36份马棘种质资源抗旱性评价

【目的】分析不同程度的干旱胁迫处理对马棘生理指标的影响,探索其抗旱生理响应特征,为马棘抗旱种质筛选和遗传改良提供参考依据。【方法】以重庆地区广泛收集的36份野生马棘种质资源为试验材料,采用盆栽培养的方式待马棘幼苗生长至第90天时开始干旱处理,分别在胁迫0 d(对照组CK,土壤相对含水量为田间持水量的80%~85%)、胁迫7 d(中度干旱,土壤含水量为田间持水量的40%~50%)和胁迫14 d(重度干旱,土壤相对含水量为田间持水量的20%~25%)时测定各处理下马棘叶片的渗透调节物质含量、相对含水量和抗氧化酶活性,利用抗旱系数结合隶属函数和聚类分析法对马棘的抗旱性进行综合评价。【结果】在干旱胁迫下,36份马棘种质的生理响应变异丰富,不同种质的抗旱能力差异显著。通过对同一指标的均值比较分析发现,与对照相比,渗透调节物质丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)和脯氨酸(Pro)含量随着干旱程度增加而上升;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随着干旱程度增加而呈“凸”字形变化;相对含水量(RWC)随着干旱程度增加而降低。7个检测指标中,POD活性的变异系数最大,而RWC的变异系数最小。通过隶属函数、综合D值和聚类分析可将36份马棘种质的抗旱能力分为抗旱型(8份种质)和敏感型(28份种质)两类。通过对两种类型种质的生理指标分析发现,抗旱型种质的抗氧化酶活性和渗透调节物质Pro含量高于敏感型种质。【结论】干旱胁迫下36份马棘种质资源的生理响应具有丰富的多样性和变异,通过综合评价分析初步筛选出8份抗旱型马棘种质。

高温和液氮处理对马棘种子萌发能力的影响

马棘为豆科木兰属多年生小灌木,具有较高的饲用及生态价值,但自然条件下种子的发芽率低,研发提高马棘种子萌发能力的技术措施,将为马棘的推广应用提供重要支撑。本试验以2022年收获的马棘种子为试材,进行不同时间的高温(60℃)、液氮及其组合预处理,并开展发芽实验。其中,液氮和高温分别设计了4个种子处理时间,液氮处理的时间分别为0.5、1、2、5min;高温(60℃)处理的时间分别为10、30、60、180min;组合处理包括先高温后液氮处理及先液氮后高温处理两种方式;试验处理有自然萌发条件下的对照(CK)、8个单一处理及32个组合处理,共计41个。种子发芽周期结束后计算种子发芽率、发芽势、发芽指数及平均萌发时间,并利用隶属函数的方法评价不同处理对马棘种子发芽能力的影响。马棘种子自然条件下发芽率为55%,不同时间高温处理对种子发芽率的提升作用不显著(P>0.05);用液氮处理马棘种子1min后,发芽率可达78.5%,显著高于CK(P<0.05);先高温后液氮组合处理中,高温30min+液氮5min、高温60min+液氮2min两处理发芽率可达80%;先液氮后高温组合处理中,液氮1min+高温60min发芽率最高,可达82.5%,比CK发芽率高27.5%。液氮1min+高温60min处理,能显著提高马棘种子的发芽能力,且该方法处理种子,操作简单,耗时短,生产实用性强,值得推广。

不同浸种方法对马棘种子萌发的影响

马棘种子以播种繁殖为主,其种子硬实率高,生活力和发芽率低。本试验通过将马棘种子浸泡在初始温度为70℃、80℃、90℃、100℃的蒸馏水中,自然冷却后继续浸泡的总时间分别为4h、8h、16h、24h;98%H_(2)SO_(4)溶液对马棘种子浸泡不同时间(1min、3min、5min、7min);20%、25%、30%、35%、40%的NaOH溶液分别浸泡马棘种子1h,对以上3组试验处理后的种子测定其发芽势、发芽率、发芽指数、发霉率以及腐烂率,确定不同处理对马棘种子萌发的影响。结果表明:80℃浸泡16h,马棘种子的发芽势(26.67%)、发芽率(54.00%)、发芽指数(23.31)高于其他处理;H_(2)SO_(4)浸泡马棘种子3min时发芽势(54.00%)、发芽率(62.67%)、发芽指数(32.09)高于其他处理;35%NaOH处理马棘种子,发芽势(22.00%)、发芽率(48.00%)、发芽指数(20.28)高于其他处理。综合比较马棘种子发芽效果最佳的3种处理,H_(2)SO_(4)浸泡3min显著高于其他处理(P<0.05),80℃浸泡16h处理次之。

