HPLC法测定蒙药沙蓬茎、叶、花中槲皮素和异鼠李素的含量

目的建立蒙药沙蓬茎、叶、花中槲皮素和异鼠李素的含量,分析槲皮素和异鼠李素在沙蓬不同部位的分布情况。方法采用高效液相色谱法(HPLC)测定槲皮素和异鼠李素的含量。结果槲皮素和异鼠李素分别在0.0107~0.5336μg、0.0421~2.1038μg范围内与峰面积具有很好的线性关系,回收率分别为100.06%、102.59%,相对标准偏差(RSD)分别为1.52%、1.67%(n=6),沙蓬茎、叶、花中槲皮素和异鼠李素的总量依次为叶>花>茎。结论该方法精密度高,分离度好,可用于蒙药沙蓬茎、叶、花中槲皮素和异鼠李素的含量测定。

氟啶酮与赤霉素组合对沙米种子萌发与出苗的影响

种子萌发出苗是流动沙丘先锋植物沙米(Agriophyllum squarrosum)成功实现自然更新的关键环节,也是制约其人工栽培的重要因素。选取当年采收的沙米种子为试验材料,研究了氟啶酮(fluridone,FL)不同浓度、浸种时长以及与赤霉素(gibberellin,GA3)组合对沙米种子萌发和出苗的影响,筛选有效促进沙米萌发和出苗的FL+GA3组合。研究结果表明,FL溶液浸种能有效打破沙米种子的休眠,其浓度大小和浸种时长决定沙米种子萌发速度的快慢和发芽率的高低,0.1%~10%浓度范围内沙米种子发芽率随FL浓度增大而逐渐提高;3~24 h浸种时间内沙米种子发芽率随时长逐渐增大,浸种时长在24 h发芽率达到最高。单一FL适宜浓度为5.0μmol·L−1,浸种时长为24 h。在FL溶液加入GA3后,协同作用不仅提高了低浓度FL溶液的出苗率,也解决了单一FL溶液处理幼苗死亡率高的问题。优选出5.0μmol·L^(−1)FL+2.0 g·L^(−1)GA3组合,该组合处理后,沙米种子的发芽率提高,发芽速度加快,且幼苗的保存率也达到最高,可为沙米大田人工栽培提供理论依据和技术支撑。

沙米面包配方优化及其品质研究

以沙米粉和小麦粉为主要原料,开发一款沙米面包(SMMB)。本文以比容和感官评价为指标进行单因素和响应面试验,以获得SMMB面包的最佳配方。利用质构仪、色差仪以及气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)技术对优化条件下SMMB和普通面包(BMB)的质构、色泽及风味进行比较。结果表明:当混合粉中沙米粉占比量为19.1%,并以混合粉总量为基准,添加2.5%酵母、14.5%白砂糖、10%黄油、1%食用盐、0.5%改良剂以及50%水,此条件下制作的SMMB色泽金黄,形态饱满,内部组织细腻均匀无大空洞,具有沙米的独特风味,感官评分最高为86.96分。与BMB相比,SMMB亮度下降,红度和黄度升高,色泽明显改变;硬度、内聚性和弹性增加;两种面包主要风味物质种类相似,但SMMB中醇类、醛类和酮类物质相对含量较高,酯类和杂环类物质则低于BMB,从而赋予SMMB更高的醇香、柑橘香、青草香和麦芽香味,而酯香、坚果味和烘烤味则较低。研究结果为沙米在面包中的应用提供了理论参考。

