,其主要原因是药物难于跨越血脑屏障(blood brain barrier,BBB)进入大脑、药物入脑后分布无特异性,进而无法靶向于病变组织发挥疗效、多药耐药性等因素。因此寻找新的更加有效的抗肿瘤药物,让该药物能透过BBB,并转运至大脑病变组织,是当前治疗脑胶质瘤药物的开发迫切需要解决的关键问题。据此,该项目拟采用生物酶法构建一种新型脑-脑胶质瘤"二级靶向"药物载体,借助该载体使抗肿瘤药物紫杉醇首先靶向于脑器官,跨越BBB进入脑内,然后入脑药物浓集于肿瘤部位,达到杀死肿瘤细胞的目的。该项目的研究将为开发高效、低毒的治疗脑胶质瘤紫杉醇类药物提供新的思路和方法,同时为其它脑中枢神经药物递送系统的构建提供理论和实验依据。
③主要论点与论据:针对中药红豆杉中抗癌成分紫杉醇因毒副作用大、透血脑屏障(BBB)难及入脑后分布无特异性而不能应用于脑胶质瘤治疗的研究现状,该项目拟将葡萄糖转运体(GLUT1)介导的主动转运和甘露糖受体(MR)介导的主动内吞机制相结合,以靶向功能基葡萄糖基(GLU)和甘露糖基(MAN)实现紫杉醇"跨BBB"和"靶向脑胶质瘤"的二级脑靶向策略,采用生物酶法构建基于GLU和MAN修饰的纳米脂质体载紫杉醇脑胶质瘤"二级靶向"递药系统。首先利用生物酶催化法合成含GLU和MAN双功能基团载体材料并进行表征;然后将载体材料与磷脂等制备脑胶质瘤"二级靶向"载紫杉醇纳米脂质体,最后通过体外细胞摄取、药动学、组织分布等研究,对该脑胶质瘤"二级靶向"递药系统进行体内外评价。研究结果显示,采用酶促法可以高效合成脑靶向配体CHS-SE-GLU、CHS-SE-MAN,合成步骤简单,产率可达90%以上;采用薄膜分散-高压均质法制备的脑靶向载紫杉醇脂质体具有包封率高、粒度分散单一、粒径小于100nm特点,符合中国药典中脂质体的质量要求;小鼠活体成像实验和C6细胞摄取实验显示"二级靶向"载紫杉醇纳米脂质体具有显著的脑组织靶向性。该项目的完成将为开发高效、低毒的治疗脑胶质瘤紫杉醇类药物提供新的思路和方法,同时为其它脑中枢神经药物递送系统的构建提供理论和实验依据。
④创见与创新:
1)针对临床治疗脑胶质瘤的现状,提出构建兼具"跨BBB"和"靶向脑胶质瘤"双重功能的脑胶质瘤"二级靶向"递药系统的全新思路;
2)该项目创新性地将生物酶催化法应用于全合成CHS-SE-GLU和CHS-SE-MAN脂质载体新材料,其简单高效的合成策略有利工业化应用。
⑤社会经济效益,存在的问题:该研究已完成第一阶段的实验室研究,各项指标基本达到预期目标,第二阶段将对标新药申报临床前研究的要求,深入进行药效学与药代动力学研究,其成果将用于申请临床研究。该研究的最终成果将按2.2类改良型新药申报要求进行新药二类申报。
脑部疾病如脑胶质瘤、阿尔茨海默病在内脑神经细胞病变是医疗界公认难于攻克的疾病,尚缺乏有效的治疗手段,其中一个重要原因在于大多数药物难于透过血脑屏障进入到脑组织,该研究构建的脑靶向载体技术有望提高药物对血脑屏障的穿透率,进一步提高药物在脑组织的蓄积率。该研究构建的脑靶向载体技术可广泛用于包载亲水和亲脂性药物,可望显著提升现有治疗脑神经相关疾病药物的治疗效率,因此该产品有良好的推广前景。
1)发表论文:
[1]聂华,梁香,赵莹,张声源.酶促构建葡萄糖修饰脑靶向载紫杉醇脂质体制备处方及其工艺优化[J].中草药,2016,47(11):1867-1874[2]聂华,赵莹,叶小玲,丘明建,廖勇涛,何志龙,张声源*.脑靶向紫杉醇脂质体包封率测定方法的比较.中国实验方剂学杂志,2016,22(23):p.15-19[3]张勇,赵莹,叶小玲,李棋生,李嘉华,罗敏,聂华.脑靶向紫杉醇脂质体制备工艺的优化.嘉应学院学报.2016,34(05):57-62[4]聂华,郑凯敏,刘小敏,杨琪璿.酶促合成脑靶向紫杉醇脂质体配体的研究[J].广东化工,2019,46(17):31-33.[5]谢锐锋,杨琪璿,刘小敏,聂华.脑靶向阿霉素脂质体的制备及评价[J].今日药学,2018,28(07):438-441.
