Hydrangea serrata extract exerts tumor inhibitory activity against hepatocellular carcinoma HepG2 cells via inducing p27/CDK2-mediated cell cycle arrest and apoptosis

Objective:To examine the inhibitory effect of Hydrangea serrata extract against hepatocellular carcinoma HepG2 cells and its underlying mechanisms.Methods:The effects of Hydrangea serrata extract on growth inhibition of tumor cells and spheroids were assessed using MTT and 3D culture assays.Quantitative real-time PCR and Western blot analyses were employed to investigate the changes in mRNA and protein expression levels of molecules related to cell cycle and apoptosis.Results:Hydrangea serrata extract effectively inhibited the growth of both tumor cells and spheroids.The extract also significantly upregulated p27 mRNA expression and downregulated CDK2 mRNA expression,leading to cell cycle arrest.Moreover,increased BAX/Bcl-2 ratio as well as caspase-9 and-3 were observed after treatment with Hydrangea serrata extract,indicating the induction of tumor cell apoptosis.Conclusions:Hydrangea serrata extract has the potential to alleviate tumors by effectively modulating cell-cycle-related gene expressions and inducing apoptosis,thereby inhibiting tumor growth.

四川省及重庆市绣球属(Hydrangea Linn.)的分类研究(I)——研究历史及地理分布

对绣球属在绣球花 (亚 )科中的位置以及绣球属的研究历史作了综述 ,并对其地理分布作了讨论 ;据广义虎耳草科的rbcL序列资料的分支分析、绣球花科的rbcL序列资料的分支分析、绣球花科种子形态学特征、绣球亚科的脉序研究以及绣球花亚科花粉形态特征 ,推测绣球属可能在绣球花亚科演化上处于一个中心位置 ,与其它各属有着十分亲缘的关系 .绣球属在四川省及重庆市有 18种及 4变种 ,可明确地划分为 4个组 ,即离瓣组 (Sect.Peta lanthae (Maxim .)Wei)、挂苦子组 (Sect.Heteromallae (Rehd .)Wei)、绣球组 (Sect.Hydrangea)和冠盖组 (Sect.Calyptran theMaxim .) .在四川省及重庆市该属广泛分布 ,特别是在四川盆地周围海拔高于 10 0 0m的高山上分布种类较多 。

优良八仙花品种(Hydrangea serrata‘Preziosa’)的离体培养与快速繁殖

以八仙花当年生茎段为外植体,进行离体快速繁殖技术研究。结果表明:无菌芽诱导的适宜培养基为改良MS+BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+CH 0.5 g/L+蔗糖30 g/L+琼脂粉6.0 g/L,诱导率为97.2%;芽增殖的适宜培养基为改良MS+BA 1.0 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂粉6.0 g/L,增殖系数达6.1;生根的适宜培养基为1/2 MS+IBA 0.3 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂粉6.0 g/L,试管苗在该培养基上根系生长良好,生根率达100%。

绣球属(Hydrangea L.)及近缘属花粉形态的研究

为深入研究绣球属植物花粉形态的分类学价值和系统学意义,厘清绣球属与近缘属之间的系统发育关系,该文利用扫描电子显微镜(SEM,scanning electron microscope)对国产绣球属及其近缘属41种绣球花科(Hydrangeaceae)植物的花粉形态以及表面纹饰进行了观察。结果表明:绣球属及其近缘属的花粉为三孔沟;形状多数为长圆体形或近球体形;赤道面观为椭圆形或圆形;极面观多为圆形,少数为三角形或圆三角形。花粉外壁纹饰可分为网状和孔穴状。网眼内的三级纹饰可分为光滑和具颗粒状突起。根据花粉形状和外壁纹饰类型将上述物种划分为4个组,即花粉的形状为长圆体形,表面纹饰为孔穴纹饰;花粉的形状为长圆体形,表面纹饰为网状纹饰;花粉的形状为近球体形,表面纹饰为孔穴纹饰;花粉的形状为近球体形,表面纹饰为网状纹饰。以上可进一步细分为8个类型。上述表明花粉形态证据可为绣球属及其近缘属的属下分类和种间界定提供重要佐证;但结合前人的系统发育重建分析该属植物花粉形态的系统学意义相对有限,如花粉形态证据对于该属及其近缘种属系统发育树上大支的界定难以提供有力的证据。

