骆驼刺提取物对脂多糖诱导的IEC-6细胞损伤模型NLRP3炎症小体及相关细胞因子的影响

目的研究骆驼刺提取物(Alhagi pseudalhagi(M.B.)Desv.Extract,APE)对脂多糖诱导的大鼠小肠隐窝上皮细胞(Intestinal epithelial cell,IEC-6)损伤模型NLRP3炎症小体及相关细胞因子的影响。方法培养IEC-6细胞,将其分为空白组、模型组、APE低、中、高浓度组,用1.0μg/mL的脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导建立细胞炎症损伤模型,APE(低、中、高浓度:15、25、35μg/mL)干预后采用CCK-8法检测细胞的存活率,通过ELISA试剂盒检测炎症因子IL-1β、IL-18、TNF-α的分泌水平。蛋白质印迹法(WB)检测核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(Nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)炎症小体信号通路5个关键蛋白:NLRP3、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(Cystein-asparate protease-1,Caspase-l)、凋亡相关斑点样蛋白(Apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)及抗凋亡蛋白Bcl-2(Anti-apoptosis Protein Bcl-2)和Bcl-xl(Anti-apoptosis Protein Bcl-xl)表达。结果与空白组比较,模型组IEC-6细胞的存活率降低,NLRP3、Caspase-1、ASC蛋白表达水平升高,抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xl的表达水平降低,促炎因子IL-1β、IL-18和TNF-α的分泌水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与模型组比较,APE低、中、高浓度组细胞存活率升高,35μg/mL APE组IEC-6细胞的NLRP3、Caspase-1、ASC蛋白相对表达水平降低,抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xl的表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。中、高浓度的APE能够抑制炎症因子分泌,25μg/mL APE对IL-1β、IL-18、TNF-α炎症因子分泌水平抑制率分别为31.60%、31.19%和31.09%(P<0.05)。结论骆驼刺提取物通过提高抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xl的表达水平,下调NLRP3炎症小体组成成分以及促炎因子IL-1β、IL-18和TNF-α分泌,从而抑制NLRP3炎症小体组装和激活,实现缓解LPS对IEC-6细胞的损伤。

响应面法优化骆驼刺多糖的提取工艺

本次实验使用骆驼刺根部为原材料,为探究酸性骆驼刺多糖(Alhagi Sparsifoliashap Polysaccharide,ASP)的最佳提取工艺,提高骆驼刺多糖提取率。通过热水提取法研究提取次数、提取温度、料水比及提取时间等单因素对多糖提取率的影响,并在单因素试验基础上,采用响应面法以提取温度、提取时间和水料比等三因素为自变量,考察三因素对多糖提取率的影响,并确立最佳条件。结果显示,提取次数固定为2次,骆驼刺多糖最佳提取条件为:提取温度95℃、提取时间2.1 h、骆驼刺与水比1∶26 g/mL,多糖得率为(1.626±0.025)%。结果表明,经过优化后的骆驼刺多糖得率值与响应面法所得方程的预测值符合良好,此条件为获得骆驼刺多糖的最佳提取条件。

多枝柽柳和疏叶骆驼刺幼苗生物量分配及根系分布特征

以塔克拉玛干沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带上两种主要建群种植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和疏叶骆驼刺(Alhagi.sparsifolia SHAP.)的一年生幼苗为研究对象,采用人工壕沟全根挖掘法,研究同一生境条件下两种植物幼苗在生物量分配、根冠比、根系分布特征对极端干旱环境的适应特征。结果表明:(1)两种植物幼苗生物量分配策略明显不同。多枝柽柳幼苗把更多的生物量分配到地上,其根冠比为0.75;而疏叶骆驼刺幼苗把更多的生物量分配到地下,其根冠比为1.73。(2)两种植物幼苗地上/地下生物量属于典型的幂函数异速生长关系,异速生长模型的相关系数都在0.83以上。(3)两种植物幼苗根系分布各异。多枝柽柳幼苗根系多由垂直的主根和水平扩展的侧根组成,根长在垂直剖面上近似"丰"字形分布;骆驼刺幼苗根系在土壤中呈网状分布,根长在垂直剖面上近"古"字形分布。

