内蒙古林草过渡区欧亚绣线菊和土庄绣线菊叶绿体基因组比较研究

【目的】我国是绣线菊属植物的现代分布和分化中心,欧亚绣线菊和土庄绣线菊是同域分布在内蒙古林草过渡区的两种绣线菊属植物,分析两个物种的叶绿体基因组差异可为鉴定同属植物亲缘关系提供依据。【方法】本研究采用二代测序技术,利用Illumina Novaseq 6000平台,通过组装、注释后得到两个物种完整的叶绿体全基因组序列,并利用生物信息学方法分析其序列结构并构建系统发育树。【结果】结果显示:欧亚绣线菊叶绿体序列全长为155916 bp,总GC含量为36.72%,土庄绣线菊叶绿体序列全长为155942 bp,总GC含量为36.76%。二者均注释得到130个基因,其中111个基因是独有的,包含78个蛋白质编码基因、29个tRNA基因和4个rRNA基因。欧亚绣线菊和土庄绣线菊分别检测到238和241个简单重复序列,以A或U结尾的密码子偏好性大于以G或C结尾的密码子偏好性,基因组变异区域主要分布于非编码区域。二者编码亮氨酸的密码子含量最多,半胱氨酸密码子含量最低。系统发育树结果显示:欧亚绣线菊和土庄绣线菊构成姐妹类群,存在较近的亲缘关系,绣线菊属与鲜卑花属亲缘关系较近,呈姐妹类群关系。【结论】研究结果可为绣线菊属植物的系统发育、分类鉴定和资源开发利用等相关研究提供基础资料。

干旱对北京东灵山4种木本植物生理特性的影响

研究了土壤干旱过程中北京东灵山辽东栎林4种木本植物(辽东栎Quercusliaotungensis,大叶白蜡Fraxinusrhynchophylla,柔毛绣线菊Spiraeapubescens和二色胡枝子Lepsedezabicolor)盆栽幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间CO2浓度(Ci)及叶肉导度(gm)的变化。结果表明:干旱引起Pn、gs以及gm降低,但两种乔木幼苗的Ci没有降低反而在严重干旱时出现增加,两种灌木幼苗的Ci保持相对稳定。说明干旱引起4种植物光合的下降主要是来自于非气孔因素gm的限制,而不是由于气孔的关闭引起对CO2供应的制约。

不同自然光环境下土庄绣线菊的生理生态响应

以管涔山常见野生灌木土庄绣线菊Spiraea pubescens为材料,选择10%~20%、30%~40%、50%~60%和100%4种相对光强水平,研究了不同森林光环境下生长的土庄绣线菊成年植株的光合特性、光合色素含量、比叶面积、高茎比和生物量分配特征,调查了土庄绣线菊在生理生态特征上的光适应性和表型可塑性,为森林生态系统的维护和恢复提供依据。结果表明：深度遮荫（10%~20%）相对于全光照下土庄绣线菊成年植株最大净光合速率、叶绿素a/b降低,胞间/大气CO2浓度比、叶绿素a含量、类胡萝卜素/叶绿素总量、比叶面积升高。高径比、根生物量比、茎生物量比和地上地下生物量比的极值出现在中度（50%~60%）或轻度（30%~40%）遮荫下。随着遮荫的加剧,蒸腾速率、叶生物量比未发生变化。土庄绣线菊生理可塑性和生物量分配可塑性均较低。土庄绣线菊对不同光环境的生理生态响应说明它是耐阴兼性喜光的,对光环境的适应性强,这与土庄绣线菊分布广泛的特点相一致。

