水蓼、小飞蓬、杠板归和美洲商陆对锰毒的生理响应

采用水培试验,研究了不同的锰营养水平下,水蓼、小飞蓬、杠板归和美洲商陆的生理响应,通过丙二醛含量(M DA)、质膜透性(M P)、根系活力(RA)、可溶性糖含量(SS)、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量等指标的分析比较,来揭示它们的耐锰性差异。结果表明,锰对4种植物的生理特性都有明显的影响。在高浓度锰处理下(16000μm ol/L),4种植物的质膜透性极显著升高(p<0.01),根系活力明显降低(p<0.05),地上部锰含量极显著增加(p<0.01),除美洲商陆外的其他3种植物的丙二醛含量明显上升(p<0.05),其中小飞蓬的变化幅度最大,美洲商陆的变化幅度最小。水蓼、杠板归、美洲商陆的可溶性糖及叶绿素总量维持在一定水平,与对照相比无极显著差异(p>0.01)。植物通过维持较低的质膜透性和丙二醛含量、较高的根系活力、稳定的可溶性糖及叶绿素含量来增强耐锰性,研究发现,美洲商陆的耐锰性最强,水蓼和杠板归的耐锰性较强,小飞蓬的耐锰性最差,并且发现水蓼和杠板归均已达到锰超富集植物的标准。

外来入侵植物美洲商陆的繁殖生物学特性及其与入侵性的关系

美洲商陆（聊tolacca ameHcana）是一种我国广泛分布的商陆科入侵植物。通过实验观察和人工控制套袋等方法，对其开花动态、花部综合特征、繁育系统和种子萌发率等与繁殖相关的特性进行了研究，探讨了这些繁殖特性与入侵性的关系。结果表明，美洲商陆每年6—8月开花，单花序的花期为6～7d，单花的花期为2～4d。其花直径、雄蕊长、花柱长、柱头直径分别为（6．43±0．15）、（2．83±0．10）、（O．92±0．06）和（1．02±0．08）mln。套袋实验表明，美洲商陆自交亲和，自交结实率较高，为（93．33±1．92）％，而其同样存在异交结实现象，开花前去雄，不套袋，自然条件下其结实率为（42．22±2．22）％，其P／O值为372．37±31．24，杂交指数为3。综合套袋实验、P／O值及杂交指数，表明其繁育系统为兼性自交，有时需要传粉者。主要访花昆虫为蜜蜂科（Apidae）、胡蜂科（Vespidae）、麻蝇科（Sarcophagidae）和食蚜蝇科（Syrphidae）昆虫。种子千粒质量为6．43g，室内萌发率相对较低，但出苗整齐，寿命长。交配机制灵活、结实量大、种子寿命长、具有克隆繁殖等特性增强了美洲商陆的入侵性，是其入侵成功的重要因素。

美洲商陆对锰毒生理响应的FTIR研究

在一定Mn浓度梯度处理下(0,0·125,0·25,0·5,1g·kg-1),超积累植物——美洲商陆(Phyto-laccaamericana)不同组织器官的傅里叶变换红外光谱(FTIR)图谱发生了变化。其中,茎组织在3336和2916cm-1处峰高先上升后下降,反映了有机物运输受阻情况的变化,即美洲商陆在低Mn刺激下会产生大量有机物作为渗透调节物质来增强其耐Mn性,高Mn则抑制了有机物的分泌和运输;根和叶组织分别在2922和1606cm-1处表现不同变化趋势,但都反映了一个变化规律即低Mn处理下美洲商陆分泌的有机酸不断螯合Mn,随着Mn毒害的加重,其羧酸螯合力变弱;根组织1732和1026cm-1、茎组织1028cm-1、叶组织1052和967cm-1处呈现差异性变化,但都与其膜脂过氧化有关;根组织1375cm-1处峰高先上升后下降,可能与植物在细胞壁结构上增强抗逆性有一定关系,即低Mn处理下细胞壁可能通过阳离子交换能力(CEC)的提高增强了耐Mn性。以上说明,利用FTIR研究重金属超积累植物化学组分具有应用价值。

