Extraction,Antioxidant Activity and Identification of Flavonoids from Root Tubers of Kosteletzkya virginica

Kosteletzkya virginica(K.virginica)is used for revegetation of salt-affected coastal tidal flats and as a raw material of biodiesel.K.virginica root tuber,a biowaste with low economic value,is rich in bioactive compounds.This study aimed to extract and identify flavonoids from K.virginica root tubers.The optimal extraction conditions were 1/25(w/v)solid/liquid ratio,40%ethanol concentration at 40℃ for 60 min.Under these conditions,65.2±3.7 mg/g total flavonoid content was extracted from the roots,which were collected from salinized soil in late autumn of the third year.Antioxidant activity was evaluated through 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,hydroxyl radical,and superoxide anion scavenging assays.The extracted flavonoids exhibited antioxidant activity in a dose-dependent manner.Five flavonoids,glucoliquiritin apioside,licoisoflavone B,5-methoxy-7,8-diprenylflavone,7,2′-dihydroxy-6,8-dimethyl-4′,5′-methylenedioxyflavan,and 5,7,4′-trihydroxy-3′-methoxy-6,8-di-Cmethylflavanone,were identified by ultra-performance liquid chromatography–tandem mass spectrometry.Our results suggest that the flavonoids of K.virginica root tubers might be potent antioxidants and can be effectively applied as an ingredient in food and natural medicine.

气候条件对海滨锦葵(Kosteletzkya virginica)延迟自花传粉的影响

延迟自交被认为是一种生殖适应性，因为它保证了传粉者稀少情况下的种子生产，但当传粉者丰富时，又允许异交占优势。海滨锦葵花在传粉者不足或缺乏时能通过主动的柱头裂片弯曲运动成功实现延迟自花传粉。2002-2005年对江苏盐城滩涂海滨锦葵栽培群体花中发生延迟自花传粉花所占的百分比进行了观测，并于2005年对花内不同停止类型的柱头裂片比进行了调查，结果表明，2002-2005年间发生延迟自花传粉花所占百分比分别为13.50%±1.62%、14.39%±1.50%、14.05%±1.82%和13.47%±1.51%，不同年份间并无显著差异（F（3，189）=6.128，P=0.085）。发生延迟自花传粉花所占百分比与气候条件有密切关系，不利天气（多云/雨）（22.11%±0.94%）明显高于有利天气（晴天）（5.43%±0.43%）（F（1，189）=8009.780，P〈0.001）。花内通过花部运动实现自花传粉而停止运动的柱头裂片比在有利天气（晴天）下（18.64%±1.61%）明显低于不利天气（多云/雨天）（70.58%±2.06%）（U=0.000，W=465.000，P〈0.001）。海滨锦葵这种直接响应于影响传粉者环境之气候条件的延迟自花传粉策略为从个体或花水平上验证繁殖保障假说提供了可能。

生物炭对盐碱条件下海滨锦葵根系生长及土壤特性的影响

为探索生物炭对盐碱条件下植物根系与土壤特性的影响,以海滨锦葵为材料,在盐碱土壤中添加不同含量的生物炭,测定植株根系活力、根系生长、土壤pH值、土壤电导率、土壤容重、土壤孔隙度等指标。结果表明,在盐碱胁迫下,添加生物炭可提高海滨锦葵根系活力,中高含量生物炭明显促进植株根系生长,降低土壤pH值与电导率,提高土壤容重(除个别数据外),降低土壤孔隙度(除个别数据外)。经比较,5.0%和7.5%生物炭对盐碱条件下海滨锦葵根系发育与土壤特性的调控效果相对较好。

