Atriplex Canescens je nov gostitelj za Cistanche Deserticola

Kontakt: emily.li@wecistanche.com

Fangming Wang, et al

Povzetek

Cistanche deserticolase je v zgodovini uporabljalo v tradicionalni kitajski medicini za dopolnitev delovanja ledvic (jang), blagodejno vplivalo na kri in esenco ter vlažilo črevesje za odvajanje blata. Njegov gostitelj, Haloxylon ammodendron, je pomembna pionirska rastlina, ki se uporablja za zaščito proti vetru in pritrjevanje peščenih sipin, kar sta strategiji za nadzor dezertifikacije. Dolgo časa je veljalo, da lahko C. deserticola parazitira le na H. ammodendron. V tej študiji smo izvedli morfološko identifikacijo, identifikacijo genske črtne kode in poskuse inokulacije, končno pa smo ugotovili, da lahko C. deserticola parazitira tudi na Atriplex canescens. A. canescens je vrsta Chenopodiaceae s širokim razponom prilagodljivosti. V primerjavi s H. ammodendronom ima večjo biomaso in širši razpon ekološke prilagodljivosti, zaradi česar je bolj primeren za industrijsko pridelavo C. deserticola. Poleg tega smo ugotovili tudi, da je koncentracija učinkovin višja pri C. deserticola, parazitirani na A. canescens, kot pri tistih, parazitiranih na H. ammodendron; ta ugotovitev nadalje nakazuje, da uporaba C. deserticola v večjem obsegu zahteva nadaljnje raziskovanje.

Ključne besede:Cistanche deserticola, Parazitizem, Identifikacija na podlagi črtne kode DNK, Tradicionalna kitajska medicina, Cistanche salsa

Kliknite tukaj, če želite izvedeti več o cistanche

1. Uvod

Uporaba Cistanche v tradicionalni kitajski medicini je bila prvič zapisana v Shennong Herbal Scripture zaradi njenih učinkovtoniranjeledvicajang, krepitevthebistvoodkrvi, invlaženjethečrevesjeza olajšanje odvajanja blata. Zapisano je bilo tudi v delih starodavne zeliščne medicine kot "puščavaginseng'. Suha mesnata stebla in luskasti listi Cistanche deserticola YC Ma in Cistanche tubulosa (Schenk) Wight so bili prvi spoj, opisan leta 2005 v Kitajski farmakopeji. Cistanche se večinoma goji v Xingjiangu, Notranji Mongoliji in Gansuju na Kitajskem, globalno pa ga najdemo v polsušnih in sušnih območjih po celotnem evropskem Iberskem polotoku, Severni Afriki, Arabiji, Iranu, Afganistanu, Pakistanu, Severni Indiji, Mongoliji itd. al. [1]. Odporen je na težke okoljske razmere, kot so izredno sušna podnebja, močne temperaturne razlike in osiromašena tla [2]. Glede na taksonomski indeks kitajskih višjih rastlin je na Kitajskem šest vrst Cistanche. Vendar pa je nadaljnja študija potrdila obstoj samo štirih vrst in ene različice Cistanche, in sicer C. deserticola YC Ma, C. tubulosa (Schenk) R. Wight, C. salsa (CA Mey.) G. Beck, C. sinensis G. Beck in C. salsa var. albiflflora PF Tu et al., [3].

C. deserticola velja za edini tradicionalni vir Cistanche in ima dolgo zgodovino uporabe v medicini, od vzhodne dinastije Han (25 AD–220 AD) [4]. V Compendium of Materia Medica (napisal Li Shizhen, dinastija Ming) je bilo dokumentirano, da gladko tonificira jang (v nasprotju z drugimi zelišči, ki imajo močnejše delovanje). Iz C. deserticola so s sodobnimi fitokemičnimi metodami izolirali vrsto učinkovitih kemičnih sestavin, vključno s feniletanoidnimi glikozidi, iridoidi, lignani, alditoli, oligosaharidi, polisaharidi in alkaloidi [5]. Farmakološke študije so pokazale, da je glavna aktivna sestavina fenetil glikozid, o čemer so poročaliizboljšatispolnofunkcijo, naprezatinevroprotektivnoučinki, izboljšatiučenjeinspomin, inzaščititithejetra. Ima tudi terapevtske učinke proti demenci,Alzheimerjeva bolezenbolezen, Parkinsonova bolezen bolezen, utrujenost, intumorjiskupaj z eksponatiproti-vnetnainimunomodulatornolastnosti [6, 7].