AsmiR156:沙蓬干旱记忆分子调控网络的潜在枢纽

为探索miRNA-mRNA如何参与沙蓬干旱响应和干旱记忆,选择沙蓬干旱敏感生态型AEX为植物材料,开展3轮干旱-复水循环实验后进行转录组和sRNA测序。分别鉴定出341个和7858个响应干旱胁迫的沙蓬miRNA(DEMIs)和mRNA(DEMs)。DEMI-DEM调控网络构建表明,24个沙蓬DEMIs参与调控1423个DEMs,这些靶基因主要参与细胞分化功能。鉴定出两个干旱记忆miRNA(DMMIs)miR156和miR6173,分别调控11个和6个干旱记忆基因(DMGs)。miR156的靶基因包括3个转录因子(TF)AsRWP-RK、AsC3H11和AsWRKY33;miR6173的靶基因包括两个GST(谷胱甘肽S转移酶)。在先前的研究中,AsC3H11和AsWRKY33作为TF分子开关参与沙蓬干旱记忆分级调控网络,因此,沙蓬miR156可作为“miRNA-转录因子-功能基因”网络的候选枢纽。研究解析了沙蓬干旱响应和干旱记忆的分子调控基础,将为荒漠植物中的抗逆遗传资源开发提供理论依据。

山东藜科沙蓬属植物新纪录种——沙蓬

沙蓬是藜科一年生草本植物,由于种子萌发快、根系发达及生长迅速等特点,其适应干旱能力极强,能在干旱和荒漠地区生长,可防风固沙,因而具有重要的生态意义。另外,沙蓬种子富含各种微量元素、蛋白质、淀粉、黄酮、皂苷和多酚类化合物等,食用和药用价值高。2023年9月,在进行山东省草本植物资源调查时,在山东省烟台市莱州市发现一种沙蓬属植物,经鉴定为沙蓬(Agriophyllum squarrosum(L.)Moq.),是山东新纪录植物。

基于堆积试验的沙蓬种子离散元仿真参数标定

为了获得沙蓬种子仿真播种过程所需的参数,通过物理堆积试验与仿真堆积试验相结合的方法对沙蓬种子的离散元仿真参数进行标定。首先,对沙蓬种子相关物性参数进行了测定,建立其离散元模型,并利用物理堆积试验获得沙蓬种子的堆积角为45.995°。其次,采用Plackett-Burman试验进行仿真堆积试验,筛选出对堆积角影响显著的参数为:沙蓬种子之间恢复系数、沙蓬种子之间滚动摩擦系数、沙蓬种子与ABS板间静摩擦系数。然后,根据最陡爬坡试验确定显著参数的取值范围;设计二次正交旋转组合试验,建立堆积角相对误差与显著参数的二阶回归方程,得到离散元仿真最佳参数组合:沙蓬种子之间恢复系数为0.529、沙蓬种子之间滚动摩擦系数为0.057、沙蓬种子与ABS板间静摩擦系数为0.629。最后,将最佳参数组合的值进行仿真堆积试验验证,得到仿真试验堆积角为46.740°,与物理堆积试验相对误差为1.62%,表明最佳参数组合选取合理,可为沙蓬种子播种机械离散元仿真参数设置及优化设计提供参考依据。

不同发酵时间对沙米甜醅营养、感官品质及其酚类物质抗氧化活性的影响

为促进沙米作为食品原料的开发利用,以其为材料进行甜醅制作,探究不同发酵时间对沙米甜醅营养、食用品质及其酚类物质抗氧化活性的影响。结果表明,不超过12 h的短时发酵处理对沙米成分没有显著性(P>0.05)影响;处理时间大于12 h后,沙米甜醅的总酸、还原糖含量随处理时间延长显著增大(P<0.05),两者均在48 h后出现下降趋势,而游离氨基酸、总酚含量及其DPPH清除率一直呈现显著(P<0.05)升高趋势;36 h及以上的发酵处理可使沙米淀粉中抗性淀粉含量相比对照显著(P<0.05)增大,快速消化淀粉显著(P<0.05)降低;发酵处理使得沙米色泽偏红偏黄,饱和度增高;感官评价表明发酵48 h的沙米甜醅食用品质最佳。