PEG模拟干旱对马棘种子萌发特性及抗旱性研究

了解马棘种子在干旱条件下萌发情况及耐旱性,可为生态修复提供一定的理论参考。试验利用不同质量浓度PEG-6000溶液(5%、10%、15%、20%、25%)模拟干旱胁迫,对马棘种子的萌发特性及抗旱生理指标进行了研究。结果表明:①马棘种子随着PEG-6000质量浓度的不断增加,发芽进程减缓,其发芽率、发芽势与活力指数均呈先升后降趋势,而其发芽指数、萌发胁迫指数及萌发抗旱指数均随PEG胁迫的加剧不断下降。②随PEG-6000质量浓度的不断增加及胁迫时间的延长,马棘种子的POD活性、CAT活性与MDA含量均先升后降,分别在PEG-6000质量浓度为10%、15%、15%时达最大值。在PEG-6000质量浓度为0(CK)、5%、10%、15%时,马棘种子MDA含量随干旱胁迫时间的延长不断增加,而PEG-6000质量浓度为20%与25%时,其MDA含量先升后降,且在第9天达到峰值。轻度干旱(5%PEG-6000质量浓度)可促进种子萌发;中度干旱(10%PEG-6000质量浓度,15%PEG-6000质量浓度)条件下种子萌发虽受抑制但发芽率仍能达到60%以上,表现出了较强的耐旱性能;重度干旱(20%PEG-6000质量浓度,25%PEG-6000质量浓度)条件下种子萌发受到严重抑制,生理代谢受损较为严重。

马棘皮的生药鉴定

本文对马棘皮的药材性状、横切面及粉末的显微特征、化学成分系统预试、生物碱薄层色谱等方面进行了研究,为该药的临床应用、质量标准制定及进一步开发利用提供资料。

马棘种子发芽及人工加速老化测定标准化研究

以水土保持植物马棘Indigofera pseudotinctoria如种子为研究对象，针对其质量检测存在的问题，确定适宜的发芽和加速老化条件。在发芽试验中，设置15～25、15～30、15～35、20～30、20～35、25～35、20、25、30、35℃共10种温度处理，光照设8h光照和24h黑暗2个处理；在加速老化试验中，设置39、41、43、45℃共4个温度水平和24～96h之间的7个时间处理。研究结果表明：不同光照和温度条件下马棘种子发芽率不同，在8h光照和24h黑暗适宜发芽的条件均为恒温25℃或变温20～30℃，种子发芽对光照不敏感，但黑暗条件会导致种苗黄化，温度和光照间存在互作效应。初次发芽计数时间为7d，末次发芽计数时间为14d。加速老化最适条件为43℃、72h，且老化温度和时间存在互作效应。

马棘的γ辐照效应与彩叶突变选育

用0～450Gy 8种剂量60Coγ射线辐照马棘干种子,研究表明:150Gy以下低剂量辐照对种子具有刺激效应,350Gy以上的高剂量具有显著的抑制作用,200～450Gy之间时,剂量与出苗率、成苗率和苗高显著相关,综合考虑苗高和成苗率,初步认为马棘种子辐照以300Gy为佳。经300Gy辐照诱变2代出现黄色、白色、虎斑、紫色等4大类型的10种叶色变异,尤以黄色突变谱最丰富。并对比分析了黄色、紫色和银白3种叶色突变体材料的物候期、成枝量、分枝长度、主干花序数、结荚果数、成熟种子数、耐逆性与适应性等特征特性。

