Biological Characteristics and Key Cultivation Techniques of the Healthy Vegetable Mesembryanthemum Crystallinum

As a newly-emerged healthy vegetable,ice plant (Mesembryanthemum crystallinum) has won widespread popularity among consumers in Huzhou,Zhejiang. This paper formally introduces the nutritional and biological characteristics of Mesembryanthemum crystallinum,and also summarizes its key cultivation techniques under the climatic conditions of North Zhejiang,including seed propagation, cuttage breeding,transplanting,field management,pest control, harvest,and seed preservation.

The High-yield Cultivation Technique of African Mesembr yanthemum crystallinum L.

A new health-care vegetable of African Mesembr yanthemum was intro-duced in Shandong, having good benefits, good production potential and huge mar-ket space for development. Some of cultivation techniques including the choice of planting time and location, seeding and transplanting, management measures after planting, the harvesting and transportation methods were introduced in this paper according to the ecological characteristics and the existing cultivation experience of Mesembryanthemum.

根际NaCl浓度对冰菜形态和生理的影响

【目的】探究根际NaCl浓度对冰菜的形态和生理的影响,找到适合植物工厂冰菜营养液栽培的适宜NaCl浓度,为冰菜植物工厂生产管理提供参考。【方法】以水晶冰菜种子为材料,选用日本园试营养液配方,在人工光下水培,以未添加NaCl处理为对照(CK),添加NaCl至终浓度分别为3、6、9、12 g/L(分别记为T1、T2、T3、T4)。处理21 d后,分析不同NaCl浓度营养液中冰菜的形态和生理指标,统计表皮盐囊泡面积占比和表皮盐囊泡个数,分析不同NaCl浓度与冰菜形态和生理的关系。【结果】从形态指标与质量来看,冰菜在3 g/L NaCl浓度营养液中,株高、茎粗、叶面积、地下部鲜质量和地上部鲜质量与CK相比无极显著差异;冰菜在6 g/L NaCl浓度营养液中株高和地下部鲜质量和地上部鲜质量与CK相比显著增高,该浓度对冰菜生长有一定的促进作用;冰菜在9、12 g/L NaCl浓度营养液中株高、茎粗、叶面积、地上部鲜质量呈下降趋势,与CK差异达到极显著水平,表明冰菜在9 g/L和12 g/L NaCl浓度营养液中生长受到抑制。从生理指标方面来看,冰菜的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和叶绿素SPAD值随NaCl浓度升高呈上升趋势,在12 g/L NaCl浓度营养液中可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和叶绿素SPAD值最高,分别比CK增加50.2%、119.5%和77.9%;从表皮盐囊泡指标来看,冰菜表皮盐囊泡面积占比与表皮盐囊泡个数随营养液中NaCl浓度的升高而增大,在12 g/L NaCl浓度营养液中达到最大,分别比CK增加54.9%、182.1%。【结论】营养液中3~6 g/L NaCl浓度最适于植物工厂冰菜栽培。

NaCl胁迫对冰菜生长、生理及品质的影响

为探究NaCl胁迫对冰菜(Mesembryanthemum crystallinum L.)生长的影响,在温室条件下,用不同浓度(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.7%)NaCl溶液处理冰菜幼苗,并测定冰菜植株生长、生理及品质等指标的变化。结果表明:在处理7~28 d内,与对照(0%)相比0.2%、0.4%NaCl溶液处理对冰菜株高、株幅、鲜质量、干质量及总分枝数有促进作用,而NaCl溶液处理浓度继续增加会抑制冰菜的生长;各个时期,叶绿素含量随NaCl溶液处理浓度的增加均呈先升高后降低趋势,0.4%NaCl溶液处理显著高于对照,而0.7%处理叶绿素含量显著低于对照;冰菜细胞内的抗氧化酶活性随处理浓度增加呈先升高后降低的趋势,在0.4%NaCl溶液处理达到最大值,丙二醛含量与抗氧化酶活性呈相反趋势,在0.4%浓度下最低;可溶性膳食纤维含量随着处理时间的增加而增加,0.2%、0.4%NaCl溶液处理下冰菜的可溶性膳食纤维含量显著高于对照;处理7 d时,与对照相比0.2%和0.4%NaCl溶液处理对冰菜体内的黄酮含量均有促进作用,在处理14~28 d,不同浓度NaCl溶液处理下黄酮含量均低于对照。综上所述,0.2%、0.4%低浓度NaCl溶液处理能够显著促进冰菜的生长和食味品质。

