海滨木槿种子无菌萌发及壮苗的培养基筛选

海滨木槿是东南沿海地区防风护堤林的首选树种,也是瘠薄山地水保林的良好树种。无菌壮苗的获取是建立高效再生体系的前提,可为植物资源保护和新品种选育提供基础。该研究以MS为基本培养基,比较柠檬酸、活性炭、三碘苯甲酸(TIBA)、6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)、萘乙酸(NAA)、水解酪蛋白、维生素H、叶酸、噻苯隆(TDZ)和寡糖·链蛋白等添加物对海滨木槿种子萌发以及壮苗培养的影响。结果显示,种子萌发最佳配方为MS+6-BA 0.5 mg·L^(-1)+NAA 0.1 mg·L^(-1)+水解酪蛋白0.1 g·L^(-1),萌发率从21.4%±7.8%提高到85.3%±9.1%;维生素、叶酸、柠檬酸的添加均未能促进种子的萌发。培养基MS+6-BA 0.1 mg·L^(-1)+寡糖·链蛋白0.1 g·L^(-1)+活性炭0.1%中的幼苗增殖系数最高,达7.0±2.6,且直立生长,茎枝较粗,叶片肥厚。值得注意的是,TDZ和NAA组合诱导出来的材料分化能力较强,可为后期海滨木槿诱导体胚成苗技术研究提供一定的参考。

海滨木槿茎乙醇提取物的化学成分

从海滨木槿(Hibiscus hamabo Sieb.et Zucc.)茎的乙醇提取物中鉴定到11个化合物,分别为植醇(1)、α-香树脂醇(2)、粘霉烯醇(3)、3β-7-豆甾烯-3-O-β-D-葡萄糖苷(4)、1-二十五烷醇(5)、东莨菪素(6)、丁香脂素(7)、白桦脂醇(8)、臭矢菜素D(9)、Z-咖啡酸硬脂醇酯(10)和东莨菪苷(11)。上述化合物均首次从海滨木槿中获得。

NaCl胁迫对海滨木槿抗氧化系统和渗透调节的影响

以盐生植物海滨木槿为材料,不同浓度NaCl胁迫对其抗氧化酶活性、抗氧化物质和渗透调节物质含量的影响进行分析。结果显示:随着NaCl浓度的升高,海滨木槿叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)的活性先升高后降低,而过氧化氢酶(CAT)的活性呈持续下降趋势,但它们达到最高活性时的NaCl浓度不同;各处理的丙二醛(MDA)含量先下降后升高,但始终低于对照;抗氧化物质抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量均高于对照,且在200 mmol.L-1时达到最高;各处理渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸(Pro)的含量均较对照增加且升幅较大。研究表明,海滨木槿在NaCl胁迫下具有较强的活性氧清除能力和渗透调节能力,从而表现出较强的耐盐性。

NaCl胁迫对海滨木槿叶片生理特性的影响

采用盆栽法,对NaCl胁迫条件下(2.0、4.0、6.0、8.0 mg.g-1 NaCl)1年生海滨木槿(Hibiscus hamabo Sieb.et Zucc.)扦插苗叶片中电解质渗出率,叶绿素、丙二醛(MDA)、脯氨酸和可溶性糖含量以及SOD和POD活性等生理指标的动态变化进行了比较和分析。结果显示,在质量浓度较低(2.0和4.0 mg.g-1)的NaCl胁迫条件下,海滨木槿叶片的叶绿素含量高于对照组,而在质量浓度较高(6.0和8.0 mg.g-1)的NaCl胁迫条件下叶绿素含量则有所降低;随NaCl胁迫时间的延长,各处理组海滨木槿叶片的叶绿素a与b的比值呈先减小后增大的趋势,但变化幅度较小。在2.0和4.0 mg.g-1 NaCl胁迫条件下,整个实验期间(70 d)叶片的电解质渗出率与对照组间几乎没有显著差异(P>0.05);而在6.0和8.0 mg.g-1NaCl胁迫条件下叶片的电解质渗出率均极显著高于对照组(P<0.01)。各处理组叶片的MDA含量随NaC l胁迫时间的延长先升高后降低,甚至低于对照组,且在处理的第20和第70天与对照组差异不显著。各处理组叶片的脯氨酸含量随NaCl胁迫时间的延长总体上呈先急剧升高后逐渐下降的趋势,但均高于对照组;各处理组叶片的可溶性糖含量随NaCl质量浓度的提高以及胁迫时间的延长没有表现出一定的变化规律。随NaCl胁迫时间的延长,各处理组叶片的SOD活性呈先升高后降低的趋势,而POD活性呈先降低后升高的趋势,但总体上均高于对照组。研究结果表明,海滨木槿对一定浓度的NaCl胁迫具有一定的耐性,且对胁迫伤害具有一定的修复能力。