C. deserticola je obligatorna parazitska rastlina, ki živi izključno na koreninah Haloxylon ammodendron [8]. Študija je poročala, da C. deserticola ne najdemo niti v Haloxylon persicum [9]. V zadnjih letih se vse več pozornosti posveča C. deserticola, saj ni le vir sestavin zdravilne vrednosti, ampak tudi veliko prispeva k nadzoru dezertifikacije [10]. H. ammodendron je edini gostitelj, ki je bil uporabljen v študijah, ki vključujejo C. deserticola. Aprila 2017 je Wang Shuai, uslužbenec javnega socialnega sklada Zhejiang Quheng, cepil semena C. deserticola na Atriplex canescens v puščavskem botaničnem vrtu Minqin v provinci Gansu, in ugotovili so, da je C. deserticola cvetela maja 2018 in nadaljevala. cveteti do maja 2019. Vendar so bila semena kupljena na trgu in je dvomljivo, ali so bila res semena C. deserticola. Poleg tega ta pojav krši tradicionalno znanje in ga je treba še naprej preučevati

A. canescens je C4 trajni grm, ki izvira iz puščav jugozahodne Amerike in se hitro prilagaja pogojem slanosti, težkih kovin, suše in visokih temperatur [11]. Ker je zelo okusna in bogata s hranili, se uporablja kot krma za večino živine in velikih živali [12]. Poleg tega je zaradi svoje odlične prilagodljivosti in obsežnega koreninskega sistema še posebej uporaben za nadzor erozije in melioracijo obrobnih zemljišč. Prvič je bil uveden na Kitajsko iz Združenih držav Amerike leta 1989 in se pogosto uporablja za ohranjanje tal in vode, pritrjevanje peska in obnovo slanih tal [13]. Čeprav študija, ki poroča o rasti C. deserticola na A. canescens, ovrže izključno parazitsko razumevanje C. deserticola, bi se to lahko izkazalo za revolucionarno odkritje, saj je A. canescens primernejša za rast C. deserticola, ker ima večjo biomaso in širši razpon ekološke prilagodljivosti v primerjavi s H. ammodendronom.

Da bi zagotovili točnost naključnega odkritja, so izvedli poskuse identifikacije rastlin in umetne inokulacije. Tradicionalna identifikacija rastlin vključuje organoleptično oceno (kot so tip, vonj, vid in okus), analizo morfoloških značilnosti (kot so mikroskopske in makroskopske) in kemijsko profiliranje (kot je tekočinska kromatografija visoke ločljivosti, tankoplastna kromatografija in plinska kromatografija). kromatografija) [14]. Razmeroma enostavno je izključiti C. tubulosa in C. Sinensis zaradi razlike v velikosti, barvi in ​​razporeditvi žilnih snopov v steblu. Pravi izziv je razlikovati med C. deserticola in C. salsa. Po Flori Kitajske je dolžina ovršnega lista C. salsa približno 1/3 venca, medtem ko je pri C. deserticola enaka. Presek mesnatih stebel je podoben pri C. deserticola in C. salsa in je sestavljen iz povrhnjice, skorje, žilnih snopov in sredice. Glavna razlika je v ovojnici žilnega snopa, saj je pri C. deserticola repasta, pri C. salsa pa trikotna ali polkrožna.

V zadnjih letih se tehnologija črtnega kodiranja DNK pogosto uporablja za identifikacijo vrst. Gre za postopek, ki uporablja kratko zaporedje DNK iz standardnega genoma, ki je na splošno ohranjeno in nanj ne vplivajo zunanji dejavniki, kot sta starost in vrsta rastlinskega tkiva. Priljubljena zaporedja kandidatov za črtne kode DNK rastlin so rbcL, matK, psbA-trnH, ITS in ITS2 [15]. Več študij je pokazalo, da je ITS/ITS2 najučinkovitejše identifikacijsko orodje za rastline. Predlagano je bilo tudi, da bi bilo treba regijo ITS2 vključiti v osnovne črtne kode zaradi njene večje diskriminatorne moči kot plastidne črtne kode. Sprejeto je bilo, da bi lahko ITS2 uporabili kot novo univerzalno črtno kodo za identifikacijo širokega nabora rastlinskih taksonov [16, 17, 18, 19, 20, 21]. Čeprav so številne študije poskušale identificirati univerzalno rastlinsko črtno kodo, nobeden od razpoložljivih lokusov ne deluje pri vseh vrstah, zato je za razlikovanje med rastlinskimi vrstami potrebna metoda več lokusov [22, 23, 24, 25, 26, 27, 28] . V tej študiji so bile kot črtne kode uporabljene ITS2, rbcL, psbA-trnL.