紫胡萝卜复合发酵饮料的研制及其挥发性风味物质分析

以羽衣甘蓝、冰菜和紫胡萝卜为主要原料,安琪乳酸菌为发酵菌种,制备紫胡萝卜复合发酵饮料。采用单因素和正交试验优化糖添加量、乳酸菌接种量、发酵温度和发酵时间。结果表明,发酵饮料的最佳工艺参数为:糖添加量7%、乳酸菌接种量5‰、发酵温度41℃、发酵时间38 h。该条件下得到的发酵饮料酸甜可口、色泽鲜红,总糖含量0.21 g/L,总酸含量0.38 g/L,膳食纤维含量0.41 g/L,活菌数7.42×10^(7)CFU/g,感官评分93.3分;共检测出71种挥发性风味物质,以酮类和醛类为主,其次依次是醇类、酸类、酯类及其他化合物;其中香叶基丙酮、乙酸、反式-2-癸烯醛含量最高,分别为15.60%、13.14%和6.40%,是发酵饮料风味的主要来源。本研究为蔬菜饮料的开发提供新思路,也为实现农副产品的进一步开发提供参考。

不同NaCl浓度胁迫对冰菜种子萌发和组培苗生长的影响

为探索不同NaCl浓度胁迫对冰菜种子萌发和组培苗生长的影响,经0(CK),0.3%(T1),0.6%(T2),0.9%(T3)和1.2%(T4)NaCl处理后,统计发芽率和存活率,观察组培苗生长情况;NaCl胁迫42 d后,分别统计各个处理的株高和鲜质量。结果表明,T2出芽率和成活率最高,T4出芽率最低,T1成活率最低;种子苗株高和鲜质量T1最大;T4最小;茎段苗T3株高和鲜质量最大,CK最小。

盐胁迫下冰菜盐囊泡细胞的比较代谢组学分析

为了研究盐胁迫下冰菜(Mesembryanthemum crystallinum)盐囊泡中代谢物的变化,通过液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术对对照以及盐处理下冰菜的盐囊泡中的代谢物进行了鉴定及分析,共在冰菜盐囊泡中确定了356个已知代谢物。对差异代谢物的筛选结果表明,有37种代谢物的含量在盐处理后的盐囊泡中发生了显著变化。基于KEGG数据库对差异代谢物进行的代谢通路富集分析表明,KEGG中定义的植物激素信号传导、玉米素生物合成及嘌呤代谢等6条生化途径存在显著扰动。以上结果显示,盐处理能造成冰菜盐囊泡中的代谢物发生显著变化。

植物工厂中光强对田七菜生长、光合特性及品质的影响

【目的】以田七菜为试验材料,LED灯为光源,研究不同光照强度对田七菜的光合特性和营养品质的影响,以期筛选出促进田七菜品质形成的最佳光照强度。【方法】水培条件下,对田七菜进行不同光照强度100、150、200和250μmol/(m^(2)·s)处理,分析不同处理对田七菜的生长、光合特性和营养品质的影响。【结果】(1)在光照强度200μmol/(m^(2)·s)处理下,田七菜株高、根长、茎粗、地上部分干鲜重、地下部分干鲜重、叶形指数等农艺性状均最佳;(2)在光照强度200μmol/(m^(2)·s)时,田七菜叶绿素a、b及总叶绿素含量最高,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率Tr随光照强度的增加呈先上升后下降的趋势,胞间CO_(2)(Ci)则呈先降后升的趋势;叶绿素荧光参数中,光系统PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和光化学猝灭系数(qP)数值较高,非光化学猝灭系数(NPQ)则随光强增加而增加;(3)在光照强度为200μmol/(m^(2)·s)时,田七菜可溶性糖、可溶性蛋白表现为最佳状态,维生素C变化不大,硝酸盐含量最低。【结论】光照强度为200μmol/(m^(2)·s)时有利于田七菜生长,促进光合作用及品质的提高。