A new flavonol glycoside from Hydrangea macrophylla (Thunb.) Seringe

A new kaempferol glycoside,named kaempferol 3-O-[6″-O-β-D-glucopyranosyl-6′′′-O-α-L-rhamnopy ranosyl-2′′′′-O-α-L-rhamnopyranosyl]-β-D-glucopyranoside,was isolated from Hydrangea macrophylla(Thunb.) Seringe.Its structure was establishedby spectroscopic techniques including MS,IR,UV,and 2D NMR.

Effects of Nitrogen Exponential Fertilization on Growth and Nutrient Concentration of Hydrangea macrophylla Seedlings

Slow growth rate restricts the development and growth of seedlings due to nutrients deficiency or nutrient imbalance.Exponential fertilization can enhance the internal nutrient reserves in seedlings at the nursery-stage and strengthen their resistance to adverse conditions.In this study,nitrogen requirements for producing Hydrangea macrophylla‘Hanatemari’that robust seedlings,nutrient dynamics,biomass and growth,was examined utilizing exponential fertilization.The potted seedlings were fertilized with urea under exponential regime at rates of 0.5,1.5 and 2.0 g nitrogen/plant(EF1,EF2,and EF3),respectively.In addition,an unfertilized group treated with equal volume of deionized water was used as control.The results showed that seedlings under 1.5 g N/plant(EF2)had the highest plant growth index and total biomass.The nutrient concentrations of different organs varied in different fertilization treatments.Based on the results of current study,it is concluded that 1.5 g N/plant(EF2)is suitable exponential fertilization treatment for the culture of hydrangea seedlings.Our treatments results showed that 2.0 g N/plant is not suitable for seedling culturing,because of serious nutrient toxicity.These findings will help to improve seedling quality and strengthen the production of H.macrophylla for plantation.

An Efficient Plant Regeneration System of Hydrangea bretschneideri Dipp via Stem Segments as Explants

Hydrangea bretschneideri Dipp is a highly popular ornamental plant for garden decoration.Genetic engineering technology has been successfully used in many plant species,but it is limited in Hydrangea.Here we established an efficient regeneration system by using stem segments as explants for the first time.In our study,the plant growth regulators(PGRs)were evaluated at the different regeneration processes,including axillary shoots regeneration and root induction.We found that the optimal concentration for axillary buds’induction was 2.0 mgL^(-1)6-BA and 0.5 mgL^(-1)1 IAA,its highest induction rate was 70%.Moreover,the highest axillary shoots proliferation coefficient was 10.7 on the Murashige and Skoog(MS)medium with 2.0 mgL^(-1)6-benzyladenine(BA),0.2 mgL^(-1)indole-3-butyric acid(IBA),and 1.0 mgL^(-1)gibberellin A3(GA3).The highest frequency of root induction was 80.0±0.06%by culturing the elongated shoots in 1/2 MS medium containing 0.1 mgL^(-1)IBA.In summary,our study will provide an effective technology for large-scale propagation and important pathway for promoting the popularization and application of Hydrangea bretschneideri Dipp.

绣球属(Hydrangea L.)植物分子系统学及系统发育分析

该研究基于对绣球属(Hydrangea L.)的大尺度取样,选取国内外61种绣球属和近缘属植物,分别基于核基因片段(ITS)和叶绿体基因片段(rbcL,trnL-F,atpB)重建了绣球属及其近缘种属的系统发育关系。结果表明:(1)核基因与叶绿体基因树之间在树形上没有明显的冲突,进而基于核基因和叶绿体基因联合数据重建了绣球属及其近缘种属的系统发育关系。(2)基于联合数据构建的系统树确认了2个大分支,并得到了果实顶端截平与否这一形态学证据的强力支持;每个大分枝又分为4个类群,共确定了8个类群。部分类群也得到了广义宏观形态性状的支持,如第1类群得到了叶形、花粉以及种子形态的支持。因此,该系统发育关系的重建对于全面理解绣球属及其近缘种属的演化关系具有重要的启发。