两种消浪树种幼苗光合特性对模拟潮汐水淹的响应

滨海滩涂消浪林是沿海防护林体系的重要组成部分,在消浪护岸、促淤保滩、防御来自海洋自然灾害等方面具有不可代替的作用。本研究以中亚热带两种木本消浪植物海滨木槿(Hibiscus hamabo)和蜡杨梅(Myrica cerif-era)为研究对象,模拟海水水淹,系统研究了不同海水水淹程度下两木本植物光合特性的响应规律。结果发现,随着水淹胁迫的增加,海滨木槿最大净光合速率逐渐下降、光补偿点逐渐增加,表观量子效率在7、21天时先降低后增加,后期呈现逐渐降低的趋势,说明胁迫初期通过增加光合利用率来适应水淹胁迫,暗呼吸速率在7、21天逐渐增加,而在42、70天时W8(水淹8 h,水深45 cm)处理显著小于其它处理,说明W8处理已显著影响了该树种的光合特征;蜡杨梅最大净光合速率、表观量子效率表现为逐渐降低的趋势,而光补偿点和暗呼吸速率则逐渐增加,42天后W6(水淹6 h,水深35 cm)、W8处理各项指标显著小于其它处理。经多元方差分析发现,水淹21天内海滨木槿的光合指标要显著好于蜡杨梅,而在42天后则基本相同;海滨木槿在水淹胁迫6 h内可以生长,而蜡杨梅则只能在4 h内,这可为消浪林构建提供理论依据。

NaCl胁迫对海滨木槿种子萌发及Na^+、K^+含量的影响

[目的]探索不同浓度NaCl处理对海滨木槿种子萌发及种皮和种胚中Na+、K+含量的影响。[方法]用NaCl浓度分别为0、50、100、150、200mmol/LNaCl的1/4Hoagland营养液培养材料,培养5、10d后以FP-640火焰分光光度计测定种皮和胚中的Na+、K+含量;培养15d后,将含有NaCl的营养液未萌发的种子分别转入1/4Hoagland培养液继续培养,测定解除盐胁迫后种子萌发的恢复率。[结果]随着培养液中NaCl浓度的升高,海滨木槿种子的萌发率逐渐降低,在NaCl浓度为200mmol/L时种子的萌发率最低。种皮和胚中Na+含量随着培养液中NaCl浓度的升高和处理天数的延长而增大;在相同的盐浓度下,胚中Na+含量明显低于种皮。随着培养液中NaCl浓度的升高,种皮中K+含量逐渐升高,胚中K+含量逐渐降低,但胚中K+含量明显高于种皮。种皮和胚中Na+/K+随着NaCl浓度的升高而增大,胚中Na+/K+明显低于种皮。[结论]海滨木槿的种皮是阻挡Na+进入种子的一道屏障;NaCl处理下胚保持较高含量的K+和较低的Na+/K+可能是海滨木槿种子耐盐的主要原因之一。