Poleg morfoloških in molekularnih identifikacijskih tehnik prihajajo neposredni dokazi iz poskusov inokulacije. Izvesti je treba poskuse inokulacije, da se dokaže, da C. deserticola lahko parazitira A. canescens. Poleg identifikacije postane glavna skrb nadzor kakovosti. Potrebne so nadaljnje preiskave, da se ugotovi razlika med kakovostjo C. deserticola, parazitirane na korenu H. ammodendrona, in tiste, parazitirane na A. canescens.

2. Materiali in metode

2.1. Rastlinski materiali

Cistanche raste na mehkih peščenih tleh z blago zasoljenostjo, običajno parazitira na 30–100 cm globokih stranskih koreninah gostitelja. Podnebje v primernem rastnem območju je suho, manj deževno, ima veliko izhlapevanje, dolge sončne ure in veliko temperaturno razliko med dnevom in nočjo. Okrožje Minqin in mesto Baiying sta zbirni lokaciji za te vzorce. Geografsko sta si blizu in imata zmerno celinsko suho podnebje s povprečno letno količino padavin 113,2 mm in povprečno letno relativno vlažnostjo 44 odstotkov. Specifične in podrobne informacije o zbiranju vzorcev so prikazane v tabeli 1. Vsi vzorci so bili zamrznjeni in shranjeni pri -20 C v državnem laboratoriju za naravne in biomimetične droge, Peking, Kitajska.

2.2. Barvanje tkiv in opazovanje

Sveži vzorci so bili pridobljeni in shranjeni v raztopini, sestavljeni iz 70 odstotkov etanola, ledocetne kisline in formaldehida v razmerju 90:5:5, in dehidrirani z uporabo etanolnega gradienta (75 odstotkov, 95 odstotkov, 100 odstotkov, 100 odstotkov) za 1 uro. Dehidrirane reze smo izpostavili gradientu ksilena (25 odstotkov, 50 odstotkov, 75 odstotkov, 100 odstotkov, 100 odstotkov) za 1 uro, da smo dobili prozorne reze. Prozorne odseke smo izpostavili infiltraciji s parafinom, pri čemer smo ksilenu, ki je vseboval vzorec, dodali volumen parafina, ki je enak volumnu ksilena, polovico nastale raztopine smo nato izsesali in ponovno dodali enak volumen parafina. Ta postopek je bil ponovljen 10-krat in na koncu so bile vse raztopine izčrpane in nadomeščene z enakim volumnom parafina; ta končni korak je bil ponovljen dvakrat in dobljena raztopina po vsakem koraku je bila inkubirana 1 uro pri 75 C. Po infiltraciji s parafinom so bili odseki izpostavljeni vdelavi, pri čemer so bili vzorci postavljeni v železno posodo, ki je vsebovala tekoči parafin, in dodatni tekoči parafin je bil hitro dodamo, da napolnimo celoten rezervoar in pustimo, da se strdi. Nastali voščeni blok je bil obrezan in razrezan. Vdelane odseke smo dali v toplo vodo, končali, položili na stekelce in inkubirali pri 45 C 30 minut. Sekcije na stekelcu so bile razvoskane s serijskim namakanjem v 100-odstotnem ksilenu, 100-odstotnem ksilenu, 50-odstotnem ksilenu, 50-odstotnem ksilenu, 100-odstotnem etanolu, 100-odstotnem etanolu, 95-odstotnem etanolu in 75-odstotnem etanolu ter nato namakane v safraninu O za 40 min. Temu je sledil še en krog serijskega hitrega namakanja v 75-odstotnem etanolu in 95-odstotnem etanolu, nato pa stekelca za 1 minuto potopimo v hitro zeleno. Na koncu so bili odseki izpostavljeni še zadnjemu serijskemu namakanju v 95-odstotnem etanolu, 95-odstotnem etanolu, 100-odstotnem etanolu, 100-odstotnem etanolu, 50-odstotnem ksilenu, 50-odstotnem ksilenu in 100-odstotnem ksilenu. Ko so rezine obarvali, smo na objektno stekelce nanesli kapljico smolnega lepila in nanjo postavili pokrovno steklo. Predmetna stekelca so pustili nemoteno en teden, dele tkiva pa so opazovali z optičnim mikroskopom Olympus in jih slikali.

