Atriplex Canescens: Tuan Rumah Baru Untuk Cistanche Deserticola

Kontak:{0}}

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,*

Laboratorium Kunci Negara untuk Obat Alami dan Biomimetik dan Departemen Obat Alami, Sekolah Ilmu Farmasi, Pusat Ilmu Kesehatan Universitas Peking, Beijing, 100191, Cina

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

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

A B S T R A C T

Benteng deserticolasecara historis digunakan dalam pengobatan tradisional Cina untuk melengkapi fungsi ginjal (yang), bermanfaat bagi darah dan esensi, dan melembabkan usus untuk buang air besar. Tuan rumahnya. Haloxylon ammodendron adalah tanaman pionir penting yang digunakan untuk penahan angin dan fiksasi gumuk pasir, yang merupakan strategi pengendalian penggurunan. Untuk waktu yang lama, telah dianggap bahwa C.deserticola hanya dapat menjadi parasit pada H. ammodendron. Dalam penelitian ini, identifikasi morfologi, identifikasi barcode gen, dan percobaan inokulasi dilakukan, kami akhirnya menemukan bahwaC. deserticolajuga dapat menjadi parasit pada Atriplex canescens. A.canescens merupakan spesies Chenopodiaceae dengan daya adaptasi yang luas. Dibandingkan dengan H. ammodendron, ia memiliki lebih banyak biomassa dan jangkauan adaptasi ekologis yang lebih luas, sehingga lebih cocok untuk produksi industri C. deserticola. Selain itu, kami juga menemukan bahwa konsentrasi komponen aktif lebih tinggi pada C. deserticola yang diparasit pada A. canescens daripada yang diparasitkan pada H. ammodendron; temuan ini lebih lanjut menunjukkan bahwa penerapan C. deserticola pada skala yang lebih besar memerlukan eksplorasi lebih lanjut.

Kata kunci: Cistanche deserticola Parasitisme DNA identifikasi berbasis barcode Obat tradisional Cina Cistanche salsa

1. Perkenalan

Penggunaan Cistanche dalam pengobatan tradisional Tiongkok pertama kali dicatat dalam Kitab Herbal Shennong, karena efeknya dalam mengencangkan Yang ginjal, meningkatkan esensi darah, dan melembabkan usus untuk memfasilitasi pengeluaran tinja. Itu juga telah dicatat dalam karya pengobatan herbal kuno sebagai 'ginseng gurun'. Batang berdaging kering dan daun bersisikBenteng deserticolaYC Ma dan Cistanche tubulosa (Schenk) Wight telah menjadi sambungan pertama yang dijelaskan pada tahun 2005 di Farmakope Cina. Cistanche terutama ditanam di Xingjiang, Mongolia Dalam, dan Gansu Cina, dan secara global, ditemukan di daerah semi-kering dan gersang di seluruh Semenanjung Iberia Eropa, Afrika Utara, Arab, Iran, Afghanistan, Pakistan, India Utara, Mongolia et Al. [1]. Ini tahan terhadap kondisi lingkungan yang keras, seperti iklim yang sangat kering, variasi suhu yang parah, dan tanah yang rusak [2]. Menurut Indeks Taksonomi Tanaman Tinggi Tiongkok, ada enam spesies Cistanche di Tiongkok. Namun, penelitian lebih lanjut mengkonfirmasi keberadaan hanya empat spesies dan satu varian Cistanche, yaitu,C. deserticolaYC Ma, C. tubulosa (Schenk)R. Wight, C. salsa(CAMey.)G.Beck, C.sinensis G.Beck dan C. salsa var. albiflora PF Tu et al,[3].

C. deserticoladianggap sebagai satu-satunya sumber tradisional Cistanche dan memiliki sejarah panjang penggunaan dalam pengobatan, sejak Dinasti Han Timur (25 M-220 M)[4].Dalam Kompendium Materia Medica (ditulis oleh Li Shizhen. Dinasti Ming), didokumentasikan untuk mengencangkan Yang (berbeda dengan herbal lain yang memiliki aksi yang lebih kuat). Berbagai konstituen kimia yang berkhasiat, termasuk glikosida fenilethanoid, iridoid, lignan, alditol, oligosakarida, polisakarida, dan alkaloid, telah diisolasi dariC. deserticoladengan metode fitokimia modern [5]. Studi farmakologis telah menunjukkan bahwa phenethyl glycoside adalah komponen aktif utama, dan telah dilaporkan untuk meningkatkan fungsi seksual, mengerahkan efek neuroprotektif, meningkatkan pembelajaran dan memori, dan melindungi hati. Ini juga memberikan efek terapeutik terhadap demensia, penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson, kelelahan, dan tumor bersama menunjukkan sifat anti-inflamasi dan imunomodulator [6, 7].

