黄帚橐吾不同密度斑块植物、土壤和微生物碳氮磷生态化学计量特征

植物-土壤作为构成生态系统养分循环的连续体,在某种程度上决定了草地生态系统的养分平衡和系统稳定性。碳(C)、氮(N)和磷(P)是生态系统中三种主要的营养元素,它们参与了生态系统的养分循环,在生态系统结构功能维持中起着基础性作用,且生态系统内部的C、N、P循环在植物、土壤和微生物之间相互转换。为了探究黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)在扩散过程中对草地生态系统养分循环的影响,以黄帚橐吾微斑块为研究对象,根据斑块密度界定6个密度梯度,分别为D0(0株/m~2)、D1(43株/m~2)、D2(99株/m~2)、D3(163株/m~2)、D4(332株/m~2)和D5(621株/m~2),分析了不同密度斑块的草地植物、土壤和土壤微生物生物量C、N、P含量及其生态化学计量的变化情况。结果表明,随着黄帚橐吾密度的增大,草地植物群落的C含量呈增加趋势,植物N含量略微上升后显著下降,且当黄帚橐吾密度≥160株/m~2时,植物N含量显著降低,植物P含量呈先降低后升高的趋势,C∶N比呈逐渐上升趋势,C∶P比呈先上升后降低趋势,N∶P比呈先上升后降低趋势;土壤C、N、P含量均呈先增加后降低趋势,其中C含量在D2达到最大值,N含量为D1—D4高于D0和D5,但各斑块差异不显著,P含量为D3显著高于其余斑块,C∶N在D5达到最大值,C∶P在D2达到最大值,土壤N∶P呈略微降低后又有所增加,土壤养分主要受N限制;MBC随着黄帚橐吾密度的增加有降低趋势,而MBN和MBP变化均表现为“N”字型,MBN∶MBP呈先增加后降低趋势。通过相关性分析和RDA分析得到,黄帚橐吾密度与植物C、N、MBN以及MBP显著相关,植物C含量和土壤C含量与MBN呈显著正相关,土壤养分与微生物量的关系更为密切。

丽江橐吾全草甲醇提取物的倍半萜类化学成分

综合利用多种色谱、波谱和质谱技术从菊科(Asteraceae)橐吾属(Ligularia Cass.)植物丽江橐吾(L.lidjiangensis Hand.-Mazz.)全草甲醇提取物的石油醚部分分离和鉴定出13个艾里莫芬烷型倍半萜,分别为ligularilactone A(1)、6β-hydroxy-8β-methoxyeremophil-7(11)-en-12,8α-olide(2)、8β-hydroxyeremophil-7(11)-ene-12,8α(4β,6α)-diolide(3)、8-oxo-eremophil-6-en-11-one(4)、eremophil-7(11),8(9)-dien-12,8(14β,6α)-diolide(5)、8β-methoxyeremophil-7(11)-ene-12,8α(4β,6α)-diolide(6)、6β-hydroxyl-7(11)-eremophilen-12,8α-olide(7)、eremophil-8(9)-,7(11)-dien-6α,15;8,12-diolide(8)、6β,8β-dihydroxyeremophi-7(11)-en-12,8α-olide(9)、eremophil-7(11)-ene-12,8α;14β,6α-diolide(10)、2-naphthaleneacetic acid,3,4,4α,5,6,7,8,8α-octahydro-α,8,8α-trimethyl-3-oxo-,methyl ester(11)、(1αR,3αR,7 S,7αR,7βS)-1α-acetyl-7,7α-dimethyloctahydronaphtho[1,2-β]oxiren-2(1αH)-one(12)和6β-hydroxy-8β-methoxyeremophil-7(11)-12,8α-olide(13)。其中,化合物1为新的艾里莫芬烷型倍半萜,化合物2至化合物13则均首次从丽江橐吾中分离得到。