流动沙丘先锋植物沙蓬种子库和萌发特性综述

沙蓬(Agriophyllum squarrosum)是流动沙丘先锋植物,逆境适应能力强,具有重要的生态恢复功能。沙蓬种子沙米,营养价值均衡全面,被食用已逾千年,可作为一种未来作物以提升我国北方干旱区粮食供给多样性。自20世纪80年代以来,关于沙蓬的研究主要集中在生理生态特性方面。本文系统梳理了沙蓬的先锋植物属性,总结了沙蓬植冠种子库和土壤种子库在沙丘植被演替早期的生态作用,分析了沙蓬生长季连续萌发模式,明确了沙蓬种子存在休眠现象。结果表明,沙蓬最佳萌发条件为黑暗、0.5 cm沙埋深度和昼夜变温。在解除干旱胁迫、盐渍胁迫以及种子休眠后,沙蓬可以恢复到较高的萌发率。较为全面地阐述了沙蓬适应流动沙丘的生理生态机制,为开展沙蓬遗传驯化、选育栽培适宜品系奠定了理论基础。

差巴嘎蒿幼苗对沙埋的生态适应和生理响应

沙埋对于沙漠植物存活和生长影响的研究文献已有很多,但迄今有关沙漠植物对于沙埋生理生态适应的研究还很少见有报道。差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)广泛分布于我国半干旱沙地中,是流动半流动沙地的优势种。为了解沙生植物对沙埋的生态适应及其生理响应,2010—2011年在内蒙古科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下差巴嘎蒿幼苗的存活率、株高等生长特性和渗透调节物质含量,保护酶活性和膜透性的变化,得到以下结果:沙埋对差巴嘎蒿幼苗的存活与生长有着显著影响,特别是沙埋深度超过其株高后,其存活率和高生长受到严重抑制,但和非沙生植物相比,差巴嘎蒿幼苗具有很强的耐沙埋能力,即使沙埋深度达到其株高的200%时仍有部分幼苗存活。随着沙埋深度的增加,差巴嘎蒿幼苗叶片含水量没有显著变化,但过氧化物歧化酶活力降低,过氧化物酶活性增强,过氧化氢酶活性变化不明显,脯氨酸含量增加,可溶性糖含量下降,丙二醛含量下降,膜透性增强。和水分、盐分胁迫不同,沙埋并未造成差巴嘎蒿幼苗的水分亏缺,沙埋胁迫下差巴嘎蒿幼苗死亡率增加、生长受到抑制的主要原因是沙埋导致植物光合面积下降,沙埋叶片无法进行正常呼吸和部分幼苗无法破土生长,但沙埋胁迫下脯氨酸含量的和过氧化物酶活性增强分别在渗透调节和保护细胞膜免受损伤中起到了关键作用。

沙米表型可塑性对土壤养分、水分和种群密度变化的响应

研究了土壤营养、土壤水分和种群密度等环境因素对沙米表型可塑性的影响.结果表明:土壤营养、土壤水分和种群密度对沙米的形态特性和生物量具有显著影响;随着土壤营养的增加,沙米的根冠比从0.135减小到0.073,但与土壤水分和种群密度无显著相关关系.对土壤营养和土壤水分变化响应的沙米繁殖分配可塑性是"真正的可塑性";沙米繁殖分配与土壤营养呈负相关,与土壤水分呈正相关;在高土壤营养或低土壤水分条件下,沙米的繁殖分配随个体大小变化的速率较大;种群密度对沙米的繁殖分配无影响,其繁殖分配主要受个体大小的制约.在3个环境因素中,土壤营养对沙米形态特性和生物量特性的可塑性影响最大.

沙米种子营养成分的测定与分析

以野生植物沙米Agriophyllum squarrosum种子为材料,测定粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、淀粉、氨基酸和主要矿物质元素的含量。结果显示:沙米种子的蛋白质和粗纤维含量处于中等水平,脂肪含量明显高于其他粮食作物,人体必需氨基酸中苏氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸含量较大幅度的高于主要粮食作物和一些保健作物产品,5种矿物质元素中镁、钾、锌的含量较高。

沙蓬—流动沙丘先锋植物的研究

沙蓬(Agriophyllum squarrosum)是流动沙丘的先锋植物。本文以内蒙东部奈曼旗沙地的沙蓬为样本,分析和研究了它的发芽规律,生长特点,生物量和其在群落中的地位。

