氟啶酮与赤霉素组合对沙米种子萌发与出苗的影响

种子萌发出苗是流动沙丘先锋植物沙米(Agriophyllum squarrosum)成功实现自然更新的关键环节,也是制约其人工栽培的重要因素。选取当年采收的沙米种子为试验材料,研究了氟啶酮(fluridone,FL)不同浓度、浸种时长以及与赤霉素(gibberellin,GA3)组合对沙米种子萌发和出苗的影响,筛选有效促进沙米萌发和出苗的FL+GA3组合。研究结果表明,FL溶液浸种能有效打破沙米种子的休眠,其浓度大小和浸种时长决定沙米种子萌发速度的快慢和发芽率的高低,0.1%~10%浓度范围内沙米种子发芽率随FL浓度增大而逐渐提高;3~24 h浸种时间内沙米种子发芽率随时长逐渐增大,浸种时长在24 h发芽率达到最高。单一FL适宜浓度为5.0μmol·L−1,浸种时长为24 h。在FL溶液加入GA3后,协同作用不仅提高了低浓度FL溶液的出苗率,也解决了单一FL溶液处理幼苗死亡率高的问题。优选出5.0μmol·L^(−1)FL+2.0 g·L^(−1)GA3组合,该组合处理后,沙米种子的发芽率提高,发芽速度加快,且幼苗的保存率也达到最高,可为沙米大田人工栽培提供理论依据和技术支撑。

HPLC法测定蒙药沙蓬茎、叶、花中槲皮素和异鼠李素的含量

目的建立蒙药沙蓬茎、叶、花中槲皮素和异鼠李素的含量,分析槲皮素和异鼠李素在沙蓬不同部位的分布情况。方法采用高效液相色谱法(HPLC)测定槲皮素和异鼠李素的含量。结果槲皮素和异鼠李素分别在0.0107~0.5336μg、0.0421~2.1038μg范围内与峰面积具有很好的线性关系,回收率分别为100.06%、102.59%,相对标准偏差(RSD)分别为1.52%、1.67%(n=6),沙蓬茎、叶、花中槲皮素和异鼠李素的总量依次为叶>花>茎。结论该方法精密度高,分离度好,可用于蒙药沙蓬茎、叶、花中槲皮素和异鼠李素的含量测定。

沙米面包配方优化及其品质研究

以沙米粉和小麦粉为主要原料,开发一款沙米面包(SMMB)。本文以比容和感官评价为指标进行单因素和响应面试验,以获得SMMB面包的最佳配方。利用质构仪、色差仪以及气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)技术对优化条件下SMMB和普通面包(BMB)的质构、色泽及风味进行比较。结果表明:当混合粉中沙米粉占比量为19.1%,并以混合粉总量为基准,添加2.5%酵母、14.5%白砂糖、10%黄油、1%食用盐、0.5%改良剂以及50%水,此条件下制作的SMMB色泽金黄,形态饱满,内部组织细腻均匀无大空洞,具有沙米的独特风味,感官评分最高为86.96分。与BMB相比,SMMB亮度下降,红度和黄度升高,色泽明显改变;硬度、内聚性和弹性增加;两种面包主要风味物质种类相似,但SMMB中醇类、醛类和酮类物质相对含量较高,酯类和杂环类物质则低于BMB,从而赋予SMMB更高的醇香、柑橘香、青草香和麦芽香味,而酯香、坚果味和烘烤味则较低。研究结果为沙米在面包中的应用提供了理论参考。

AsmiR156:沙蓬干旱记忆分子调控网络的潜在枢纽

为探索miRNA-mRNA如何参与沙蓬干旱响应和干旱记忆,选择沙蓬干旱敏感生态型AEX为植物材料,开展3轮干旱-复水循环实验后进行转录组和sRNA测序。分别鉴定出341个和7858个响应干旱胁迫的沙蓬miRNA(DEMIs)和mRNA(DEMs)。DEMI-DEM调控网络构建表明,24个沙蓬DEMIs参与调控1423个DEMs,这些靶基因主要参与细胞分化功能。鉴定出两个干旱记忆miRNA(DMMIs)miR156和miR6173,分别调控11个和6个干旱记忆基因(DMGs)。miR156的靶基因包括3个转录因子(TF)AsRWP-RK、AsC3H11和AsWRKY33;miR6173的靶基因包括两个GST(谷胱甘肽S转移酶)。在先前的研究中,AsC3H11和AsWRKY33作为TF分子开关参与沙蓬干旱记忆分级调控网络,因此,沙蓬miR156可作为“miRNA-转录因子-功能基因”网络的候选枢纽。研究解析了沙蓬干旱响应和干旱记忆的分子调控基础,将为荒漠植物中的抗逆遗传资源开发提供理论依据。