一氧化氮对NaCl胁迫下冰叶日中花种子萌发的影响

【目的】为探索NO在盐胁迫下冰叶日中花(Mesembryanthemum crystallinum L.)种子萌发中的调控作用。【方法】以200mmol/L NaCl处理冰叶日中花种子,施用不同浓度外源NO供体SNP(0、50、100、300、500、800μmol/L)、NO抑制剂(100μmol/L C-PTIO,100μmol/L L-NAME,100μmol/L Tungstate),检测种子发芽率、发芽指数、活力指数。【结果】结果表明,盐胁迫抑制了种子萌发,适当浓度的SNP能缓解盐胁迫对冰叶日中花种子萌发的抑制作用,甚至完全消除盐胁迫造成的影响。SNP以300μmol/L效果较好,而浓度过高则会起到抑制作用。加入NO抑制剂减少了内源NO,加剧了盐胁迫对种子萌发的抑制作用。【结论】以上结果表明NO在盐胁迫下冰叶日中花种子萌发时起着重要的信号调控作用。

外源NO对NaCl胁迫下冰叶日中花生理指标的影响

【目的】为了探明提高农林植物耐盐性途径和方法。【方法】对400 mM NaCl处理下的冰叶日中花幼苗,施用不同浓度硝普钠(SNP,外源NO供体,50、100、300、500、800μM),而后检测叶片H2O2、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、可溶性糖和脯氨酸含量,以及过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性。【结果】结果表明,外源SNP提高了盐胁迫下抗氧化酶活性,促进了可溶性糖和脯氨酸的积累,降低了H2O2和丙二醛含量,显著提高了冰叶日中花的耐盐性。【结论】由此可见,NO在冰叶日中花对盐胁迫的生理响应中可能起着重要的信号调控作用。

冰菜苗期水培营养液的筛选

为筛选出适合冰菜苗期水培的营养液配方,采用漂浮栽培模式研究了不同营养液配方对冰菜苗期生物量和形态指标的影响。结果表明,就冰菜生物量和形态指标来看,A配方的侧枝多、叶片数多且大、冠幅大、根系长、长势最好,日本园艺通用配方和B配方次之,C配方的冰菜长势最差,不适用冰菜水培苗期生长。添加2 000 mg·L^(-1)氯化钠的A、B配方生长的冰菜幼苗叶片和茎段上冰晶状颗粒较大。综上,配方A最适合冰菜水培幼苗生长,在该盐分浓度条件下的冰菜生长健壮、茎段和叶片上冰晶状颗粒大、商品性好。本文为冰菜水培规模化生产提供营养液配方参考。

基于物联网和传感技术的冰菜无土栽培智能化管理

为提高冰菜生产效益,减少资源浪费和环境影响,通过构建物联网系统架构、选择和布局合适的传感器、建立实时监测系统等,设计了智能化管理系统,实现了对冰菜栽培环境的全面感知。利用无土栽培试验,验证了智能化管理系统在提升冰菜生长性能和资源利用效率方面的有效性,为农户提供了高效的管理手段。

冰叶日中花对NaCl胁迫的生理响应

为探索冰叶日中花(Mesembryanthemum crystallinum L.)耐盐的生理机制,在本研究中,经0(CK)、200(T1)、400(T2)和800(T3)mmol/L NaCl处理后,在1、3、5、10、15d检测冰叶日中花幼苗的相对电导率、脯氨酸含量、可溶性糖含量、H2O2含量、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性等生理指标。结果表明:(1)T1处理对冰叶日中花没有显著影响,T2处理对其生长产生了抑制,T3处理则使植株严重萎蔫,并在处理5d后死亡;(2)随着NaCl胁迫的延长,T1和T2处理下相对电导率呈现先增大后减小的趋势,T3处理则导致相对电导率持续增大直至幼苗死亡;(3)NaCl胁迫显著增加了叶片脯氨酸、可溶性糖含量,且与NaCl浓度呈正相关,并在胁迫第1天急剧增加,而后呈现出下降的趋势;(4)H2O2含量随胁迫时间的延长持续增加,且与NaCl处理浓度呈正相关;(5)T1和T2处理后CAT和APX活性呈现先增大后减小的趋势,但T3处理引起酶活的持续下降。以上结果说明冰叶日中花可快速响应盐胁迫,迅速提高其体内渗透调节物质含量,及抗氧化系统的活性,从而表现出极强的耐盐性。