海滨锦葵(Kosteletzkya pentacarpos)在黄河滩涂的引种及其分子鉴定

为丰富国内海滨锦葵的种质资源,并选育优质高产新品系,本实验室于2011年从美国自然分布的9个州引进15个种群的海滨锦葵,种植于郑州市黄河滩涂,分析各性状间差异和进化关系。试验结果表明,供试海滨锦葵能较好地适应试验田的气候及土壤条件,且产量较高。根据种群间性状的表现和RAPD分子标记分析,15个种群可分为早熟和晚熟2大类群,其中以引自南卡罗来纳州的早熟种群和得克萨斯州的晚熟种群,表现优异,产量可达2.4 t/hm2。这些结果为海滨锦葵的品种选育与杂交育种提供了基础。

外施α-酮戊二酸对盐胁迫下海滨锦葵生长、碳氮磷养分积累及其计量关系的影响

为研究有机碳肥α-酮戊二酸(α-ketoglutaric acid,KG)对盐碱地植物生长调控及其碳(C)、氮(N)、磷(P)养分吸收利用的影响,以海滨锦葵(Kosteletzkya virginica)幼苗(具3~4片真叶)为试验材料,分别用0、5、15 g·L^(-1)NaCl溶液浇灌栽培基质,配以0、10、20 mg·L^(-1) α-酮戊二酸溶液叶面喷施,处理45 d后测定并分析各处理组盐胁迫下海滨锦葵生长及碳氮磷积累及其计量关系。结果表明,外源喷施α-酮戊二酸对盐胁迫下海滨锦葵植株的相对生长率没有明显影响,但促进了非盐胁迫下植株的总生物量;高盐(15 g·L^(-1) NaCl)胁迫下,外源喷施20 mg·L^(-1)的KG明显提高了海滨锦葵的根生物量、根冠比和比叶重;同时,20 mg·L^(-1) KG显著提高了叶片C和N含量,对高盐胁迫下的海滨锦葵来说,α-酮戊二酸对叶片C的积累更为明显。α-酮戊二酸对海滨锦葵盐胁迫下的N、P积累没有明显影响;外施喷施20 mg·L^(-1) KG可以显著提高15 g·L^(-1) NaCl处理下海滨锦葵的碳氮比(C∶N)和碳磷比(C∶P)比值,N和P的利用效率显著提高;5 g·L^(-1) NaCl处理下,施加10 mg·L^(-1) KG显著增加了海滨锦葵叶片K^(+)的含量,说明α-酮戊二酸可以促进盐胁迫下植株对K^(+)的吸收,对Na^(+)的吸收则无明显影响。相关分析表明,海滨锦葵叶片总N与叶片总P呈极显著正相关(P<0.01),与叶片N/P呈极显著负相关(P<0.01),而与叶片K^(+)/Na^(+)呈极显著正相关(P<0.01)。叶片总P含量与叶片总Na含量呈极显著负相关,与叶片K^(+)含量呈显著正相关。以上结果表明,一定水平的有机碳肥α-酮戊二酸能缓解盐胁迫对海滨锦葵生长的抑制,为盐碱地提高海滨锦葵的生物量和正常生长提供了新的施肥思路。

盐生植物海滨锦葵幼苗盐胁迫下基因差异表达分析

利用cDNA-AFLP技术对海滨锦葵幼苗盐胁迫下叶片和根部的基因差异表达模式进行分析和比较,并对部分盐胁迫应答的转录衍生片段进行了回收、测序和功能推测,以从转录水平分析海滨锦葵的耐盐分子机制。结果显示:(1)盐胁迫下海滨锦葵幼苗叶片和根部的基因差异表达多以量的变化为主,包括盐胁迫下基因表达上调、下调或随盐处理浓度高低和胁迫时间长短而波动的差异表达模式;只有少量基因的差异表达表现出质的变化,如盐胁迫下基因沉默或诱导表达;(2)仅在盐胁迫处理2h的海滨锦葵幼苗根部,基因的差异表达以质的变化为主的类型比例略高于量的变化类型比例;(3)盐胁迫应答基因在不同组织中上调、下调、诱导或沉默的比例随胁迫处理时段而动态变化,在刚胁迫时基因表达的差异加剧,而后随胁迫处理时段的延长而渐趋稳定。结果预示,从基因表达水平探讨植物的耐盐分子机理,尽管有一定的规律可循,但由于不同组织对盐胁迫的应答是动态变化的过程,海滨锦葵不同组织在盐胁迫不同阶段的基因时、空、序表达特征并没有固定的程式。对部分盐胁迫下上调或诱导表达的转录衍生片段(Trivially distributed file system,TDFs)进行的序列分析和功能推测表明,苗期海滨锦葵在盐胁迫下应答基因至少涉及3类:(1)离子平衡重建或减少胁迫损伤相关基因(特别是运转蛋白类);(2)恢复盐胁迫下植物生长和发育相关基因:如参与能量合成和激素调节途径相关基因等;(3)信号转导相关基因及功能未确定的新基因。文章并对盐胁迫应答基因的差异表达模式与海滨锦葵的耐盐性关系进行了讨论。