沙埋对沙米幼苗生长、存活及光合蒸腾特性的影响

沙米(Agriophyllum squarrosum)是藜科沙蓬属1年生沙生植物,广泛分布于我国各主要沙漠和沙地中。为了解沙埋对沙米生长、存活和光合蒸腾特性影响,2010—2011年在科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下沙米幼苗高度、存活率、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的变化,结果表明:沙米具有极强的耐沙埋能力。埋深为株高25%时,沙米幼苗存活率和株高显著增加,埋深为株高50%—100%时,其株高和存活率虽有下降,但与非沙埋对照差异不显著。当沙埋深度超过株高后,其株高和存活率急剧下降,但沙埋达到株高266%时仍然有部分幼苗存活。沙埋第5天,随着沙埋深度的增加,沙米幼苗的光合速率缓慢下降,蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均呈波动式变化。随着沙埋时间的延长,和对照相比,沙米幼苗的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随沙埋深度增加而大幅度下降,但水分利用效率仍呈波动式变化。沙埋第15天时其光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率分别较非沙埋对照下降了86.7%、89.0%、90.0%和4.2%。相关分析表明,沙米幼苗的存活率和高生长与其光合速率、蒸腾速率、气孔导度变化呈显著正相关,而其光合速率、蒸腾速率、气孔导度之间也呈显著正相关,但与水分利用效率的相关性未达到显著水平。沙埋胁迫下沙米幼苗存活率下降和生长抑制不仅源于沙埋造成幼苗顶土困难和光合面积减少,光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降也是重要原因。

沙蓬种子的生活力测定和休眠破除方法

研究了四唑液质量分数和染色前预处理对沙蓬(Agriophyllum squarrosum)种子生活力测定的影响,以及不同预处理方法破除沙蓬种子休眠的效果。结果表明,染色前刺破种皮法可缩短沙蓬种子四唑染色时间,以1.0%四唑溶液染色14～18h效果最佳。种皮刺破法亦可有效地破除沙蓬种子的休眠,种子吸胀7d后刺破种皮,各种样第2天种子即迅速萌发,第7天发芽率平均达92%,较未刺破种皮平均发芽率提高47%。

GA_3处理对流动沙丘先锋植物沙米(Agriophyllum squarrosum)种子萌发的影响

作为一种重要的植物生长调节激素,GA_3在植物生长发育过程中起着重要作用。为探索破除沙米种子休眠的方法,研究了不同区域、不同年份沙米种子萌发对GA_3处理的响应。结果表明:1)不同区域沙米种子在GA_3作用下,沙坡头种子的发芽率、发芽势最高,高达100%,民勤种子的发芽率最低,最高仅为44%;在各处理中,GA_3最佳浓度梯度为1.5-2.0g·mL^(-1),在此处理下的种子发芽率高达100%;2)不同年份的沙米种子在GA_3作用下其发芽率、发芽势表现为2006年>2005年>2004年>1997年,表明种子寿命会随着时间的增加而下降;3)在不同浓度GA_3处理下,不同区域或不同年份间种子发芽率差异显著(p<0.05)。表明GA_3可以破除沙米种子的休眠,对种子的萌发具有显著促进作用。

不同环境条件对沙米种子萌发的影响

用控制试验研究了沙米(Agriophyllum squarrosum)种子萌发对温度、水势和埋深的响应模式.结果显示,在人工模拟科尔沁沙地4月(5℃/20℃)、5月(10℃/30℃)和7月(20℃/40℃)的夜/昼土壤温度条件下,沙米种子的最终萌发率分别为86%、91%和96%,各温度处理的前3d累计萌发率分别为14%、66%和32%.在5月温度条件下,种子萌发曲线为陡直的单峰状,其他两月呈多峰状.0MPa水势下,沙米种子的总萌发率为50%,当水势低于-0.4MPa时,发芽率小于10%.当种子的埋藏深度分别为0.5、1.0、2.0和4.0cm时,出苗率分别为91%、78%、41%和22%,埋深达到8cm时,没有种子出苗.研究表明,沙米种子在不同条件下萌发率差异显著,其萌发特征有利于种子在不适环境条件下减少种子库的无效损耗,而在环境条件适宜时快速萌发,提高幼苗存活机会,从而使沙米对流沙生境表现出良好适应能力.

