Photosynthetic Characteristics of Clerodendrum trichotomum Thumb. Responses to Drought, Salt and Water-logging Stresses

In order to reveal the photosynthetic characteristics of C. trichotomum responses to drought, salt and water-logging stresses, one-year-old potted seedlings were taken as materials, and the several stresses including natural drought, submergence stress, water-logging and different salt treatments （0.2%, 0.4%, 0.6% and 0.8% NaCl） were carried out on August 15, 2012. The morphological and photosynthetic characteristics were observed and determined. The results showed that adverse enviromental stress had a significant effect on the morphological changes and photosynthetic characteristics of C. trichotomum. On the 14th day after natural drought, the leaves wilted and could not recovery at night, and 60% of the seedlings could recover after re-watering. From the 7th day to the 10th day after submergence stress treatment, the 2nd and the 3rd leaves at the base of 60% seedling turned yellow and the lenticels were observed. At the early stage of water-logging stress, white lenticels appeared at the base of seedlings, and the leaves wilted, chlorina and fallen off on the 8th day. A large number of leaves fallen off under 0.6% NaCl or more salt stress, and even the whole plant died. The chlorophyll content, net photosynthetic rate （Pn） and transpiration rate （Tr） decreased gradually with the stress process, such as 8 days after natural drought, less than 0.4% salt stress and water-logging stress, but the changes were not significant compared with those of the control. With the increase of the stress intensity and the prolonged time, the changes of photosynthetic index were significant. All the results indicated that C. trichotomum had a certain degree of tolerance to drought, water and salt, but it was not suitable for living, in water-logging condition for a long time.

海州常山(Clerodendrum trichotomum)提取液对凤眼莲(Eichhornia crassipes)生长的抑制作用

研究海州常山(Clerodendrum trichotomum)的2种提取液对入侵性水生杂草凤眼莲(Eichhornia crassipes)叶片的抑制作用,并通过测定凤眼莲叶片的叶绿素含量、过氧化氢酶活性和丙二醛含量分析其抑制机制。结果表明:与空白组和对照组相比,喷施海州常山提取液的凤眼莲健康叶片比例低于1%(P<0.01),死亡叶片比例高于85%(P<0.01),凤眼莲叶片的叶绿素含量显著降低(P<0.05),过氧化氢酶活性显著升高(P<0.05),丙二醛含量极显著增加(P<0.01)。由于海州常山提取液作用于凤眼莲叶片,造成叶片的叶绿素含量降低,活性氧积累,生物膜系统受到损伤,从而导致凤眼莲叶片干枯腐烂甚至衰亡。说明海州常山提取液对凤眼莲的生长具有明显的抑制作用,为生物防治凤眼莲提供了一种新途径。

植物生长调节剂对海州常山硬枝扦插生根的影响

以海州常山1 a硬枝为试材,研究了不同种类和浓度的植物生长调节剂对海州常山硬枝扦插生根的影响。结果表明:2,4-D、IBA、NAA和ABT1均可以促进海州常山硬枝的生根,以200 mg·L-1的ABT1处理的最好,生根率为93.3%,其次是400 mg·L-1的NAA,生根率为92.0%。方差分析表明:不同生长调节剂种类对生根率的影响差异不显著,不同质量浓度之间差异显著;不同种类和浓度的生长调节剂对生根量的影响均达到极显著水平,对根长的影响均不显著。通过对生根过程的观察和生根指标的分析可知,上海地区海州常山硬枝在春季扦插时,要保证较高的生根质量(生根率、生根量和根长),插穗需要75 d左右的生长时间。