冰叶日中花耐盐机理及其应用前景

我国盐碱地面积大,分布广,盐碱地由于含有大量盐离子不适合普通作物的生长.如何开发和利用好这些盐渍化土地对于解决我国的粮食和资源短缺问题至关重要.冰叶日中花是一种既耐干旱又耐盐碱的盐生植物,兼具食用价值和生态价值,在拓展盐渍化土地方面有很大的潜力.本文综述了冰叶日中花的耐盐机理并展望了其在盐碱地上的应用前景.

冰菜多糖提取物的抗氧化性及抑菌活性研究

本研究以冰菜为原料,利用超声波辅助法提取冰菜多糖提取物并测定其含量,还测定了冰菜多糖提取物的抗氧化能力和抑菌活性。结果表明,冰菜提取物中多糖含量为11.21%。冰菜多糖提取物对羟基自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、亚硝酸根离子均有较好的清除效果。但冰菜多糖提取物总还原能力明显低于维生素C。在一定添加量范围内,冰菜多糖提取物对动物油和植物油的抗氧化能力随浓度成正相关。此外,冰菜多糖提取物对大肠杆菌、枯草杆菌具有抑菌活性,且对枯草杆菌的抑菌能力强于对大肠杆菌的抑菌能力。本研究结果表明冰菜多糖提取物具有一定的抗氧化能力和抑菌活性。

干旱和盐胁迫对冰菜生长及光合特性的影响

为探讨冰菜生长和光合特性在干旱和盐胁迫下的响应和适应能力,以3叶1心的冰菜幼苗为研究对象,设置对照(60%土壤持水量,CK)、中度干旱胁迫(40%土壤持水量,D)、盐胁迫(60%土壤持水量,0.6%土壤含盐量,S)、旱盐胁迫(40%土壤持水量,0.6%土壤含盐量,DS)4个处理,测定35 d后的冰菜生长、生理特性、光合特性指标,分析干旱、盐胁迫和旱盐胁迫对冰菜的影响。结果表明,与CK相比,S处理的冰菜生长最佳,D处理冰菜生长最差;D处理极显著增加冰菜叶片MDA含量,DS处理极显著提高了冰菜叶片POD、CAT、APX活性和Pro含量;S处理显著提高了冰菜叶片的P_(n)、T_(r)、G_(s)、C_(i)、F_(v)/F_(m)、F_(v)/F_(o)、F_(m)/F_(o),提高了冰菜的光合效率,DS处理的P_(n)、F_(v)/F_(m)、F_(v)/F_(o)、F_(m)/F_(o)与CK无显著差异。单一中度干旱胁迫抑制冰菜植株的生长,单一适量盐胁迫更有利于冰菜植株的生长,旱盐互作对冰菜在NaCl作用下通过调节抗氧化酶活性、渗透调节物质及光合效能来适应干旱逆境,表现出一定的适应性。试验结果为冰菜种植提供了理论指导。

引种水晶冰菜氨基酸种类及无机元素成分分析

为了解引种水晶冰菜中所含氨基酸种类和无机元素的分布情况,采用德国Sykam S-433D全自动氨基酸分析仪和电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)法对引种水晶冰菜中氨基酸和无机元素进行了分析研究.结果表明,云南引种冰菜氨基酸成分含量>0.090 mg/g,含有较为丰富的氨基酸成分.并且快速测定了24种无机元素成分含量为12.709 mg/g.有害重金属元素As、Pb、Hg、Cd含量均≤0.06 mg/kg.