围封对黄帚橐吾型退化草地植被群落特征的影响

围栏封育被认为是一种快速、有效地恢复草地植物多样性和生产力的措施。本研究以黄帚橐吾型退化草地为研究对象,采用野外调查与室内分析的方法,分析围封3年对草地群落物种重要值、植被多样性以及植物地上、地下生物量的影响,旨在为黄帚橐吾型退化草地的治理恢复提供科学理论依据。结果表明,短期围封可提高禾本科牧草的重要值,围封后黄帚橐吾重要值明显下降,除丰富度指数显著降低外(P<0.05),其余指数变化不显著;短期围封可显著降低黄帚橐吾的地上生物量和种群密度,提高草地生产力,其中,禾本科和莎草科地上生物量明显提高(P<0.05),0~10 cm土层的草地地下生物量明显降低。

大黄橐吾化学成分及其抗炎活性研究

目的研究大黄橐吾化学成分及其抗炎活性。方法大黄橐吾乙醇提取物采用高效液相色谱、凝胶柱色谱、硅胶柱色谱进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。利用CCK-8法、Griess法测定化合物的体外抗炎活性。结果从中分离得到18个化合物,分别鉴定为14-acetoxy-7β-senecioyloxy-1-(2-methylbutyryloxy)-notonipetranone(1)、rel-(1 R,3αS,5R,6S,7R,7αS)-1-[(1S)-1-(acetyloxy)ethyl]octahydro-6-[(2-methylbutanoyl)oxy]-4-methylidene-2-oxo-7-(propan-2-yl)-1H-inden-5-yl(2 E)-3-methylpent-2-enoate(2)、款冬酮(3)、petasipaline B(4)、8α-hydroxy-4(15),11-eudesmadiene(5)、羽扇烯酮(6)、羽扇豆醇(7)、(3β)-lup-20(29)-en-3-yl stearate(8)、松脂醇单葡萄糖苷(9)、isoeucommin A(10)、isoline(11)、尿苷(12)、三十四烷醇(13)、棕榈酸(14)、tridec-1-ene(15)、cis-octadec-9-enoic acid(16)、甲基-α-D-呋喃果糖苷(17)、β-谷甾醇(18)。化合物1~6、9~11、14对脂多糖诱导的RAW264.7细胞生成NO有抑制活性。结论化合物3~6、8~10、12~17为首次从该植物中分离得到。化合物1~6、9~11、14具有抗炎活性。

基于网络药理学对鹿蹄橐吾镇咳活性成分的初步研究

目的:采用网络药理学方法获取鹿蹄橐吾治疗咳嗽的潜在活性成分及蛋白靶点,并探讨可能的作用机制。方法:从PubMed等数据平台获得鹿蹄橐吾化学成分并使用SwissADME和SwissTargetprediction对其进行筛选,获取潜在成分;利用GeneCards获取咳嗽相关靶点;通过STRING和Cytoscape构建和分析PPI网络,获取核心靶点;使用Metascape平台进行GO生物功能过程和KEGG代谢通路富集分析。结果:在多平台分析下得到23个核心靶点,其对应成分中多为艾里莫芬烷型倍半萜,GO分析获取了如蛋白磷酸化正调控、炎症反应调节等生物过程,细胞膜及突触等细胞组成,以及蛋白激酶结合、蛋白质结构域特异性结合等分子功能条目。KEGG富集显示与炎症等相关的信号通路。结论:鹿蹄橐吾存在改善咳嗽病征的有效成分,且以多组分、多靶点、多通路的形式发挥作用,其机制可能涉及炎症和免疫等相关通路。

黄帚橐吾乙醇提取物对黏虫毒力及其解毒酶系活性的影响

黏虫(Mythimna separata)是典型的杂食性迁飞性农业害虫,每年都给我国的农业生产造成极大的经济损失。测定黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)乙醇提取物对黏虫幼虫的毒力,并从细胞色素P450(CYP450)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、羧酸酯酶(CarE)、酸性磷酸酯酶(ACP)和碱性磷酸酯酶(ALP)等解毒酶系活性的角度研究黏虫幼虫对该药物的生理生化响应。结果表明,黄帚橐吾乙醇提取物对黏虫幼虫有较强的生物活性,LC_(50)为3.655 mg/mL;CYP450活性在前8 h略有上升,12 h后显著降低(P<0.05);GST活性在4 h时被显著激活,随后受到极显著抑制(P<0.01);3种酯酶活性整体表现出逐渐降低的趋势。上述酶活性变化表明CYP450和GST可能参与了黏虫对黄帚橐吾提取物的代谢过程,但其最终被显著抑制的结果提示黄帚橐吾源农药较难使黏虫产生抗药性,具备被开发成为新型生物农药的潜力。