骆驼刺中一个新的黄酮醇葡萄糖甙化合物

从豆科植物骆驼刺Alhagipseudoalhagi干燥地上部分分得15个化合物，经光谱解析和化学分析鉴定其结构。其中一个为新的黄酮醇葡萄糖贰，鉴定为丁香亭-3－O-β-D-葡萄糖甙（Sy－ringetin－3－O-β-D－glucoside）。14个已知化合物为β-谷甾醇、豆甾醇、山柰素、鼠李素、商陆素、异鼠李素、枝柳素、山来酚－3－O-β-D－（6″-O－P-香豆酰基）-葡萄糖甙、异槲皮甙、D－3－O-甲基肌醇、－3－O-β-D-甲基葡萄糖甙、异獐牙菜酮甙、异鼠李素－3－O-β-D－芸香糖甙和酪胺。这15个化合物在该植物中系首次报道。

绿洲-沙漠过渡带骆驼刺群落的防风阻沙作用

以塔克拉玛干沙漠南缘的策勒绿洲——沙漠过渡带为研究区,从防风阻沙的角度研究该区域主要植物群落-骆驼刺群落的生态学特性,并分别对骆驼刺样地和裸沙样地进行梯度风速和多向输沙的同步对比观测,结合输沙势的季节和方向分布,确定骆驼刺群落的防风阻沙作用。结果表明,多年生木质化草本植物骆驼刺在4月上旬萌发,5～7月为生长旺季,8月以后生长缓慢,以木质化过程为主。4～6月为该区域的强风盛行期,活体骆驼刺植被的盖度并不能有效防止风蚀,但头年生长的骆驼刺地上部分干枯死亡后仍处于直立状态,在翌年风季来临时有效发挥防风阻沙作用。与裸沙地相比,覆盖度在30%左右的骆驼刺样地风速可降低26%～67%,对应的地表输沙通量也仅为裸沙地表的15%。根据实测输沙量与风能的关系推断,如果没有骆驼刺植物的保护,每年从策勒绿洲西部风沙前沿进入绿洲内的单宽输沙量可达到170.24 t.km-1.a-1,而骆驼刺地表单宽输沙量仅为26.43 t.km-1.a-1,可见骆驼刺群落具有极好的阻沙效果。

盐分胁迫对骆驼刺幼苗叶片性状的影响

气候变化与人为干扰使得干旱区盐渍化加剧,引发了严重的生态问题。因此,研究干旱区植物叶片性状对盐胁迫的响应具有重要意义。本研究以当年生的骆驼刺(Alhagi sparsifolia)为研究对象,采用盆栽控制试验,设置不同浓度(50、100、200、400mmol·L-1)的盐处理,分析盐胁迫对骆驼刺叶片性状的影响。结果表明,1)盐胁迫降低了骆驼刺的光合能力,其净光合速率和蒸腾速率显著减小,而水分利用效率则显著增大(P<0.05);其荧光参数Fv/F0和Fv/Fm在盐处理下均低于对照处理;2)随盐浓度的增大,叶片的比叶面积逐渐减小,其干物质含量则是先减小后增大,且均低于对照;3)随盐浓度增大,单位质量叶片氮含量(Nmass)和单位面积叶片氮含量(Narea)先降低后升高再降低,单位质量叶片磷含量(Pmass)先降低后升高,单位面积叶片磷含量(Parea)则是先不变后升高,说明骆驼刺对盐分环境有一定的适应性。

添加初花期骆驼刺改善苜蓿青贮品质

为改善苜蓿的发酵品质,软化初花期骆驼刺的刺状花梗,确定二者的适宜混贮比例。采用初花期骆驼刺、紫花苜蓿及其二者不同比例混合料为青贮原料,共5个处理,青贮90 d后,通过分析青贮前、后的化学成分、乳酸菌和酵母菌数量变化;鉴定青贮饲料感官品质和发酵品质,研究骆驼刺与苜蓿混合青贮对青贮品质的影响。结果表明,2种豆科牧草混合后,干物质、可溶性碳水化合物含量、乳酸菌数量和酵母菌数量较苜蓿显著提高(P<0.05);青贮90 d后的所有青贮饲料,乳酸菌数量明显上升,酵母菌数量明显下降;混贮饲料的pH值、氨态氮/总氮、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和甲醇、乙醇、丙醇含量显著低于苜蓿青贮(P<0.05或P<0.01),乳酸含量显著高于苜蓿青贮(P<0.01);混贮饲料的乙酸、丙酸含量显著高于骆驼刺(P<0.01),混贮饲料有氧稳定性好,感官品质优良。骆驼刺占混贮料的30%及以上时,均能改善苜蓿青贮品质。研究结果为骆驼刺资源开发利用,寻找无添加剂高水分苜蓿青贮方法提供理论依据。