土庄绣线菊水浸液对小鼠急性酒精肝损伤保护作用的研究

本试验旨在研究土庄绣线菊水浸液对小鼠急性酒精肝损伤的保护作用。将试验小鼠随机分为低剂量组、中剂量组、高剂量组、模型组和空白组5组。采用一次酒精灌胃法建立急性酒精性肝损伤小鼠模型。建模后,测定各小鼠肝组织谷胱甘肽(GSH)与丙二醛(MDA)含量及血清中冬氨酸氨基转移酶(AST)和丙氨酸转移酶(ALT)的活性,并进行肝组织病理切片观察。结果显示,土庄绣线菊水浸液能够明显降低酒精性肝损伤引起的AST和ALT活性的升高,能有效保持肝脏中GSH含量和明显降低MDA含量,说明土庄绣线菊水浸液对乙醇所致肝损伤具有保护作用,能明显改善酒精引起的肝脏损害。

绣球绣线菊和土庄绣线菊强的抗旱生理特性比较

为了在干旱地区的园林绿化中,合理选择树种,从叶片解剖结构、水分生理和光合作用3方面对绣球绣线菊(Spiraea blumeiG.Don)和土庄绣线菊(Spiraea pubescensTurcz.)的抗旱性进行研究。试验结果表明,绣球绣线菊的叶片结构比土庄绣线菊更适应干旱环境,在水分胁迫状态下,绣球绣线菊的光合速率、组织含水量等水分生理指标也高于土庄绣线菊。初步认为,绣球绣线菊的抗旱性比土庄绣线菊强。

增强UV-B辐射对暖温带落叶阔叶林土庄绣线菊水分利用效率、气孔导度、叶氮素含量及形态特性的影响

在北京东灵山暖温带森林生态系统中，选择常见灌丛土庄绣线菊（Spiraea pubescens），建立UV-B控制实验。连续3个生长季每天增补9．4kJ·m^-2的辐射剂量，模拟臭氧衰减17％时近地表面uv_B辐射的增强。该实验的目的是在野外环境下观测，长时间人工增强UV-B辐射对土庄绣线菊叶片的气孔导度、碳同位素比率（δ^13C）、叶含水量、叶面积、特别是水分利用效率（WUE）和叶片全氮含量等指标的影响。实验结果表明，增强UV-B辐射显著减少了土庄绣线菊的叶面积（50．1％），提高了叶片全氮含量（102％）。同时，UV-B辐射还在一定程度上（尽管统计显示不显著）降低了气孔导度（16．1％）、胞间CO2浓度与大气CO2浓度之比（Ci／Ca）（4．0％）、提高了碳同位素比率（δ^13C）（20．5‰）、叶含水量（3．1％）及比叶重（乩形）（5．2％），从而导致WUE的增加（4．1％）和植物的抗旱能力增强。值得注意的是，深层土壤（30—40cm）含水量变化会影响气孔导度、δ^13C和WUE对紫外辐射的响应程度：在土壤干旱的季节（6月和9月），气孔导度、δ^13C、WUE这些指标处理和对照的差异很小，但是当土壤水分充足时（7月和8月），处理和对照的差异就较为显著。另外，随着实验处理时间的延长，UV—B的效应变得不显著。相关分析表明，UV—B辐射降低了土壤含水量（30—40cm）与土庄绣线菊叶含水量、δ^13C、Ci／Ca和气孔导度的相关系数，增强了WUE与土壤含水量的相关性，这也许是由于UV-B辐射增强了WUE对土壤水分变化的敏感性。该研究的结果表明UV—B辐射对土庄绣线菊的形态和生长有显著的影响，但对主要水分生理指标影响不显著。

燕山北部山地绣线菊灌丛生物量研究

绣线菊灌丛是燕山北部山地常见的退化生态系统类型,为了了解绣线菊灌丛的生长状况,对绣线菊灌丛的生物量进行了调查。结果表明:绣线菊灌丛地上生物量沿下坡-中坡-上坡的环境梯度有逐渐降低的趋势,下坡、中坡和上坡的总生物量分别为577.31g/m2、469.78g/m2和208.53g/m2;绣线菊灌丛中镶嵌分布的榛子灌丛的生物量和绣线菊灌丛也有相似的变化趋势,但榛子灌丛生物量明显高于绣线菊灌丛。绣线菊灌丛中草本层生物量也随坡度的增加有逐渐降低的趋势,其生物量的变化范围为118.92～276.72g/m2。该地区绣线菊灌丛生物量低于北方地区其他类型的灌丛。由此得出结论,绣线菊灌丛的生物量与地形条件密切相关,而且由于受到长期干扰,生物量处于较低水平。