外来入侵植物美洲商陆提取物的化感活性

研究了外来入侵植物美洲商陆(Phytolacca americana)提取物对黄花草木樨(Melilotus officinalis)、大白菜(Brassica pekinensis)、北美车前(Plantago virginica)和马唐(Digitaria sanguinalis)4种植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,与对照相比,1 000～4 000、4 000和2 000～4 000μg·mL-1美洲商陆醇提取物分别对大白菜、北美车前和马唐种子萌发率具有显著抑制作用,1 000～4 000μg.mL-1水提取物对马唐种子萌发率也具有显著抑制作用,最大抑制率分别为32.22%、46.56%、32.69%和28.57%。250～500μg·mL-1醇提取物和250～4 000μg·mL-1水提取物对黄花草木樨幼苗根长,250～1 000μg·mL-1醇提取物和250～4 000μg·mL-1水提取物对黄花草木樨幼苗苗高,以及500μg·mL-1水提取物对黄花草木樨幼苗干质量均具有显著促进作用,最大促进率分别为21.32%、37.89%、12.94%、32.07%和18.81%。1 000～4 000μg·mL-1醇提取物和4 000μg·mL-1水提取物对大白菜幼苗根长,2 000～4 000μg·mL-1醇提取物和水提取物对大白菜幼苗苗高,4 000μg·mL-1水提取物对大白菜幼苗干质量具有显著抑制作用,最大抑制率分别为37.00%、20.95%、25.63%、22.30%和13.67%。250～1 000μg·mL-1水提取物对北美车前幼苗根长,250～4 000μg·mL-1水提取物对北美车前苗高具有显著促进作用,而1 000～4 000μg·mL-1醇提取物对北美车前幼苗根长,4 000μg·mL-1醇提取物对北美车前苗高和干质量具有显著抑制作用,最大抑制率分别为58.06%、29.72%和18.36%。500～4 000、1 000～4 000和2 000～4 000μg·mL-1醇提取物分别对马唐幼苗根长、苗高及干质量,4 000μg·mL-1水提取物对马唐幼苗根长具有显著抑制作用,最大抑制率分别为70.31%、44.65%、42.43%和35.50%。由此可见,美洲商陆对大白菜、北美车前和马唐种子萌发和幼苗生长具有较强的化感抑制作用,对入侵植物黄花草木樨具有化感促进作用,这些都直接或间接地增强了美洲商陆的入侵性。

美洲商陆(Phytolacca americana L.)——一种新的Mn积累植物

通过野外调查和水培试验,研究了锰在美州商陆体内积累情况及对其生长发育的影响,发现并鉴定出美洲商陆(Phytolacca am ericana L.)是一种新的M n积累植物。调查结果发现,美洲商陆对土壤中高含量的锰有很强的忍耐、吸收和积累能力,叶片中M n含量为5160￣8000m g·kg-1,平均为6490m g·kg-1。营养液培养试验证明,美洲商陆对生长介质中的M n有很强的忍耐能力,当生长介质中M n浓度高达10m m ol·L-1,叶片中M n含量达到11.76g·kg-1,植株仍生长正常。地上部M n含量及其积累量均随生长介质中M n浓度的增加而增加,当生长介质中M n浓度为50m m ol·L-1时,叶片中M n含量达到47.06g·kg-1。结果表明,美洲商陆是我国发现的一种新的M n积累植物,为今后探明植物积累M n的机理和M n污染土壤的植物修复提供了一种新的种质资源。