C. deserticolamerupakan tumbuhan parasit obligat yang hidup secara eksklusif pada akar Haloxylon ammodendron [8]. Sebuah penelitian melaporkan bahwa C.deserticola bahkan tidak ditemukan pada Haloxylon persicum [9]. Dalam beberapa tahun terakhir, semakin banyak perhatian diberikan pada C, deserticola. karena tidak hanya merupakan sumber komponen nilai obat tetapi juga memberikan kontribusi besar terhadap pengendalian penggurunan [10].H. ammodendron adalah satu-satunya inang yang telah digunakan dalam penelitian yang melibatkan C. deserticola. Pada April 2017, Wang Shuai, karyawan Dana Kesejahteraan Umum Zhejiang Ouheng, menginokulasi benih C. deserticola pada Atriplex canescens di Kebun Raya Gurun Mingin, Provinsi Gansu, dan C. deserticola ditemukan mekar pada Mei 2018 dan berlanjut berbunga hingga Mei 2019. Namun, benih itu dibeli dari pasar, dan diragukan apakah itu benar-benar benih C. deserticola. Selain itu, fenomena ini mematahkan pengetahuan tradisional dan perlu dikaji lebih lanjut.

A. canescens merupakan tanaman perdu C4 yang berasal dari gurun Amerika Barat Daya dan cepat beradaptasi dengan kondisi salinitas, logam berat, kekeringan, dan suhu tinggi [11]. Karena sangat enak dan kaya nutrisi, digunakan sebagai pakan ternak untuk sebagian besar ternak dan hewan besar [12]. Selain itu, sangat berguna untuk pengendalian erosi dan reklamasi lahan marjinal karena kemampuan beradaptasi yang sangat baik dan sistem akar yang luas. Ini pertama kali diperkenalkan di Cina dari Amerika Serikat pada tahun 1989 dan telah banyak digunakan untuk konservasi tanah dan air, pengikatan pasir, dan restorasi lahan salin [13]. Meskipun studi melaporkan pertumbuhanC.deserticolapada A. canescens membalikkan pemahaman parasit eksklusif C. deserticola, ini mungkin menjadi temuan revolusioner, karena A. canescens lebih cocok untuk pertumbuhan C. deserticola karena memiliki lebih banyak biomassa dan jangkauan adaptasi ekologi yang lebih luas dibandingkan dengan H. ammodendron.

Untuk memastikan keakuratan penemuan yang tidak disengaja, identifikasi tanaman dan percobaan inokulasi buatan dilakukan. Identifikasi tumbuhan secara tradisional meliputi evaluasi organoleptik (seperti sentuhan, penciuman, penglihatan, dan rasa), analisis karakteristik morfologi (seperti mikroskopis dan makroskopis), dan profil kimia (seperti kromatografi cair kinerja tinggi, kromatografi lapis tipis, dan kromatografi gas). kromatografi)[14]. Relatif mudah untuk mengecualikan C. tubulosa dan C. Sinensis karena perbedaan ukuran, warna, dan susunan berkas pembuluh di batang. Tantangan sebenarnya adalah membedakan antara C. deserticola dan C. salsa. Menurut Flora of China, panjang bract C. salsa adalah sekitar 1/3 dari mahkota, sedangkan C. deserticola sama. Transeksi batang berdaging serupa antara C. deserticola dan C. salsa dan terdiri dari epidermis, korteks, berkas pembuluh, dan empulur. Perbedaan utama terletak pada selubung berkas pembuluh karena ia berekor untuk C. deserticola dan berbentuk segitiga atau setengah lingkaran untuk C. salsa.

Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi barcode DNA telah sering digunakan untuk identifikasi spesies. Ini adalah proses yang menggunakan urutan DNA pendek dari genom standar, yang umumnya dilestarikan dan tidak dipengaruhi oleh faktor eksternal, seperti usia dan jenis jaringan tanaman. Sekuens kandidat populer untuk barcode DNA tanaman adalah rbcL, matK, psbA-trnH, ITS, dan ITS2 [15]. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa ITS/ITS2 merupakan alat identifikasi tumbuhan yang paling efektif. Juga telah disarankan bahwa wilayah ITS2 harus dimasukkan ke dalam kode batang inti karena daya diskriminatifnya yang lebih tinggi daripada kode batang plastid. Telah diterima bahwa ITS2 dapat digunakan sebagai barcode universal baru untuk identifikasi berbagai taksa tumbuhan [16, 17,18, 19,20,21]. Meskipun banyak penelitian telah mencoba untuk mengidentifikasi barcode tanaman universal, tidak ada lokus yang tersedia yang bekerja di semua spesies, sehingga metode multi-lokus diperlukan untuk membedakan antara spesies tanaman [22,23,24,25,26,27, 28]. Dalam penelitian ini, ITS2, rbcL,psbA-trnL digunakan sebagai barcode.

Selain teknik identifikasi morfologi dan molekuler, bukti langsung berasal dari eksperimen inokulasi. Eksperimen inokulasi perlu dilakukan untuk menunjukkan bahwa C. deserticola dapat menjadi parasit pada A. canescens. Selain identifikasi, pengendalian kualitas menjadi pertimbangan utama. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui perbedaan kualitas C.deserticolaparasitized pada akar H. ammodendron dan yang diparasit pada A. canescent.

2. Bahan-bahan dan metode-metode

2.1. Bahan tanaman

Cistanche tumbuh pada tanah berpasir lunak dengan salinisasi ringan, umumnya parasit pada akar samping tanaman inang sedalam 30-100 cm. Iklim di daerah tumbuh yang cocok adalah kering, kurang hujan, memiliki penguapan yang besar, lama penyinaran matahari, dan perbedaan suhu yang besar antara siang dan malam. Kabupaten Minqin dan kota Baiving adalah lokasi pengumpulan sampel ini, Mereka secara geografis dekat, dan memiliki iklim kering benua sedang, dengan curah hujan tahunan rata-rata 113,2 mm dan kelembaban relatif tahunan rata-rata 44 persen . Informasi pengumpulan sampel yang spesifik dan terperinci ditunjukkan pada Tabel 1. Semua sampel dibekukan dan diawetkan pada derajat -20 di Laboratorium Kunci Negara Laboratorium Obat Alami dan Bio-mimetik, Beijing, Cina.

2.2. Pewarnaan jaringan dan observasi

Sampel segar diperoleh dan disimpan dalam larutan yang terdiri dari 70 persen etanol, asam asetat glasial, dan formaldehida dengan perbandingan 90:5:5 dan didehidrasi menggunakan gradien etanol (75 persen, 95 persen,100 persen, 100 persen) selama 1 jam. Bagian yang didehidrasi diberi gradien xilena (25 persen,50 persen,75 persen,100 persen,100 persen) selama 1 jam untuk mendapatkan bagian yang transparan. Bagian transparan dikenai infiltrasi parafin, dimana volume parafin yang sama dengan volume xilena ditambahkan ke xilena yang mengandung sampel, setengah dari larutan yang dihasilkan kemudian disedot keluar, dan volume parafin yang sama ditambahkan lagi. Proses ini diulang 10 kali, dan akhirnya, semua larutan diaspirasi dan diganti dengan parafin dengan volume yang sama; langkah terakhir ini diulang dua kali, dan larutan yang dihasilkan setelah setiap langkah diinkubasi selama 1 jam pada suhu 75 derajat. Setelah infiltrasi parafin, bagian menjadi sasaran embedding, dimana sampel ditempatkan dalam tangki besi yang berisi parafin cair dan parafin cair tambahan dengan cepat ditambahkan untuk mengisi seluruh tangki dan dibiarkan memadat. Blok lilin yang dihasilkan dipangkas dan dipotong. Bagian tertanam ditempatkan dalam air hangat, diambil, ditempatkan pada slide, dan diinkubasi pada 45 derajat selama 30 menit. Bagian-bagian pada kaca objek didewax dengan cara merendam secara berurutan dalam 100 persen xilena, 100 persen xilena, 50 persen xilena, 50 persen xilena, 100 persen etanol, 100 persen etanol, 95 persen etanol, dan 75 persen etanol kemudian direndam dalam safranin O selama 40 menit. menit Ini diikuti oleh putaran serial lainnya, perendaman cepat dalam etanol 75 persen dan etanol 95 persen, dan kemudian slide direndam dalam hijau cepat selama 1 menit. Akhirnya, bagian-bagian tersebut direndam dalam satu seri terakhir perendaman dalam etanol 95 persen, etanol 95 persen, etanol 100 persen, etanol 100 persen, 50 persen xilena, 50 persen xilena, dan 100 persen xilena. Setelah bagian diwarnai, setetes lem resin ditempatkan pada slide, dan kaca penutup ditempatkan di atasnya. Slide dibiarkan tidak terganggu selama seminggu, dan bagian jaringan diamati menggunakan mikroskop optik Olympus dan dicitrakan.