海滨锦葵种子营养成分分析(英文)

为合理开发利用耐盐油料植物海滨锦葵 ,对其种子中脂肪酸、氨基酸、微量元素、粗脂肪和粗蛋白含量进行了测定。脂肪酸和氨基酸的测定方法为GC FID和HPLC法 ,有毒金属 (Cd ,Pb)及其他微量元素的测定方法为ICP MS和ICPAES。结果表明 :(1)粗脂肪含量为 16 16 0 %～ 18 86 0 % ,均值为 17 5 36 % ;在检测出的 9种脂肪酸中 ,不饱和脂肪酸含量 (70 134% )大于饱和脂肪酸含量 (2 9 86 6 % ) ;(2 )粗蛋白含量在 2 2 74 0 %～ 2 8 2 4 0 %之间 ,17种氨基酸总含量为17 0 84 %～ 18 939g/ 10 0g,其中谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸含量较高 ;(3)海滨锦葵种子中Ca、K、Mg、Fe和Zn含量分别为2 70 8g/kg、9 4 87g/kg、3 888g/kg、14 6 6 33mg/kg和 2 1 5 4 7mg/kg。海滨锦葵种子含有丰富的营养成分 ,具较高的营养价值 ,可作为油料、食品、饲料、保健品和其他工业用途的原料。

盐胁迫下施氮对海滨锦葵营养生长期生长的影响

海滨锦葵Kosteletzkya virginica是耐海水浇灌的经济盐生植物。为优化海滨锦葵在沿海滩涂的栽培,探讨了盐胁迫下施氮对海滨锦葵营养期生物量特征及其关联的影响。实验设为50,150,250 mmol.L-1氯化钠及50,150,250 mmol.L-1氯化钠+15 mmol.L-1硝酸铵等6个处理。试验采用3~4叶期的海滨锦葵小苗,5个重复.处理-1。研究结果表明:处理35 d后,施氮显著增加了植株的高度,当处理为50 mmol.L-1氯化钠+15 mmol.L-1硝酸铵时,植株高度为26.1 cm,是不施氮处理的1.4倍。施氮对主根长度没有明显影响。低盐下(50 mmol.L-1氯化钠)施氮明显增加主根直径,是不施氮的1.4倍。施氮显著(P<0.05)增加了叶质量比,高盐(250 mmol.L-1氯化钠)处理下施氮的叶质量比为0.25 g.g-1,是不施氮处理的1.8倍。施氮降低了根比重和根冠比,对茎比重没有显著影响。施氮促进了叶的生长,但抑制了须根的生长。施氮提高了根生物量与叶生物量之间的相关性(R2=0.703,P<0.01),从而有利于协调植株对资源的有效利用和分配。