青藏高原东部橐吾属三种植物的繁育系统

研究青藏高原东缘分布的箭叶橐吾、黄帚橐吾和掌叶橐吾的繁育系统,箭叶橐吾和黄帚橐吾各自居群中有性生殖和克隆繁殖的权衡关系,分析三种植物的的克隆繁殖与生态适应,探讨橐吾属植物对高寒环境胁迫条件下的适应与进化。结果显示三种橐吾的花果期在6月中旬到10月初,花序为头状花序组成的总状排列。三种橐吾的杂交指数(OCI)均为4,繁育系统以远交为主、部分自交亲和、虫媒、需要传粉者;影响有性生殖成功的因素除昆虫侵食以外,黄帚橐吾和箭叶橐吾低的结实率主要原因是传粉媒介限制。限制结实的主要因素是高寒多风的环境限制了昆虫的活动,访花昆虫数量减少,从而使花粉转移效率降低,导致了低的结实率。植物采取的适应对策:大量开花,延长雌雄配子体的功能期和传粉媒介的泛化等,可见三种橐吾有性生殖的潜力依然很大。箭叶橐吾和黄帚橐吾在自然条件下主要进行有性生殖,在保护草场时,应针对其有性生殖器官采取措施。

长白山3种橐吾的核型研究

采用常规压片法对长白山主产的复序橐吾、全缘橐吾、狭苞橐吾进行了核型研究。结果表明,3种橐吾的染色体数目均为2n=58,核型除全缘橐吾为2A外,其他2种均为2B。核型不对称系数介于59.22%～62.89%,核型公式分别为2n=2x=58=42m+16sm,2n=2x=58=44m+12sm+2st,2n=2x=58=32m+26sm。从染色体相对组成来看,复序橐吾为2n=58=2L+20M2+30M1+6S、全缘橐吾为2n=58=28M2+28M1+2S、狭苞橐吾为2n=58=2L+28M2+26M1+2S,供试的3种橐吾的染色体数和核型均为首次报道。

放牧和围封下黄帚橐吾型退化草地植物化学计量学及土壤养分特征的变化

近年来,以黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)为优势种的退化草地迅速蔓延,对高寒草地生态和生产功能产生了一定影响。本研究以青海省海晏县黄帚橐吾毒害草型退化草地为研究对象,采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,测定放牧利用和围封下植物与土壤养分特征,以分析退化草地黄帚橐吾斑块中植物化学计量学特征及土壤养分对不同管理方式的响应。结果表明:1)禾本科植物的地上生物量在围封样地斑块内显著高于放牧样地斑块内(P<0.05)。2)放牧样地中植物的碳、氮、磷含量及其比值在斑块内外差异不显著,经过围封后,植物的氮含量和氮磷比显著低于放牧样地,碳含量和碳氮比高于放牧样地,且斑块内碳磷比和氮磷比低于斑块外(P<0.05)。3)放牧样地中斑块内土壤速效氮含量显著低于斑块外,围封后全氮和铵态氮含量相比放牧样地显著降低,且斑块内速效磷含量低于斑块外(P<0.05)。4)在放牧条件下,斑块内外微生物量碳、氮、磷含量差异不显著,经过围封后,斑块内土壤微生物量氮和碳含量相比放牧样地显著升高,且显著高于斑块外。因此,放牧样地中黄帚橐吾(L.virgaurea)与群落植物之间的养分吸收达到平衡状态,而围封措施通过改变群落结构影响养分平衡,进而提高优良牧草的竞争力。