山东藜科沙蓬属植物新纪录种——沙蓬

沙蓬是藜科一年生草本植物,由于种子萌发快、根系发达及生长迅速等特点,其适应干旱能力极强,能在干旱和荒漠地区生长,可防风固沙,因而具有重要的生态意义。另外,沙蓬种子富含各种微量元素、蛋白质、淀粉、黄酮、皂苷和多酚类化合物等,食用和药用价值高。2023年9月,在进行山东省草本植物资源调查时,在山东省烟台市莱州市发现一种沙蓬属植物,经鉴定为沙蓬(Agriophyllum squarrosum(L.)Moq.),是山东新纪录植物。

基于堆积试验的沙蓬种子离散元仿真参数标定

为了获得沙蓬种子仿真播种过程所需的参数,通过物理堆积试验与仿真堆积试验相结合的方法对沙蓬种子的离散元仿真参数进行标定。首先,对沙蓬种子相关物性参数进行了测定,建立其离散元模型,并利用物理堆积试验获得沙蓬种子的堆积角为45.995°。其次,采用Plackett-Burman试验进行仿真堆积试验,筛选出对堆积角影响显著的参数为:沙蓬种子之间恢复系数、沙蓬种子之间滚动摩擦系数、沙蓬种子与ABS板间静摩擦系数。然后,根据最陡爬坡试验确定显著参数的取值范围;设计二次正交旋转组合试验,建立堆积角相对误差与显著参数的二阶回归方程,得到离散元仿真最佳参数组合:沙蓬种子之间恢复系数为0.529、沙蓬种子之间滚动摩擦系数为0.057、沙蓬种子与ABS板间静摩擦系数为0.629。最后,将最佳参数组合的值进行仿真堆积试验验证,得到仿真试验堆积角为46.740°,与物理堆积试验相对误差为1.62%,表明最佳参数组合选取合理,可为沙蓬种子播种机械离散元仿真参数设置及优化设计提供参考依据。

不同发酵时间对沙米甜醅营养、感官品质及其酚类物质抗氧化活性的影响

为促进沙米作为食品原料的开发利用,以其为材料进行甜醅制作,探究不同发酵时间对沙米甜醅营养、食用品质及其酚类物质抗氧化活性的影响。结果表明,不超过12 h的短时发酵处理对沙米成分没有显著性(P>0.05)影响;处理时间大于12 h后,沙米甜醅的总酸、还原糖含量随处理时间延长显著增大(P<0.05),两者均在48 h后出现下降趋势,而游离氨基酸、总酚含量及其DPPH清除率一直呈现显著(P<0.05)升高趋势;36 h及以上的发酵处理可使沙米淀粉中抗性淀粉含量相比对照显著(P<0.05)增大,快速消化淀粉显著(P<0.05)降低;发酵处理使得沙米色泽偏红偏黄,饱和度增高;感官评价表明发酵48 h的沙米甜醅食用品质最佳。

不同外源激素处理对沙米种子萌发及胚根生长的影响

为研究不同外源激素对沙米种子萌发及胚根伸长生长的影响,以民勤沙区采集沙米种子为试验材料,研究不同浓度赤霉素(GA 3)和氟啶酮(FL)两种外源激素及其混合叠加液对沙米种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根生长速度等指标的影响。结果表明:除T_(6)和T_(2)两个处理的发芽率小于CK(对照)外,其他处理均能有效地促进沙米种子的萌发,各处理按发芽率高低排序为T_(14)>T_(9)>T_(5)>T_(10)>T_(15)>T_(1)>T_(4)>T_(13)>T_(12)>T_(11)>T_(8)>T_(7)>T_(3)>CK>T_(2)>T_(6);FL浓度为0.1~5 mg/L,随着浓度的增加种子发芽率也在增加,浓度为10 mg/L时种子发芽率低于5 mg/L;0.5 mg/L的FL溶液浸泡处理沙米种子,浸泡时间为3~24 h,随着浸泡时间的增加,种子的发芽率在增加,但浸泡3 h(T_(2))破除休眠效果差,种子的发芽率低于对照,浸泡6 h以上破除休眠效果明显;GA 3+FL的混合叠加液处理沙米种子,破除休眠效果最佳,叠加液处理后24 h种子的发芽率均大于50%,最高发芽率达83%,36 h发芽率均≥70%,48 h发芽率已大于80%,T_(14)处理效果最佳,种子的发芽率达100%,发芽势达100%,发芽指数达30.86;不同处理分别在24、36、48 h时间段种子的发芽率存在较大差异,不同浓度外源激素破除沙米种子休眠促进发芽的时间不同;不同浓度外源激素处理沙米种子12 h后种子胚根均能快速伸长生长,且胚根的长度与萌发时间呈极强线性相关关系(R 2>0.8),胚根长y和生长时间x可以用线性关系式y=ax+b表达。通过研究不同外源激素处理对沙米种子萌发及胚根伸长生长的影响,筛选出适宜浓度的外源激素处理方法,可为沙米的种苗培育、人工驯化栽培提供一定的理论基础及数据参考。