野生沙米提取物清除羟基自由基的研究

用80%乙醇、60%乙醇、60%丙酮和纯甲醇分别在30℃和60℃下对沙米中的天然抗氧化活性物质进行提取,并采用邻二氮菲-Fe2+氧化法测定了沙米提取物对羟自由基(·OH)的清除作用。结果表明:在30℃和60℃下,不同溶剂的沙米提取物对·OH均有一定的清除作用,30℃条件下达到50%清除率所需浓度依次为:91.07、17.47、59.79、168.94mg/L;60℃条件下达到50%清除率所需浓度依次为:132.8、58.1、89.42、128.5mg/L。结果说明:天然沙米中活性成分的提取采用30℃,60%乙醇提取效果最好。

沙丘先锋植物——沙蓬生长可塑性的研究

无论是大尺度降水的分异还是小尺度土壤湿度的差异都影响植物的生长可塑性。比较科尔沁沙地和腾格里沙漠沙蓬的生长分异,并用地统计学方法探讨了腾格里沙漠沙蓬生长可塑性的空间变化,结果表明:科尔沁沙地和腾格里沙漠沙蓬的地上部生物量和地下部生物量都呈线性正相关关系,地上部生物量和根长都呈对数递增关系;与科尔沁沙地相比,腾格里沙漠沙蓬的根长增加20%,根冠比大33.3%,显然降水分异导致了地区间沙蓬的生长可塑性。地统计学方法进一步分析表明,腾格里沙漠沙蓬植株因土壤湿度产生的空间异质性是地上部生物量小于根长但大于根重,说明干旱逆境时沙蓬生长可塑性变化趋势的顺序依次是根长>地上部生物量>地下部生物量,沙蓬这种生长可塑性特点是其对干旱生境的适应。

腾格里沙漠沙米营养成分评价

为了对野生植物性食物—沙米进行开发利用,对其蛋白质、氨基酸等成分进行了测定分析。结果表明:沙米蛋白质、粗纤维、脂肪、灰分、钙元素含量较高;人体必需氨基酸含量高达8.50%,其中缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸及婴儿必需氨基酸-精氨酸含量较大幅度高于主要粮食作物和一些保健作物;沙米蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式很接近。结论:沙米营养价值高,适合婴儿和特种人群食用,具有较好的开发利用前景。

沙蓬黄酮类和香豆素类化学成分的分离与鉴定

目的对蒙药沙蓬的化学成分进行研究。方法采用大孔树脂柱色谱、反复硅胶柱色谱、Seph-adex LH-20柱色谱、ODS柱色谱和半微量制备高效液相色谱分离纯化,根据ESI-MS、1H-NMR和13C-NMR等谱学数据进行结构鉴定。结果从沙蓬全草的乙醇提取物的正丁醇萃取物和乙酸乙酯萃取物中分离得到7个黄酮类和2个香豆素类化合物,分别鉴定为芦丁(quercetin-3-O-rutinoside,1)、异鼠李糖-3-O-β-D-芸香糖苷(isorhamnetin 3-O-β-D-rutinoside,2)、tamarixetin 3-O-rutinoside(3)、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(quercetin 3-O-β-D-glucopyranoside,4)、异鼠李素-3-葡萄糖苷(isorh-amnetin-3-glucoside,5)、二氢木蝴蝶素A(dihydrooroxylin A,6)、5,2'-二羟基-6,7-亚甲二氧基二氢黄酮(5,2'-dihydroxy-6,7-methylenedioxyflavanone,7)、异莨菪亭(isoscopoletin,8)和东莨菪亭(scopoletin,9)。结论化合物3、6、7为首次从藜科植物中分离得到,化合物1、2、4、5、8、9为首次从沙蓬属植物中分离得到。