2.3. Ekstraksi DNA dan amplifikasi PCR

DNA genom total diekstraksi dari spesimen bunga menggunakan kit ekstraksi DNA genom tanaman (Solarbio Science & Technology Co., Ltd., Beijing, China) sesuai dengan protokol pabrikan. Primer untuk amplifikasi gen dan sekuensing dan kondisi reaksi ditunjukkan pada Tabel 2. Setiap amplifikasi gen diulang tiga kali untuk setiap spesimen.

2.4. Analisis sekuensing

Untuk mendapatkan urutan yang akurat, produk PCR akhir, setelah pemurnian menggunakan Kit Ekstraksi Gel Cepat Transgen, dikloning secara terpisah ke dalam Vektor Kloning PEASY-Blunt, sesuai dengan instruksi pabrik. Setelah kloning, mereka diubah menjadi sel Trans5a yang kompeten secara kimia. Tiga koloni dari masing-masing sampel dipilih secara acak dan diurutkan menggunakan primer M13. Koloni-koloni ini diurutkan secara bi-directional dengan Sanger sequencing, menggunakan BigDye Terminator V3.1 Cycle Sequencing Kits pada ABI Prism 3700 DNA Analyzers. Urutan yang diperoleh disejajarkan menggunakan Clustal X(v1.8.7)[29]dan disinkronkan secara manual di BioEdit(v.1.3.0)[30.Menggunakan data urutan yang selaras, kami merekonstruksi filogeni menggunakan perangkat lunak MEGA 7 menggunakan tetangga-bergabung (NJ) metode. Kimura 2-model parameter (K2P) digunakan dan bootstrap adalah 1000 pengulangan [31].

2.5. Inokulasi C. deserticola

Tiga gram biji C. deserticola ditambahkan ke dalam pot (diameter × tinggi × diameter bawah=20 cm × 20 cm × 12 cm) yang berisi tanah berpasir dan diaduk untuk memastikan penyebaran yang merata. Kelompok kontrol terdiri dari 3 g benih C. salsa yang ditambahkan ke dalam pot sejenis yang berisi tanah berpasir. Akhirnya, A. canescens ditanam di setiap pot, dan pot ditempatkan di luar ruangan. Ketika kadar air tanah kurang dari 13 persen (g/g), pot disiram. Percobaan dilakukan di Zhongguancun Life Science Park, Beijing, Cina (lintang 39 derajat 56'LU, bujur 116 derajat 20'BT; 20m di atas permukaan laut) dari Mei hingga Juli. Suhu siang hari bervariasi antara 16 dan 35 derajat, suhu malam antara 12 dan 16 derajat. Kelembaban relatif udara lebih besar dari 50 persen. Sinar matahari melimpah. Sekitar 80 hari kemudian, tanah dikeluarkan dari pot dan laju inokulasi ditentukan.

2.6. Penentuan konsentrasi komponen obat

Penentuan konsentrasi komponen obat meliputi dua bagian, satu adalah prosedur untuk kromatografi cair, dan yang lainnya adalah persiapan bahan referensi dan bahan uji, lebih jelasnya adalah sebagai berikut:

saya). Penentuan echinacosida dan verbascoside

Echincoside dan verbascoside ditimbang dan ditambahkan dalam metanol 50 persen untuk menghasilkan larutan 0.2 mg/ml, yang digunakan sebagai larutan referensi. Yang pertama adalah menggiling C. deserticola kering menjadi bubuk, kemudian bubuk tersebut dicampur ke dalam 50 ml metanol 50 persen dalam labu ukur 100 ml berwarna coklat, dan cairan uji diperoleh setelah campuran digoyang, direndam, disonikasi, didiamkan. , dan filtrasi. Kolom kromatografi adalah kolom Agilent ZORBAX SB-C18 (4,6 mm × 150 mm,5um), dengan Methanol(A)-0,1 persen larutan asam format (B) sebagai fase gerak, elusi gradien ({{14} } menit,26,5 persen A;17-20 menit,26,5 persen →29,5 persen A; 20-27 menit,29,5 persen A), laju aliran 1,0 mL/menit, suhu kolom 35°C, panjang gelombang deteksi adalah 330 nm, volume injeksi adalah 10μul.