2.3. Ekstrakcija DNA in PCR pomnoževanje

Celotno genomsko DNK smo ekstrahirali iz vzorcev cvetov z uporabo kompleta za ekstrakcijo rastlinske genomske DNK (Solarbio Science & Technology Co., Ltd., Peking, Kitajska) v skladu s protokoli proizvajalca. Primerji za gensko pomnoževanje in sekvenciranje ter reakcijski pogoji so prikazani v tabeli 2. Vsako gensko pomnoževanje smo ponovili trikrat za vsak vzorec.

2.4. Analiza zaporedja

Da bi dobili natančne sekvence, smo končne produkte PCR po čiščenju s kompleti za transgensko hitro ekstrakcijo gela ločeno klonirali v pEASY®-Blunt Cloning Vectors v skladu z navodili proizvajalca. Po kloniranju so jih transformirali v kemično kompetentne Trans5ɑ celice. Tri kolonije vsakega vzorca so bile naključno izbrane in sekvencirane s primerji M13. Te kolonije so bile dvosmerno sekvencirane s Sangerjevim sekvenciranjem z uporabo BigDye Terminator V3.1 Cycle Sequencing Kits na analizatorjih DNA ABI Prism 3700. Dobljena zaporedja so bila poravnana s Clustal X (v1.8.7) [29] in ročno sinhronizirana v BioEdit (v7.1.3.0) [30]. Z uporabo usklajenih podatkov o zaporedju smo rekonstruirali filogenijo z uporabo programske opreme MEGA 7 z uporabo metode združevanja sosedov (NJ), uporabljen je bil model parametrov Kimura 2- (K2P), začetni zagon pa je bil 1000 ponovitev [31].

2.5. Inokulacija C. deserticola

Tri grame semen C. deserticola smo dodali v lončke (premer višina premer dna ¼ 20 cm- 20 cm-12 cm), ki vsebujejo peščeno zemljo, in premešali, da se zagotovi enakomerno razporeditev. Kontrolno skupino so sestavljali 3 g semen C. salsa, dodanih v podobne lončke s peščeno zemljo. Nazadnje smo v vsak lonček posadili A. canescens in lonce postavili na prosto. Ko je bila vsebnost vlage v tleh manjša od 13 odstotkov (g/g), smo lonce zalivali. Poskus je bil izveden v Zhongguancun Life Science Park v Pekingu na Kitajskem (širina 39-560 S, dolžina 116 200 E; 20 m nad morsko gladino) od maja do julija. Dnevne temperature so se gibale med 16 in 35 C, nočne pa med 12 in 16 -C. Relativna vlažnost zraka je večja od 50 odstotkov. Sončne svetlobe je v izobilju. Približno 80 dni pozneje smo zemljo odstranili iz lončkov in določili stopnjo inokulacije.

2.6. Določitev koncentracije zdravilnih sestavin

Določanje koncentracije zdravilnih učinkovin je sestavljeno iz dveh delov, eden je postopek tekočinske kromatografije, drugi pa je priprava referenčne in testne snovi, podrobneje pa:

jaz). Določanje ehinakozida in verbaskozida-ehinakozida in verbaskozida smo stehtali in dodali v 50 odstotnem metanolu, da smo dobili 0.2 mg/ml raztopino, ki smo jo uporabili kot referenčno raztopino. Prvi je zmletje suhe C. deserticola v prah, prašek smo vmešali v 50 ml 50-odstotnega metanola v 100 ml rjavi merilni bučki in testno tekočino smo dobili po tem, ko smo mešanico izpostavili stresanju, namakanju , ultrazvočna obdelava, stanje in filtracija. Kromatografska kolona je bila kolona Agilent ZORBAX SB-C18 (4,6 mm 150 mm, 5 μm), z metanolom (A) - 0.1 odstotna raztopina mravljinčne kisline (B) kot mobilno fazo, gradientna elucija (0–17 min, 26,5 % A; 17–20 min, 26,5 % → 29,5 % A; 20–27 min, 29,5 % A), hitrost pretoka je bila 1,0 ml/min, temperatura kolone je bila 35 C, valovna dolžina detekcije je bila 330 nm, volumen vbrizga je bil 10ul.

ii). Določanje betaina, manitola, fruktoze, glukoze in saharozeBetain, manitol, fruktozo, glukozo in saharozo smo natančno stehtali in dodali vodi, da smo dobili raztopino {{0}}.25 mg/ml, ki je bila uporablja kot referenčna raztopina. Pet mililitrov prej omenjene testne raztopine Cistanche smo v 25 ml merilni bučki zmešali s 50 odstotki metanola, dobro pretresli in filtrirali z 0,2 μm mikroporozno membrano. Kromatografska kolona je bila SHODEXASHAIPAK NH2P-50 4E polimerizirana gelna kolona (250 mm 4,6 mm, 5 μm), mobilna faza je bila acetonitril-voda (77:23), hitrost pretoka je bila 0,7 ml/min, temperatura kolone je bila 25 C, z uporabo detektorja sipanja svetlobe izhlapevanja (ELSD) je bila temperatura odnašajoče cevi 100 C, hitrost pretoka nosilnega plina je bila 3 L/min, volumen vbrizga referenčne snovi in ​​vzorca je bil 5 ul.