高黄酮马棘突变体选育及其提取物抗氧化研究

采用300Gy的60Coγ射线诱变马棘干种子,成功选育了高黄酮含量的突变体MJ-HF1。各个组织中,MJ-HF1的黄酮含量均高于野生型,尤以种子和叶片中的黄酮含量为高,分别是野生型的5.89倍和1.46倍。抗氧化试验表明,马棘突变系黄酮提取物给药30d后能降低老龄小鼠脂质过氧化物代谢产物丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量和升高老龄小鼠超氧化物歧化酶(Superoxide dismutasv,SOD)的活力。

不同处理方法对马棘种子发芽的影响

采用不同温度、不同强度碱溶液和浓硫酸不同浸泡时间处理马棘种子。试验表明,不同处理方法对马棘种子发芽效果有显著影响,60～80℃的温度处理可显著提高马棘种子的发芽势、发芽指数和活力指数,超过一定温度(90℃)则远远不如对照(20℃);碱溶液处理以pH 9处理效果最好,但碱溶液处理效果并不显著;浓硫酸处理以浸泡20 min效果最好,其发芽率、发芽势、发芽指数、简化活力指数和活力指数均为各处理最高值。通过种子生活力和种子硬实率的测定,认为硬实是造成马棘种子发芽率低的主要原因。

马棘石油醚部分化学成分研究

目的研究马棘Lndigofera pseudotinctoria Mats.枝叶石油醚部分的化学成分。方法运用溶剂萃取、反复硅胶柱色谱、重结晶等分离纯化,根据理化性质、NMR谱数据及与对照品共薄层色谱鉴定化合物的结构。结果从马棘枝叶中分离鉴定6个化合物:羽扇豆-20(29)-烯-3-酮(Ⅰ),木栓酮(Ⅱ)3,β-乙酰氧基-齐墩果-12-烯-11-酮(Ⅲ),3β-羟基-5-烯-欧洲桤木烷醇(Ⅳ),β-谷甾醇(Ⅴ),正三十烷醇(Ⅵ)。结论所有化合物均为首次从马棘枝叶中分离得到。

马棘不同提取部位对小鼠镇痛作用的研究

目的研究马棘(Indigofera PseudotinctoriaMatsum,IPM)不同提取部位对小鼠的镇痛作用。方法用两种不同提取方法(溶剂萃取法和大孔吸附树脂梯度洗脱分离法)对马棘进行提取,制备样品,通过小鼠醋酸扭体法(acetic acid writ-hing,AW)及热板法(hotplate,HP)筛选镇痛有效部位。结果溶剂萃取法(solvent extraction,SX)和大孔吸附树脂梯度洗脱分离法(gradient elution separation with macroporous resin,MGS)所提取样品均对醋酸引起的小鼠扭体反应有明显的抑制作用;SX提取物镇痛有效物质主要集中在正丁醇部分、石油醚部分、水部分;MGS提取物能明显延长小鼠热板的痛阈时间,其镇痛有效物质主要集中在300 ml.L-1和900ml.L-1的乙醇洗脱部分以及沉淀物部分。结论马棘对实验小鼠具有明显的镇痛疗效;初步筛选了马棘镇痛作用有效部位的研究方法。

三个马棘突变体营养品质和利用价值的比较研究

以野生型马棘为对照,对比研究了紫叶、黄叶和高黄酮三个突变体的主要营养品质。结果表明:高黄酮突变体叶片的蛋白质含量为26.54%,比野生型高24.31%,粗纤维含量比野生型低18.92%,铁、铜、锰、锌含量分别比野生型高72.34%、7.02%、21.01%和38.75%,氨基酸总量(TAA)、必需氨基酸(EAA)分别比野生型高27.85%和27.68%;紫叶和黄叶突变体蛋白质含量低于野生型,含钙量分别比野生型提高15.22%和25.46%。研究结果表明,高黄酮突变体具有很高的饲用价值,紫叶和黄叶突变体也同样具有一定的饲用价值。