ii). Penentuan betaine, manitol, fruktosa, glukosa, dan sukrosa

Betaine, manitol, fruktosa, glukosa, dan sukrosa ditimbang dengan tepat dan ditambahkan ke dalam air untuk membuat larutan {{0}}.25 mg/ml, yang digunakan sebagai larutan referensi. Lima mililiter larutan uji Cistanche tersebut di atas dicampur dengan 50 persen metanol dalam labu ukur 25 ml, dikocok dengan baik, dan disaring dengan membran mikropori 0,2um. Kolom kromatografi adalah SHODEXASHAIPAK NH2P-50 4E kolom gel terpolimerisasi 250 mm × 4,6 mm, 5μm）, fase gerak diparasit pada A. canescens, kami menemukan bahwa ia memiliki selubung berkas pembuluh berbentuk kaudat, menyerupai C. deserticola (Gambar 2).

asetonitril-air (77:23), laju aliran 0.7 mL/menit, suhu kolom 25 derajat, Menggunakan detektor hamburan cahaya evaporatif (ELSD), suhu tabung melayang 100 derajat, pembawa laju aliran gas adalah 3 L/menit, volume injeksi zat referensi dan sampel adalah 5ul.

3. Hasil

3.1. Identifikasi morfologi bunga

Untuk mengkonfirmasi spesies Cistanche yang parasit A. canescens, analisis morfologi spesimen bunga dilakukan (Gambar 1 dan Gambar S1). Morfologi bunga tanaman parasit secara keseluruhan mirip dengan C. deserticola. Selanjutnya, mahkota lebih tebal daripada C.salsa pada inang yang berbeda.

Menurut Flora of China, C. deserticola dan C.salsa memiliki perbedaan yang jelas dalam bract bunga. Di C. deserticola, bracts sub-sama dengan corolla, sedangkan bract C. salsa adalah 1/3 panjang corolla. Berdasarkan analisis statistik kami, bracts dari Cistanche parasit pada A. canescens dan C. deserticola menyamai corolla (Gambar S2). Cistanche pada A. canescens menunjukkan ciri morfologi C. deserticola, menunjukkan bahwa C. deserticola mungkin merupakan parasit pada A. canescens.

3.2. Identifikasi mikroskopis dari spesimen jaringan yang diwarnai

Transeksi batang berdaging C. deserticola sangat mirip dengan C. salsa, dan keduanya terdiri dari epidermis, korteks, berkas pembuluh, dan empulur. Ikatan pembuluh kedua tanaman diatur dalam cincin bergelombang atau bergelombang dalam, dan empulurnya terlihat jelas. Perbedaan utama terletak pada bentuk lateral selubung berkas pembuluh; itu berekor di C. deserticola dan segitiga atau setengah lingkaran di C. salsa. Setelah melakukan analisis struktur mikro pada Cistanche

3.3. Identifikasi molekul

Selain identifikasi morfologi, kami juga melakukan identifikasi molekuler dan menyeleksi tiga fragmen gen, yaitu ITS2, rbcL, dan psbA-trnL. Sebuah pohon evolusi dibangun menggunakan informasi urutan setiap fragmen (Gambar 3), dan ketiga pohon filogenetik menunjukkan bahwa Cistanche yang diparasit pada A.canescens memiliki hubungan filogenetik yang erat dengan C. deserticola. Hasil ini menunjukkan bahwa C. deserticola mungkin merupakan parasit pada A. canescens.

Divergensi gen terperinci di antara spesies Cistanche yang berbeda diamati pada penyelarasan beberapa urutan (Gambar 4). Kami menemukan tiga polimorfisme nukleotida tunggal (SNPs) dalam tubuh gen ITS2 antara C. deserticola dan C.salsa, pada basa 139.295, dan 472. Dalam tubuh gen rbcL, ada empat divergensi gen antara C. deserticola dan C. salsa, berisi dua SNP dan dua penyisipan dan penghapusan (indel)mutasi. Dibandingkan dengan ITS2 dan rbL, perbedaan tubuh gen psbA-trnL antara C. deserticola dan C. salsa lebih jelas, dengan tujuh divergensi urutan, di mana empat adalah SNP dan tiga adalah mutasi InDel. Secara khusus, serangkaian pengulangan timin, mulai dari dasar 414 dari urutan yang disejajarkan, dapat digunakan untuk mengembangkan penanda pengulangan urutan sederhana (SSR) untuk membedakan C. deserticola dan C. salsa.

