沙芥属(Pugionium Gaertn.)植物子叶叶表皮微形态特征研究

采用扫描电镜观察了十字花科沙芥属二年生草本植物沙芥、斧翅沙芥、距果沙芥和宽翅沙芥的子叶表皮形态特征。其结果表明:沙芥属植物子叶上下表皮均有凸起的大的条形泡状细胞分布,呈平行排列,且每个种的上表皮的泡状细胞的密度均大于下表皮的泡状细胞密度,其中上下表皮的密度以沙芥的为最小,以宽翅沙芥为最大,且沙芥、距果沙芥和宽翅沙芥的下表皮的泡状细胞长度大于上表皮,而斧翅沙芥则相反;沙芥、斧翅沙芥与宽翅沙芥的叶片上下表皮细胞胞隆起,气孔下陷,而距果沙芥子叶上表皮的气孔生于表皮细胞下,表皮细胞未隆起,气孔下陷。该研究说明沙芥属植物子叶表皮微形态既有种间相似的特征,又存在一定的特异性,可为本属种间的分类及其抗逆机理提供形态学依据。

沙芥属(Pugionium Gaertn.)植物的分类

自Ｊ．Ｇａｅｒｔｎｅｒ于１７９１年建立沙芥属（Ｐｕｇｉｏｎｉｕｍ）以来，一些学者先后在蒙古高原发现了本属的另外几个种和变种。但是，对个别种和变种的存在与否以及本属植物在内蒙古的分布一直存在着分歧意见。作者经实地调查及查阅标本以后认为：本属植物共有４种，即：沙芥（Ｐ．ｃｏｒｎｕｔｕｍ（Ｌ．）Ｇａｅｒｔｎ．）、斧形沙芥（Ｐ．ｄｏｌａｂｒａｔｕｍＭａｘｉｍ．）、距沙芥（Ｐ．ｃａｌｃａｒａｔｕｍＫｏｍ．）及翅果沙芥（Ｐ．ｐｔｅｒｏｃａｒｐｕｍＫｏｍ．）；另外，作者同意齿冠沙芥（Ｐ．ｃｒｉｓｔａｔｕｍＫｏｍ．）应与斧形沙芥合并，宽翅沙芥（Ｐ．ｄｏｌａｂｒａｔｕｍｖａｒ．ｐｌａｔｙｐｔｅｒｕｍＨ．Ｌ．Ｙａｎｇ）应归于翅果沙芥。以上四种沙芥属植物在内蒙古均有分布。

沙芥属植物叶片的气孔特征研究

观察了沙芥属(Pugionium Gaertn.)3个种沙芥(P.cornutum(L.)Gaertn.),距果沙芥(P.calcaratum Kom.)和斧翅沙芥(P.dolatum Maxim.var.dolabratum)的子叶和真叶表皮特征及气孔指标,并进行了差异显著性分析。结果表明沙芥属植物表皮形状多为无规则形,上、下表皮均具有气孔,气孔类型均为不等细胞型。气孔保卫细胞呈肾形,内壁加厚,但加厚程度不同,斧翅沙芥>距果沙芥>沙芥。气孔缝呈纺锤形,气孔均下陷;气孔日开闭规律均呈双峰曲线。斧翅沙芥和距果沙芥的气孔性状具有较大的相似性,但这两个种与沙芥的气孔性状存在明显差异,说明沙芥属植物叶片气孔稳定性状和形态可以作为种质资源鉴定和评价的重要微观特征。

贮藏温度和超干处理对沙芥属种子萌发及解剖结构的影响

以沙芥种子(含水量4.5%)和斧形沙芥种子(含水量4.3%)为材料,采用硅胶干燥法将其含水量分别降至3.1%、2.2%、1.3%,在50℃、35℃和20℃条件下密闭贮藏1年,研究贮藏温度和超干处理对种子萌发指标、解剖结构的影响,为种子老化及贮藏研究提供理论参考。结果表明:(1)随着贮藏温度升高和种子含水量降低,沙芥和斧形沙芥种子的发芽率、胚根长、胚根干质量均在下降。(2)解剖观察发现,贮藏温度升高和种子含水量降低,首先加剧种子胚内部维管束组织活性的降低,其次由里及外对薄壁细胞活性和结构产生破坏,同时胚淀粉粒活性和数量下降。(3)沙芥和斧形沙芥种子分别在含水量4.5%和4.3%(CK)、并于20℃～35℃条件下贮藏后,种子的萌发和结构活性保持最好,而且斧形沙芥种子的保持能力强于沙芥。

