Atriplex Canescens Adalah Tuan Rumah Baru Untuk Cistanche Deserticola

Kontak: emily.li@wecistanche.com

Fangming Wang, dkk

Abstrak

Deserticola Cistanchesecara historis digunakan dalam pengobatan tradisional Cina untuk melengkapi fungsi ginjal (yang), bermanfaat bagi darah dan esensi, dan melembabkan usus untuk buang air besar. Inangnya, Haloxylon ammodendron, adalah tanaman pionir penting yang digunakan untuk penahan angin dan fiksasi bukit pasir, yang merupakan strategi yang digunakan untuk mengendalikan penggurunan. Untuk waktu yang lama, dianggap bahwa C. deserticola hanya dapat menjadi parasit pada H. ammodendron. Dalam penelitian ini dilakukan identifikasi morfologi, identifikasi barcode gen, dan percobaan inokulasi, akhirnya kami menemukan bahwa C. deserticola juga 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:Deserticola Cistanche, Parasitisme, identifikasi berbasis kode batang DNA, Pengobatan tradisional Tiongkok, Cistanche salsa

Klik di sini untuk mengetahui lebih banyak tentang cistanche

1. Perkenalan

Penggunaan Cistanche dalam pengobatan tradisional Tiongkok pertama kali dicatat dalam Kitab Suci Herbal Shennong, karena efeknyamengencangkanginjalyang, meningkatkanituesensidaridarah, danmelembabkanituususuntuk memudahkan pengeluaran feses. Itu juga telah dicatat dalam karya pengobatan herbal kuno sebagai 'gurunginseng'. Batang berdaging kering dan daun bersisik dari Cistanche deserticola YC 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. deserticola YC Ma, C. tubulosa (Schenk) R. Wight, C. salsa (CA Mey.) G. Beck, C. sinensis G. Beck dan C. salsa var. albiflflora PF Tu et al., [3].

C. deserticola dianggap sebagai satu-satunya sumber tradisional Cistanche dan memiliki sejarah penggunaan yang panjang 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 tindakan lebih kuat). Sebuah array konstituen kimia berkhasiat, termasuk glikosida fenilethanoid, iridoid, lignan, alditol, oligosakarida, polisakarida, dan alkaloid, telah diisolasi dari C. deserticola dengan metode fitokimia modern [5]. Studi farmakologis telah menunjukkan bahwa phenethyl glycoside adalah komponen aktif utama, dan telah dilaporkan untukmemperbaikiseksualfungsi, mengerahkanpelindung sarafefek, memperbaikisedang belajardanPenyimpanan, danmelindungiituhati. Ini juga memberikan efek terapeutik terhadap demensia,Alzheimerpenyakit, parkinson penyakit, kelelahan, dantumorbersama dengan pamerananti-inflamasidanimunomodulatorproperti [6, 7].

C. deserticola merupakan tumbuhan parasit obligat yang hidup secara eksklusif pada akar Haloxylon ammodendron [8]. Sebuah penelitian melaporkan bahwa C. deserticola bahkan tidak ditemukan di Haloxylon persicum [9]. Dalam beberapa tahun terakhir, semakin banyak perhatian telah diberikan pada C. deserticola, karena tidak hanya merupakan sumber komponen nilai obat tetapi juga memberikan kontribusi besar untuk pengendalian penggurunan [10]. H. ammodendron adalah satu-satunya inang yang telah digunakan dalam penelitian yang melibatkan C. deserticola. Pada April 2017, Wang Shuai, seorang karyawan Dana Kesejahteraan Umum Quheng Zhejiang, menginokulasi benih C. deserticola pada Atriplex canescens di Kebun Raya Gurun Minqin, 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 yang melaporkan pertumbuhan C. deserticola pada A. canescens membalikkan pemahaman parasit eksklusif C. deserticola, ini mungkin menjadi temuan revolusioner, karena A. canescens lebih cocok untuk pertumbuhan C. deserticola karena memiliki biomassa yang lebih banyak dan daya adaptasi ekologis 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, bau, penglihatan, dan rasa), analisis karakteristik morfologi (seperti mikroskopis dan makroskopik), 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 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. deserticola yang diparasit pada akar H. ammodendron dan yang diparasit pada A. canescens.

2. Bahan-bahan dan metode-metode

2.1. Bahan tanaman

Cistanche tumbuh di tanah berpasir lembut dengan salinisasi ringan, umumnya parasit pada akar sisi dalam 30-100 cm dari inang. 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 Baiying 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 -20 C di Laboratorium Kunci Negara Laboratorium Obat Alami dan Biomimetik, Beijing, Cina.

2.2. Pewarnaan jaringan dan observasi

Sampel segar diperoleh dan disimpan dalam larutan yang terdiri dari etanol 70 persen, 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 diulangi dua kali, dan larutan yang dihasilkan setelah setiap langkah diinkubasi selama 1 jam pada suhu 75 C. Setelah infiltrasi parafin, bagian-bagian tersebut menjadi sasaran embedding, dimana sampel ditempatkan dalam tangki besi yang berisi parafin cair dan parafin cair tambahan. ditambahkan dengan cepat untuk memenuhi seluruh tangki dan dibiarkan mengeras. Blok lilin yang dihasilkan dipangkas dan dipotong. Bagian tertanam ditempatkan dalam air hangat, selesai, ditempatkan pada slide, dan diinkubasi pada 45 C selama 30 menit. Bagian-bagian pada kaca objek di-dewax 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 Trans5ɑ 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 (v7.1.3.0) [30]. Memanfaatkan data urutan yang selaras, kami merekonstruksi filogeni menggunakan perangkat lunak MEGA 7 menggunakan metode neighbor-joining (NJ), model Kimura 2-parameter (K2P) digunakan dan bootstrap adalah 1000 pengulangan [31].