3.4. Inokulasi C. deserticola

Untuk menguji apakah C. deserticola atau C. salsa dapat menjadi parasit pada A.canescens, percobaan inokulasi dilakukan, dan kami menemukan bukti parasitisme di semua pot yang diinokulasi C.deserticola dengan tingkat inokulasi hampir 100 persen (Gambar 5). Tidak ada parasitisme yang diamati pada kelompok kontrol. Hasil ini secara langsung membuktikan bahwa C. deserticola mudah parasitisasi A. canescens, sedangkan C. salsa tidak.

3.5. Penentuan konsentrasi komponen obat yang signifikan

Kami memperkirakan konsentrasi komponen obat penting dalam parasit C.deserticola pada A. canescens. Kromatogram spesifik ditunjukkan dalam bahan tambahan. Untuk mendapatkan hasil yang akurat, empat percobaan independen didirikan. Berdasarkan pengukuran kami (Tabel 3), kami menemukan bahwa konsentrasi verbascoside dan echinacoside adalah 20 kali lebih tinggi daripada yang dilaporkan di Chinese Pharmacopeia (menurut Chinese Pharmacopoeia, persentase jumlah konsentrasi echinacoside dan verbascoside dalam C. deserticola harus kurang dari 0,30 persen ). Konsentrasi juga secara signifikan lebih tinggi daripada di C. deserticola diparasit pada H. ammodendron (umumnya 0,2-1,5 persen)[32]. Konsentrasi manitol, betaine, fruktosa dan komponen karbohidrat lainnya juga sangat tinggi, dan kualitas keseluruhan lebih baik daripada C. deserticola yang diparasit pada H. ammodendron. Dengan demikian, hasil ini menunjukkan bahwa A. canescens dapat digunakan untuk menumbuhkan C. deserticola pada tingkat industri dan melindungi sumber daya alam yang terancam punah.

4. Diskusi

Sebelumnya, C. deserticola telah dianggap sebagai parasit eksklusif H. ammodendron. Namun, dalam penelitian ini, dengan menggunakan teknik identifikasi morfologi dan molekuler, kami menunjukkan bahwa C. deserticola juga dapat menjadi parasit pada A. canescens. Meskipun H. ammodendron, A. canescens, dan H. persicum semuanya termasuk dalam famili Chenopodiaceae, menarik dan aneh bahwa C. deserticola memiliki selektivitas spesies, kemungkinan diatur oleh molekul pensinyalan yang disekresikan oleh inang. A. canescens, yang berasal dari Amerika Serikat, menunjukkan ketahanan yang kuat terhadap gangguan lingkungan dan memiliki biomassa yang relatif besar. A. canescens adalah inang yang layak untuk C. deserticola karena berbagai alasan. Pertama, dapat bertahan hidup dalam berbagai kondisi lingkungan. Kedua, biomassa dan laju pertumbuhan C. deserticola mungkin lebih besar dan lebih cepat, masing-masing, pada A. canescens daripada pada H. ammodendron. Ketiga, karena daya adaptasi A. canescens yang luas, maka areal tanam dapat lebih diperluas. Dengan demikian, A. canescens memiliki keunggulan tersendiri dibandingkan H. ammodendron sebagai inangnya dan akan membantu produksi industri C. deserticola. C. deserticola dan C. salsa sulit dibedakan, dan identifikasi morfologi di masa lalu telah menghasilkan hasil yang membingungkan. Dengan kemajuan di bidang biologi molekuler, teknik identifikasi berbasis molekul telah banyak digunakan dalam pengobatan herbal Cina. Karena sebagian besar obat herbal Cina menawarkan sedikit informasi genom, teknologi barcode DNA telah muncul sebagai teknik identifikasi terobosan. Dalam penelitian ini, teknologi morfologi dan barcode DNA diterapkan secara komprehensif untuk mengidentifikasi spesies Cistanche yang tidak diketahui; ini belum pernah dicoba sebelumnya, dan hasil kami menunjukkan bahwa pendekatan ini layak dilakukan. Karena C. deserticola parasitize A. canescens, penting untuk menentukan perbedaan kualitas C. deserticola pada akar A. canescens dan pada akar H. ammodendron. Menurut hasil kami, konsentrasi komponen aktif lebih tinggi pada C. deserticola yang diparasit pada A. canescens daripada yang diparasit pada H. ammodendron. Dengan demikian, hasil kami meletakkan landasan teoretis yang kuat untuk produksi skala besar C. deserticola yang diparasit pada A. canescens.