超临界CO2流体萃取海滨锦葵籽油的工艺条件优化

为了提高海滨锦葵籽的利用价值,开发生物柴油新原料,该文以海滨锦葵籽为原料,利用超临界CO2流体萃取技术提取海滨锦葵籽油。通过单因素试验及正交试验研究了萃取压力、萃取温度、CO2流量和萃取时间等因素对油脂得率的影响,确定了超临界CO2流体萃取技术提取海滨锦葵籽油的最佳工艺条件。结果表明,在试验范围内各影响因素对海滨锦葵籽油得率作用的大小依次为:萃取压力>萃取温度>CO2流量>萃取时间。超临界CO2流体萃取技术提取海滨锦葵籽油的最佳工艺参数为:萃取压力25MPa,萃取温度45℃,CO2流量21kg/h,萃取时间为100min,在该工艺条件下萃取3次,海滨锦葵籽油得率达到19.35%。

盐胁迫对海滨锦葵生长及Na^+、K^+离子积累的影响

大面积的沿海滩涂湿地及盐渍化的土壤是我国的土地后备资源,但由于其盐碱化严重,正常的作物不能生存,筛选耐盐能力强的经济植物是治理与改良盐碱地的最经济最有效的途径。海滨锦葵Kosteletzkya virginica原产于美国东部特拉华州至得克萨斯州的盐海岸带,近年来,其优良的经济利用价值备受关注。为更好地引种及开发利用海滨锦葵,了解其盐胁迫下的生物学特性是首要的课题。在自然生长条件下,通过设置5个NaCl盐梯度(0、2、4、8、15 g·L-1)对盆栽的海滨锦葵幼苗(具3～4片真叶)盐胁迫处理,研究了不同盐梯度胁迫下海滨锦葵的生长特性及根、叶中的Na、K含量。结果表明,15 g·L-1NaCl处理显著降低了株高、主根直径和叶面积(P<0.05),分别是对照的61.78%、57.73%和67.81%;主根干质量、须根干质量、茎干质量和叶干质量也分别下降了41.67%、50%、54.17%和26.19%;15 g·L-1NaCl处理并没有显著改变根质量比、茎质量比和根冠比,却显著提高了叶质量比,比对照增加了40%,同时对比叶面积和SPAD值也没有显著的影响(P>0.05)。和对照相比,15 g·L-1NaCl处理显著增加了主根、茎和叶中的Na+含量,降低了主根和茎中的K+含量,而叶中的K+离子含量却增加了46.37%,相关分析表明,叶中的K+和叶中的Na+没有明显的相关性(P>0.05),而与根、茎中的Na+极显著正相关,与K+含量极显著负相关(P<0.01)。

海滨锦葵数量性状的相关和主成分分析(英文)

对海滨锦葵的9个数量性状(产量、株高、地径、分枝数、百粒重、种子数、发芽率、蛋白质和粗脂肪)进行了变异程度、相关性和主成分分析。结果表明:(1)海滨锦葵自然生长群体急需改良,单系产量间存在极显著差异(变异系数为98.44%);(2)产量与地径和分枝数间有十分显著的正相关(r=0.788和0.709),粗脂肪、株高与产量间有显著的相关性(r=0.380和0.279);蛋白质、粗脂肪与地径间有显著的相关性(r=0.308和0.342);(3)9个数量性状可归纳为4个主成分(产量因子、株高因子、百粒重因子和品质因子),累积贡献率为77.176%,依据各主成分贡献率的大小,以主成分为单位选育优质高产的海滨锦葵单系则可先选择大地径、多分枝的组合,结合选择多种子的后代材料,最后选育品质较好的优良单系。

外源NO提高海滨锦葵耐盐性

研究了SNP(NO供体)对于盐胁迫下海滨锦葵(Kosteletzkya virginica)幼苗的干物质质量、主要抗氧化酶活性、脯氨酸积累、细胞质膜的过氧化程度以及Na+分布的影响,以及NO在海滨锦葵耐盐性中的作用,结果表明,外源NO能够增加盐胁迫植株的过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性,促进脯氨酸积累,减轻海滨锦葵幼苗的细胞质膜的过氧化程度,增加植株干物质质量,还能够进一步降低Na+在根和叶片中的含量,轻微增加K+在根和叶片中的含量,降低[Na+]/[K+]比率,从而提高海滨锦葵的耐盐性。