河西走廊东段不同生境对沙米形态结构及生物量分配的影响

为揭示荒漠地区1 a生植物对环境变化的响应机制及适应策略,于2020年以甘肃民勤县、武威市和古浪县生境的沙米为对象,对其形态结构、生物量分配及与环境因子的相关性进行了研究,结果表明:(1)古浪县年均气温、年均日照时数和土壤日均温度均最低,分别为6.81℃、2669 h和16.22℃,武威市均最高,分别为8.58℃、2873.4 h和22.94℃;古浪县土壤含水量、土壤粉粒和土壤速效磷均最高,分别为4.53%、17.51%和6.81 g·kg^(-1),民勤县均最小,分别为1.46%、7.19%和5.55 g·kg^(-1);古浪县沙米株高、冠幅及根长均最高,分别为70.63、54.24 cm和96.15 cm,民勤县均最小,分别为62.40、46.77 cm和86.31 cm。(2)古浪县沙米根生物量和质量分数及根冠比均最高,分别为7.56 g、15.98%和0.291;不同生境根-茎、根-叶、根-花、叶-茎、花-茎和花-叶生物量均是α<1的异速生长关系。(3)3个生境中,株高和根、茎、叶、花生物量均呈显著或极显著正相关,与根冠比呈显著或极显著负相关;根生物量、根冠比与年均气温、土壤日均温度呈极显著负相关,与土壤有机质、全氮、含水量、粉粒呈显著或极显著正相关;年均日照时数、年太阳总辐射和叶、花生物量之间呈显著或极显著负相关。由此说明,古浪县生境土壤含水量和肥力较好,沙米生长良好。沙米的形态特征与个体生物量间协同变化,沙米地下生物量积累速率大于地上生物量,生殖器官大于营养器官。

外源激素对沙米(Agriophyllum squarrosum)种子萌发的影响

为了筛选促进沙米种子萌发的最佳外源激素处理方法,用不同浓度的赤霉素(GA_(3)、GA_(4+7))和ABA合成抑制剂氟啶酮(FL)进行浸种实验,分析外源激素浸种浓度和浸种时间对沙米种子萌发的影响。结果表明:(1)浓度为1.6 g/L GA_(3)、0.4 g/L GA_(4+7)和5.0μmol/L FL浸种效果最好,发芽率分别为93%、82%和100%,总体效果FL>GA_(3)>GA_(4+7)。(2)在适宜浓度下,0~24 h浸种时间内沙米种子的发芽率均随着外源激素浸种时间的延长呈增加趋势,浸种24 h发芽率最高。(3)在相同浸种时间下,FL浸种萌发率均高于GA_(3)和GA_(4+7),FL能更快破除种子休眠,促使种子快速萌发。总之,外源激素浸种不仅能提高沙米的萌发率,也极大地缩短了沙米种子的萌发进程。

巴丹吉林沙漠东南缘沙米群落分布与土壤因子的关系

基于野外样地调查资料,运用数量分类与排序的方法,对巴丹吉林沙漠东南缘沙米群落分布与土壤因子的关系进行探讨,以期为沙米人工驯化栽培提供理论支撑。结果表明:沙米群落共包括植物种21个,其中苋科8个种,禾本科、菊科各3个种,柽柳科2个植物种,蒺藜科、豆科、茄科、蓼科、白花丹科各1个植物种。双向指示种分析(TWINSPAN)将沙米群落分为7个群丛。群丛Ⅰ到群丛Ⅶ的变化过程中,土壤水分由5.12%逐渐降低至1.01%;土壤粘粒含量由6.32%逐渐降低至2.53%。群丛Ⅰ土壤砂粒含量由78.25%逐渐增大至群丛Ⅵ的89.84%和群丛Ⅶ的87.78%。各群丛土壤有机质、全氮、速效磷、pH、电导率呈波动变化。典范对应分析(CCA)结果表明,土壤因子解释30.8%的沙米群丛总变差,解释贡献率大小排序为土壤水分(6.8%)>pH(5.3%)>速效磷(4.4%)>有机质(4.4%)>全氮(3.6%)>土壤粉粒(2.3%)>土壤电导率(2.2%)>土壤砂粒(1.9%)。其中,土壤水分、pH、有机质、速效磷是影响沙米群落分布的重要环境调控因子。沙米人工栽培过程除了保证正常的水分供应外,还应注重土壤有机质和速效磷的补充。