3. Rezultati

3.1. Morfološka identifikacija cvetov

Za potrditev vrste Cistanche, ki parazitira A. canescens, je bila izvedena morfološka analiza vzorcev cvetov (slika 1 in slika S1). Celotna morfologija cvetov parazitske rastline je bila podobna kot pri C. deserticola. Poleg tega je bil venec debelejši kot pri C. salsa na različnih gostiteljih. Glede na kitajsko floro imata C. deserticola in C. salsa očitne razlike v ovršju cvetov. Pri C. deserticola so ovršni listi enaki vencu, medtem ko je ovršni list C. salsa dolg 1/3 dolžine venca. Na podlagi naše statistične analize so ovršni listi Cistanche parazitirali na A. canescens, C. deserticola pa so bili manj enaki vencu (slika S2). Cistanche na A. canescens je pokazal morfološke značilnosti C. deserticola, kar nakazuje, da je C. deserticola lahko parazit na A. canescens.

Slika 1. Morfološke značilnosti cvetov Cistanche. (A) Cistanche deserticola (gostitelj: Haloxylon ammodendron); (B) Cistanche (gostitelj: Atriplex canescens); (C) Cistanche salsa (gostitelj: Sympegma regelii); (D) Cistanche salsa (gostitelj: Salsola passerina).

3.2. Mikroskopska identifikacija obarvanih tkivnih vzorcev

Presek mesnatega stebla C. deserticola je zelo podoben kot pri C. salsa, oba pa sta sestavljena iz povrhnjice, skorje, žilnega snopa in sredice. Žilni snopi obeh rastlin so razporejeni v valovite ali globoko valovite kolobarje, vidno pa so vidna peščila. Glavna razlika je v stranski obliki ovojnice žilnega snopa; pri C. deserticola je repasta, pri C. salsa pa trikotna ali polkrožna. Po opravljeni analizi mikrostrukture Cistanche, parazitirane na A. canescens, smo ugotovili, da ima ovoj vaskularnega snopa v obliki repa, ki spominja na C. deserticola (slika 2).

Slika 2. Mikroskopske značilnosti mesnatega stebla pri različnih vrstah Cistanche. (A) Mikroskopske značilnosti mesnatega stebla Cistanche deserticola: 1. povrhnjica, 2. skorja, 3. snop listov, 4. žilni snop, 5. medularni žarek, 6. ovoj žilnega snopa, 7. floem, 8. ksilem , 9. jedro. (B) Povečan pogled na žilni snop pri Cistanche deserticola: 1. ovoj vaskularnega snopa, 2. vlakna, 3. prolinske celice, 4. ličja vlakna, 5. floem, 6. ksilem, 7. posoda, 8. najlon. (C) Mikroskopske značilnosti mesnatega stebla Cistanche salsa: 1. povrhnjica, 2. snop sledi listov, 3. skorja, 4. žilni snop, 5. medularni žarek, 6. sredica. (D) Povečan pogled na žilni snop Cistanche salsa: 1. ovoj vaskularnega snopa, 2. prolinske celice, 3. vlakna, 4. floem, 5. žila, 6. ksilem. (E) Mikroskopske značilnosti mesnatega stebla Cistanche, parazitiranega na Atriplex canescens 1. povrhnjica, 2. skorja, 3. žilni snop, 4. medularni žarek, 5. sredica. (F) Povečan pogled na žilni snop Cistanche, parazitiran na Atriplex canescens 1. posoda, 2. ksilem, 3. kambij, 4. floem, 5. ovoj žilnega snopa.