2)发表专利:
[1]聂华,张声源,刘小敏,一种脑靶向紫杉醇脂质体配体及其制备方法及应用,申请号:2021101964540。
脑胶质瘤临床治疗纳米脂质体递药系统
-
2400070972
浙江
R284.2
基础研究
国内领先
医学研究与试验发展
该项目为浙江省科学技术厅公益类项目,2019年通过验收。
该项目拟集成现代分离提取技术,利用超临界CO2提取、高速逆流色谱、分子蒸馏等技术,从红豆杉中提取出具有相同抗炎免疫功能的有效物质,并观察这些物质对哮喘哮喘大鼠DC分泌的影响,探讨对各类哮喘炎症的抑制作用。1)采用CO2超临界萃取法,通过在线改变提取压力、温度、使用夹带剂等连续提取红豆杉中倍半萜类、紫杉烷类和槲皮素等抗炎成分,建立最佳提取工艺路线,并利用高速逆流色谱法和分子蒸馏技术对所得到的提取物进行分离和纯化。2)建立具有气道炎症的哮喘小鼠模型,观察红豆杉中倍半萜类、紫杉烷类和槲皮素成分。对NF-κB信号通路抑制、DC在抗原递呈过程中的分泌影响及对各类哮喘炎症因子(白细胞、嗜酸性粒细胞、IL-17等)的作用。
项目任务、指标:1)集成运用超临界CO2提取、高速逆流色谱、分子蒸馏等技术,从红豆杉中提取具抗炎免疫活性的紫杉烷类、槲皮素及倍半萜类等3种不同的物质成分。建立分别检测紫杉烷类、槲皮素及倍半萜类的方法。2)明确红豆杉中具抗炎免疫活性的紫杉烷类、槲皮素及倍半萜类物质对哮喘炎症的抑制作用。各抗炎物质干预哮喘小鼠后,观察NF-κB含量、BALF中Th17细胞因子IL-17的含量及Treg细胞因子IL-10含量变化。肺组织病理切片观察气道炎症,SABC免疫组化染色观察各物质对DC的影响。
该项目通过集成SFC,CO2-HSCCC,分子蒸馏,微波提取等技术分离纯化了红豆杉中的紫杉烷类、萜类、槲皮素等物质。哮喘动物实验表明:紫杉烷类、萜类、槲皮素等物质具有改善哮喘模型鼠肺功能、减少肺组织炎症面积的作用。进一步研究表明其抗炎作用是通过靶向抑制NF-κB活性,以阻止DC分化成熟,来达到减轻气道炎症反应,控制哮喘症状。
发表相关论文3篇,获发明专利1项。
哮喘炎症红豆杉有效成分提取工艺动物实验
-
2500060125
广西
R979.1
基础研究
医学研究与试验发展
①课题来源与背景:核壳型SiO2@松香基高分子微球制备柱分离紫杉醇类似物的传质机理,国家自然科学基金(32060325)。
②研究目的与意义:该发明属于高效液相色谱法领域,具体涉及一种利用松香基键合硅胶固定相分离紫杉醇的方法。紫杉醇是人类最有效的抗癌药物之一,紫杉醇对食道癌、肺癌、卵巢癌、结肠癌及急性白血病有特殊的防治效果。通过探索基因工程、化学半合成、化学全合成等方法,成本较高。从红豆杉取材进行提取、分离纯化紫杉醇,是制备紫杉醇的主要方法。红豆杉根、皮、枝、叶中含有紫杉烷类(二萜类化合物)、黄酮类化合物等物质,其中紫杉烷类代表物有紫杉醇、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇(紫杉醇的结构类似物)、巴卡亭Ⅲ、10-脱乙酰基巴卡亭Ⅲ(半合成紫杉醇的重要前体化合物)。因此,将紫杉醇及其类似物分离开来,具有重要意义。
