肉桂酸和邻苯二甲酸对沙芥属植物幼苗光合特性的影响

【目的】探讨酚酸类自毒物质对沙芥属植物生长及光合特性的影响,为沙芥属植物的野生资源保护和开发利用提供理论依据。【方法】以沙芥和斧翅沙芥幼苗为试验材料,选择肉桂酸和邻苯二甲酸2种自毒物质,采用盆栽试验,设置0,0.01,0.1,1,10 mmol/L浓度梯度处理,考察幼苗生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和气体交换参数的变化特征。【结果】(1)肉桂酸、邻苯二甲酸对沙芥幼苗生长均表现为低浓度促进高浓度抑制,而对斧翅沙芥生长则表现为抑制作用,且均在浓度为10 mmol/L时对生长抑制作用最显著。(2)在不同浓度肉桂酸和邻苯二甲酸处理后,沙芥和斧翅沙芥幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量均出现不同程度下降。(3)沙芥和斧翅沙芥叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度在肉桂酸和邻苯二甲酸浓度为10 mmol/L显著低于对照,胞间CO_(2)浓度此时无显著变化,其光合速率降低主要由非气孔因素所致。(4)沙芥和斧翅沙芥的最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、实际光化学效率(Ф_(PSⅡ))和光化学淬灭系数(qP)均在肉桂酸和邻苯二甲酸浓度为10 mmol/L显著低于对照,而此时非光化学淬灭系数(NPQ)则显著高于对照。【结论】高浓度邻苯二甲酸和肉桂酸抑制沙芥和斧翅沙芥幼苗的光合作用,降低其光合速率,导致它们叶片的PSⅡ反应中心活性和开放程度受损,进而影响其正常生长;肉桂酸和邻苯二甲酸对沙芥属植物光合特性的影响存在差异,斧翅沙芥幼苗受到影响更大。

沙芥非耕地栽培基质的筛选

沙芥非耕地栽培需要选择适宜的基质为植物提供生长所需要的营养和根系的支撑。为筛选出沙芥非耕地栽培最适宜的基质,合理利用农业废弃物资源和非耕地资源,以羊粪、秸秆、秸秆生物炭、草炭、蛭石为基质原料,通过与沙子进行不同体积比例的搭配,设置10种不同基质配方,测定了不同配比基质栽培下基质理化性质及沙芥生长情况等18项指标,分析了基质理化性质与沙芥生长指标的相关性,并利用主成分分析法对沙芥产量影响因子进行综合评价。结果表明:T_(5)(沙子∶羊粪∶秸秆∶秸秆生物炭∶草炭∶蛭石=5∶1∶1∶1∶1∶1)的基质总孔隙度(48.52%)、通气孔隙度(16.69%)均最高;有机质含量、总氮含量、速效磷含量和速效钾含量均最高,分别为57.79 g/kg、6.82 mg/g、166.93 mg/kg、7780 mg/kg,均显著高于其他处理;基质盐分含量最低,为1.04 mg/mL;同时,T_(5)处理下,沙芥的产量(3666 kg/hm^(2))、叶片SPAD值(46.57)、叶片含氮量(17.80 mg/g)、根长(27.97 cm)均最高;通过相关性分析发现,基质理化性质与沙芥生长指标之间有很高的关联程度,其中,通气孔隙度、叶片SPAD值、叶片含氮量及基质有机质含量显著影响沙芥产量的形成;结合主成分分析,得到T_(5)是综合得分第1的基质配方。因此,沙子∶羊粪∶秸秆∶秸秆生物炭∶草炭∶蛭石为5∶1∶1∶1∶1∶1为最适宜沙芥生长的基质配方。

沙芥乳酸菌发酵饮料的工艺优化

选取植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌以及嗜热链球菌3种益生菌,对沙芥进行发酵处理,以发酵活菌数和酸度为参考指标,通过单因素试验以及正交试验确定复合菌的配比为植物乳杆菌∶嗜热链球菌∶保加利亚乳杆菌=4∶4∶3(质量比),最佳发酵工艺:发酵温度33℃、发酵时间14 h、菌种接种量4%;基于此发酵工艺条件,测得沙芥发酵饮料所含活菌数达6.03×10^(8)CFU/mL。