不同光强与水分条件对海州常山幼苗形态与生长的影响

以阔叶小灌木海州常山(Clerodendrum trichotomum)为材料,比较了其幼苗的形态、生物量分配及生长对不同光照处理(全光照、20%光照和5%光照)和土壤水分(田间持水量的75%～100%、50%～75%、25%～50%)的响应。结果表明:(1)海州常山幼苗的大部分表型特征主要受光照的影响,土壤水分对其影响较小;(2)株高、茎粗、根生物量比随着光强度的增强而增加,相对生长速率和净同化速率极显著增加;茎生物量比、叶生物量比、平均叶面积比和比叶面积则随光强的增加而减小;(3)20%光照处理下,海州常山幼苗通过大幅度提高平均叶面积比以适应中度遮阴;而5%光强时,3种水分条件下幼苗平均的相对生长速率分别只有全光照与20%光照处理的8.2%和11.4%,表明深度遮阴会严重影响海州常山的生长。

土壤盐胁迫对海州常山生理生化特性的影响

采用盆栽试验方法,研究0-0.8%不同梯度盐（NaCl）胁迫对1 a生海州常山播种苗生长特征和叶片生理生化特性的影响。结果表明,盐胁迫对海州常山叶片相对含水量、质膜相对透性、SOD与POD酶活性、脯氨酸及可溶性糖含量均发生明显的变化。随着盐分胁迫浓度增大和胁迫时间的延长,新梢和功能叶片逐渐失绿甚至焦边枯黄,叶片相对含水量逐渐降低,细胞相对质膜透性逐渐增大,脯氨酸与可溶性糖含量逐渐增加,SOD与POD酶活性出现先升高后降低的趋势。相关分析表明,在低、中度（0.2%、0.4%）盐胁迫下,海州常山生理生化指标变化不显著,等于或大于0.6%盐胁迫下生理生化指标变化显著,由此认为0.6%是海州常山盐胁迫的阀值。

水涝胁迫下海州常山形态和生理指标的变化

为研究海州常山Clerodendrum trichotomum的耐水涝胁迫能力,以海州常山1年生扦插盆栽苗（苗高为80~100cm,盆的直径为20 cm,高25 cm,盆土高度为22 cm）为试验材料,研究了不同水位高度对其叶片形态和生理指标的影响。结果表明：1/4和1/2盆土厚度水分处理对海州常山植株形态影响不大,各生理指标与对照的差异不显著（P〉0.05）,植株生长正常;2/3盆土厚度水分处理下,随着胁迫时间的延长,形态和各生理指标变化明显,叶片起皱、边缘卷曲、逐渐失水萎蔫、下垂,12 d后植株死亡;水位达到盆土表面和盆土表面以上5 cm时,短时间内形态和生理指标变化剧烈,叶片迅速失水萎蔫,8 d后植株死亡。海州常山耐水湿能力较强,1/2盆厚度水分是其极限水位,耐水淹能力一般且持续时间不长。随着胁迫程度的增加,可溶性糖质量分数、脯氨酸质量分数、相对电导率、丙二醛质量摩尔浓度不断增加,相对含水量、超氧化物歧化酶活性持续下降,叶绿素质量分数、可溶性蛋白质质量分数先降后增。海州常山植株具有很强的渗透调节能力,能通过脯氨酸和可溶性糖的大量积累来适应水涝环境。

^(60)Co-γ辐射对海州常山插穗生长及生理特性的影响

研究辐射剂量对海州常山(Clerodendrum trichotomum Thunb)生根过程中生根性状及相关生理、生化特性的影响。以海州常山1 a生休眠枝条为材料,用不同辐射剂量(15、25、35、45 Gy)^(60)Co-γ射线处理并进行扦插对比试验。结果表明,辐射处理降低了插穗的平均根数、平均根长及生根率,以45 Gy辐射下生根率最低,生根高峰期较对照(CK)延迟60 d。在生根过程中,插穗体内的丙二醛(MDA)含量在不同剂量辐射间变化趋势基本相同,其含量高于CK水平;插穗可溶性糖和可溶性蛋白含量分别呈现出波动降低和上升、下降的变化趋势,辐射处理下的可溶性蛋白和可溶性糖含量高于CK水平;过氧化物酶(POD)活性出现上升、下降趋势;多酚氧化酶(PPO)、吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性呈现上升、下降再上升的变化趋势;各处理POD、PPO活性总体高于CK,IAAO活性低于CK水平。随着辐射剂量的增强,MDA含量、可溶性蛋白含量、POD活性不断增加,可溶性糖含量、PPO、IAAO活性先升后降。不同辐射剂量会提高插穗内营养物质含量,促进生根相关酶活性,但MDA含量升高,细胞膜系统受到伤害,生根进程被延缓。