③主要论点与论据:该发明公开一种利用松香基键合硅胶固定相分离紫杉醇的方法,该发明属于高效液相色谱法领域,将活化后的硅胶利用硅烷偶联剂进行修饰,与可聚合松香基单体在引发剂条件下反应形成松香基键合硅胶固定相材料,设液相色谱仪置参数,将待测样品溶解后带入装有松香基键合硅胶固定相材料的色谱柱中,即可实现分离。其中,10‑脱乙酰巴卡亭Ⅲ和巴卡亭Ⅲ的分离度为3.33‑7.74,巴卡亭Ⅲ和10‑脱乙酰紫杉醇的分离度为3.48‑13.25,10‑脱乙酰紫杉醇和三尖杉宁碱的分离度为2.57‑5.49,三尖杉宁碱和紫杉醇的分离度为1.96‑5.34。该发明的方法对紫杉醇及其类似物具有较高的分离度和选择性,且该方法操作简单,灵敏度高,快速高效。
④创见与创新:该发明公开一种利用松香基键合硅胶固定相分离紫杉醇的方法,应用松香基键合硅胶固定相色谱柱分离紫杉醇的方法,该方法对紫杉醇及其类似物具有较高的分离度和选择性,且该方法操作简单,灵敏度高,快速高效。
⑤社会经济效益,存在的问题:该发明的方法对紫杉醇及其类似物具有较高的分离度和选择性,且该方法操作简单,灵敏度高,快速高效。
⑥历年获奖情况:无。
⑦成果简介:该发明公开一种利用松香基键合硅胶固定相分离紫杉醇的方法,该发明属于高效液相色谱法领域,将活化后的硅胶利用硅烷偶联剂进行修饰,与可聚合松香基单体在引发剂条件下反应形成松香基键合硅胶固定相材料,设液相色谱仪置参数,将待测样品溶解后带入装有松香基键合硅胶固定相材料的色谱柱中,即可实现分离。其中,
10‑脱乙酰巴卡亭Ⅲ和巴卡亭Ⅲ的分离度为3.33‑7.74,巴卡亭Ⅲ和10‑脱乙酰紫杉醇的分离度为3.48‑13.25,10‑脱乙酰紫杉醇和三尖杉宁碱的分离度为2.57‑5.49,三尖杉宁碱和紫杉醇的分离度为1.96‑5.34。该发明的方法对紫杉醇及其类似物具有较高的分离度和选择性,且该方法操作简单,灵敏度高,快速高效。
紫杉醇分离方法抗癌药物
-
2300200523
湖南
X176
应用技术
自然保护
中国是全球生物多样性最丰富的国家之一,拥有大量的珍稀濒危植物资源。然而,随着全球气候变化和人类活动的增强,越来越多的植物种类面临灭绝的危险。水松和南方红豆杉是中国的一级保护野生植物,也是近年来受人类活动影响最大的物种之一,均处于濒危边缘,亟待科学保护。项目针对水松和南方红豆杉野生种群数量日益减少、地理群体间遗传变异不清、濒危原因不明等问题,在国家自然科学基金等项目的支持下,综合运用微卫星分子标记技术和群体遗传学、谱系地理学等分析方法,开展了水松和南方红豆杉的保护遗传学研究。历经十余年的调查与研究,揭示了水松和南方红豆杉种群的迪传变异格局,阐明了其濒危原因,提出了针对性的保护策略和遗传管理方案。项目的科学发现体现在以下三个方面:
(1)率先采用微卫星分子标记技术解析水松和南方红豆杉的遗传变异格局,阐明其濒危过程及原因,为这两个珍稀濒危物种的科学保护奠定了理论基础。
构建了不同地理分布的水松和人为干扰生境的南方红豆杉个体DNA库;利用自主开发的微卫星分子标记位点,解析了这两个濒危物种的遗传变异格局,揭示了其种群分化历史,阐明了其濒危过程及原因,为这两个物种的科学保护奠定了理论基础。