海滨木槿耐盐性的初步研究

以3年生海滨木槿(Hibiscus hamabo)为材料,经不同浓度(50、100、200和400mmol·L^(-1))的NaCl处理,初步研究了海滨木槿的耐盐性。海滨木槿的新枝长度、叶片大小和数量及根系生物量随着NaCl浓度的增加而显著降低。但是叶片光合系统Ⅱ的光化学效率(Fv/Fm)并没有随着盐胁迫程度的增加而降低。并且叶片中chla和chlb的含量、chla/chlb比值,以及可溶性蛋白质含量在NaCl胁迫下有升高的趋势。这说明,尽管海滨木槿的生长在NaCl胁迫下有所降低,但是盐胁迫并没有破坏海滨木槿叶片正常的生理功能。切片结果表明,海滨木槿叶片栅栏组织厚度、栅栏组织与海绵组织的比值和叶片的紧密度(CTR)在NaCl处理中有所增加。同时发现在叶片的下表皮分布着由多细胞组成的腺毛和浓密的星状毛。这些结果表明海滨木槿可通过减缓生长速度、改变叶片结构和向体外分泌盐分来抵御盐胁迫的危害。

盐胁迫对海滨木槿幼苗生长及光合特性的影响

通过人工模拟的方法研究了NaCl胁迫(0、0.3%、0.6%、0.9%)对海滨木槿幼苗生长和光合特性的影响。结果表明:除了0.9%处理组1株第44 d死亡,盐胁迫对其他幼苗的生长影响不大;海滨木槿的光合指标随盐胁迫浓度、胁迫时间的变化而动态变化,至30 d,所有处理的叶绿素含量(Chl)恢复至正常水平,0.3%处理组的各指标中除了Rd和LCP外均恢复至正常水平,0.6%和0.9%处理组的各指标也得到不同程度的恢复;胁迫40 d,除了0.6%处理组的Rd和LCP显著高于对照,以及0.9%处理组的Pnmax显著低于对照(p<0.05)外,各指标基本恢复至对照水平;研究表明海滨木槿不仅对盐胁迫具有一定的耐性,且对胁迫伤害具有较强的自我恢复能力。

胁迫环境下海滨木槿生理特性的研究

研究了在设定盐碱环境情况下水淹高度和时间梯度处理对海滨木槿生理指标的变化,结果表明,高盐碱环境是伤害海滨木槿的主要影响因素,海滨木槿缺乏相应的器官或生理机制适应高盐碱和水涝的共同胁迫,植株处于生理干旱的状态,叶、茎、皮含水量减少,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、光化学效率降低,生长势减弱;随着胁迫时间的延长,各生理指标中,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素的含量表现为不断减少,而相对电导率、伤害率、脯氨酸含量、丙二醛含量则表现为不断增加。

两种消浪植物光合特征对起垄高度的响应

以潮间带不同高度(50 cm、100 cm)垄上海滨木槿(Hibiscus hamabo)和蜡杨梅(Myrica cerifera)为研究对象,分析了两物种光合特征对起垄高度的响应及其种间差异,为合理的起垄高度和优良消浪植物材料选择提供理论依据。结果发现,无论是高垄还是低垄,蜡杨梅光响应曲线弯曲度相对较缓,而海滨木槿相对较陡。高垄上两物种具有较小的表观量子效率(AQE)、暗呼吸速率(R_d)和较大的最大净光合速率(P_(max))、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP);方差分析发现海滨木槿P_d、蜡杨梅AQE、LCP、LSP在不同起垄高度间均存在显著差异(P<0.05);可见,蜡杨梅在高垄(100 cm)利用强光的能力显著增加,而海滨木槿的光合特征却无显著变化。此外还发现,乡土树种海滨木槿P_(max)、LCP、LSP均显著大于引进种蜡杨梅,在潮间带显示出更强的生命力。