外源激素对海州常山硬枝扦插生根效应研究

以海州常山硬枝为材料进行扦插繁殖试验。结果表明:海州常山新根发生属综合生根型,新根集中在切口处及以上1 cm区域内。通过激素处理可以显著提高生根率,不同激素种类与激素浓度对插穗生根率的影响差异不大,其中以生跟250 mg/L的处理为最好,最高生根率可达45%。

海州常山花粉活力测定及其萌发条件

选取海州常山（Clerodendrum trichotomum Thumb.）花粉为研究对象,研究了海州常山花粉活力测定的方法、最佳培养基配方及其最佳培养条件;探究了花期及花粉采集时间对海州常山花粉萌发的影响。结果表明：染色法及无机酸培养法不适宜于海州常山花粉活力的测定,最佳花粉活力测定法为液体萌发法;海州常山花粉萌发最佳培养基配方为150 g·L-1蔗糖＋200 mg·L-1硼酸＋150 mg·L-1氯化钙;其中硼酸及氯化钙p H值为5.5条件下花粉萌发效果更佳;花粉最适宜培养条件为干燥9 h,于25℃光照条件下液体培养8 h;花粉活力最强时间为花后1~2 d的08：00。

水分胁迫对海州常山抗逆生理特性的影响

采用持续自然干旱和涝害处理，研究了海州常山1年生盆栽根蘖苗的水分逆境生态生理特性。结果表明：水分胁迫对海州常山生长和形态特征、生理生化特性（渗调物质、细胞膜透性、酶活性等）影响很大。持续自然干旱胁迫至第14d叶片出现萎蔫并不能在夜间恢复，复水后有60％棵苗木恢复生长；湿害胁迫下第7～10d有6棵苗木下部2～3片叶变黄；在涝害胁迫下第8d叶片失绿并逐渐脱落。随着水分胁迫强度的加大与时间的延长，各种水分胁迫处理的植株叶片相对含水量、叶片水势逐渐降低，细胞相对质膜透性逐渐增大，脯氨酸与可溶性糖含量逐渐增加，SOD酶活性出现先升高后降低的趋势。在干旱、涝害胁迫下，海州常山各个生理指标变化显著，在湿害胁迫下各个指标变化不显著。综合指标分析认为，海州常山是一种抗旱耐水湿性很强的树，耐涝能力较强但没有抗持续长时间水涝的能力。

盐胁迫对海州常山幼苗生长及生理特性的影响

以‘江苏盐城’和‘山东平度’2个重要种源地的海州常山(Clerodendrum trichotomum)一年生实生苗为材料,采用盆栽的方式进行盐胁迫处理,比较2个种源地海州常山的耐盐能力。结果表明,随着NaCl质量分数的增加,2个种源地海州常山的苗高、总干物质量以及相对含水量均不断下降,当NaCl质量分数超过0.6%时,植株生长均明显受到抑制,其中对‘江苏盐城’种源植株的伤害最为明显;2个种源海州常山的相对电导率、脯氨酸和可溶性糖含量随着NaCl质量分数的增大而呈升高趋势。然而,2个种源地海州常山全株的K^+/Na^+比值则随NaCl质量分数的增大而急剧降低。通过计算得出‘江苏盐城’种源和‘山东平度’种源海州常山耐盐阈值分别为0.490%,0.516%,表明‘山东平度’种源的海州常山耐盐胁迫的能力强于‘江苏盐城’种源。