固沙先锋植物沙蓬的研究进展和展望

沙蓬(Agriophyllum squarrosum)作为重要的流动沙地先锋植物,具有种子萌发快、根系发达且生长迅速等特点。沙蓬种子富含蛋白质、黄酮、皂苷以及多酚类等次生代谢产物,具有极高的食用和药用价值。研究学者多关注沙蓬分布规律、环境适应性、种子库和种子萌发等方面,近年来,逐渐重视沙蓬种子的营养和药用价值方面的研究,这对促进沙区经济和生态双重发展具有显著作用。本文回顾和总结了沙蓬作为沙区生态建设者和经济建设者的研究现状,并对未来研究重点方向进行了展望。

沙米总黄酮对1型糖尿病小鼠氧化应激的调节作用

目的研究沙米总黄酮(total flavonoids of Agriophyllum squarrosum,ATF)对1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)小鼠糖脂代谢和氧化应激作用。方法采用单因素实验和响应面法优化ATF的最佳提取条件,研究ATF体外抗氧化活性及其对T1DM小鼠糖脂代谢和氧化应激作用。结果当乙醇浓度为83%、液固比34:1(mL/g)、提取时间65 min、提取温度50℃,ATF提取得率为(21.98±0.11)mg/g;ATF在体外表现出良好的抗氧化能力,ATF可显著降低T1DM小鼠总胆固醇(total cholesterol,TC)和甘油三酯(triglyceride,TG)水平,肝和肾脏系数显著降低,总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性显著升高,丙二醛(malonyldialdehyde,MDA)含量显著降低。结论ATF可有效改善小鼠糖脂代谢、器官系数和抗氧化酶,从而减少对肝组织的损伤。本研究结果可为沙米在开发辅助降糖功能食品和改善糖尿病方面的应用提供理论参考。

差巴嘎蒿幼苗对沙埋的生态适应和生理响应

沙埋对于沙漠植物存活和生长影响的研究文献已有很多,但迄今有关沙漠植物对于沙埋生理生态适应的研究还很少见有报道。差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)广泛分布于我国半干旱沙地中,是流动半流动沙地的优势种。为了解沙生植物对沙埋的生态适应及其生理响应,2010—2011年在内蒙古科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下差巴嘎蒿幼苗的存活率、株高等生长特性和渗透调节物质含量,保护酶活性和膜透性的变化,得到以下结果:沙埋对差巴嘎蒿幼苗的存活与生长有着显著影响,特别是沙埋深度超过其株高后,其存活率和高生长受到严重抑制,但和非沙生植物相比,差巴嘎蒿幼苗具有很强的耐沙埋能力,即使沙埋深度达到其株高的200%时仍有部分幼苗存活。随着沙埋深度的增加,差巴嘎蒿幼苗叶片含水量没有显著变化,但过氧化物歧化酶活力降低,过氧化物酶活性增强,过氧化氢酶活性变化不明显,脯氨酸含量增加,可溶性糖含量下降,丙二醛含量下降,膜透性增强。和水分、盐分胁迫不同,沙埋并未造成差巴嘎蒿幼苗的水分亏缺,沙埋胁迫下差巴嘎蒿幼苗死亡率增加、生长受到抑制的主要原因是沙埋导致植物光合面积下降,沙埋叶片无法进行正常呼吸和部分幼苗无法破土生长,但沙埋胁迫下脯氨酸含量的和过氧化物酶活性增强分别在渗透调节和保护细胞膜免受损伤中起到了关键作用。

沙米表型可塑性对土壤养分、水分和种群密度变化的响应

研究了土壤营养、土壤水分和种群密度等环境因素对沙米表型可塑性的影响.结果表明:土壤营养、土壤水分和种群密度对沙米的形态特性和生物量具有显著影响;随着土壤营养的增加,沙米的根冠比从0.135减小到0.073,但与土壤水分和种群密度无显著相关关系.对土壤营养和土壤水分变化响应的沙米繁殖分配可塑性是"真正的可塑性";沙米繁殖分配与土壤营养呈负相关,与土壤水分呈正相关;在高土壤营养或低土壤水分条件下,沙米的繁殖分配随个体大小变化的速率较大;种群密度对沙米的繁殖分配无影响,其繁殖分配主要受个体大小的制约.在3个环境因素中,土壤营养对沙米形态特性和生物量特性的可塑性影响最大.