(2)首次定量分析了人为干扰对南方红豆杉遗传变异的影响和作用机制,提出“适度人为干扰可促进基因交流,有利于维持林木遗传多样性,提高适合度”的观点,为人类活动增强背景下的生物多样性保护提供了理论依据。
利用核基因组、叶绿体和线粒体基因组标记技术,从不同的遗传体系解析人为干扰对南方红豆杉群体遗传结构的影响、探讨基因流的响应机制,为人类活动日益增强背景下的生物多样性保护提供理论依据。
(3)提出了基于遗传多样性保护的水松和南方红豆杉种群保护策略和遗传管理方案,已用于这两个珍稀濒危物种的保护实践,对其它植物资源保护具有重要参考价值。
结合这两个珍稀濒危物种的种群特征、遗传变异格局和濒危原因,从生境保护、自然更新、野外回归等方面提出了有针对性的科学保护策略和遗传管理方案,已在有关自然保护区建设中得到应用。对于其它植物资源保护具有重要参考价值。
项目研究成果发表在Forestry,Canadian Journal of Forest Research等有较高影响力的林业行业期刊。5篇代表性论文共计他引22次,单篇他引8次,获得国内外同行的高度评价。以项目研究成果为基础,研究团队编制了《极小种群野生植物水松保护与回归技术规程》林业行业标准,并于2021年发布,保护措施已在广东、福建等地的水松种群保护实践中得到应用。相关研究成果在国内外学术会议上报告8次。获国家发明专利1项。
水松南方红豆杉野生植物保护
-
2300181632
浙江
S791.53
基础研究
国内领先
林木的培育和种植
1.项目研究背景:九龙山榧为红豆杉科榧属植物,是第三纪孑遗植物,浙江和中国特有树种,国家Ⅱ级重点保护野生植物,单株或几株散生于长叶榧边缘地带,数量很少,处于极濒危状态,亟需开展致濒机制和保育技术研究。
该项目主要从九龙山榧生境和种群概况、光合生理响应、生殖生物学研究、保果与胚培养研究、繁育技术研究等方面展开相关研究,以此分析九龙山榧的致濒机制和保育技术,以期为九龙山榧的保护策略制定和种群复壮提供科学理论依据。
2.项目基本情况:为有效地保护好浙江珍稀濒危和特有独特物种,拯救濒危物种及生物多样性,浙江省林业局实施了《浙江省珍稀濒危野生动植物抢救保护工程行动方案(2017-2020年)》,九龙山保护区管理中心于2017年开始,主持开展了珍稀濒危植物九龙山榧的拯救与保护项目。旨在通过该项目的实施,一方面摸清制约九龙山榧天然更新的因素,阐明它们的濒危机制,另一方面对原生境进行改良,为天然更新创造更好的条件,同时,积极探索人工繁育的科学方法,开展保育技术研究,有效扩大种群数量,向周边相似生境地区推广种植,建立迁地保护种群,逐渐脱离濒危状态。该项目的实施,不仅对九龙山榧的保护具有重要意义,也对开展珍稀濒危植物的保护和实践具有指导意义。
3.主要研究内容:
(1)九龙山榧群落的基本特征和种群基本概况;
(2)九龙山榧叶片光合生理响应以及与榧树的比较;
(3)九龙山榧大、小孢子的发生和雌、雄配子体的发育;
(4)采用生态清除、树体营养补充、人工辅助授粉等措施,对九龙山榧进行保花保果研究;
(5)对九龙山榧未成熟胚或成熟胚开展胚培养技术研究,以期获得植株后代;
(6)采集九龙山榧不同个体的针叶,利用SRAP标记分析其遗传多样性;