海州常山叶片愈伤组织诱导及不定芽再生

为获得海州常山愈伤组织和不定芽,以海州常山叶片作为外植体,研究了不同消毒方法、培养基种类、培养条件和植物生长调节剂配方对海州常山叶片愈伤组织诱导和不定芽再生的影响。研究结果表明:海州常山叶片灭菌最适方法为75%酒精处理30 s,再用0.1%Hg Cl2溶液处理5 min;暗培养有助于愈伤组织的诱导;愈伤组织诱导的最适培养基为MS+6-BA 0.50 mg·L^(-1)+NAA 0.10 mg·L^(-1),诱导率最高达66.67%;愈伤组织最适增殖培养基为MS+6-BA 0.50 mg·L^(-1)+NAA 0.05 mg·L^(-1),愈伤组织平均大小达21.76 mm;最佳分化培养基为MS+6-BA 0.50 mg·L^(-1)+NAA 0.01 mg·L^(-1),分化率为13.33%。

海州常山花粉低温贮藏及其生理生化特征研究

以海州常山花粉为研究材料,探究了贮藏方式、贮藏时间、贮藏温度及预冻方式、低温解冻方式对花粉萌发率的影响,以及-80℃及4℃低温贮藏过程中海州常山花粉保护酶活性和渗透调节物质含量的变化,以筛选海州常山花粉的培养方法及贮藏条件,为其杂交育种奠定基础。结果表明:(1)进行低温贮藏时,花药和散粉两种贮藏效果差异不显著;不同的预冷方式对花粉低温贮藏影响并不显著;-80℃贮藏条件下,37℃水浴解冻效果显著优于室温解冻。(2)海州常山花粉在-80℃低温下贮藏90d后仍具有7.99%的萌发率,更有效的保持了花粉萌发率。(3)随着低温胁迫时间的延续,4℃及-80℃两种低温条件下贮藏的海州常山花粉超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性均呈现出先升后降的趋势。(4)4℃及-80℃两种低温贮藏的海州常山花粉可溶性糖含量及-80℃低温贮藏的海州常山花粉可溶性蛋白含量,随着低温胁迫时间的延续,呈现出先升后降的趋势;4℃低温贮藏条件下的海州常山花粉可溶性蛋白含量呈现逐渐下降的趋势。研究认为,海州常山花粉更适宜于在-80℃低温下长期贮藏,它可以通过提高自身的SOD、POD活性,增加可溶性糖和可溶性蛋白累积来增强抗寒性,维持自身活力。

土壤盐胁迫对海州常山形态与气体交换特性的影响

海州常山Clerodendrum trichotomum观赏性好,适应性强。采用盆栽试验方法,研究了0～8 g.kg-1范围内不同质量分数梯度盐(NaCl)胁迫对1年生海州常山的形态、叶绿素质量分数、气体交换特征及水分利用效率的影响。结果表明,随着盐分胁迫的增大和胁迫时间的延长,新梢和功能叶片逐渐失绿甚至焦边枯黄;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b、气孔导度、蒸腾速率、水分利用率和净光合速率等逐渐下降;细胞间隙CO2先下降后有所回升,气孔限制值的变化与细胞间CO2摩尔分数相反。研究证实,短期盐分胁迫导致海州常山净光合速率下降的原因以气孔限制因素为主,中长期胁迫则以非气孔限制因素为主;试验条件下短期内海州常山的耐盐性不超过6 g.kg-1。

Box-Behnken响应面法优选豨桐凝胶贴膏的提取工艺

目的优化豨桐凝胶贴膏的回流提取工艺条件。方法以豨莶草的有效成分奇壬醇、臭梧桐的有效成分芹菜素及干膏得率为考察指标,以Box-Behnken响应面法进行工艺优化,研究加水量、提取时间及提取次数对考察指标的影响。结果豨桐凝胶贴膏最佳提取工艺为12倍水,每次2 h,提取3次。采用优选出的工艺进行提取,奇壬醇质量分数为2.568 mg/g,芹菜素质量分数为0.055 89 mg/g,干膏率为22.09%。结论该优选工艺稳定可行,为豨桐凝胶贴膏的制备奠定了基础。