管涔林区两种绣线菊幼苗对不同光环境的形态响应

[目的]森林光环境是影响林下灌木植物正常生长和良好更新的重要因素之一。为了探求土庄绣线菊和三裂绣线菊一年生幼苗对不同森林光环境的适应特点和二者的区别,本研究选择林下和林外两种森林光环境。[方法]通过测定土庄绣线菊和三裂绣线菊一年生幼苗植株的高、地径、地径比、叶鲜重、比叶面积、叶面积比、生物量和生物量分配,从而得到两种绣线菊一年生幼苗在形态特征上的不同光适应性,为两种绣线菊的造林使用、更新和维护提供依据。[结果]结果表明:不同森林光环境下两种绣线菊的根、茎、叶生物量及总生物量表现出相同的规律。两种绣线菊在林内环境中均显著提高了地上生物量的比例。林外环境土庄绣线菊根生物量比显著高于林内植株,在叶生物量比指标上则相反。从株高、地径、高径比来看,林内遮荫环境明显降低了土庄绣线菊和三裂绣线菊的地径,同时显著提高了土庄绣线菊的高径比。从叶面积特点来看,两种绣线菊叶生物量林外和林下差异显著,而且比叶面积对光响应一致,林下环境使比叶面积明显增大。林下环境土庄绣线菊存活率略高于三裂绣线菊,林外环境三裂绣线菊存活率明显高于土庄绣线菊。说明二者并不是传统的喜光植物,三裂绣线菊对不同森林光环境有着很强的适应能力,土庄绣线菊具有较强的耐阴性。[结论]所以在以后的造林的计划中可以在林下多配置土庄绣线菊,在林外种植三裂绣线菊,以达到造林复层的目标,提高植被对水土保持的作用。

控制光照下土庄绣线菊的生理生态响应和适应

本研究以一年生灌木土庄绣线菊(Spiraea pubescens Turcz.)幼苗为研究对象,人工设置相对透光率100%、50%、25%和12.5%四种控制光照水平,测量幼苗存活率以及在生理生态特征上的响应和适应性,从而加深我们对灌木幼苗的生理需求和生态特征的认识。结果表明,土庄绣线菊幼苗的存活率未受控制光照处理影响。遮阴处理导致最大净光合速率和蒸腾速率显著降低,叶绿素a和b含量显著升高,但气孔导度和类胡萝卜素含量未变化。同时,在25%和12.5%相对透光率水平下,土庄绣线菊幼苗的苗高和比叶面积显著高于100%相对透光率下幼苗,而根、茎和总生物量积累在12.5%下受到严重抑制。遮阴处理使得土庄绣线菊幼苗表现出地上生物量分配增大地下减少的一般趋势。以上结果说明土庄绣线菊幼苗对遮阴环境具有一定的生理生态响应和适应性。

土庄绣线菊AMF多样性及季节变化分析

为探讨内蒙古大青山土庄绣线菊根围丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)多样性及季节变化规律,分别于2014年春、夏、秋3个季节采集土庄绣线菊根际土壤,采用湿筛倾析-蔗糖离心法分离AMF孢子,运用形态学方法进行种类鉴定。结果表明,AMF侵染强度、丛枝丰富度、孢子密度、种的丰富度的季节变化存在显著的差异,4个指标均显示夏季最高,秋季次之,春季最低。3个季节共分离出AMF10属44种,包括2个未知种,其中Rhizophagus、Funneliformis和Glomus为3个季节的共有优势属,Rhizophagus intraradices和Funneliformis mosseae为3个季节的共有优势种。丰富度、Shannon指数和Simpson指数与全N和速效P呈显著负相关,与速效K呈显著正相关。丰富度与p H值呈显著负相关,与碱解N呈显著正相关。土庄绣线菊根际AMF季节变化与植物物候一致,并与土壤因子密切相关。