蒙古高原沙芥属野菜的种质资源考察及利用现状

沙芥属植物是亚洲中部蒙古高原沙地的特有属，沙芥种是中国的特有种。该属植物作为一种沙生蔬菜，具有很大的开发潜力，但近年来资源逐渐减少，种群分布范围不断缩小，资源保护迫在眉睫。在种质资源调研中笔者发现其中3个种和1个变种的4份材料在生殖器官上有不同于原种或变种的性状。本文主要论述了沙芥属4个种1个变种的9份材料在蒙古高原的分布、植物学性状、营养价值、药用价值、环保作用、加工工艺、存在问题及展望。

十字花科沙芥属植物研究现状及展望

本文综述了有关沙芥属蔬菜植物在分类学、解剖学、营养及化学成分、春化特性、种子生理、抗旱生理、加工工艺等方面的研究现状,并对存在的问题及展望进行了讨论。

沙芥属的分类校正及其区系分析

确认了沙芥属仅有Ｐｕｇｉｏｎｉｕｍｃｏｒｎｕｔｕｍ（Ｌ．）Ｇａｅｒｔｈ．和Ｐ．ｄｏｌａｂｒａｔｕｍＭａｘｉｍ．２种．确定了其植物区系地理成分前者为科尔沁－浑善达克－鄂尔多斯沙地种，分布在典型草原区的沙地；后者为大湖盆－阿拉善沙地种，分布在荒漠及荒漠化草原区的沙地；二者成明显的地理替代分布．沙芥属为蒙古高原沙地的特有属．

丙二酸对沙芥属蔬菜叶片保鲜效果的影响

以沙芥属蔬菜沙芥和斧形沙芥叶片为试材,采用感官评价及生理指标测定的方法,研究了不同质量浓度丙二酸对沙芥属蔬菜保鲜效果的影响,并使用灰色关联度法研究了沙芥属蔬菜叶片中各物质与失重率之间的关联度。结果表明:丙二酸质量浓度为300mg·L^(-1)时,沙芥与斧形沙芥叶片呼吸强度最低,分别为82、67μg·h^(-1)·g^(-1),贮藏第10天的失重率在各处理中最高,分别为7.93%和11.02%;各处理中氨基酸、维生素C、蛋白质含量均随贮藏时间延长呈降低趋势,但300mg·L^(-1)处理下降幅度较小,且沙芥中上述各营养物质含量均比斧形沙芥高;沙芥属蔬菜叶片中各物质对失重率影响最大的是氨基酸,其次是蛋白质,影响最小的是还原性糖;丙二酸质量浓度为300mg·L^(-1)时,沙芥属叶片保鲜效果最好,能有效延长叶片的保鲜期。

沙芥属(十字花科)的起源、分类与进化研究进展

沙芥属(PugioniumGaertn.)最初是从匙荠属(Bunias)中分出来单独建立的属,ndhF系统树表明,该属和高河菜属(Megacarpaea)、Farsetia、香雪球属(Lobularia)、屈曲花属(Iberis)和Ionopsidium亲缘关系较近,且和高河菜属构成姐妹关系。自从沙芥属确立以来,先后发表过沙芥[P.cornutum(L.)Gaertn]、斧形沙芥(P.dolabratum Maxim.)、距果沙芥(P.calcaratum Kom.)、鸡冠沙芥(P.cristatum Kom.)、翅果沙芥(P.pterocarpum Kom.)等5个种和宽翅沙芥(P.dolabratumvar.platypterum H.L.Yang)1个变种,但形态统计学和分子生物学的证据表明,沙芥属应该仅包含沙芥(P.cornutum)和斧形沙芥(P.dolabratum)2个形态学物种。基于不同遗传背景的DNA分子标记的研究结果进一步表明,沙芥和斧形沙芥这2个形态学物种间的遗传分化明显,但种间分化的时间并不久远,它们很可能是更新世以来随中亚和中国西北沙漠发展扩张而形成的2个近期分化的姐妹种。该文对沙芥属的系统起源、属下分类和遗传进化方面的研究历史和最新研究进展进行综述,并提出了研究中存在的问题。