(7)通过嫁接和种子实生苗繁育,开展繁育技术研究。
4.主要成果:
(1)通过九龙山榧群落和种群概况的调查,发现九龙山榧群落的次生性较强、稳定性较差,属于不成熟的群落;群落内九龙山榧幼苗储备不足,种间竞争力较差,天然更新能力差,整个种群呈衰退型。
(2)栽培条件下,九龙山榧(雌、雄株)叶片的光合能力显著高于榧树;野外条件下,九龙山榧雌株叶片的光合能力显著高于其雄株和榧树。光合能力的强弱不是造成九龙山榧濒危的主要原因。
(3)通过观测大、小孢子的发生和雌、雄配子体的发育,发现九龙山榧生殖周期长,发育环节多,雌性生殖系统发育明显滞后于雄性生殖系统;小孢子细胞在发生过程中出现异常情况。九龙山榧雌雄配子体生殖系统结构特征与已报道的红豆杉科植物相比相差无几,但与同属的香榧相比较,九龙山榧除传粉至受精所需的时间有差异外,生殖结构和发育方式基本一致。
(4)发表《浙江榧属植物叶片变异及其分类学意义》,《濒危植物九龙山榧与其同属广布种榧树叶绿素荧光特性的比较》,《极危植物九龙山榧的大小孢子发生和雌雄配子体发育研究》论文3篇。
5.创新点:
(1)全面查清了浙江省九龙山榧的分布情况,摸清了九龙山榧的群落特征和种群结构。
(2)比较研究了九龙山榧与其同属广布种榧树叶片叶绿素荧光参数对光强的响应。表明九龙山榧为阳生树种,且与榧树相比具有更强的光合潜力。
(3)首次系统观测了九龙山榧大、小孢子的发生和雌、雄配子体的发育过程,揭示了九龙山榧雌、雄生殖系统发育进程不一致可能是导致九龙山榧濒危的原因之一。
(4)开展了保育技术研究,提高了结实率,在实生繁育技术上取得了突破,成功繁育嫁接苗2000多株,野外回归1000株。
6.项目起止日期:2017年1月至2021年12月。
7.效益分析:该项目为自然保护区科研基础研究项目,在此对其社会效益、生态效益进行评价。
(1)社会效益:项目的实施,有效提升了保护区科研人员在珍稀濒危野生植物调查、监测、人工繁育方面的技术水平,积累了可操作性的繁育技术经验,有利于珍稀濒危物种的保护和产业的培育发展。
(2)生态效益:项目的实施,能够更加深入地了解珍稀濒危植物保护、繁育技术,大大提高社区群众对珍稀濒危物种的保护意识,促进生物多样性保护和维持生态环境平衡,为今后开展珍稀濒危物种的保护、繁衍及利用提供示范与借鉴,更好地推动我区的野生植物多样性保护工作。
8.问题和建议:
(1)九龙山榧雌雄异株,株数极少,在九龙山保护区仅有4株,而且九龙山榧从开花授粉到种子成熟需跨两个年度,共17个月左右,且雌株只有一株,结实率低,种子在成熟过程中又极易掉落,采集困难。建议项目组继续跟踪监测,采用人工控制性授粉、套袋以及根部施肥等措施,力争最大限度采集九龙山榧种子。
(2)保护区科研技术力量薄弱,珍稀濒危植物保护繁育技术人员缺乏,无法满足项目开展的需求,建议通过加快建立健全科研人才引入机制、加强保护区人员技能培训、建立与相关科研院校的长期合作关系等,全面提升保护区科技支撑能力。
榧人工繁育野生植物调查
-
2300180390
浙江
S791.53
基础研究
国内领先
林木的培育和种植