5. Kesimpulan

Untuk waktu yang lama, C. deserticola telah dianggap sebagai parasit eksklusif H. ammodendron. Sebelumnya, ditemukan bahwa benih C. deserticola yang dibeli dari pasar dapat menjadi parasit bagi A. canescens, tanaman Chenopodiaceae lainnya. Dengan menggunakan metode identifikasi morfologi dan molekuler, kami mengkonfirmasi bahwa spesies Cistanche yang parasitisasi A. canescens adalah C. deserticola. Hasil ini lebih lanjut dikonfirmasi oleh percobaan inokulasi. Kami menentukan konsentrasi komponen obat yang signifikan, dan hasil kami menunjukkan bahwa konsentrasi dan kualitas komponen lebih besar pada C,deserticola yang diparasit pada A.canescens daripada yang diparasitkan pada H. ammodendron. Penemuan inang baru dapat mendorong produksi industri C. deserticola, dan juga dapat secara efektif melindungi sumber daya alam liar dan lingkungan ekologis.

Deklarasi

Pernyataan kontribusi penulis

Fangming Wang: Merancang dan merancang eksperimen; Melakukan percobaan; Menganalisis dan menafsirkan data; menulis kertas.

Bingyu Zhuo, Yuan Zhang, Qingliang Chen, Ziyi Shi& Yuelin Song: Melakukan eksperimen.

Shuai Wang & Jin Lou: Kontribusi reagen, bahan, alat analisis, atau data.

Pengfei Tu: Merancang dan merancang eksperimen.

Pernyataan pendanaan

Fangming Wang didukung oleh National Key Research and Development Program of China (2019YFC1710903).

Dr.Pengfei Tu didukung oleh National Natural Science Foundation of China (8177140819).

Pernyataan ketersediaan data

Data akan tersedia berdasarkan permintaan.

Pernyataan pernyataan kepentingan

Para penulis menyatakan tidak ada konflik kepentingan.

Referensi

[1] DY Tan, QS Guo, CL Wang, Studi tentang status quo Cistanche deserticola dan eksploitasi dan pemanfaatannya di Cina, Untuk. sumber daya. Kelola. 33 (2004) 29–32. [2] XY Qiao, HL Wang, YH Guo, Studi tentang kondisi perkecambahan biji Cistanche, Zhongguo Zhong Yao Za Zhi 32 (2007) 1848–1850.

[3] PF Tu, YP He, ZC Lou, Sebuah survei tentang asal usul dan perlindungan sumber daya Cistanche, Chin. Tradisi. Herba. Narkoba 25 (1994) 205-208.

[4] LD Karalliedde, CT Kappagoda, Tantangan pengobatan tradisional Tiongkok untuk praktisi allopathic, Am. J. Fisiol. Lingkaran Jantung Fisiol. 297 (2009) 1967–1969.

[5] Y. Jiang, PF Tu, Analisis konstituen kimia dalam spesies Cistanche, J. Chromatogr. 1216 (2009) 1970–1979.

[6] T. Wang, XY Zhang, WY Xie, Cistanche deserticola YC Ma, "ginseng gurun": ulasan, Am. J.Cin. 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, Pengaruh Leveillula saxaouli pada pertumbuhan, klorofil, dan karbohidrat dari Haloxylon ammodendron, North. Hortik. 14 (2012) 141–143.

[9] YC Chen, M. Li, MZ Wu, YX Song, Struktur dan komposisi akar dalam dua spesies Haloxylon Bunge, Plant Physiol. J.49 (2013) 1273–1276.

[10] PF Tu, Y. Jiang, YH Guo, YZ Tian, ​​dkk., Mengembangkan industri ekologi herba Cistanches untuk mempromosikan peradaban ekologis di wilayah gurun barat, Mod. Dagu. Med. 4 (2015) 297–301.

[11] SC Sanderson, HC Stutz, Jumlah kromosom tinggi di gurun Mojavean dan Sonora Atriplex canescens (Chenopodiaceae), Am. J. Bot. 81 (1994) 1045–1053.

[12] JL Peterson, DN Ueckert, RL Potter, JE Huston, Variasi ekotipik dalam populasi semak garam empat sayap terpilih di Texas barat, J. Range Manag. 40 (1987) 361–366.

[13] DS Kong, Karakteristik morfologi dan kemampuan beradaptasi eko-fisiologis dari Atriplex canescens review, Chin. J.Ekol. 32 (2013) 210–216.