水分、盐分和埋深对铃铛刺和疏叶骆驼刺种子萌发的影响

在塔里木河下游通过不同水分、盐分和埋深对铃铛刺(Halimodendron halodendron)和疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)种子萌发的影响进行了研究,结果显示:(1)水分显著影响铃铛刺种子的萌发(P<0.001),随着土壤水分含量的增加,种子的萌发率呈现先增加后下降的趋势;水分对疏叶骆驼刺种子萌发的影响不显著(P>0.05)。(2)盐分极显著影响2种植物种子的萌发(P<0.05),铃铛刺种子萌发率随盐(NaCL)浓度增加呈直线下降趋势(R^2=0.935 1);疏叶骆驼刺种子的萌发率随着盐浓度的增加呈现先增加后降低的趋势(R^2=0.845 8),即低盐浓度(0～0.2 mol/L)促进骆驼刺种子的萌发,盐浓度>0.3 mol/L,种子萌发开始受到抑制。(3)埋深明显影响豆科植物种子的萌发。两种植物种子发芽率随埋深的增加呈先增加后下降的趋势,当埋深为0和2 cm时均不萌发。

骆驼刺幼苗氮素特征对不同灌溉量的响应

氮素在植物所有必需营养元素中是限制生长的首要元素。氮素的来源和分配不但影响氮素利用效率,而且与氮素的周转和内循环有密切关系。为了解极端干旱区深根系植物的氮素特征(生物固氮、氮素分配、氮素利用效率),在塔克拉玛干沙漠南缘的策勒绿洲,依托策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站,以骆驼刺幼苗为研究对象,采用15N稳定同位素法和分层分段挖根法,对3种灌溉量(CK、0.1、0.2m3/m2)下骆驼刺幼苗的氮素特征进行了1个生长季内的动态研究。结果表明:⑴灌溉提高生物固氮,但是灌溉量过多抑制生物固氮。在生长季末,3个灌溉量下的生物固氮比例分别为30.0%、42.8%、11.3%;生物固氮质量分别为0.4、0.8、0.2g/株。(2)灌溉使得分配到骆驼刺幼苗茎、叶中的氮素比例、氮素质量增加,根中氮素质量增加,在生长季初,分配到叶的氮素质量最大,分配到根中的氮素质量最小,在生长季末,3种灌溉量下根中氮素比例高达49.2%、44.5%、55.0%;灌溉有利于增加氮素利用效率,但是,灌溉量过多会降低氮素利用效率。在生长季末,3种灌溉量(CK、0.1、0.2m3/m2)下氮素利用效率分别是:77.9、104.3、84.5。(3)试验中,通过比较不同灌溉量对骆驼刺幼苗氮素特征的影响,发现0.1m3/m2灌溉量为较佳灌溉量。

枯黄期骆驼刺与稻草混贮对青贮饲料品质的影响

采用枯黄期骆驼刺、稻草及其二者不同比例混合料为青贮原料,通过鉴定感官指标,分析青贮料的pH值、CP、NDF、ADF、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸及总酸的变化,研究骆驼刺与稻草不同比例混贮对青贮品质的影响。结果表明,骆驼刺虽然是豆科牧草,却容易成功青贮,青贮发酵以乳酸发酵为主(乳酸/总酸大于50%);骆驼刺与稻草混贮,能显著提高稻草青贮原料的可溶性碳水化合物含量(P<0.05),降低pH值和NH3-N/TN的百分比(P<0.01),提高混贮料中乳酸,丙酸(P<0.01)和总酸(P<0.05)含量,骆驼刺占混贮料的40%以上时就能显著降低青贮料中丁酸(P<0.05)的含量,改善稻草的青贮品质。

骆驼刺幼苗生长特性对不同地下水埋深的响应

在塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲,对人工控制地下水埋深条件下的骆驼刺幼苗地上和地下部分的生长特性进行了一个生长季的调查。结果表明:1)幼苗的株高、分枝数、冠幅与不同地下水埋深之间存在较好的相关性,不同地下水埋深下幼苗叶片数的波动较大;2)生长在距地下水埋深为2.5和2.0m及1.5和1.0m条件下的骆驼刺幼苗的基径变化没有显著差异(P>0.05);3)地下水埋深对骆驼刺幼苗根系的垂直根长的影响显著(P<0.01);4)不同土壤深度的根生物量、根质量密度、比根长、根表面积对地下水埋深变化的响应也有显著差异(P<0.05)。