内蒙古传统发酵沙芥细菌菌群多样性分析

为探究添加乳清和未添加乳清内蒙古传统发酵沙芥中细菌菌群的分布情况,以内蒙古农户自制的传统发酵沙芥为材料,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对其细菌群落多样性进行分析。结果表明,从4个发酵沙芥样品中细菌菌群共获得693078条有效序列,共注释到93个操作分类单元(OTUs),隶属于6个门、8个纲、21个目、37个科、52个属、68个种。YZ1、YZ2、RQ1、RQ2样品中相对丰度最高的细菌门均为厚壁菌门(Firmicutes),相对丰度分别为90.89%、83.61%、65.30%、52.71%。而各样品中细菌属相对丰度各有差异,YZ1、YZ2、RQ1、RQ2样品中相对丰度最高的细菌属分别为乳酸杆菌属(Lactobacillus)(58.87%)、葡萄球菌属(Staphylococcus)(40.50%)、葡萄球菌属(Staphylococcus)(29.50%)、海洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus)(29.01%)。4种发酵沙芥样品细菌群落组成具有明显差异,含有16种差异性细菌属。与未添加乳清发酵沙芥样品(YZ1、YZ2)相比,添加乳清发酵沙芥样品(RQ1、RQ2)的细菌菌群多样性及特有物种数较高,且变形菌门(Proteobacteria)相对丰度较高,但厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度较小。

光照和温度对沙芥和斧翅沙芥植物种子萌发的影响

研究了生长于不同生境下的沙芥(Pugionium cornutum(L.)Gaertn.)和斧翅沙芥(Pugionium dolabratum Maxim.)种子萌发对光照和温度的响应。结果表明:沙芥和斧翅沙芥种子在光下萌发受到显著(P<0.05)的抑制作用,其中沙芥种子萌发受光的抑制作用强于斧翅沙芥种子。在黑暗10—40℃恒温条件下,沙芥和斧翅沙芥种子在15—35℃范围内均可萌发,在15℃和35℃下沙芥种子的萌发要优于斧翅沙芥种子;其种子分别在25℃和30℃下达到最佳的萌发响应,在此条件下斧翅沙芥种子的萌发特性优于沙芥种子。在黑暗变温条件下,沙芥和斧翅沙芥种子在20/30℃(12h/12h)下达到最佳的萌发响应,此处理下的萌发率高于其各自最佳恒温处理下的萌发率,其萌发后幼苗下胚轴和胚根的长度较最佳恒温处理有明显的下降,但它们的干重却差异较小,说明变温处理有利于两种种子的萌发和形成强壮的幼苗。综上所述,沙芥和斧翅沙芥种子在黑暗和20/30℃变温条件下有利于种子萌发和幼苗建成。

沙芥营养生长规律及叶片解剖结构的研究

通过对沙芥营养生长期的生育规律及叶片不同生育期解剖结构的研究,分析了沙芥的生长特点及叶片结构与功能的关系,为人工驯化栽培和开发利用提供科学的理论依据。结果表明:沙芥营养生长生育期为(130±4)d其生育期可划分为发芽期、幼苗期、旺盛生长期和生长衰退期4个时期;沙芥叶片进化为适应干旱的高光效的环栅型叶,输导组织发达,机械组织不发达,叶表皮由表皮和副表皮2层细胞组成;很多表皮细胞特化为大型的储水的泡状细胞密布于叶表,沙芥叶表气孔下陷,且有较大的气孔下室。

沙芥花粉萌发特性和柱头可授性的研究

用培养基发芽法研究沙芥花粉萌发特性;用人工异株授粉法和联苯胺—过氧化氢法测定柱头可授期。结果表明:沙芥花粉萌发的最佳培养基是20%蔗糖+0.001%硼酸+0.5%琼脂;花粉能够萌发的温度范围为15～38℃,最适萌发温度为25℃;从花蕾充分膨大期至开花后16h花粉活力较强,开花后48h花粉基本无活力;花粉储藏的适宜条件为低温(4℃),储藏期为7d。柱头可授期为开花前48h至开花后96h,开花后24～72h可授性强。

赤霉素对不同温度下沙芥种子萌发特性及α-淀粉酶活性的影响

以筛选出不同温度下促进沙芥种子萌发的最适赤霉素(GA3)浓度为目的,为其在自然环境下种子萌发及播前处理提供指导。以沙芥种子为材料,在15,25,35℃条件下,研究赤霉素(GA3)对沙芥种子萌发特性及α-淀粉酶活性的影响,结果表明:在适温25℃下,外源GA3浓度超过20 mg/L,均抑制种子萌发;在15℃和35℃条件下,浓度为50mg/L的GA3处理均显著、极显著提高沙芥种子的萌发指标。浓度为50 mg/L的GA3处理可明显提高沙芥种子萌发初期的α-淀粉酶活性。综上得出在15℃和35℃温度条件下,促进沙芥种子萌发的最佳GA3浓度为50 mg/L。