[14] MA Bashir, MS Faezah, SSO Mohd, W. Alina, Review: DNA barcode dan sidik jari kromatografi untuk otentikasi tumbuhan dalam produk obat herbal. jelas. Pelengkap Berbasis, Alternatif. Med. 2017 (2017) 1-28.

[15] XW Li, Y. Yang, dkk., Pengkodean DNA tanaman: dari gen ke genom, Biol. Wahyu 90 (2015) 157–166.

[16] SL Chen, H. Yao, JP Han, et al., Validasi wilayah ITS2 sebagai kode batang DNA baru untuk mengidentifikasi spesies tanaman obat, PloS One 5 (2010), e8613.

[17] K. Luo, SL Chen, KL Chen, et al., Penilaian barcode DNA tanaman kandidat menggunakan keluarga Rutaceae, Sci. Ilmu Kehidupan Cina. 53 (2010) 701–708.

[18] T. Gao, H. Yao, JY Song, et al., Identifikasi tanaman obat dalam famili Fabaceae menggunakan barcode DNA potensial ITS2, J. Ethnopharmacol. 130 (2010) 116-121.

[19] T. Gao, H. Yao, JY Song, et al., Mengevaluasi kelayakan penggunaan barcode DNA kandidat dalam membedakan spesies dari keluarga besar Asteraceae, BMC Evol. Biol. 10 (2010) 324.

[20] XH Pang, JY Song, YJ Zhu, dkk., Menggunakan kode batang DNA untuk mengidentifikasi spesies dalam Euphorbiaceae, Planta Med. 76 (2010) 1784–1786.

[21] XH Pang, JY Song, YJ Zhu, dkk., Menerapkan kode batang DNA tanaman untuk identifikasi spesies Rosaceae, Cladistics 27 (2011) 165-170.

[22] PD Hebert, EH Penton, JM Burns, DH Janzen, W. Hallwachs, Sepuluh spesies dalam satu: DNA barcode mengungkapkan spesies samar dalam kupu-kupu kapten neotropis Astraptes fulguration, Proc. Natal akad. Sci. AS 101 (2004) 14812–14817.

[23] MW Chase, RS Cowan, et al., Sebuah proposal untuk protokol standar untuk barcode semua tanaman darat, Taxon 56 (2007) 295-299.

[24] WJ Kress, DL Erickson, Sebuah barcode DNA global dua lokus untuk tanaman darat: gen rbcL pengkode melengkapi wilayah spacer trnH-psbA non-coding, PloS One 2 (2007) e508.

[25] DL Erickson, J. Spouge, A. Resch, et al., DNA barcoding pada tanaman darat: mengembangkan standar untuk mengukur keberhasilan maksimal, Taxon 57 (2008) 1304-1316. [26] NC Kane, Q. Cronk, Botani tanpa batas: kode batang dalam fokus, Mol. Ekol. 17 (2008) 5175–5176.

[27] R. Lahaye, M. van der Bank, D. Bogarin, et al., DNA barcoding flora hotspot keanekaragaman hayati, Proc. Natal akad. Sci. AS 105 (2008) 2923–2928.

[28] N. Kane, S. Sveinsson, H. Dempewolf, et al., Ultra-barcoding dalam kakao (Theobroma spp.; Malvaceae) menggunakan seluruh genom kloroplas dan DNA ribosom nuklir, Am. J. Bot. 99 (2012) 320–329.

[29] JD Thompson, TJ Gibson, F. Plewniak, F. Jeanmougin, DG Higgins, The CLUSTA_X windows interface: strategi fleksibel untuk beberapa urutan keselarasan dibantu oleh alat analisis kualitas, Asam Nukleat Res. 25 (1997) 4876–4882.

[30] TA Hall, BioEdit: editor penyelarasan urutan biologis yang mudah digunakan dan program analisis untuk windows 95/98/NT, Nucl. Gejala Asam Ser. 41 (1999) 95–98. [31] S. Kumar, M. Nei, J. Dudley, K. Tamura, MEGA: perangkat lunak biologi-sentris untuk analisis evolusi urutan DNA dan protein, Singkat. Informasi biologis. 9 (2008) 299–306.

[32] PF Tu, B. Wang, T. Deyama, ZG Zhang, ZC Lou, Analisis glikosida fenilethanoid dari Herba cistanche oleh RP-HPLC, Acta Pharm. Sinika. 32 (1997) 294–300.