大叶绣球和中国绣球杂交F1代雄性育性评价

为获得能够用于进一步杂交的种间杂交F1代,培育出兼具优良观赏特性和较强适应性的绣球种间杂交品种,以大叶绣球‘星之樱’(H.macrophylla‘Hoshinosakura’)和中国绣球(H.chinensis)种间杂交F1代为材料,通过花粉形态观察、花粉活力及粒径测定、花粉原位萌发、花粉管伸长和回交结实情况统计,探讨了种间杂交F1代不同株系的雄性育性;同时,为探究导致雄性不育的原因,观察了F1代小孢子母细胞减数分裂行为。结果表明:F1代80.42%的花粉形态呈现圆形;但花粉活力极低,平均活力为3.14%;花粉粒径显著低于双亲本,主要分布于10~13μm;F1代花粉均能在母本柱头上附着萌发,不同个体在柱头上花粉的萌发数目、萌发时间和伸长进入子房内的花粉管密度存在差异;F1代回交母本结实率从0至63.41%不等,结实率高的个体,果实内的饱满种子也多。F1代中,XZ7为雄性育性最好的株系,可以用于进一步的回交育种。超过半数的F1代小孢子母细胞减数分裂出现异常,中期Ⅱ和后期Ⅱ异常频率最高,分别为82.90%和74.30%。减数分裂时,染色体行为异常导致花粉遗传物质不均衡,从而引起花粉形态、活力、粒径和萌发异常,致使大叶绣球‘星之樱’和中国绣球种间杂交F1代雄性不育。

Hydrangeae Dulcis Folium Attenuates Physical Stress by Supressing ACTH-Induced Cortisol in Zebrafish

Objective:To determine the effects of Hydrangeae Dulcis Folium(EHDF)on physical stress,changes in the whole-body cortisol level and behaviour in zebrafish(Danio rerio).Methods:One hundred and seventy-four fish were randomly divided into 4[adrenocorticotropin hormone(ACTH)challenge test:4 fish per group]or 6 groups(behavioural test:10–12 fish per group,whole-body cortisol:4 fish per group).Net handling stress(NHS)was used to induce physical stress.Fish were treated with vehicle or EHDF(5–20 mg/L)for 6 min before they were exposed to stress.And then,fish were sacrificed for collecting body fluid from whole-body or conducted behavioural tests,including novel tank test and open field test,and were evaluated to observe anxiety-like behaviours and locomotion.In addition,to elucidate the mode of action of the anti-stress effects of EHDF,ACTH(0.2 IU/g,i.p.)challenge test was performed.Results:The increased anxiety-like behaviours in novel tank test and open field test under stress were prevented by treatment with EHDF at 5–20 mg/L(P<0.05).Moreover,compared with the unstressed group,which was not treated with NHS,the whole-body cortisol level was significantly increased by treatment with NHS(P<0.05).Compared with the NHS-treated stressed control group,pre-treatment with EHDF at concentrations of 5–20 mg/L for 6 min significantly prevented the NHS-increased whole-body cortisol level(P<0.05).In addition,ACTH challenge test showed that EHDF completely blocked the effects of ACTH on cortisol secretion(P<0.05).Conclusion:EHDF may be a good antistress candidate and its mechanism of action may be related to its positive effects on cortisol release.