沙芥化学成分的研究

目的：对沙芥的化学成分进行研究。方法：采用硅胶柱层析和薄层层析进行分离，运用红外光谱、质谱、核磁共振谱以及与标准品对照的方法鉴定化合物的结构。结果：分离鉴定了１１个化合物，分别为豆甾５烯３β，７β二醇（Ⅰ），豆甾５烯３β，７α二醇（Ⅱ），２４亚甲基香蕉甾醇（Ⅲ），β谷甾醇（Ⅳ），胡萝卜苷（Ⅴ），羽扇豆醇（Ⅵ），甘油α亚油酸酯（Ⅶ），亚油酸（Ⅷ），对羟基苯甲酸（Ⅸ），β吲哚醛（Ⅹ），二十八醇（Ⅺ）。结论：１１个化合物均为首次从该植物中分离得到。

沙芥和斧形沙芥种子萌发对土壤含水量的适应性

以中国特有种沙芥[Pugionium cornutum(L.)Gaertn.]和濒危种斧形沙芥(Pugionium dolabratum Max-im.)的种子为研究材料,利用自然生境的沙土在室内进行种子萌发人工模拟试验,研究沙芥和斧形沙芥种子萌发、幼苗出土和幼苗生长对土壤含水量的适应性。结果表明:沙芥和斧形沙芥果实适宜萌发的土壤含水量范围均为6%～12%,适宜出苗的土壤含水量范围均为6%～16%。当土壤含水量低于2%时,果实不能萌发;当土壤含水量低于3%时,幼苗不能出土定居;当土壤含水量为6%～12%时,最有利于幼苗的生长。当土壤含水量分别为3%～8%和4%～8%时,沙芥和斧形沙芥植株根冠比最大。因此,沙芥和斧形沙芥种子萌发机制对沙生环境有着极强的适应性;植株将更多的同化物用于根系生长,以吸收更深层次的水分,从而适应含水量低的土壤。

腌制沙芥提取物镇痛和镇咳活性研究

目的研究腌制沙芥水提取物和醇提取物的镇痛、镇咳活性,深入开发利用沙芥。方法通过小鼠热板和扭体实验,考查其镇痛作用;采用浓氨水喷雾实验研究其镇咳作用。结果热板和扭体实验表明,腌制沙芥提取物能明显抑制由物理和化学刺激引起的疼痛,且水提取物的活性大于醇提取物;浓氨水喷雾实验显示腌制沙芥提取物具有一定的镇咳作用,且醇提取物活性大于水提取物。结论腌制沙芥提取物具有良好的镇痛、镇咳作用。这为腌制沙芥应用于治疗疼痛、咳嗽提供了药理学实验依据。

中国特有种——沙芥繁育系统和传粉生物学研究

运用定位观察、杂交指数、花粉-胚珠比、套袋试验和重力玻片法等方法,对沙芥自然居群和人工栽培种群的开花日动态、繁育系统和传粉习性进行了研究。结果显示：沙芥在自然居群和人工栽培种群开花日高峰分别在19：00和15：00-18：00。沙芥繁育系统为异花授粉植物。沙芥传粉媒介中风的飘移能力非常微弱;沙芥自然居群的访花昆虫有19种,分属于6个目;人工栽培种群的访花昆虫有11种,分属于6个目。意大利蜜蜂、熊蜂、黑带食蚜蝇和拟蜂食蚜蝇是两个居群共有的主要传粉昆虫,在自然居群熊蜂每天的访花频率呈双峰曲线,其中访花最高峰与开花日高峰基本重叠。

荒漠植物沙芥苗期对不同浓度NaCl的适应机制

本文研究了5周龄沙芥幼苗对不同浓度NaCl的适应机制。结果表明,沙芥苗期对不同浓度的NaCl具有不同的适应机制。与对照相比,在5mmol/L的低浓度NaCl下,沙芥叶的干重和含水量分别显著增加了25%和35%(P<0.05),沙芥正是通过这种植株的快速生长和含水量的增加将进入体内过多的Na+稀释至毒害水平以下,以适应外界低浓度的NaCl。在50mmol/L的中等浓度NaCl下,沙芥限制了K+、增强了Na+从根向叶的选择性运输,使叶中的Na+含量显著增加了8倍(P<0.05),沙芥最可能是将叶中积累的大量Na+区域化至液泡中来适应外界中等浓度的NaCl,该机制避免了Na+对叶细胞的伤害,使叶的渗透势显著降低了75%(P<0.05),让植株有效地抵御了盐分产生的渗透胁迫,维持了沙芥的正常生长。沙芥主要通过限制Na+、增强K+的选择性吸收和从根向叶的选择性运输来适应外界高浓度的NaCl。在200 mmol/L的高浓度NaCl下,该机制使沙芥叶中积累的K+较50mmol/L的NaCl下显著增加了55%(P<0.05),使K+对渗透调节的贡献率也相应地从10.28%提高到了12.51%,K+一般积累于细胞质中,因此该机制有利于叶细胞质保持较低的Na+/K+、减缓Na+对叶的伤害,也有利于细胞质平衡来自胞内液泡和胞外高浓度NaCl产生的渗透压、减少叶的渗透伤害。尽管如此,在200mmol/L的NaCl下,沙芥幼苗生长了7d便使其叶的干重显著降低了51%(P<0.05),表明沙芥苗期的耐盐性有限。