高产、高蛋白与低纤维马棘突变体的筛选鉴定

野生马棘植株低矮,叶片窄小,生物产量低,且可食性较差,但与玉米、苜蓿和高粱等主要饲料作物相比,马棘的饲料应用具有广适性、耐逆性和低种植成本的技术优势。本研究旨在利用诱变方法提高马棘的产量、营养和可食性,采用300Gy的60Co-γ射线诱变马棘干种子,筛选获得了高产、高蛋白质、低纤维含量的突变体MJ-HPLF1。MJ-HPLF1叶片的蛋白质含量显著增加,比野生型平均高30%以上;粗纤维含量明显降低,比野生型平均低20%以上;鲜草和干草产量都为野生型的2倍以上。

马棘种质创新与高效利用研究

综述了马棘的研究现状、生物学特性,提出了马棘种质创新的研究方法、高效利用的途径和发展方向。

马棘对CCl_4肝损伤小鼠L_3T_4及LYt-2细胞的影响

用四氯化碳造成小鼠急性肝损伤模型。其中治疗组每天皮下注射马棘液0.1ml/10g,连续7日,各组小鼠均于第8日眼眶取血检测 L_3T_4和 LYt-2细胞。结果揭示 CCl_4对 LYt-2细胞作用不明显,马棘具有提高 L_3T_4及 LYt-2等 T 细胞亚群数量的作用。

马棘70%醇提取物对小鼠巨噬细胞低密度脂蛋白受体表达的影响

目的探讨马棘70%醇提取物(IPM)的抗动脉粥样硬化作用及机制。方法用不同浓度的马棘、肝素孵育体外培养的小鼠单核巨噬细胞RAW 264.7 12 h后,加入氧化低密度脂蛋白(OX-LDL)作用,用免疫组化和逆转录聚合链反应(RT-PCR)分别检测IPM对低密度脂蛋白受体(LDL-R)蛋白和mRNA表达的影响。结果马棘能明显降低小鼠单核巨噬细胞RAW 264.7的LDL-R蛋白和mRNA表达,且对OX-LDL引起的LDL-R表达降低有保护作用。结论马棘具有降低巨噬细胞LDL-R的表达和逆转OX-LDL的作用,这可能是其抗动脉粥样硬化的重要作用机制。

三个饲用马棘品种的钙及其他营养物质含量比较研究

马棘是牛、羊等食草性动物的优质青饲料,种植马棘非常契合慈溪市发展农牧结合生态环保畜牧业的方向。现以野生型马棘为对照,对4个马棘品种盛花期茎叶中Ca、Fe、粗蛋白、氨基酸等营养物质的含量进行比较分析。结果表明,虎斑新品系马棘可作为补充微量元素和优质蛋白的饲用原料,黄色系马棘可作为补充钙质的重要饲用原料。

优质饲用青饲料——马棘

马棘系豆科木蓝属多年生小灌木,对马棘进行饲用性研究非常契合慈溪市发展农牧结合生态环保畜牧业的方向。现对马棘的生物学特性、营养成分、栽培技术要点等进行了叙述,并对其在饲用性方面的价值进行了着重分析,认为马棘是牛、羊等食草性动物的优质青饲料。

马棘和甜象草的混合青贮试验

目的为了探讨马棘和甜象草不同比例处理对青贮品质的影响,对马棘和甜象草混合青贮提供理论依据和技术支撑。方法本试验分7个不同比例处理进行了甜象草与马棘混合青贮每个处理3个重复,青贮35d进行感官评定和相关指标的测定。结果①感官综合评价第7组评分等级为一般,其余组均为优良。以第3和第4组混合比例综合评分均为良好。②混合比例对能量、粗蛋白、中性洗涤纤维均有显著的影响。随着甜象草比例的提高,能量逐渐下降,粗蛋白逐渐降低,中性洗涤纤维逐渐升高,酸性洗涤纤维呈下降趋势。结论综合感官评定及实验室测定指标的结果,以第4组70%甜象草30%马棘最为适宜。

新优小灌木马棘的发芽试验

分别采用热水、温水和冷水对马棘种子进行浸种,试验结果表明,种子发芽率分别为88.3%、74.7%、71.3%,发芽势分别为72.0%、42.7%、43.3%,通过方差分析可以看出,三种不同水温浸种处理马棘发芽率和发芽势差异都非常明显,通过SSR测验得出热水浸种处理可以显著提高马棘的发芽率和发芽势。