4种绣球花粉离体萌发研究

通过探究‘棉花糖’、‘精灵’‘银边绣球’和蜡莲绣球花粉离体萌发和花粉贮藏条件,为绣球杂交育种等研究工作提供参考。采用单因素试验和正交试验研究蔗糖、硼酸和氯化钙浓度对4种绣球花粉离体萌发的影响,在此基础上进一步探讨光照度、萌发温度、贮藏温度对绣球花粉萌发的影响。结果表明,在单因素试验中,蔗糖和硼酸在一定浓度范围内对4种绣球花粉萌发起促进作用,超过一定浓度则抑制萌发;适量的氯化钙对‘精灵’花粉离体萌发有促进作用,对‘棉花糖’、银边绣球和蜡莲绣球花粉离体萌发均有一定程度的抑制作用。正交试验中,适合‘棉花糖’和银边绣球花粉萌发的最佳培养基均为A 2B 3C 1,即蔗糖100 g/L+硼酸300 mg/L+氯化钙15 mg/L,萌发率分别为32.65%和35.07%;‘精灵’花粉萌发的最佳培养基为A_(3)B_(2)C_(1),即蔗糖150 g/L+硼酸150 mg/L+氯化钙15 mg/L,萌发率为83.59%;蜡莲绣球的最佳培养基为A_(1)B_(1)C_(1),即蔗糖30 g/L+硼酸30 mg/L+氯化钙15 mg/L,萌发率为21.38%。4种绣球花粉萌发最佳光照度为200 lx,最适温度为25℃和30℃;‘棉花糖’、‘精灵’和银边绣球花粉中短期贮藏的适宜温度为-80℃,蜡莲绣球花粉贮藏的适宜温度为-20℃。

50个不同品种大花绣球在南宁的引种适应性综合评价

为筛选出适宜南宁种植的绣球优良品种,基于层次分析法,对从云南、江苏等地引进的50个大花绣球品种的适应性、观赏期特征、形态特征等进行综合评价。结果表明:‘佳澄’‘灵感’‘太阳神殿’‘花手鞠’‘艾薇塔’‘无尽夏’‘纱织小姐’‘大叶绣球’8个品种为Ⅰ级(>5分),综合表现最好,适宜南宁地区栽培应用,为大花绣球在南宁的园林应用提供了理论依据。

北方地区八仙花温室繁殖及盆栽管理技术

八仙花近年需求逐年递增,不仅能够应用于园林庭院,而且盆栽八仙花更是美化居室流行品种之一。经过多年的八仙花繁殖和温室盆栽生产技术研究,总结出八仙花的扦插、分株和压枝无性繁殖方法,从母株选择、基质配制、繁殖方法等进行详细描述;同时重点介绍了扦插苗上盆标准、花盆选择、上盆基质配制、上盆方法和上盆后的环境和水肥管理,以及花期环境指标的精准调控和病虫害的综合防治。

大花绣球‘无尽夏’扦插基质试验

为探究大花绣球(Hydrangea macrophylla)‘无尽夏’最佳的扦插基质,在园艺生产上提供经济高效的方案,课题组成员在2022年9月通过采用营养土、素沙、草炭、稻壳炭、园土∶谷壳灰=1∶1、黄土等6种基质作为处理,蛭石基质作为对照组进行试验,试验得出素沙可作为大花绣球扦插的理想基质,其次为黄土、草炭等,生产上成本低、价格低廉、取材方便、来源较广泛,适合作为大花绣球扦插的基质。

绣球花铝转运蛋白HmALMT11的生物信息学及其表达特性分析

铝激活苹果酸转运蛋白(ALMT)是植物中广泛存在的一个基因家族,其编码的蛋白质在调控植物根部酸分泌和对铝离子的响应方面起着重要作用。为了明晰大花绣球无尽夏HmALMT11的序列特征及其在逆境胁迫后的表达特征,进一步探索大花绣球无尽夏的生物学功能,为后续HmALMT11功能鉴定提供理论依据。以大花绣球无尽夏为材料,克隆得到HmALMT11基因,并对其进行生物信息学、亚细胞定位和铝胁迫响应分析。结果表明,HmALMT11包含1个1590 bp的开放阅读框,编码529个氨基酸,蛋白分子质量为59.1 ku,理论等电点为9.10。为不稳定的碱性蛋白;HmALMT11蛋白含有6个跨膜结构域,定位于细胞质膜;实时荧光定量PCR分析发现,低浓度100μmol/L和高浓度800μmol/L的Al 2(SO 4)3处理都可诱导HmALMT11在无尽夏根、茎、叶中的上调表达,且在根中相对表达量最高,具有明显的组织表达特异性。研究表明,HmALMT11蛋白可能在绣球花适应铝胁迫过程中发挥重要调控作用。