3.3. Molekularna identifikacija

Poleg morfološke identifikacije smo izvedli tudi molekularno identifikacijo in izbrali tri genske fragmente, in sicer ITS2, rbcL in psbA-trnL. Evolucijsko drevo je bilo zgrajeno z uporabo informacij o zaporedju vsakega fragmenta (slika 3) in vsa tri filogenetska drevesa so pokazala, da je imela Cistanche, parazitirana na A. canescens, tesno filogenetsko povezavo s C. deserticola. Ti rezultati kažejo, da je C. deserticola lahko parazit na A. canescens. Podrobne genske divergence med različnimi vrstami Cistanche so opazili pri večkratni poravnavi sekvenc (slika 4). Našli smo tri enojne nukleotidne polimorfizme (SNP) v telesu gena ITS2 med C. deserticola in C. salsa, na bazah 139, 295 in 472. V telesu gena rbcL so bile štiri genske razlike med C. deserticola in C. salsa, ki vsebuje dva SNP-ja in dve vstavitveni in delecijski (indel) mutaciji. V primerjavi z ITS2 in rbcL so bile razlike v telesu gena psbA-trnL med C. deserticola in C. salsa bolj očitne, s sedmimi odstopanji v zaporedju, pri čemer so bile štiri mutacije SNP, tri pa InDel. Zlasti serijo ponovitev timina, ki se začnejo pri bazi 414 poravnanega zaporedja, bi lahko uporabili za razvoj označevalcev preprostih ponovitev zaporedja (SSR) za razlikovanje C. deserticola in C. salsa.

3.4. Inokulacija C. deserticola

Da bi preizkusili, ali lahko C. deserticola ali C. salsa parazitizirata A. canescens, smo izvedli poskus inokulacije in našli smo dokaze o parazitizmu v vseh lončkih, cepljenih s C. deserticola, s stopnjo inokulacije skoraj 100 odstotkov (slika 5). V kontrolnih skupinah parazitizma niso opazili. Ta rezultat neposredno dokazuje, da je C. deserticola zlahka parazitirala na A. canescens, medtem ko C. salsa ne.

3.5. Določitev koncentracije pomembnih zdravilnih sestavin

Ocenili smo koncentracijo pomembnih zdravilnih učinkovin v C. deserticola, parazitirani na A. canescens. Specifični kromatogram je prikazan v dodatnem materialu. Da bi dobili natančne rezultate, so bili postavljeni štirje neodvisni poskusi. Na podlagi naših meritev (Tabela 3) smo ugotovili, da sta bili koncentraciji verbaskozida in ehinakozida 20-krat višji od tistih, ki so navedene v Kitajski farmakopeji (v skladu s Kitajsko farmakopejo je odstotek vsote koncentracij ehinakozida in verbaskozida v C. deserticola mora biti manj kot 0.30 odstotkov). Koncentracije so bile tudi bistveno višje od tistih v C. deserticola, parazitizirani na H. ammodendron (na splošno 0,2–1,5 odstotka) [32]. Koncentracija manitola, betaina, fruktoze in drugih komponent ogljikovih hidratov je bila prav tako zelo visoka, splošna kakovost pa je bila boljša kot pri C. deserticola, parazitirani na H. ammodendron. Tako ti rezultati kažejo, da se A. canescens lahko uporablja za gojenje C. deserticola na industrijski ravni in zaščito ogroženih divjih virov.

4. Razprava

Prej je veljalo, da C. deserticola parazitira izključno na H. ammodendron. Vendar pa smo v tej študiji z uporabo morfoloških in molekularnih identifikacijskih tehnik dokazali, da lahko C. deserticola parazitira tudi na A. canescens. Čeprav H. ammodendron, A. canescens in H. persicum vsi pripadajo družini Chenopodiaceae, je zanimivo in nenavadno, da ima C. deserticola selektivnost vrst, ki jo verjetno urejajo signalne molekule, ki jih izloča gostitelj. A. canescens, ki izvira iz Združenih držav Amerike, izkazuje močno odpornost na okoljske motnje in ima relativno veliko biomaso. A. canescens je sposoben gostitelj za C. deserticola iz različnih razlogov. Prvič, lahko preživi v najrazličnejših okoljskih pogojih. Drugič, biomasa in stopnja rasti C. deserticola sta lahko večji oziroma hitrejši pri A. canescens kot pri H. ammodendron. Tretjič, zaradi širokega spektra prilagodljivosti A. canescens je mogoče območje sajenja še razširiti. Tako ima A. canescens izrazite prednosti pred H. ammodendronom kot gostiteljem in bo pomagal pri industrijski proizvodnji C. deserticola.