狭苞橐吾离体培养再生体系的建立

为了建立简单、高效的狭苞橐吾组织培养再生体系,本研究以狭苞橐吾的子叶作为外植体,探究不同种类、不同浓度的植物生长调节剂组合对狭苞橐吾离体组织培养的影响。研究结果显示,不同浓度的6-BA与2,4-D组合均能诱导狭苞橐吾子叶产生愈伤组织。当2,4-D浓度为3.0 mg/L、6-BA浓度为1.0、2.0、4.0 mg/L时,愈伤组织诱导率较高,诱导率均在90%以上。适宜诱导不定芽的培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.0 mg/L,诱导率为48.00%。在MS+TDZ 1.0 mg/L+NAA 2.0 mg/L培养基中,丛芽的诱导效果较好,诱导率为98.67%。适宜的生根培养基为1/2MS+IAA 0.5 mg/L,其生根率为95.56%,平均生根条数为9.36条,平均长度约为10.48 cm。

短期围封和放牧条件下施氮对橐吾型退化草地植被的影响

氮素是植物体内各种物质的重要组成部分,添加氮素能促进植物生长,提高牧草生产力。为研究短期氮素添加对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)型退化草地群落多样性及草地生产力的影响,本研究在黄帚橐吾严重危害草地的自由放牧区和围封区进行氮素添加处理,分析了2年内物种重要值、植物多样性、黄帚橐吾密度以及植物地上、地下生物量的变化规律。结果表明:添加氮素后禾本科植物重要值明显升高,短期围封和氮素添加对黄帚橐吾型退化草地的多样性无显著影响;围封条件下添加氮素对禾本科地上生物量、总地下生物量以及0~10 cm地下生物量影响显著(P<0.05);处理和年份之间无明显交互作用。通过主成分综合得分得到在放牧草地添加氮素可以有效提高草地得分,该结果可为黄帚橐吾型退化草地的治理恢复提供一定理论依据。

黄帚橐吾扩散对高寒草甸土壤理化特性及酶活性的影响

黄帚橐吾(Ligulariavirgaurea)作为指示高寒草甸退化的重要物种,研究其扩散对高寒草甸土壤特性产生的影响,对揭示黄帚橐吾的入侵机制具有重要意义。以黄帚橐吾微斑块为研究对象,根据密度等级划分6个扩散程度(D0,D1,D2,D3,D4,D5),并对各密度斑块的土壤理化特性和酶活性进行分析,结果表明:随黄帚橐吾密度的增加,各密度斑块的土壤pH值呈明显降低趋势,土壤含水量和全磷呈先增加后降低的趋势,在D2-D3范围内达到最大值。土壤有机碳呈“N”字形变化,在D2达到最大值,土壤铵态氮含量为D5显著高于D4(P<0.05),硝态氮含量为D0和D2显著高于其余密度斑块(P<0.05),速效磷含量呈增加趋势,且D4显著高于D0和D3(P<0.05),全钾含量在D0、D3和D4显著高于D1和D2(P<0.05),速效钾含量在D2达到最大值,且显著高于其余斑块(P<0.05)。土壤过氧化氢酶活性呈先增大后降低的趋势,D4显著低于其余斑块(P<0.05);土壤蔗糖酶活性在各斑块间差异不显著(P>0.05);D5的中性磷酸酶活性最高且显著高于D0和D1(P<0.05);土壤脲酶活性呈先增加后降低的趋势,D1的脲酶活性最高,显著高于其余斑块(P<0.05)。土壤pH值与硝态氮、有机碳、脲酶和中性磷酸酶显著相关,土壤硝态氮和全钾与脲酶和中性磷酸酶显著相关,且黄帚橐吾密度与土壤pH、硝态氮以及中性磷酸酶显著相关(P<0.05)。综上所述,黄帚橐吾通过对养分的富集以及改变土壤酸碱度,限制了其余牧草的生长,加速自身种群数量的增加和扩散。