美洲商陆粗提物对烟草花叶病毒的控制作用

植物病毒病是仅次于真菌病害的一种重要的植物病害,每年都会给农业生产带来巨大的损失。为此以美洲商陆的三种粗提物以及两种对照药品,对这几种药剂的抗烟草花叶病毒活性进行研究,结果如下:当施药浓度分别在200和100μg·mL-1条件下,2%宁南霉素、60%毒克星泡腾片剂和美洲商陆甲醇粗提物对TMV均表现出较好的抑制效果,其抑制率均在80%以上,特别应该注意的是美洲商陆的甲醇粗提物对TMV的抑制活性与60%毒克星泡腾片剂基本持平。质量浓度为200μg·mL-1的美洲商陆甲醇粗提物与TMV混合后,立即接种,抑制率为88 56%,与60%毒克星泡腾片剂和2%宁南霉素相差不多。对TMV初侵染抑制作用结果表明,接种前以宁南霉素、60%毒克星泡腾片剂或美洲商陆甲醇粗提物处理心叶烟叶片,可抑制病毒的初侵染作用,相对防效为94 39%、92 52%和87 85%,且均使植株发病时间大约推迟了3～5d。

利用美洲商陆修复锰尾渣污染土壤对后茬植物的影响

采用盆栽法研究用锰超富集植物美洲商陆（Phytolacca americana）修复锰尾渣污染土壤对后茬植物大豆（Glycine max）和绿豆（Phaseolus radiatus）的影响。经美洲商陆修复锰尾渣污染土壤后，后茬植物大豆和绿豆的镉、铅、锌和锰含量降低，污染土壤的毒性减弱，有利于这2种植物生长。经美洲商陆修复2～3a，可显著减弱污染土壤对大豆的毒性。由此可见，在经美洲商陆修复的污染土壤上栽培大豆，可以增加含氮量，促进其他植物生长，从而维持锰尾渣污染区植被持续发展。

锰胁迫对美洲商陆种子发芽及幼苗生长的影响

以美洲商陆(Phytolacca Americana L.)种子为材料,采用培养皿滤纸水培培养法,研究不同ρ(Mn2+)(0、50、100、200、300、400和500 mg/L)对美洲商陆种子发芽参数(发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数)及幼苗生长指标(鲜重、芽长和根长)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,Mn2+处理对美洲商陆种子发芽产生负效应,降低了发芽率、发芽指数和种子活力,提前了种子集中萌发时间;低浓度Mn2+(≤200 mg/L)处理促进幼苗生长,但随着ρ(Mn2+)增加,幼苗生长受到抑制,且对芽的抑制大于对根的抑制;随着ρ(Mn2+)升高,美洲商陆幼苗SOD活性先升后降,ρ(Mn2+)为200 mg/L时达最大,在SOD活性升高时,MDA含量缓慢增加,在SOD活性降低时,MDA含量骤然增加,表明美洲商陆幼苗SOD活性与丙二醛含量存在某种关系,此外,美洲商陆幼苗对Mn2+胁迫具有一定耐性,其耐性机制可能与超氧化物歧化酶活性有关;高ρ(Mn2+)对美洲商陆幼苗产生毒性,其毒性机制可能与膜质过氧化有关。

美洲商陆营养器官的解剖结构与其耐锰的关系

美洲商陆(Phytolacca acinosa Roxb)属于商陆科多年生草本植物,是一种适应性强的锰超积累植物.石蜡切片观察表明,美洲商陆经0.125、0.250、0.500和1.000 g·kg-1 Mn2+处理7 d后,根中柱的导管均变得发达.其中锰处理量为1.000 g·kg-1时,根表层细胞变得松散,茎内细胞内含物增加,叶片细胞内容物增加;当锰处理量大于0.250 g·kg-1时,海绵组织和栅栏组织变得松散,出现空隙.经0.125、0.250、0.500和1.000g·kg-1 Mn2+处理14 d后,美洲商陆茎中的维管束数量迅速增加;根和叶片与处理7 d的根和叶片比较结构变化不大.