土庄绣线菊茶多酚抗氧化活性作用研究

目的:以土庄绣线菊为原料提取茶多酚,优化提取条件并研究其抗氧化活性。方法:比较料液比、浸提时间和浸提溶剂对土庄绣线菊茶多酚提取率的影响,确定提取最佳工艺参数。采用铁氰化钾还原法测定茶多酚的总还原能力,以邻苯三酚自氧化法测定其对超氧阴离子自由基的清除作用、DPPH自由基清除率和对Fe^2+络合能力来评价其抗氧化能力。结果:土庄绣线菊料液比1︰20(g/mL),浸提温度70℃,乙醇体积分数70%,浸提时间20 min时提取的茶多酚含量平均为50.9 mg/g。茶多酚具有显著的还原能力和对Fe^2+的络合能力;对O2-·和DPPH自由基清除作用相对较弱,其半数抑制浓度(IC50)分别为0.520 mg/mL和0.376 mg/mL。结论:土庄绣线菊中茶多酚含量丰富,且抗氧化活性较强,可作为潜在天然抗氧化剂应用于食品和医药工业。

土庄绣线菊化学成分的分析及综合评价

采用GB/T8312、GB/T8313、GB/T8314、GB/T5009.12、GB/T5009.13、GB/T5009.18等方法对11个不同生长期的土庄绣线菊不同利用部位的11种化学成分进行了检测。从11项检测指标中提取3个主成分指标构建数学评价模型,并基于综合评价得分(Z)将12个样品(包括砖茶)聚为5类,第1类Z>30,为茶品质好的,第2类28<Z≤30,为茶品质较好的,第3类27<Z≤28,为茶品质一般的,第4类26<Z≤27,为茶品质较差的,第5类Z≤26,为茶品质差的。将数学评价模型结合不同利用部位和不同生长期综合分析后发现,除开花期和结实期的叶外,花、枝和叶的综合得分均较高,就茶叶的综合营养品质来说,处在这两个物候期的土庄绣线菊最适合采摘做为茶源。

不同季节土庄绣线菊根围丛枝菌根真菌群落差异性研究

土庄绣线菊(Spiraea pubescens)是内蒙古大青山干旱生态系统重要的护土灌木,研究季节变化对土庄绣线菊根围丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落的影响,有助于进一步探讨AMF在土庄绣线菊生长发育过程中发挥的作用。采用传统染色检测与Illumina Mi Seq测序相结合的方法,研究季节变化对内蒙古大青山土庄绣线菊AMF侵染率、孢子密度、丰富度、多样性和群落组成的影响。结果显示:在春季、夏季和秋季,AMF侵染率和丛枝丰度不存在显著差异,而孢子密度却存在显著差异。AMF丰富度和多样性在夏季显著低于春季和秋季,但在春季和秋季间差异并不显著;主成分分析(principal coordinate analysis,PCo A)和PERMANOVA分析表明,春季和秋季AMF群落组成与夏季存在显著差异,而在春季和秋季间差异并不显著。

土庄绣线菊五环三萜类化学成分(Ⅱ)

目的：进一步研究土庄绣线菊Spiraea pubescens Turcz.乙醇提取物石油醚和三氯甲烷分离部位的化学成分.方法：采用硅胶柱色谱、十八烷基键合硅胶柱色谱和制备液相色谱等手段进行化学成分分离,运用理化性质和波谱数据（MS,1H-NMR,13C-NMR和HMBC等）鉴定化合物结构.结果：从土庄绣线菊乙醇提取物石油醚和三氯甲烷分离部位分离得到9个五环三萜类化合物,分别鉴定为熊果酸（1）,熊果醛（2）,乌苏酸（3）,日尔曼醇（4）,α-香树脂醇（5）,高根二醇（6）,白桦脂酸（7）,齐墩果酸（8）和桦木酮酸（9）.结论：化合物2～6和8～9为首次从该属植物中分离得到,化合物1和7为首次从该植物中分离得到.