叶面喷Ca^(2+)增加海滨锦葵幼苗对高温的适应能力

以10 mmol.L-1CaC l2溶液喷洒海滨锦葵(Kosteletzkya virginica)幼苗叶片,7 d后将其转移至40℃培养箱中高温培养,定期测定有关生理生化指标。结果表明:Ca2+处理组海滨锦葵幼苗的脯氨酸和可溶性糖含量较对照组低,萎蔫程度明显轻于对照组,根系活力下降幅度小于对照组;Ca2+处理可有效抑制膜透性的加大,提高Ca2+-ATPase活性。Ca2+处理能提高海滨锦葵幼苗的耐热性。

AFLP分子标记在鉴定海滨锦葵杂交后代上的应用(英文)

海滨锦葵是较好的食用和工业利用的盐生经济植物。用 AFLP分子标记对海滨锦葵两对杂交亲本的36个F1 代个体的真伪进行了鉴定。18个AFLP引物对在亲本Hy103×Hh182间扩增出1 100条AFLP带,其中108条是多态带(多态率为9.82%);在亲本Slhy353×Blho301间扩增出1 181个AFLP条带,其中148条是多态带(多态率为12.51%)。实验结果表明:(1)引物对E+AAC / M+CTC在亲本Hy103×Hh182间扩增出5条父本特征带:401 bp,390 bp,156 bp,137 bp和108 bp,引物对 E+AAG/M+CTG则产生了7条:457 bp,356 bp,312 bp,251 bp,240 bp,190 bp和76 bp。父本特征带从Hy103×Hh182的8个F1 代个体均扩增出,表明其为真杂种;(2)引物对E+AAC/M+CTT在亲本 Slhy353×Blho301 间扩增出 5 条父本特征带:440 bp,393 bp,289 bp,162 bp和67 bp,引物对 E+ ACA/M+ CAT 则产生了 4 条: 448 bp, 360 bp, 217 bp和 145 bp;父本特征带从Slhy353×Blho301 28个F1 代个体中的26个个体上扩增出,表明其为真杂种,另外2个为假杂种。

海滨锦葵的抗盐特性

在温室沙培条件下,用含有0、100、200、300mmol·L-1NaCl的Hoagland培养液分别处理已长出8片真叶的海滨锦葵幼苗,15d后取样,测定根、茎基、茎、叶柄和叶中无机离子(Na+、K+、Ca2+、Cl-、NO3-)含量,以及叶和根中可溶性有机物质脯氨酸(Pro)、总游离氨基酸(FAA)、可溶性糖(SS)和有机酸(OA)含量,计算无机离子和有机物质对渗透势的影响的结果表明:海滨锦葵具有拒盐特性,随着盐浓度的升高,Na+和Cl-主要分布在海滨锦葵的根、茎和叶柄中;海滨锦葵的渗透调节物质以无机离子为主。

海滨锦葵块根粉对肉仔鸡生长和免疫性能的影响

试验以AA肉仔鸡为试验对象,分析海滨锦葵块根粉和酶制剂对其生长和免疫的影响。选取96羽1日龄AA肉仔鸡,随机分为4组。试验Ⅰ组为对照组,饲喂基础日粮,试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别在饲喂基础日粮基础上添加0.02%复合酶制剂,0.5%和1%海滨锦葵块根粉,试验期21d。结果表明,与对照组和酶制剂组相比,添加海滨锦葵块根粉有提高肉仔鸡的增重的趋势,但差异不显著(P>0.05);与对照组相比,酶制剂和海滨锦葵块根粉对肉仔鸡免疫器官指数无显著影响(P>0.05);酶制剂组、0.5%和1%海滨锦葵块根粉组的溶菌酶活性比对照组分别提高了23.90%、3.94%和3.17%,但差异均不显著(P>0.05);酶制剂组的肿瘤坏死因子-α含量极显著低于对照组(P<0.01),并且显著低于1%海滨锦葵块根粉组(P<0.05),而海滨锦葵块根粉组与对照组差异不显著(P>0.05);酶制剂和海滨锦葵块根粉都可以减少血清中白介素6含量,但差异不显著(P>0.05);酶制剂和海滨锦葵块根粉对新城疫疫苗抗体效价无显著影响(P>0.05)。结果提示,酶制剂和海滨锦葵块根粉对肉仔鸡的生长性能有提高趋势,酶制剂可以提高肉仔鸡免疫功能,而海滨锦葵块根粉对肉仔鸡免疫功能有一定影响。