沙米种子营养成分的测定与分析

以野生植物沙米Agriophyllum squarrosum种子为材料,测定粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、淀粉、氨基酸和主要矿物质元素的含量。结果显示:沙米种子的蛋白质和粗纤维含量处于中等水平,脂肪含量明显高于其他粮食作物,人体必需氨基酸中苏氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸含量较大幅度的高于主要粮食作物和一些保健作物产品,5种矿物质元素中镁、钾、锌的含量较高。

沙蓬—流动沙丘先锋植物的研究

沙蓬(Agriophyllum squarrosum)是流动沙丘的先锋植物。本文以内蒙东部奈曼旗沙地的沙蓬为样本,分析和研究了它的发芽规律,生长特点,生物量和其在群落中的地位。

沙埋对沙米幼苗生长、存活及光合蒸腾特性的影响

沙米(Agriophyllum squarrosum)是藜科沙蓬属1年生沙生植物,广泛分布于我国各主要沙漠和沙地中。为了解沙埋对沙米生长、存活和光合蒸腾特性影响,2010—2011年在科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下沙米幼苗高度、存活率、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的变化,结果表明:沙米具有极强的耐沙埋能力。埋深为株高25%时,沙米幼苗存活率和株高显著增加,埋深为株高50%—100%时,其株高和存活率虽有下降,但与非沙埋对照差异不显著。当沙埋深度超过株高后,其株高和存活率急剧下降,但沙埋达到株高266%时仍然有部分幼苗存活。沙埋第5天,随着沙埋深度的增加,沙米幼苗的光合速率缓慢下降,蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均呈波动式变化。随着沙埋时间的延长,和对照相比,沙米幼苗的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随沙埋深度增加而大幅度下降,但水分利用效率仍呈波动式变化。沙埋第15天时其光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率分别较非沙埋对照下降了86.7%、89.0%、90.0%和4.2%。相关分析表明,沙米幼苗的存活率和高生长与其光合速率、蒸腾速率、气孔导度变化呈显著正相关,而其光合速率、蒸腾速率、气孔导度之间也呈显著正相关,但与水分利用效率的相关性未达到显著水平。沙埋胁迫下沙米幼苗存活率下降和生长抑制不仅源于沙埋造成幼苗顶土困难和光合面积减少,光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降也是重要原因。

沙蓬种子的生活力测定和休眠破除方法

研究了四唑液质量分数和染色前预处理对沙蓬(Agriophyllum squarrosum)种子生活力测定的影响,以及不同预处理方法破除沙蓬种子休眠的效果。结果表明,染色前刺破种皮法可缩短沙蓬种子四唑染色时间,以1.0%四唑溶液染色14～18h效果最佳。种皮刺破法亦可有效地破除沙蓬种子的休眠,种子吸胀7d后刺破种皮,各种样第2天种子即迅速萌发,第7天发芽率平均达92%,较未刺破种皮平均发芽率提高47%。

GA_3处理对流动沙丘先锋植物沙米(Agriophyllum squarrosum)种子萌发的影响

作为一种重要的植物生长调节激素,GA_3在植物生长发育过程中起着重要作用。为探索破除沙米种子休眠的方法,研究了不同区域、不同年份沙米种子萌发对GA_3处理的响应。结果表明:1)不同区域沙米种子在GA_3作用下,沙坡头种子的发芽率、发芽势最高,高达100%,民勤种子的发芽率最低,最高仅为44%;在各处理中,GA_3最佳浓度梯度为1.5-2.0g·mL^(-1),在此处理下的种子发芽率高达100%;2)不同年份的沙米种子在GA_3作用下其发芽率、发芽势表现为2006年>2005年>2004年>1997年,表明种子寿命会随着时间的增加而下降;3)在不同浓度GA_3处理下,不同区域或不同年份间种子发芽率差异显著(p<0.05)。表明GA_3可以破除沙米种子的休眠,对种子的萌发具有显著促进作用。