2.5. Inokulasi C. deserticola

Tiga gram benih C. deserticola ditambahkan ke dalam pot (diameter tinggi diameter bawah 20 cm- 20 cm-12 cm) 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, China (lintang 39-560 N, bujur 116 200 E; 20m di atas permukaan laut) dari Mei hingga Juli. Suhu siang hari bervariasi antara 16 dan 35 C, suhu malam antara 12 dan 16 -C. 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

Penetapan konsentrasi komponen obat meliputi dua bagian, yaitu prosedur kromatografi cair, dan bagian lainnya adalah penyiapan bahan pembanding dan bahan uji, lebih jelasnya sebagai berikut:

saya). Penentuan echinacoside dan verbascoside-echinacoside 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, bubuk dicampur ke dalam 50 ml metanol 50 persen dalam labu ukur 100 ml berwarna coklat, dan cairan uji diperoleh setelah campuran dikocok, direndam , sonikasi, berdiri, dan filtrasi. Kolom kromatografi adalah kolom Agilent ZORBAX SB-C18 (4,6 mm 150 mm, 5μm), dengan Metanol (A) - 0,1 persen larutan asam format (B) sebagai fase gerak, elusi gradien (0–17 menit, 26,5 persen A; 17–20 menit, 26,5 persen → 29,5 persen A; 20–27 menit, 29,5 persen A), laju alir 1,0 mL/menit, suhu kolom 35 C, panjang gelombang deteksi 330 nm, volume injeksi 10ul.

ii). Penentuan betaine, manitol, fruktosa, glukosa, dan sukrosaBetaine, manitol, fruktosa, glukosa, dan sukrosa ditimbang secara tepat dan ditambahkan ke air untuk membuat larutan {{0}}.25 mg/ml, yang digunakan sebagai solusi referensi. Lima mililiter larutan uji Cistanche tersebut dicampur dengan metanol 50 persen dalam labu ukur 25 ml, dikocok dengan baik, dan disaring dengan membran mikropori 0,2 m. Kolom kromatografi adalah SHODEXASHAIPAK NH2P-50 4E kolom gel terpolimerisasi (250 mm 4,6 mm, 5μm), fase gerak adalah asetonitril-air (77:23), laju alir 0,7 mL/menit, suhu kolom adalah 25 C, Menggunakan evaporative light scattering detector (ELSD), suhu tabung drift 100 C, laju aliran gas pembawa 3 L/menit, volume injeksi zat referensi dan sampel 5ul.

3. Hasil

3.1. Identifikasi morfologi bunga

Untuk mengkonfirmasi spesies Cistanche yang menjadi parasit A. canescens, dilakukan analisis morfologi spesimen bunga (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.

Gambar 1. Ciri morfologi bunga Cistanche. (A) Cistanche deserticola (tuan rumah: Haloxylon ammodendron); (B) Cistanche (tuan rumah: Atriplex canescens); (C) Cistanche salsa (pembawa acara: Sympegma regelii); (D) Cistanche salsa (tuan rumah: Salsola passerina).

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 yang diparasit pada A. canescens, kami menemukan bahwa ia memiliki selubung berkas pembuluh berbentuk kaudat, menyerupai C. deserticola (Gambar 2).

Gambar 2. Karakteristik mikroskopis batang berdaging pada spesies Cistanche yang berbeda. (A) Ciri-ciri mikroskopis batang berdaging Cistanche deserticola: 1. epidermis, 2. korteks, 3. berkas jejak daun, 4. berkas pembuluh, 5. sinar meduler, 6. selubung berkas pembuluh, 7. floem, 8. xilem , 9. inti. (B) Pembesaran berkas pembuluh di Cistanche deserticola: 1. selubung berkas pembuluh, 2. serat, 3. sel prolin, 4. serat kulit pohon, 5. floem, 6. xilem, 7. pembuluh, 8. nilon. (C) Karakteristik mikroskopis batang berdaging Cistanche salsa: 1. epidermis, 2. berkas jejak daun, 3. korteks, 4. berkas pembuluh, 5. sinar meduler, 6. empulur. (D) Pembesaran berkas pembuluh salsa Cistanche: 1. selubung berkas pembuluh, 2. sel prolin, 3. Serat, 4. floem, 5. pembuluh, 6. xilem. (E) Ciri-ciri mikroskopis batang berdaging Cistanche yang diparasit pada Atriplex canescens 1. epidermis, 2. korteks, 3. berkas pembuluh, 4. sinar meduler, 5. empulur. (F) Pembesaran berkas pembuluh Cistanche yang diparasit pada Atriplex canescens 1. pembuluh, 2. xilem, 3. kambium, 4. floem, 5. selubung berkas pembuluh.

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 (SNP) dalam tubuh gen ITS2 antara C. deserticola dan C. salsa, pada basa 139, 295, dan 472. Dalam tubuh gen rbcL, ada empat perbedaan gen antara C. deserticola dan C. salsa, mengandung dua SNP dan dua mutasi penyisipan dan penghapusan (indel). Dibandingkan dengan ITS2 dan rbcL, 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 parasit 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 C. deserticola yang diparasit 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. canescent 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, yang lain

Tumbuhan Chenopodiaceae. 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.

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. A 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 bersayap empat yang dipilih di Texas barat, J. Range Manag. 40 (1987) 361–366.
[13] DS Kong, Karakteristik morfologi dan kemampuan beradaptasi eko-fisiologis Atriplex canescens: tinjauan, 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 cistanchis oleh RP-HPLC, Acta Pharm. Sinika. 32 (1997) 294–300.