橐吾属植物化学成分和药理活性的研究进展

橐吾属植物资源丰富,品种众多,具有止咳化痰、活血化瘀、清热解毒等功效。橐吾属植物化学成分多样,包括倍半萜、二萜、三萜、苯丙素、黄酮类、甾体等,其中艾里莫酚烷型倍半萜为其主要成分。现代药理研究表明橐吾属植物具有抗肿瘤、抗炎、降糖降血脂、抗菌杀虫等作用,以抗肿瘤和抗炎为主,其活性成分主要为艾里莫酚烷型倍半萜和咖啡酸类等。在前人研究基础上,笔者通过查阅国内外橐吾属植物的相关文献,对2019年至今的橐吾属植物化学成分进行整理,并对2015年至今的橐吾属植物药理活性进行归纳总结,为橐吾属植物进一步开发利用提供依据。

蹄叶橐吾黄酮提取工艺优化及其抗氧化活性分析

该文探究蹄叶橐吾黄酮(flavonoids from Ligularia fischeri,FLF)的最佳提取工艺并分析其抗氧化能力。以超声波辅助纤维素酶酶解法提取FLF,通过单因素试验、Plackett-Burman和响应面优化试验得出FLF最佳提取工艺,并对还原力、DPPH·清除率和ABTS^(+)·清除率进行测定,探究FLF体外抗氧化活性。结果表明,最佳提取工艺为纤维素酶添加量168 mg、酶解温度50℃、酶解时间51 min、料液比1∶25(g/mL)、超声功率190 W、提取时间74 min,此工艺下FLF得率为2.05%。FLF具有一定的抗氧化能力,但弱于维生素C。超声波辅助纤维素酶酶解法可以有效提高FLF的得率,得到的FLF具有较优的抗氧化活性。

北橐吾叶片解剖结构研究

为了揭示北橐吾[Ligularia.sibirica(L.)Cass.]叶片、叶柄等的解剖结构特征,探究其分类学意义,采用传统石蜡切片法和表皮撕取法,对北橐吾叶片表皮微形态特征、叶肉、主脉及叶柄解剖结构特征进行研究。结果表明:北橐吾为异面叶植物,存在分化明显的栅栏组织,是较为进化的特征。在叶片上表皮未见气孔,气孔集中分布于下表皮。叶肉组织结构疏松,控制水分的能力较差。主脉与叶柄中均存在维管组织,输导组织发达,表皮内侧均存在有细胞壁增厚的厚壁组织。表皮气孔、主脉、叶柄的解剖形态指标变异系数小,表现保守。该研究结果可以作为橐吾属植物分类的依据。北橐吾叶片与叶柄的相关解剖结构特征可以为橐吾属植物系统分类学研究提供参考。

直升飞机不同飞行方案对黄帚橐吾防治效果的影响

采用直升飞机进行施药防治毒害草黄帚橐吾(Ligularia virgaurea),能有效解决传统防治方法中的成本高、周期长、防治不彻底等问题。本研究运用AS-350 B3e型直升机,选取防治黄帚橐吾的专用药剂“清橐1号”,通过组合不同的飞行高度(3、5、8 m)与飞行速度(90、100、110、120 km·h^(-1)),于晴朗天气进行直升飞机施药,随后采用水敏试纸法和样方调查法对样地内的雾滴分布密度和黄帚橐吾防治效果进行测定。研究发现,在同一高度下,随着飞行速度的提高,雾滴密度逐渐增大,而随着飞行高度的上升,雾滴密度呈现下降趋势;雾滴密度与防治效果之间呈显著对数相关;在相同高度下,当飞行速度为100 km·h^(-1)或110 km·h^(-1)时,防治效果均在83%以上,其中,当飞行高度为3 m或5 m时,防治效果维持在相对较高的水平。结果表明,当飞行高度为3~5 m、飞行速度为100~110 km·h^(-1)时,防治效果最佳。本研究结果为直升飞机防治草原有害生物以及黄帚橐吾型退化草地的综合治理提供了基础数据和技术支持。