Cd^(2+)对海滨木槿种子萌发及根伸长抑制效应的研究

[目的]探讨Cd2+对海滨木槿种子萌发及根伸长的抑制效应。[方法]以海滨木槿种子为材料,研究了不同Cd2+浓度下海滨木槿种子发芽率、发芽势及根伸长量和生物量的变化。[结果]低浓度的Cd2+能够促进海滨木槿种子萌发,但对Cd2+浓度的增加不敏感,只有较高浓度的Cd2+才可抑制种子的萌发;Cd2+对海滨木槿种子发芽的抑制效应远小于对根伸长和生物量的抑制效应;随着Cd2+浓度的升高,海滨木槿根的伸长量及生物量明显降低,且Cd2+对海滨木槿根伸长的抑制率与其浓度呈极好的正相关。[结论]该研究为海滨重金属污染土壤的植物修复提供理论依据。

海滨木槿叶片蛋白质双向电泳体系的建立

为建立一套适合海滨木槿叶片蛋白质组学分析的双向电泳体系,以海滨木槿无性系叶片为材料,分别采用裂解液法、三氯乙酸-丙酮沉淀法、改良酚抽法分离纯化蛋白质,选用24 cm pH 3～10的IPG胶条,并对不同上样量、等电聚焦程序、平衡时间等电泳条件进行优化。结果表明:采用改良酚抽法提取蛋白质,上样量为每IPG胶条1 000μg,总聚焦功率90 kV.h,平衡时间15 min,胶体考马斯亮蓝染色,可得到蛋白质点数目多、分辨率高的双向电泳图谱。重复性试验结果显示,该体系具有很好的稳定性及可重复性,可满足海滨木槿蛋白质组学研究的要求。

Zn^(2+)对海滨木槿种子萌发及根伸长抑制效应的研究

探讨Zn2+对海滨木槿种子萌发及根伸长抑制效应对在污染严重的海滨栽种海滨木槿及海滨重金属污染植物修复具有重要意义。测定了不同Zn2+浓度梯度下的海滨木槿种子发芽率、发芽势及根的伸长量和生物量变化,结果表明,较低浓度的Zn2+能够促进海滨木槿种子萌发,但是海滨木槿种子萌发对高浓度Zn2+不敏感,只有Zn2+的浓度为400 mg/g时才对种子萌发表现出抑制作用。Zn2+对海滨木槿种子发芽的抑制效应远小于对根伸长和生物量的抑制效应。随着Zn2+胁迫浓度的升高,海滨木槿根的伸长量及生物量明显降低,海滨木槿根伸长抑制率与Zn2+的浓度有极好的正相关性。

不同盐度水淹胁迫对海滨木槿生理特性的影响

以1年生海滨木槿(Hibiscus hamabo)扦插苗为材料,采用"双套盆法",研究了高盐度海水和低盐度地表水及其不同持续时间的水淹胁迫对海滨木槿叶片叶绿素含量、电解质渗出率、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量、SOD和POD活性的影响。结果表明:水淹胁迫下,海滨木槿叶片中的叶绿素含量降低;脯氨酸含量、MDA含量和SOD活性先升高后降低;电导率、POD活性持续升高,到胁迫的第26天,低盐度地表水胁迫下各处理的POD活性分别高出对照的150%、180%;胁迫解除后20 d,各处理的恢复能力表现为低盐度地表水>高盐度海水,与海水胁迫相比,地表水胁迫下植物叶片的SOD和POD活性较高,持续时间长,海滨木槿的受害程度小,说明海滨木槿对研究区低盐度地表水胁迫具有一定的耐受力。

木槿属植物海滨木槿的研究进展

近几十年来,从木槿属植物中分离得到多种化合物,如木脂素、黄酮、萜类、mansonones类等化合物类型。文章重点介绍了木槿属及该属植物海滨木槿的研究进展,有助于对该属植物海滨木槿的进一步开发与研究。