沙芥属植物染色体数及核型分析

以沙芥属植物根尖为材料,采用常规压片法,对其染色体数及其核型进行分析,结果表明:本属植物间期核特征为前染色体核型;染色体均为二倍体,沙芥染色体数为2n=2x=22,基数为x=11,宽翅沙芥、斧形沙芥、距果沙芥和齿冠沙芥染色体数为2n=2x=20,基数为x=10;染色体有亚中部着丝点染色体(sm)和中部着丝点染色体(m)2种;沙芥、距果沙芥属于"2A"型,宽翅沙芥、斧形沙芥、齿冠沙芥属于"1A"型,本属植物的核型均为首次报道。根据核型特征进行聚类分析,将染色体数为2n=2x=20的沙芥属4种植物分为两类:第一类距果沙芥;第二类包括宽翅沙芥、斧形沙芥、齿冠沙芥。

沙芥属植物花粉和果实形态特征研究

【目的】了解沙芥属植物花粉、果实及种子表面形态特征,为沙芥属植物进化和属内种的分类提供依据。【方法】采用日立S-530扫描电镜观测沙芥属花粉、果实及种子的形态特征,对观测结果进行分析。【结果】沙芥属植物花粉为小至中型,长球形,三萌发沟(P/E 1.23~1.43),网状雕纹,网眼深且大,网脊上有多个长方形孔洞,宽翅沙芥与沙芥、距果沙芥和斧翅沙芥相比萌发沟较短且浅,而且沟膜不明显;沙芥属果实属翅果,两侧具近等长翅,其中,斧翅沙芥、宽翅沙芥和距果沙芥两翅间夹角为平角,而沙芥为钝角。宽翅沙芥的翅最宽,斧翅沙芥的翅最长。沙芥属植物种皮为有光泽的黄褐色,种孔均不明显,种脐位于腹面的基部;距果沙芥种子为双凸面形状,种脊处无凹陷区别于其他种的肾形,种脊两侧均有明显的凹陷;宽翅沙芥种子表面饰纹为网状浅碟形,且网脊上有茸毛而区别于其他种的无规则网状。【结论】从沙芥属植物花粉和种皮微形态来看,属内有相似又存在一定种间特异性,支持宽翅沙芥为单独的种。

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。

毛乌素沙地沙芥和斧形沙芥根系分布特征

以毛乌素沙地沙芥和斧形沙芥为试材,采用全挖法,研究了其根系周围土壤含水量变化、根系分布及水平根系空间分布特征。结果表明:在自然生境中,沙芥和斧形沙芥1a生植株根系周围的平均土壤含水量分别为(2.68±0.11)%、(2.50±0.45)%;2a生的分别为(3.13±0.46)%、(1.90±0.68)%。沙芥和斧形沙芥主根垂直,水平根系数目较少、但长度极其发达。沙芥和斧形沙芥2a生主根长均约为120cm,最长水平根分别为380、400cm,水平根累计总长分别为1 590、3 340cm。沙芥和斧形沙芥2a生水平根系均在深度40～60cm、距主根0～40cm的空间范围内分布最多,均在40～60cm的土层深度分布最大,因此,沙芥和斧形沙芥主要依靠延长水平根系寻找远距离水源来适应低土壤含水量环境,斧形沙芥比沙芥更能适应低土壤含水量。

沙埋对毛乌素沙地沙芥和斧形沙芥幼苗生长的影响

为探讨沙生植物幼苗对沙埋逆境的适应机理,以中国特有种沙芥(Pugionium cornutum L.)和濒危种斧形沙芥(P.dolabratum Maxim)为研究材料,取自然生境的沙土,采用人工模拟试验,研究沙埋对沙芥、斧形沙芥幼苗生长的影响。结果表明:遭受沙埋后,沙芥和斧形沙芥幼苗节间伸长的顺序均为T2/3>T1/2>T1/3>T0。沙埋深度在沙芥与斧形沙芥幼苗高度的1/3、1/2时,幼苗存活率100%,地上干重、总生物量、叶面积增长百分率、每天净增加的生物量和每天单位面积所固定的净光合产物均明显高于对照,根冠比显著低于对照;沙埋深度在幼苗高度2/3时,沙芥和斧形沙芥存活率分别为80%、60%,以上各指标均明显低于对照,根冠比显著高于对照;全部沙埋时,均不能成活。研究表明,沙芥、斧形沙芥幼苗对沙埋具有较强的适应性,当幼苗遭受到沙埋后,沙芥、斧形沙芥延长了节间伸长和分配较多的生物量用于地上部分的生长,这种生长方式和分配模式可能是沙芥和斧形沙芥幼苗对沙埋环境的重要适应对策。