低温及赤霉素对八仙花盆花花期调控技术的影响

以八仙花‘无尽夏’为试材,通过4℃低温调控及不同浓度和不同喷施间隔的激素(GA3)处理,观察分析各处理的花期、开花时长变化及统计平均花序数和开花时长,研究了温度及赤霉素对八仙花花期的影响,以期在保证开花品质的前提下调控八仙花花期于春节乃至元旦前后,探究最优促花模式。结果表明:在4℃条件下低温5、6、7周均可提前八仙花盆花花期,且随低温时长的增加植株生长越好。其中,低温7周后进行加温催花仅需81 d即可到达初花期,较自然低温花期提前51 d,且可观花天数持续82 d左右,但低温时长较短时开花天数相对缩短、观花效果不佳。较单一低温处理,结合适宜浓度赤霉素的喷施可增强促花效果,进一步提前花期,但过高过低浓度易造成花序伸长畸形或推迟花期。低温6周后连续3次间隔7 d进行喷施浓度为7.5 mg·kg^(-1)的赤霉素,促花效果最好,可于1月20日左右进入初花期,观花长达60 d,同时整体植株具有更好的观赏品质。若想进一步提前花期可在低温7周后进行赤霉素的喷施。筛选所得最佳调控组合,可供生产中利用低温诱导和外源赤霉素调控八仙花盆花花期并提高催花质量,为盆栽八仙花花期调控技术及机理研究提供参考依据。

不同复配基质对八仙花生长和观赏性状的影响

【目的】探究将按照不同比例混合的腐熟鸡粪和椰糠用于制作八仙花栽培基质的可行性。【方法】采用盆栽试验,以泥炭土和珍珠岩为对照(CK),添加不同比例的腐熟鸡粪和椰糠,设计3种不同复配基质,探究复配基质对八仙花生长、花萼养分含量和观赏性状的影响。【结果】添加了不同混合比例的腐熟鸡粪和椰糠的3种复配基质,其容重在0.15~0.17 g/cm^(3)之间,总孔隙度在46.37%~55.34%之间,pH在5.62~5.85之间,EC值在149.95~245.00μS/cm之间,其理化性质在八仙花生长所需的适宜范围内。在添加腐熟鸡粪和椰糠的基质中,八仙花株高、冠幅、茎粗等生长指标,花萼养分含量,花序数量、花冠直径和花青素含量等观赏性状指标均显著高于对照。相关性分析表明,影响八仙花生长和观赏性状的复配基质的主要理化性质因素依次为EC、速效钾、碱解氮和有机质。隶属函数分析表明,M1基质配方(泥炭土∶珍珠岩∶椰糠∶腐熟鸡粪=4∶1∶4∶1)最适合八仙花的栽培。【结论】混合添加腐熟鸡粪和椰糠制作复配基质用于八仙花栽培是可行的,其通过改善复配基质的理化性质,促进了八仙花的生长,提高了八仙花的观赏价值,且在本研究中,其最适添加比例为腐熟鸡粪∶椰糠=1∶4。

绣球‘杜丽’AP 3基因克隆与基因编辑载体构建

绣球(Hydrangea macrophylla)是以花序为主要观赏部位的园林植物,多用作切花装饰和景观营造,在亚洲、美洲、欧洲广泛栽培。为探究AP 3基因在绣球花萼形成过程中的功能,加快重瓣绣球新品种培育进程,该研究以绣球‘杜丽’为材料,克隆其MADS-box B类基因HmAP 3,并结合生物信息学方法预测基因功能;根据HmAP 3序列信息,筛选出高特异性编辑靶点并构建CRISPR/Cas9基因编辑载体,通过农杆菌转化法将载体整合到绣球基因组中。结果表明:(1)克隆到1段HmAP 3基因的cDNA序列,其序列全长546 bp,共编码181个氨基酸,测序结果表明其氨基酸序列与参考序列一致性为100%,与拟南芥AtAP3相似度为58.8%。(2)不同属植物AP3氨基酸序列差异较大,在同属不同物种中,AP3蛋白主要结构较为保守,仅在少数基序上存在差异。(3)在HmAP 3中共鉴定到2个高特异性靶点,并成功构建2个单靶点CRISPR/Cas9基因编辑载体。(4)该研究共获得5株基因组内含有Cas 9序列的抗性芽,但其靶点均未突变,在抗性芽中没有检测到Cas9表达。该研究探讨了AP 3基因在重瓣绣球育种中的价值,对绣球的CRISPR/Cas9基因编辑技术进行了初探,为绣球优良品种繁育工作奠定了基础。