沙芥化学成分的初步研究

:用系统化学预试法对沙芥中的化学成分进行了初步研究。结果表明 ,沙芥中含有氨基酸、蛋白质、糖及其甙类、酚类、鞣质、有机酸、皂甙、黄酮、内酯、香豆素、生物碱、甾醇等各类化学物质 。

沙生植物沙芥的研究利用现状及开发策略研究

综述了沙生植物沙芥在分类分布、利用价值、栽培加工等方面的研究进展,分析了沙芥的研究以及开发利用过程中存在的问题,并针对当前沙芥研究基础薄弱和毁灭式开发利用的现实问题,提出相应的研究方向和开发策略。

沙芥不同部位水浸液自毒作用研究

采用室内培养皿生物测定的方法,研究了不同浓度的沙芥叶、果皮、枝条水浸提液的自毒作用。结果表明：沙芥自毒效应的总体趋势为水浸提液浓度越高,抑制作用越强;高于0.15g/mL的浓度处理,均显著降低了沙芥种子发芽率、发芽指数、苗高、根长、幼苗鲜重及干重。在0-0.10g/mL的浓度范围内,水浸提液对沙芥种子萌发及幼苗生长抑制作用不明显。随着水浸提液浓度升高,SOD与POD酶活性降低,而CAT酶活性呈先升后降的趋势,丙二醛（MDA）含量则持续增加。不同部位水浸提液的自毒作用强弱表现为叶〉果皮〉枝条。沙芥不同部位自毒作用是沙芥连作障碍的重要因素。

小菜蛾成虫对沙芥的产卵嗜好性的初步研究

通过室内试验,比较了小菜蛾Plutella xylostellaL.对沙生十字花科蔬菜沙芥叶(PugioniumcornutumL.)、小白菜、油菜和甘蓝叶的产卵选择性。结果表明,产卵选择性顺序为沙芥≥小白菜>油菜>甘蓝,在沙芥叶上的产卵率是甘蓝叶上的9倍多;补充营养使小菜蛾成虫的产卵量平均提高2.5倍,产卵次数增加2倍,在有沙芥叶条件下,当日羽化的小菜蛾便可交尾产卵;在无沙芥叶条件下,小菜蛾成虫的产卵前期平均延迟1d左右。

腌制沙芥提取物促胃肠动力活性研究

目的研究腌制沙芥提取物的促胃肠动力活性,初步探讨其促胃肠动力机理。方法考察小鼠便质便次、胃残留率和肠推进率等指标,研究其促胃肠动力活性并初步研究其作用机理。结果促胃肠动力研究显示腌制沙芥水提取物能明显增加小鼠的便次(111.11%)、减少胃内色素残留率(18.31%)和小肠推进率(18.89%),醇提取物也能明显增加小鼠的便次(98.87%)、增加胃排空率(19.93%)和小肠推进率(38.75%),腌制沙芥醇提取物的促胃肠动力效果优于腌制沙芥水提取物。结论腌制沙芥提取物具有良好的促胃肠动力活性,胃与小肠均为其作用部位。为沙芥用于增强胃肠动力、治疗胃肠道疾病提供了药理学实验依据。

沙生民族药沙芥提取物药用活性研究

目的研究沙生民族药沙芥提取物的镇痛、镇咳和促胃肠动力活性,探索其促胃肠动力机理。方法通过小鼠热板法和扭体法实验,观察其镇痛作用;采用浓氨水喷雾法观察其镇咳作用;考察小鼠便质便次、胃排空和肠推进等指标。结果沙芥提取物能明显抑制由物理和化学刺激引起的疼痛;浓氨水喷雾实验显示沙芥具有一定的镇咳作用;促胃肠动力研究显示沙芥能明显增加小鼠的便次、增加胃排空率和小肠推进率。结论沙芥提取物具有镇痛、镇咳作用,具有良好的促胃肠动力活性,胃与小肠均为其作用部位。这为沙芥应用于治疗疼痛、咳嗽和促进消化提供了药理学实验依据。

沙芥愈伤组织培养的初步研究

采用沙芥种子作为无菌外植体来源时,以0.1%升汞消毒10~12min的效果较好。下胚轴和子叶均在MS+2,4-D0.01mg.L-1+NAA2mg.L-1+6-BA0.5mg.L-1+3.0%蔗糖+0.5%琼脂(pH5.8)中可诱导出愈伤组织。愈伤组织的最佳继代培养基为MS+NAA2mg.L-1+KT0.5mg.L-1+3.0%蔗糖+0.5%琼脂(pH5.8)。