内蒙古大青山土庄绣线菊根围丛枝菌根真菌多样性

为探明内蒙古大青山不同生境中土庄绣线菊(Spiraea pubescens)根围丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)多样性特征,选择水磨村、小井沟、白石头沟3个地点采集土庄绣线菊根围土壤,采用湿筛倾析-蔗糖离心法分离AMF孢子,根据形态学方法进行鉴定。结果表明:3个地点共分离鉴定出AMF 11属48种,其中2个未知种,Glomus属在3个地点中均占有绝对优势;水磨村孢子密度显著高于小井沟和白石头沟,水磨村和小井沟的Simpson指数和均匀度指数高于白石头沟。采用冗余分析(redundancy analysis,RDA)研究了土壤理化性质与AMF群落多样性的关系,表明土壤p H、有机C、速效K与AMF丰富度呈显著正相关,其中,p H对AMF丰富度影响最大,而碱解N和速效P与AMF丰富度呈显著负相关,速效P、碱解N与Simpson指数呈显著负相关。

土庄绣线菊化学成分研究

目的研究土庄绣线菊Spiraea pubescens的化学成分。方法采用硅胶柱色谱、ODS柱色谱和制备HPLC等技术进行化学成分分离,根据理化性质和波谱数据鉴定化合物结构。结果从土庄绣线菊乙醇提取物中分离得到14个化合物,分别鉴定为β-谷甾醇(1)、正二十三醇(2)、4-豆甾烯-3-酮(3)、正二十五醇(4)、豆甾烷醇(5)、(+)-环橄榄素(6)、(+)-africannal(7)、(+)-南烛木树脂酚(8)、5-甲氧基-(+)-异落叶松脂素(9)、(+)-异落叶松脂素(10)、(7R,8R)-4,7,9,9′-四羟基-3,3′-二甲氧基-8-O-4′-新木脂素(11)、(6S,9R)-6-羟基-3-酮-α-紫罗兰醇-9-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(12)、(+)-南烛木树脂酚9-O-β-D-吡喃木糖苷(13)、(-)-南烛木树脂酚9-O-β-D-吡喃木糖苷(14)。结论化合物2~5、7~14为首次从绣线菊属植物中分离得到,化合物1和6为首次从该植物中分离得到。

土庄绣线菊五环三萜类化学成分

目的:研究土庄绣线菊乙醇提取物石油醚和氯仿分离部位的化学成分。方法:采用硅胶柱色谱和制备液相色谱等手段进行化学成分分离,运用理化性质和波谱数据(MS,1H-NMR,13C-NMR和HMBC等)鉴定化合物结构。结果:从土庄绣线菊乙醇提取物石油醚和氯仿分离部位分离得到6个五环三萜类化合物,分别鉴定为羽扇豆酮(1),木栓酮(2),羽扇豆醇(3),β-香树脂醇(4),白桦脂醇(5)和熊果醇(6)。结论:化合物1～5为首次从该属植物中分离得到,化合物6为首次从该植物中分离得到。

土庄绣线菊水浸液对小鼠抗疲劳作用的试验研究

本文研究了土庄绣线菊水浸液对小鼠的抗疲劳作用。根据土庄绣线菊灌胃量将小鼠随机分为低剂量组(0.47x10^3mg/kg体重)、中剂量组(1.88x10^3mg/kg体重)、高剂量组(7.5x10^3mg/kg体重)和空白对照组。小鼠经口灌胃土庄绣线菊水浸液15d后,记录小鼠游泳时间,测定小鼠抗疲劳相关生化指标。结果显示:高、中剂量组小鼠负重游泳时间显著长于空白对照组和低剂量组(P<0.05);未负重游泳小鼠的LG、MG的储备量增加,高、中剂量组小鼠的LG、MG含量显著高于空白对照组(P<0.05);未负重游泳小鼠LD含量下降,高、中剂量组与空白对照组差异显著(P<0.05);各剂量组小鼠的BUN含量无明显差异。本研究表明一定剂量的土庄绣线菊水浸液具有抗疲劳作用。