海州常山挥发性成分HS-SPME-GC-MS分析

本文首次采用顶空固相微萃取和气质联用技术(HS-SPME-GC-MS),分析了海州常山花的挥发性成分。从海州常山花中共鉴定出了27种化合物,占挥发油成分总峰面积的94.10%,主要有烷烃、醛、醇和酸类。其中含量较高的成分有2,6,10,14-四甲基十六烷(17.25%)、棕榈醛(10.57%)、1-辛烯-3-醇(6.78%)、苯甲醛(6.10%)和棕榈酸(4.85%)。

几种环境胁迫对海州常山形态和生理特性的影响

以1a生盆栽海州常山根蘖苗为试材,通过水分和盐胁迫处理,研究海州常山在几种环境胁迫下的形态和生理生化变化特性。结果表明:逆境胁迫对海州常山形态和生理生化特征产生显著影响。干旱胁迫下第14天叶片出现萎蔫且不能在夜间自行恢复,复水后有60%的苗木能恢复生长;湿害胁迫至第7～10天有60%的苗木下部2～3片叶变黄,且基部有皮孔出现;涝害胁迫初期,苗木基部出现肥大白色皮孔,第8天叶片萎蔫、失绿、脱落;在大于或等于0.6%盐胁迫下叶片出现大量脱落,甚至整株死亡。随着胁迫强度的加大与时间的延长,细胞相对质膜透性逐渐增大,SOD酶活性出现先升高后降低的趋势,脯氨酸含量在高强度胁迫下急剧增加。综合分析认为,海州常山具有一定强度的抗旱、耐水湿和耐盐特性,但不适宜在长时间水涝环境下生长。

^(60)Co-γ射线对海州常山的辐照效应

探讨^(60)Co-γ射线对海州常山枝条的辐照诱变效应,为海州常山辐照育种提供参考。利用^(60)Co-γ射线对海州常山休眠枝插穗、嫩枝插穗进行辐照处理后扦插,辐照诱变对成活率、新梢成长、叶片、根系形态特征的效应进行初步研究。结果表明:1)随着辐照剂量的升高,休眠枝插穗、嫩枝插穗扦插成活率呈下降趋势,2种材料的半致死剂量(LD_(50))分别为28 Gy和31 Gy。2)辐照抑制了休眠枝插穗幼苗新梢与地下根系的生长,叶片面积也稍微降低,但对嫩枝插穗幼苗影响不大。3)辐照易引起插穗幼苗新梢枝条、叶片发生变异,枝条出现扁化分叉枝变异,叶片出现叶序紊乱、叶面缺刻、叶二尖等变异,且一定剂量的辐照会提高枝条、叶片变异率,高剂量抑制枝、叶变异率。4)本研究结果可为海州常山辐照育种提供一定技术参考,促进海州常山育种发展进程。

海州常山研究进展与展望

海州常山(Clerodendrum trichotomum Thunb.)为马鞭草科(Verbenaceae)赪桐属(Clerodendrum L.)小乔木或灌木,白花、蓝果、红萼共存一树,极具观赏价值,具有较强的抗盐、抗旱、耐涝等抗逆性,枝条、树叶及茎皮均含有较高含量药用成分,集多种优良特性于一身。本文对海州常山的研究进展作了综述,并对海州常山的开发利用研究进行了展望。

海州常山1年生播种苗生长规律及繁育技术研究

采用非线性回归拟合方式对海州常山1年生播种苗生长曲线进行logistic模型拟合,苗高和地径生长曲线的拟合相关性极显著,用数学模型来确定海州常山苗木生长的速生期,将生长期划分为四个时期。对见报的其他繁育技术研究进行了综述,提出实际生产中以播种育苗作为海州常山繁育方法的首选。