1、课题来源与背景:香榧是榧树中优良品种的统称。榧树(Torreya grandis Fort.ex Lindl.)是红豆杉科(Taxaceae)榧树属(Torreya Arn.)中国特有的孑遗植物,具有较高的食用和药用价值,极具开发潜力。然而,香榧产业栽培品种单一,全国栽培面积和产量的90%以上均为‘细榧’,亟需选育具有优异性状的优良品种,以满足人民群众日益增长的消费需求,提高民族种业的自信心和竞争力。在香榧苗木生产与销售环节,缺乏对品种纯度和真伪进行有效鉴别的手段,假苗坑农事件时有发生,在苗期通过枝叶形态来鉴别香榧品种不可行,亟待构建基于DNA遗传信息的品种特征指纹图谱,以鉴别品种真伪,保护种植者和品种选育者的权益。此外,由于全球气候变化和人类活动的严重干扰,榧树的自然资源破坏严重,造成大量特异种质的丢失,积极开展野生榧树资源的调查与遗传评价,对于榧树种质的保护和可持续利用有着重要意义。
2、研究目的与意义:
(1)开展榧属植物资源调查与评价,采用芽变选种、实生选种等方法,选育香榧新品种,为香榧产业发展提供更多的品种选择,并研发配套栽培技术,进行示范推广。
(2)构建现有栽培品种的分子指纹图谱,提供品种鉴别依据,保护种植者和品种选育者的权益。项目开展香榧种仁不同发育时期的转录组测序,开发EST-SSR分子标记,构建现有品种的SSR指纹图谱,可用于鉴别品种真伪。采用SSR分子标记对榧树野生居群进行遗传分析和资源评价,对加快榧树优异种质的有效利用、有价值基因的挖掘、以及野生资源的保护和可持续利用具有重要意义。
3、主要论点与论据:
(1)选育出‘磐匀榧’、‘磐东榧’、‘玉山果榧’、‘磐大榧’、‘磐月榧’、‘磐安长榧’、‘玉山鱼榧’、‘磐甜榧’、‘磐早榧’等9个香榧新品种,获得植物新品种权。
(2)新开发榧属植物EST-SSR引物36对,构建了香榧品种SSR指纹图谱,可以鉴别现有香榧品种。
(3)利用36对SSR引物对5个野生榧树居群的遗传多样性和遗传结构进行了评价,遗传差异主要存在于居群内,提出了需要优先保护的野生榧树居群。
(4)获得《一种榧树EST-SSR引物及品种指纹图谱构建方法》(ZL201810119231.2)和《一种榧树转录组序列的EST-SSR标记特异引物及筛选方法》(ZL201710314174.9)等2项国家发明专利。
4、创见与创新:选育了‘磐东榧’等9个香榧新品种,获得国家林草局颁发的植物新品种权。新开发36对榧属EST-SSR引物,构建了现有香榧品种的分子指纹图谱,为香榧品种鉴别、新品种选育和野生榧树居群的保护提供了理论依据和鉴定方法。在《Frontiers in Plant Science》、《果树学报》、《中国果树》等国内外期刊杂志发表成果相关论文10篇。
5、社会经济效益,存在的问题:选育的香榧新品种和配套栽培技术在金华磐安、东阳,绍兴嵊州,衢州柯城、衢江、江山,杭州千岛湖等地进行了示范推广,获得了较好的经济效益。‘磐安长榧’、‘玉山果榧’等品种的销售单价达到‘细榧’的3-5倍,接穗供不应求。开发的SSR引物和品种真伪鉴别技术为浙江、贵州和湖北等地的香榧种植企业提供了品种鉴别服务,保证了企业所采购苗木的品种纯度。当前存在的主要问题是新品种采穗圃建设速度较慢,部分新品种尚无法满足市场对接穗供给的需求。
榧树香榧品种选育采穗圃建设