蒙古高原植物的特有属及其基本特征

首次系统地列出了蒙古高原的１０个特有属沙芥属、连蕊芥属、绵刺属、四合木属、脓疮草属、芯芭属、百花蒿属、紊蒿属、革苞菊属、沙鞭属．这些属全部是单种属或双种属，分类上属于孤立、进化的类群；生态上都是旱生植物，而且沙生植物占优势，绝大多数是荒漠种或半荒漠种，其生活型草本植物占绝对优势；地理分布上集中分布于蒙古高原的阿拉善－鄂尔多斯地区，东阿拉善－西鄂尔多斯是其分布中心；起源上多数是东亚和古地中海植物区系的后裔．

宽翅沙芥的订正

翅果沙芥P.PterocarPum Kom．此种生于流动沙丘上。分布于蒙古乌布苏诺尔盆地中的博里格代尔沙漠；巴音诸尔湖南部沙地；杜尔格诺尔。宽翅沙芥P.dolabrtum Max－

斧形沙芥新品种沙珍FJ-1号

斧形沙芥属十字花科沙芥属两年生草本植物,野生于荒漠草原的沙地上,叶片肥厚,风味清香,具有独特的芥辣味,其幼苗茎叶和成株嫩叶既可炒食或凉拌,也可干制或腌制,全株均可入药,是一种很有开发前景的多功能沙生蔬菜品种。

沙芥荒漠地人工栽培技术

沙芥[Pugionium cornutum（L.）Gaertn],十字花科沙芥属（Pugionium）,别名沙盖、山羊沙芥、山萝卜、蒙名额乐孙萝卜,为二年生草本植物,在陕西、宁夏、甘肃和内蒙古等省（区）半固定或流动沙丘间低地、落沙坡脚及平坦沙地多见,为典型的沙生植物。沙芥叶片营养丰富,属低糖蔬菜,开发利用以天然沙芥为主,人工栽培尚少。

沙芥属(Pugionium Gaertn.)植物的分类

自沙芥属(Pugionium Gaertn.)建立以来,本属先后发表了5种及1变种。但就个别种或变种的存在与否及其分布问题,学术界长期以来一直存在争议。作者经查阅标本及在几种植物的主要分布区进行实地调查,通过对本属植物根、叶的形态解剖学结构及种子特性等方面比较研究,认为:本属植物共4种,即沙芥(P. cornutum Gaertn.)、斧形沙芥(P. dolabratum Maxim.)、距沙芥(P. calcaratum Kom.)和翅果沙芥(P. pterocarpum Kom.)。作者同意齿冠沙芥(P. cristatum Kom.)应与斧形沙芥合并,至于宽翅沙芥(P. dolabratum var. platypterum H. L. Yang)实际上就是翅果沙芥(P. pterocarpum Kom.),应予归并。

斧翅沙芥(Pugionium dolabratum)脂质转运蛋白基因PdLTP3的克隆及其对干旱胁迫的响应

以濒危荒漠植物斧翅沙芥(Pugionium dolabratum)为对象,克隆脂质转运蛋白基因PdLTP3。运用Protparam、Multiple Sequence Alignment、MEGA、SignalP 4.1Server、TMHMM Server v.2.0、SOPMA、SWISS-MODEL等软件对其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析,并检测干旱胁迫下PdLTP3基因的诱导表达情况。结果表明:从斧翅沙芥cDNA中克隆到PdLTP3基因全长,开放阅读框编码116个氨基酸,预测分子量为11.7kD,理论等电点8.91,平均亲水性系数0.569,是一个疏水蛋白质;同源比对显示其编码的蛋白质与拟南芥AtLTP3相似度较高;PdLTP3蛋白N端1~23个氨基酸序列为信号肽序列;二级和三级结构显示PdLTP3蛋白主要由α螺旋和无规则卷曲组成;干旱胁迫下PdLTP3基因表达量逐渐升高,5h后表达量约为胁迫处理前的48.6倍,说明其可能参与了斧翅沙芥干旱胁迫耐受。