海滨锦葵光合作用对盐胁迫的响应

分别用含有0、100、200和300mmol/LNaCl的Hoagland培养液处理海滨锦葵(KosteletzkyavirginicaL.Presl),在处理的第0、1、3、5、7、9、11天分别测定其光合作用参数,同时对海滨锦葵的CO2补偿点进行测定.结果发现,盐处理下海滨锦葵叶片的光合速率在处理的初期均下降,而且盐浓度越高下降越明显,当其下降至最低点后又会有一定程度的回升,而后随着处理时间的延长,又会出现持续的下降,处理盐度越高光合速率下降得越明显.在处理的初期使光合降低的主要因素是气孔限制因素,在后期非气孔限制因素逐渐开始起作用;实验同时发现盐处理能明显提高海滨锦葵的CO2补偿点,且盐度越高上升的幅度越大.

施氮对海滨锦葵盐胁迫下生物量分配特征及其关联的影响

试验设置NaCl浓度梯度为50、150、250 mmol/L及50、150、250 mmol/L NaCl+15 mmol/L NH4NO3处理海滨锦葵小苗(具3～4枚真叶),每处理5个重复。处理35 d后,施氮显著增加了植株的高度,对主根长度没有影响。高盐下(250 mmol/L NaCl)施氮对主根直径的增粗比较明显。施氮后,显著增加了叶重比,降低了根比重和根冠比,对茎比重没有显著影响。结合主须根比,结果表明施氮抑制了须根的生长,促进了叶的生长。施氮后,增强了根生物量与叶生物量的关联性,有利于提高植株对资源的有效利用和分配。

超声波辅助下海滨锦葵油制备生物柴油工艺的优化

以海滨锦葵油为原料、KOH 为催化剂,在超声波辅助下制备了生物柴油。通过单因素实验及正交实验研究了超声波频率、超声波功率、催化剂用最、反应温度、醇了油摩尔比等因素对酯交换率的影响实验结果表明,各影响因素对酯交换率影响的大小顺序为:超声波功率>催化剂用量>反应温度>醇与油摩尔比。海滨锦葵油在超声波辅助下制备生物柴油的最佳工艺条件为:超声波频率45 Hz、超声波功率180 W、催化剂 KOH 用量为海滨锦葵油质量的0.6%、反应温度65℃、醇与油摩尔比7,在该条件下酯交换率达到99.85%。

冰冻切片技术在海滨锦葵细胞学研究中的应用

为解决普通石蜡切片观察植物样品繁琐与耗时长的问题,利用改进的蔗糖保护—液氮速冻切片法,进行海滨锦葵不同器官细胞学研究。结果表明:(1)适合于海滨锦葵不同器官的最适蔗糖浓度不同,适于含水量较大的营养器官(根、茎和叶)的最适蔗糖浓度比含水量较小的花器官(柱头裂片、花柱、子房和花药)高。(2)利用最适蔗糖浓度的蔗糖保护-液氮速冻切片方法,获得了完整而清晰的海滨锦葵各器官组织细胞结构的切片;海滨锦葵具有典型的双子叶草本植物营养器官的组织细胞结构特征,花柱为闭合型花柱,子房为多室复子房。表明基于蔗糖保护-液氮速冻的冰冻切片技术在植物细胞学研究中具有广阔的应用前景。