浙江天目山自然保护区鸟类对美洲商陆种子的传播

为了解外来植物美洲商陆Phytolacca americana的入侵方式,2008年8月至2010年7月,在浙江省天目山国家级自然保护区内研究了鸟类对美洲商陆种子的传播作用。观察到白头鹎Pycnonotus sinensis、领雀嘴鹎Spizixos semitorques和红嘴蓝鹊Urocissa erythrorhyncha3种留鸟取食美洲商陆果实,其中白头鹎与领雀嘴鹎对美洲商陆果实的访问次数均明显多于红嘴蓝鹊。鸟类主要以排出鸟粪的方式传播美洲商陆种子。在收集到的70份鸟粪样品中,共计分离出1695粒结构完整的美洲商陆种子。这些鸟粪样品都只含有美洲商陆1种种子,各鸟粪样品中有种子8～56个,平均为24·2±9·8个。鸟类传播种子已经导致美洲商陆种群入侵至多样化的干扰生境中,成为该保护区内危害比较严重的1种环境杂草。

几种破除美洲商陆种子休眠的方法

选取饱满籽粒的美洲商陆（Phytolacca americana L．）种子，用以下方法破除种子休眠：（1）98％H2SO4浸种20、40、60min；先用98％H2SO4浸泡40min，再分别用100、200、300、400mg．L^-1的赤霉素（GA3）浸种60min。（2）用去离子水浸泡并以超声波处理30、60、90min（超声频率40kHz，温度50℃，下同）；超声波处理60min后，再分别用100、200、300、400mg．L^-1 GA，处理60min。

美洲商陆组培快速繁殖

目的:探索美洲商陆组培快速繁殖技术。方法:以无菌苗作外植体。结果:初代培养的较粗壮茎段为快速繁殖的最佳外植体,初代培养基为MS+NAA0.2 mg/L+6-BA1.0 mg/L;丛生芽最佳增殖培养基为MS+NAA0.2mg/L+6-BA2.0 mg/L,最适生根培养基为1/2MS+NAA0.4 mg/L。结论:采用美洲商陆无菌苗茎段诱导丛生芽可提高繁殖系数,为大量种植提供种苗。

美洲商陆和姜黄提取物抑菌活性的研究

采用生长速率法测定了美洲商陆PhytolaccaamercanaRoxb、姜黄Curcumalonga2种中药植物多种溶剂提取物对玉米小斑病菌Helminthosporiummaydis、棉花枯萎病菌Fusariumoxysporium、柑橘绿霉病菌Penicilliamdigitatum和小麦纹枯病菌Rhizotoniacerealis4种植物病原真菌的生物活性。结果表明,姜黄提取物对玉米小斑和小麦纹枯2种病原菌有较好的抑制作用,其中乙醚提取物对玉米小斑病菌抑制效果最好,其EC50为0.4688g/L,石油醚提取物对小麦纹枯病菌抑制效果最好,其EC50为0.034g/L。美洲商陆甲醇提取物对柑橘绿霉和小麦纹枯2种病原菌有较强的抑制作用,尤其是根、叶、果3部分的提取物。从甲醇提取物中分离得到美洲商陆总皂甙,生测结果表明美洲商陆总皂甙对柑橘绿霉病菌有很强的抑制作用,其EC50为0.2032g/L。

锰毒对美洲商陆活性氧代谢的影响

以美洲商陆为研究材料,设置了5个锰(Mn)浓度:5(CK)、500、2 000、5 000、10 000μmol/L,用水培法进行试验。在处理10 d和20 d时,对其叶片的活性氧代谢指标进行测定。结果表明:随着锰处理时间的延长,锰胁迫使过氧化物酶(POD)和丙二醛(MDA)含量增加,表现为处理第20天时明显大于处理第10天,各时期抗氧化酶和抗氧化物的变化不均衡。锰处理第10天时,超氧化物歧化酶(SOD)和POD活性升高,过氧化氢酶(CAT)保持稳定,酶促抗氧化系统对Mn2+胁迫下活性氧具有清除作用;处理第20天时,SOD、MDA和POD活性均高于对照,CAT含量无明显变化,表明:锰处理下商陆叶片的细胞膜还没有受到明显伤害;随着锰处理浓度的增加,商陆叶片SOD和POD活性提高,保护酶活性的提高有利于活性氧自由基的清除,这可能是商陆耐锰毒的一种生理响应机制。