绿洲与沙漠地带疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia.)光合生理特征的适应差异

光系统Ⅱ的电子传递、生物量积累和形态变化三个方面对比研究了新疆石河子地区绿洲和沙漠生境下疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)光合生理特征的适应特点,发现两地Pn(净光合速率)特征值表现出清晨高,午后低的节律变化。沙漠生境下疏叶骆驼刺具有光饱合点高、蒸腾速率低和高水分利用率的特点,而绿洲生境下疏叶骆驼刺则通过较高的蒸腾速率来维持其高的光合速率,表现出高蒸腾、高光合的特点。二个样点Pn都与gs,WUE相关显著,而受Fv/Fm和水势变化的影响较小。认为疏叶骆驼刺对新疆沙漠和绿洲二种生境具有良好的环境适应性,并形成了不同的光合生理的适应特点;沙漠环境虽然不利于种群繁殖,但不影响疏叶骆驼刺的个体生长。

短期环割对骆驼刺气孔导度及叶绿素荧光的影响

为研究骆驼刺对不同环割的生理响应,以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲外围骆驼刺为试验材料,设置了对照(CK),韧皮部半割(PS),韧皮部全割(PF),木质部半割(XS)4种处理,研究了骆驼刺的气孔导度、光合色素含量、Chl a/b、叶绿素荧光参数和曲线在不同环割处理下的变化特征。结果表明:短期韧皮部半割对骆驼刺各项生理指标影响不明显;韧皮部全割下,骆驼刺气孔导度、光合色素含量、叶绿素荧光参数有了不同程度的下降;木质部半割显著降低了骆驼刺气孔导度但光合色素含量和大部分荧光参数没有发生变化。处理后第5天和第10天各项参数相差不大,短期内环割对骆驼刺的伤害程度随时间推移变化较小。总体来看,短期环割处理对骆驼刺伤害程度是PF>XS>PS>CK。在荒漠化防治过程中,应尽量避免骆驼刺的韧皮部被全部剥蚀。

骆驼刺植被及其资源保护与开发的意义

研究和了解骆驼刺的生物生态学特性 ,是对骆驼刺进行有效保护和合理利用的重要前提。在对塔克拉玛干沙漠南缘骆驼刺多年综合研究和查阅大量文献的基础上 ,对国内外研究骆驼刺的一些方法和手段进行了初步的评述 ,以期对骆驼刺的研究能在干旱、半干旱地区广泛深入地展开 。

不同干扰方式对疏叶骆驼刺生长及生理特征的影响

本实验以塔克拉玛干沙漠南缘疏叶骆驼刺为研究对象,设置春季刈割、春季火烧、秋季刈割、对照4个处理,研究干扰对其生长及生理特征的影响。研究结果表明,1)秋季刈割叶片长宽比、叶片厚度显著大于其他处理,叶片进行能量交换、物质积累的能力最强。2)不同干扰方式均降低了疏叶骆驼刺株高,不利于疏叶骆驼刺的恢复与再生,3种人为干扰方式比较秋季刈割骆驼刺再生能力最强。3)秋季刈割叶片叶绿素含量显著高于其他处理。4)3种干扰在生理上降低了疏叶骆驼刺受外界逆境的损害,秋季刈割抗逆性最强。因此,秋季适度刈割是疏叶骆驼刺最佳的保护性利用措施。

不同地下水埋深下骆驼刺幼苗叶片生理参数光响应特性

为探讨地下水位变化对骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)幼苗生长发育的影响,2008年9月在塔克拉玛干沙漠南缘绿洲外围,利用Li-6400光合作用仪测定了人工控制1,1.5,2.0,2.5 m地下水埋深下骆驼刺幼苗叶片净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),水分利用效率(WUE)等生理参数对有效光辐射(PAR)的响应过程。结果表明:(1)一定光强(0~1 000μmol.m-2.s-1)范围内,不同地下水埋深的骆驼刺幼苗Pn均随着PAR的增强而迅速增加,之后随光强的进一步增加(1 000~2 500μmol.m-2.s-1),Pn基本维持不变,光抑制并不明显,Tr和WUE的变化趋势和Pn相似;(2)上述生理指标在不同地下水埋深间有明显差异,随着地下水位的降低,骆驼刺幼苗叶片Tr增大,同时光补偿点(LCP)降低,光饱和点(LSP)升高,表观量子效率(AQY)升高,Pn也随之增大,表明在一定程度上降低地下水位,能显著提高骆驼刺幼苗的光合能力。1~2.5 m的地下水位变幅对骆驼刺幼苗的光合生理参数光响应特性有显著影响,这为研究骆驼刺对地下水位变化的生理响应和适应机制提供一定的理论依据,也为在塔克...