C. deserticola in C. salsa je težko razlikovati, morfološka identifikacija v preteklosti pa je dala zavajajoče rezultate. Z napredkom na področju molekularne biologije se tehnike identifikacije na podlagi molekul pogosto uporabljajo v kitajski zeliščni medicini. Ker večina kitajskih zeliščnih zdravil ponuja malo genomskih informacij, se je tehnologija črtnega kodiranja DNK pojavila kot revolucionarna tehnika identifikacije. V tej študiji je bila morfološka tehnologija in tehnologija črtnega kodiranja DNK celovito uporabljena za identifikacijo neznane vrste Cistanche; to še ni bilo poskuseno in naši rezultati kažejo, da je ta pristop izvedljiv.

Ker C. deserticola parazitira na A. canescens, je pomembno ugotoviti razlike v kakovosti C. deserticola na koreninah A. canescent in na koreninah H. ammodendron. Po naših rezultatih je bila koncentracija učinkovin višja pri C. deserticola, parazitirani na A. canescens, kot pri tisti, parazitirani na H. ammodendron. Tako naši rezultati postavljajo trdno teoretično osnovo za obsežno proizvodnjo C. deserticola, parazitirane na A. canescens.

5. Sklepi

Dolgo časa je veljalo, da C. deserticola parazitira izključno na H. ammodendron. Prej je bilo ugotovljeno, da lahko semena C. deserticola, kupljena na trgu, parazitirajo na A. canescens, drugo

Chenopodiaceae rastlina. Z morfološkimi in molekularnimi metodami identifikacije smo potrdili, da je vrsta Cistanche, ki parazitira na A. canescens, C. deserticola. Ta rezultat je bil dodatno potrjen s poskusom cepljenja. Določili smo koncentracijo pomembnih zdravilnih učinkovin in naši rezultati kažejo, da sta bili koncentracija in kakovost komponent večji pri C. deserticola, parazitirani na A. canescens, kot pri tisti, parazitirani na H. ammodendron. Odkritje novih gostiteljev lahko spodbudi industrijsko proizvodnjo C. deserticola, lahko pa tudi učinkovito zaščiti divje vire in ekološko okolje.