5种橐吾属植物种子特征及其分类

【目的】比较长白山5种橐吾属植物种子特征,为橐吾属植物分类学与栽培繁育研究提供理论依据。【方法】利用形态观察法、电镜扫描法及传统石蜡切片法,对5种橐吾属(蹄叶橐吾、‘紫筋’橐吾、白毛橐吾、合苞橐吾、‘戴斯德蒙娜’齿叶橐吾)植物种子的外观特征、显微结构和解剖特征进行比较,最后用聚类分析的方法进行分类。【结果】供试橐吾属植物种子的颜色、形状、大小、千粒质量等外观特征差异明显,除合苞橐吾种子颜色一致外,其他4种种子均有深色条纹;在扫描电镜下5种橐吾种子侧面、脐部与喙部为纵条纹型和负网纹型纹饰,不同橐吾间纹饰特征均有不同;供试种子横切面为椭圆形、近圆形或多角形,由外至内依次为外果皮、中果皮、种皮、胚乳、子叶,不同种间各部位特征存在差异。聚类分析中5种橐吾种子聚为3类,其中蹄叶橐吾与‘紫筋’橐吾未被聚为一类,二者的所有形态与解剖结构指标均存在显著差异(P<0.05)。【结论】合苞橐吾种子的体积与果皮厚度等解剖指标均最大,是限制其种子萌发的原因之一;‘紫筋’橐吾可能是一个新变种;5种橐吾种子的形态与解剖结构特征存在明显差异,可作为橐吾属植物分类鉴别与探究其演化关系的重要依据。

宽舌橐吾的化学成分研究

目的:研究宽舌橐吾(Ligulariaplatyglossa (Franch )Hand -Mazz )的化学成分,发现生物活性成分,为其资源开发利用奠定化学基础。方法:采用硅胶柱、SephadexLH 2 0柱和Rp 18反相柱层析法分离、重结晶纯化化合物,根据理化性质和波谱数据鉴定化合物结构。结果:从宽舌橐吾的根和根茎中分得艾里莫芬烷型倍半萜内酯类、黄酮类、苯甲酸类和吡咯里西啶生物碱类等7个已知化合物,分别为:Eremophil 1(10 ) ,7(11) ,8(9)- trien 12 ,8- olide(1) ;8βHydroxy eremophil- 7(11) ,9(10 )- dien 12 ,8α- olide(2 ) ;2 - Oxo eremophil 1(10 ) ,7(11) ,8(9) - trien -12 ,8- olide(3) ;黄颜木素(Fisetin) (4) ;异香草酸(Isovanillicacid ,即3 -Hydroxy- 4 - methoxy benzoicacid) (5 ) ;7- Angelyhe -liotridine(6 ) ;胡萝卜苷(7)。结论:以上化合物均为首次从宽舌橐吾中分得,其中化合物2～6为首次从橐吾属中分得,化合物3为新的天然产物。

青藏高原东缘两种橐吾访花昆虫的多样性及访花行为研究

研究青藏高原东缘高寒草甸重要毒杂草黄帚橐吾与箭叶橐吾两个同域近缘种的访花昆虫种类及其活动规律.对不同时段的访花昆虫和传粉昆虫种类调查,捕获并鉴定.两种橐吾的访花昆虫多样,共有分属膜翅目、双翅目和鳞翅目的11科昆虫访花,蜜蜂科、熊蜂科、眼蝶科和食蚜蝇科的昆虫为两种橐吾的主要传粉者,其中蜜蜂科昆虫的访花频率明显高于其它访花昆虫,其平均访花频率达3.13±2.13次·株^(-1)·h^(-1);两种橐吾的传粉昆虫基本一致,其中蜜蜂科与食蚜蝇科昆虫的访花频率在两种间无明显差异(P>0.05),但熊蜂科与眼蝶科昆虫对黄帚橐吾与箭叶橐吾的访花频率有显著性差异(P<0.05),这与两种橐吾花期先后有关;一天内不同时间段访花昆虫对橐吾的访花频率不同,访花频率最高的蜜蜂科昆虫的访花高峰期为11:30~12:30,气温、光照等环境因素都可能影响访花昆虫的活动.黄帚橐吾与箭叶橐吾访花昆虫种类多样且泛化,是两种橐吾适应高原环境下的繁殖对策.