潮间带消浪林海滨木槿光合作用的初步研究

以慈溪杭州湾滨海绿地试验林场的海滨木槿为对照,对比分析了杭州湾南岸潮间带消浪林海滨木槿的光合作用日变化、光合作用光响应曲线以及叶绿素含量特征。结果表明,消浪林海滨木槿净光合速率Pn日变化与对照相同,均呈双峰曲线,但其平均值显著下降,仅为对照的76.02%;光响应曲线经非直角双曲线拟合得到,潮间带海滨木槿最大净光合速率Amax为(22.36±3.22)μmol.m-2.s-1,是对照的91.75%,而光补偿点LCP为(28.57±1.51)μmol.m-2.s-1和暗呼吸速率Rd(1.98±0.31)μmol.m-2.s-1却是对照的1.44倍和1.33倍,表观量子效率AQ Y与对照相差不大;消浪林海滨木槿叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量分别为(0.82±0.04)g.kg-1(、0.12±0.00)g.kg-1和(0.94±0.04)g.kg-1,分别是对照的65.08%、100.00%和68.12%。方差分析结果表明,消浪林海滨木槿的Pn、Amax、LCP、Rd、叶绿素a含量、叶绿素总含量与对照间存在显著差异,其他指标差异不显著。

不同盐处理对海滨木槿种子离子含量及抗氧化酶活性的影响

以不同浓度NaCl、KCl溶液及两者等摩尔比混合溶液培养海滨木槿种子,测定种皮与胚中离子含量及胚中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性.结果发现:盐胁迫下海滨木槿的种皮有阻隔Na+、K+进入种子内部的作用,种皮及胚对Na+的吸收比例高于对K+的吸收,但胚中有较高的K+含量.种皮积累Na+,种胚积累K+维持较低Na+/K+以适应高盐毒害.同时,不同盐处理下胚中的抗氧化酶活性均呈现先升高后降低的趋势,即低盐下活性升高启动保护机制,高盐下其活性受到抑制,但SOD、CAT、POD能协调一致发挥作用.

海滨木槿茎的化学成分

海滨木槿(Hibiscus hamabo Sieb. et Zucc.)隶属于锦葵科(Malvaceae)木槿属(Hibiscus Linn.),为落叶灌木或小乔木[1],呈野生状态分布在浙江舟山和宁波等地沿海一带的海塘中。海滨木槿是一种极耐干旱瘠薄、极耐盐碱、耐海潮间歇性淹没和海浪溅泼且抗风性很强的木本花卉,常作为海岸基干林带建设和盐碱地绿化造林的主要树种[2]。

海滨木槿嫁接技术研究

为探索海滨木槿属内嫁接的亲和性,利用海滨木槿做砧木,属内5种木槿做接穗,开展嫁接试验,找到海滨木槿属内嫁接亲和性较高的品种,嫁接成活率均在70%以上。

污泥堆肥对海滨木槿生长及元素吸收的影响

污泥含有丰富的植物生长所需的营养元素,污泥堆肥用于苗木的栽培基质是污泥处理的一种有效方式。采用盆栽控制试验,研究污泥堆肥对海滨木槿生长和元素吸收的影响,以期为污泥的合理利用提供科学依据。结果表明,污泥堆肥对海滨木槿株高、地径、根系和生物量均有显著的促进作用,且随着污泥施用量的增加,效果越显著。污泥堆肥促进海滨木槿叶片叶绿素的合成,抑制类胡萝卜素的合成,适量的污泥堆肥(体积比为污泥∶红壤土=1∶1或污泥∶红壤土=3∶2)对海滨木槿叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度和蒸腾速率最有利。N、P、K的吸收和Cu、Zn、Cd的累积随污泥使用量的增加而增加,根部吸收的N、P和K大部分运输到茎和叶,供地上部分生长,Cu和Cd主要富集在根部,而Zn含量在根、茎、叶中差异不显著。污泥堆肥施用量对海滨木槿的重金属富集和转移系数有显著影响,海滨木槿的Zn和Cd富集和转移能力强于Cu的,并且不同污泥堆肥处理下Cd的富集系数都大于1,表明海滨木槿是重金属Cd富集高效的植物,有望用于Cd污染土壤的修复。因此,施用适量污泥堆肥能够显著促进海滨木槿的生长,海滨木槿对污泥堆肥有较强的适应性和耐性,能够有效地富集重金属。