Reference
[1] DY Tan, QS Guo, CL Wang, Študija o statusu quo Cistanche deserticola ter njenem izkoriščanju in uporabi na Kitajskem, Za. Resour. Upravitelj 33 (2004) 29–32.
[2] XY Qiao, HL Wang, YH Guo, Študija o pogojih kalitve semen Cistanche, Zhongguo Zhong Yao Za Zhi 32 (2007) 1848–1850.
[3] PF Tu, YP He, ZC Lou, Anketa o izvoru in zaščiti virov Cistanche, Chin. Tradicija. Zelišče. Droge 25 (1994) 205–208.
[4] LD Karalliedde, CT Kappagoda, Izziv tradicionalne kitajske medicine za alopatske zdravnike, Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 297 (2009) 1967–1969.
[5] Y. Jiang, PF Tu, Analiza kemičnih sestavin v vrstah Cistanche, J. Chromatogr. A 1216 (2009) 1970–1979.
[6] T. Wang, XY Zhang, WY Xie, Cistanche deserticola YC Ma, "puščavski ginseng": pregled, Am. J. Chin. Med. 40 (2012) 1123–1141.
[7] Farmakopeja NCOC, Farmakopeja Ljudske republike Kitajske, The Chemical Industry Press, Peking, 2020.
[8] GX Meng, XS Cui, Y. Wu, YH Guo, Učinki Leveillula saxaouli na rast, klorofil in ogljikove hidrate Haloxylon ammodendron, North. Hortic. 14 (2012) 141–143.
[9] YC Chen, M. Li, MZ Wu, YX Song, Struktura in sestava korenin pri dveh vrstah Haloxylon Bunge, Plant Physiol. J. 49 (2013) 1273–1276.
[10] PF Tu, Y. Jiang, YH Guo, YZ Tian et al., Razvoj ekološke industrije Cistanches herba za spodbujanje ekološke civilizacije zahodne puščavske regije, Mod. brada. Med. 4 (2015) 297–301.
[11] SC Sanderson, HC Stutz, Visoko število kromosomov v mojavejski in sonorski puščavi Atriplex canescens (Chenopodiaceae), Am. J. Bot. 81 (1994) 1045–1053.
[12] JL Peterson, DN Ueckert, RL Potter, JE Huston, Ekotipske variacije v izbranih populacijah štirikrilnega slanega grma v zahodnem Teksasu, J. Range Manag. 40 (1987) 361–366.
[13] DS Kong, Morfološke značilnosti in eko-fiziološka prilagodljivost Atriplex canescens: pregled, Chin. J. Ecol. 32 (2013) 210–216.
[14] MA Bashir, MS Faezah, SSO Mohd, W. Alina, Pregled: DNK črtno kodiranje in kromatografski prstni odtisi za avtentikacijo botaničnih snovi v zdravilih rastlinskega izvora. Evid. Na osnovi komplementa, alternativnega. Med. 2017 (2017) 1–28.
[15] XW Li, Y. Yang, et al., Črtno kodiranje rastlinske DNK: od gena do genoma, Biol. Rev. 90 (2015) 157–166.
[16] SL Chen, H. Yao, JP Han, et al., Validacija regije ITS2 kot nove črtne kode DNK za prepoznavanje vrst zdravilnih rastlin, PloS One 5 (2010), e8613.
[17] K. Luo, SL Chen, KL Chen et al., Ocena kandidatnih črtnih kod rastlinske DNK z uporabo družine Rutaceae, Sci. China Life Sci. 53 (2010) 701–708.
[18] T. Gao, H. Yao, JY Song, et al., Identifikacija zdravilnih rastlin v družini Fabaceae z uporabo potencialne DNK črtne kode ITS2, J. Ethnopharmacol. 130 (2010) 116–121.
[19] T. Gao, H. Yao, JY Song et al., Ocenjevanje izvedljivosti uporabe črtnih kod kandidatov DNK pri razlikovanju vrst velike družine Asteraceae, BMC Evol. Biol. 10 (2010) 324.
[20] XH Pang, JY Song, YJ Zhu et al., Uporaba črtnega kodiranja DNK za identifikacijo vrst znotraj Euphorbiaceae, Planta Med. 76 (2010) 1784–1786.
[21] XH Pang, JY Song, YJ Zhu et al., Uporaba črtnih kod DNK rastlin za identifikacijo vrst Rosaceae, Cladistics 27 (2011) 165–170.
[22] PD Hebert, EH Penton, JM Burns, DH Janzen, W. Hallwachs, Deset vrst v enem: črtno kodiranje DNA razkriva skrivnostne vrste v neotropskem metulju skiperju Astraptes fulguration, Proc. Natl. Akad. Sci. ZDA 101 (2004) 14812–14817.
[23] MW Chase, RS Cowan et al., Predlog standardiziranega protokola za črtno kodiranje vseh kopenskih rastlin, Taxon 56 (2007) 295–299.
[24] WJ Kress, DL Erickson, Dvolokusna globalna črtna koda DNK za kopenske rastline: kodirni gen rbcL dopolnjuje nekodirajočo distančno regijo trnH-psbA, PloS One 2 (2007) e508.
[25] DL Erickson, J. Spouge, A. Resch et al., Črtno kodiranje DNK v kopenskih rastlinah: razvoj standardov za količinsko opredelitev največjega uspeha, Taxon 57 (2008) 1304–1316.
[26] NC Kane, Q. Cronk, Botany without borders: barcoding in focus, Mol. Ecol. 17 (2008) 5175–5176.
[27] R. Lahaye, M. van der Bank, D. Bogarin et al., Črtna koda DNK flore žarišč biotske raznovrstnosti, Proc. Natl. Akad. Sci. ZDA 105 (2008) 2923–2928.
[28] N. Kane, S. Sveinsson, H. Dempewolf et al., Ultračrtno kodiranje v kakavu (Theobroma spp.; Malvaceae) z uporabo celih genomov kloroplastov in jedrske ribosomske DNA, Am. J. Bot. 99 (2012) 320–329.
[29] JD Thompson, TJ Gibson, F. Plewniak, F. Jeanmougin, DG Higgins, The CLUSTAL_X windows vmesnik: prilagodljive strategije za večkratno poravnavo zaporedij s pomočjo orodij za analizo kakovosti, Nucleic Acids Res. 25 (1997) 4876–4882.
[30] TA Hall, BioEdit: uporabniku prijazen urejevalnik in program za analizo bioloških zaporedij za Windows 95/98/NT, Nucl. Acids Symp. Ser. 41 (1999) 95–98.
[31] S. Kumar, M. Nei, J. Dudley, K. Tamura, MEGA: na biologa osredotočena programska oprema za evolucijsko analizo zaporedij DNK in proteinov, Brief. Bioinform. 9 (2008) 299–306.
[32] PF Tu, B. Wang, T. Deyama, ZG Zhang, ZC Lou, Analiza feniletanoidnih glikozidov Herba cistanchis z RP-HPLC, Acta Pharm. Sinica. 32 (1997) 294–300.