不同绣球品种耐寒性评价及主要指标筛选

为了明确绣球〔Hydrangea macrophylla(Thunb.)Ser.〕品种的耐寒性及筛选耐寒性评价主要指标,对40个绣球品种的低温半致死温度(LT_(50))进行比较和耐寒性分级,在此基础上,对5℃、0℃、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃下耐寒品种‘小町’(‘Komachi’)、‘佳澄’(‘Kasumi’)、‘无尽夏’(‘Endless Summer’)和不耐寒品种‘甜蜜幻想’(‘Sweet Fantasy’)、‘灵感’(‘Inspiration’)、‘你我的情感’(‘You and Me Feelings’)叶的抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)和渗透调节物质含量进行比较,并对这些耐寒指标进行相关性分析和主成分分析。结果表明:供试绣球品种LT 50的波动较大,变化范围为-36.68℃~-1.87℃,其中,‘小町’的LT_(50)最低,‘佳澄’、‘平瓣’(‘Flat’)、‘蒂亚娜’(‘Tijana’)、‘塞尔玛’(‘Selma’)、‘含羞叶’(‘Elbtal’)、‘花手鞠’(‘Stockings’)、‘蓝色多瑙河’(‘Blue Danube’)和‘无尽夏’的LT_(50)均低于-20℃。40个绣球品种的耐寒性被分成不耐寒、较耐寒、耐寒和强耐寒4个等级,分别包含13、18、8和1个品种。6个代表品种的过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)和超氧化物歧化酶活性及MDA、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白质(SP)和可溶性糖含量随温度降低基本呈先升高后降低的变化趋势。相关性分析结果表明PPO活性和Pro含量与LT_(50)呈极显著(P<0.01)负相关。主成分分析结果表明:前4个主成分的累计贡献率为81.212%,说明这4个主成分基本能够反映绣球品种的耐寒性;PPO活性、CAT活性、Pro含量和SP含量的负荷量绝对值分别在第1、第2、第3和第4主成分中最高。研究结果显示:供试绣球品种间的耐寒性差异较大,‘小町’等9个品种的耐寒性较强,能够在冬季温度偏低地区露天栽培,并可作为绣球耐寒品种选育的亲本。PPO活性、CAT活性、Pro含量和SP含量为绣球耐寒性评价的主要指标,尤其是PPO活性和Pro含量。

北京地区3种绣球的观赏性及耐寒适应性综合评价

对绣球观赏性状及耐寒适应性进行多指标调查,分析了其应用效果,旨在为绣球在华北地区的栽培种植和园林应用提供科学参考。通过针对北京动物园大花绣球‘无尽夏’(Hydrangea macrophylla’Endless Summer’)、乔木绣球‘安娜贝拉’(Hydrangea areborescense’Annabelle’)和圆锥绣球‘香草草莓’(Hydrangea paniculata’Vanilla Strawberry’)3个绣球品种进行了露地耐寒性试验,从植物次年萌芽率、成活率等耐寒适应性指标,盛花期开花数量、花期等观赏性指标进行了记录及评价。研究结果表明:3个绣球品种都能在北京地区安全越冬,但观赏性及耐寒适应性仍存在一定差异,绣球的防寒措施对绣球的适应性具有影响,对提高越冬性是必要的。大花绣球‘无尽夏’总评分最高,具有较强观赏性及适应性,‘安娜贝拉’其次,‘香草草莓’观赏性及适应性相对较差。未来还需加强对园区内绣球的定期监测,筛选优势物种,总结出结构稳定的群落配置模式与维护管理手段,丰富公园绿化植物选择。