美洲商陆快速繁殖实验体系的建立

以美洲商陆 (PhytolaccaamericanaL .pokeweed)的茎尖为外植体 ,建立了美洲商陆的快速繁殖实验体系 .茎尖增殖最佳培养基为MS +0 .0 5mg·L-16 苄基腺嘌呤 (6 BA) +0 .1mg·L-1赤霉素 (GA3 ) +30 0mg·L-1水解乳蛋白 (LH) +2 0 g·L-1蔗糖 +7.0 g·L-1琼脂 ,pH5 .8.诱导根的最佳培养基为 1/ 2MS +0 .4mg·L-1吲哚丁酸 (IBA) +0 .1mg·L-1GA3 +30 0mg·L-1LH +15g·L-1蔗糖 +7.0g·L-1琼脂 ,pH5 .8.

美洲商陆粗提物对赤拟谷盗和玉米象的作用效果研究

采用点滴法、滤纸药膜法、饲料伴药法,分别测定了美洲商陆Phytolacca americana L.粗提物对玉米象Sitophilus zeamais Motschulsky、赤拟谷盗Tribolium castaneum成虫的触杀、驱避和种群抑制作用.研究结果表明,美洲商陆粗提物在1.0μL剂量下触杀处理72 h,对赤拟谷盗和玉米象的校正死亡率分别为98.89%和100%.在浓度800μL/L下,处理24 h后,美洲商陆粗提物对赤拟谷盗的驱避率达到94.1%.当浓度为1000μL/L时,处理45 d后,美洲商陆粗提物对赤拟谷盗和玉米象F1代的种群抑制率均达到了100%.

美洲商陆中新发现的一种抗菌蛋白基因的克隆和表达

自美洲商陆(PhytolaccaamericanaL.)的种子中发现了一种具有38个氨基酸残基的蛋白(PaAFP),它有明显抑制立枯丝核菌(RhizoctoniasolaniKiihn)作用。依此蛋白的氨基酸序列合成引物,从该种子的mRNA中,通过逆转录PCR,获得了这一基因的具有65个氨基酸的前体蛋白cDNA序列(已在GenBank注册),将这一成熟蛋白的cDNA克隆在pGEX4T1上,并转化到大肠杆菌(E.coli),融合蛋白被大量表达。表达产物经谷胱甘肽Sepharose4B亲合层析,融合蛋白被纯化。纯化后的融合蛋白经凝血酶(thrombin)作用,将谷胱甘肽S转移酶降解。

美洲商陆抗病毒蛋白研究进展

美洲商陆抗病毒蛋白(pokeweedantiviralproteins,PAP)是一类具多种生物功能和活性的蛋白,本文在阐述了该类蛋白的生化等特性的同时,综述了该类蛋白在抗植物病毒、抗动物病毒以及用作免疫毒素等方面的研究进展。

美洲商陆茎尖组培体系的初步研究

为了转染植物耐受和富集重金属相关基因提供合适的组织材料,同时为了建立大面积重金属污染的植物修复基地提供组培苗保障,实验以美洲商陆(Phytolacca americana L.)无菌苗的茎尖为外植体,通过选用不同生长素以及调节生长素浓度对外植体进行增殖,诱导芽和根的生长,建立了美洲商陆茎尖组织培养实验体系。诱导芽增殖的最佳培养基为:MS+0.1 mg/L 6-苄基腺嘌呤(6-BA)+0.1mg/L赤霉素(GA3)+300 mg/L水解乳蛋白(LH)+30 g/L蔗糖+9.0 g/L琼脂,pH5.8。诱导根增殖的最佳培养基为:1/2 MS+0.4 mg/L吲哚丁酸(IBA)+0.1 mg/L GA3+300 mg/L LH+15 g/L蔗糖+9.0g/L琼脂,pH5.8。采用该方法,萌发期和成苗期分别比文献报道缩短了5 d和6 d;建立了美洲商陆茎尖组织培养实验体系。