不同理化因子对发根农杆菌Ri质粒转化骆驼刺的影响

骆驼刺苗茎切段有很强的离体培养再生能力 ,用野生型发根农杆菌 A4 菌株转化骆驼刺试管苗茎段 ,并建立了发根转化体的培养体系。高压纸电泳显示转化组织可合成冠瘿碱。试验不同转化条件及理化因子对提高转化率和加快发根生长的影响。结果表明 ,经过 3d预培养及 0 .3mol/L甘露醇 1 2 h高渗处理后培养于 MS培养基中可有效提高转化率 ,而 2 %～3%蔗糖 ,3mg/L GA3,1 0 μmol/L Cu2 + ,1 0 mg/L Ag+都对发根的生长具有促进作用 ,从而建立了一个较为理想的实验系统 ,为进一步转入目的基因提供理论与实验依据。

骆驼刺下胚轴组织培养和植株再生研究

实验分别以ＭＳ、１２ＭＳ为基本培养基，采用不同浓度组合的ＫＴ、ＮＡＡ和蔗糖进行骆驼刺下胚轴组织培养再生植株过程的研究。结果表明，分化培养基ＭＳ＋４．０ｍｇ／ＬＫＴ＋２０ｇ／Ｌ糖对诱导下胚轴分化出丛生芽效果最好；生根培养基１２ＭＳ＋１．０ｍｇ／ＬＮＡＡ＋３０ｇ／Ｌ糖对诱导幼苗生根效果最佳。基本建立了骆驼刺组织培养的程序和方法，为进一步研究。

不同比例枯黄期骆驼刺与棉籽壳混贮对青贮品质的影响

本试验旨在研究不同比例枯黄期骆驼刺与棉籽壳混贮对青贮品质的影响。7个处理(处理Ⅰ～Ⅶ)分别采用枯黄期骆驼刺、棉籽壳及其二者不同比例(3:7、4:6、5:5、6:4和7:3)混合料为青贮原料,每个处理3个重复。评价感官指标,并分析青贮料的pH、粗蛋白质(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸及总酸的变化。结果表明:骆驼刺虽然是豆科牧草,却容易青贮成功,青贮发酵以单乳酸发酵为主。处理Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ中的可溶性碳水化合物含量显著高于处理Ⅱ(P<0.05),处理Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ的pH和氨态氮占总氮的百分比显著和极显著低于处理Ⅱ(P<0.05,P<0.01),处理Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ的总酸含量极显著高于处理Ⅱ(P<0.01)。混合青贮饲料中乳酸含量均极显著高于处理Ⅱ(P<0.01)。由此得出,骆驼刺与棉籽壳混贮能改善棉籽壳青贮料的品质。

不同供水量和种子处理对疏叶骆驼刺种子出苗的影响

疏叶骆驼刺是塔克拉玛干沙漠南缘荒漠－绿洲过渡带的优势植物种，也是当地防风固沙和草食家畜重要草种。本研究通过人工控制试验，设置６个水分梯度（４．４，８．８，１３．２，１７．７，２６．４，３５．４ｍｍ／ｄ）和４个种子处理（对照，水分浸泡２４和４８ｈ，９８％浓硫酸浸泡２０ｍｉｎ），研究疏叶骆驼刺种子的出苗特征。结果表明，疏叶骆驼刺种皮对种子出苗有抑制作用；对于当年成熟的种子，水分浸泡是较佳的处理方式，浓硫酸浸泡２０ｍｉｎ对于前一年成熟的种子出苗则有明显的促进作用；对照处理的种子在１３．２ｍｍ／ｄ供水量时，达到最高出苗率，水分浸泡２４，４８ｈ和浓硫酸浸泡２０ｍｉｎ处理后的种子都在４．４ｍｍ／ｄ供水量时出苗率达到最大值，较对照处理最佳供水量有所降低；在供水量为４．４和８．８ｍｍ／ｄ时，经过处理的种子开始萌发所需时间较对照处理缩短１～４ｄ。疏叶骆驼刺种子有较长的出苗期，种子出苗具有持续性和连续性，这对于塔南地区植物种子萌发过程规避风险，提高种子萌发成功率具有很好的促进作用。