盐碱胁迫对大棚冰菜生长的影响

为进一步了解盐碱胁迫对大棚冰菜生长的影响,设置盐碱浓度分别为CK、T_(1)、T_(2)、T_(3)、T_(4)、T_(5)6个处理进行试验,研究冰菜生长指标、光合参数、抗氧化酶活性和品质的变化特征。结果表明,冰菜株高、茎粗、叶长、叶宽、鲜质量和干质量随着盐碱浓度的增加呈逐渐降低的趋势,但T_(1)处理和对照没有显著差异;冰菜净光合速率、气孔导度和蒸腾速率随着盐碱浓度的增加呈逐渐降低的趋势,T_(1)和对照没有显著差异;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随盐碱浓度的增加呈先升高后降低的趋势,在T_(3)处理时达到最大值。说明低浓度盐碱胁迫对冰菜生长影响较小,当盐碱浓度<300 mmol/L时冰菜可通过提高抗氧化酶活性来维持生长,但光合仍受到影响,盐碱浓度>300 mmol/L时,超过冰菜承受范围,抗氧化酶活性降低,对冰菜生长影响较大。

不同红光远红光配比对冰草生长发育、光合特性及品质的影响

为探明人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响,本研究在光合有效辐射强度200μmol·m^(-2)·s^(-1)的条件下,以白光LED作为CK(R/FR=5.5),在CK基础上添加不同强度远红光,分别设置FR1(R/FR=1.2)和FR2(R/FR=0.8),研究不同光质组合处理下冰草的生长发育、光合特性及营养品质等指标的变化。结果表明,与CK相比,FR2和FR1的株高分别显著增加32.59%和20.70%,叶面积分别显著增加162.68%和47.33%;FR2的地上部鲜、干质量分别显著增加52.08%和63.66%。FR2和FR1降低了叶片叶绿素含量、叶绿素a/b值及净光合速率,但提高了冰草对弱光的利用能力。低R/FR值对冰草各品质指标有不同程度影响,FR2和FR1的叶片类胡萝卜素较CK分别显著下降27.08%和34.62%;FR2的叶片可溶性糖、可溶性蛋白及维生素C含量较CK分别显著增加23.86%、27.48%和17.73%。FR2和FR1显著增加了冰草中酮类及酯类挥发性物质含量,并显著降低了冰草叶片的硝酸盐含量。综上,植物工厂中白光LED基础上添加远红光设置R/FR值为0.8,可有效提高水培冰草的产量、维生素C、可溶性糖和挥发性酮类及酯类物质含量。本研究为远红光在植物工厂中的应用提供了参考。

腐植酸对水培冰草生长及其品质的影响

为探明营养液中添加不同腐植酸对水培冰草产量及品质的影响,为其在叶菜水培生产中的高效应用提供理论依据,选用非洲冰草为研究对象,以霍格兰营养液为基础溶液进行水培试验,共设置7个处理,以不添加腐植酸为对照(CK)、分别添加50mg·L^(-1)腐植酸(HA1)、100mg·L^(-1)腐植酸(HA2)、200mg·L^(-1)腐植酸(HA3)、50 mg·L^(-1)纳米腐植酸(NHA1)、100 mg·L^(-1)纳米腐植酸(NHA2)和200 mg·L^(-1)纳米腐植酸(NHA3),测量冰草地上部及根系生长指标,检测冰草叶片红外光谱特征、品质及氮磷钾含量。结果表明:在试验浓度下添加腐植酸和纳米腐植酸均可促进冰草生长发育,并随着添加浓度的升高呈现先增后减趋势,其中NHA1效果最佳,较CK显著增加冰草地上部鲜重76.96%、地上部干重185.76%、根系长度42.79%及维C含量46.4%,且显著降低硝酸盐含量45.7%;较CK显著提高氮、磷、钾吸收率19.6%、39.2%及18.3%,其次为HA2处理。各处理的冰草叶片FTIR光谱在3 280、2 920、1 630、1 380、1 300和1 020 cm;波数附近的透射率均低于对照,表明腐植酸尤其是纳米腐植酸能够增加冰草叶片中的糖类、酯类、蛋白质、氨基酸类和核酸等物质的含量,其中以NHA1处理最为显著。综上所述,营养液中添加适宜浓度的腐植酸能显著促进水培冰草地上部及根系的生长,改善冰草品质,促进养分吸收,提高冰草产量,纳米腐植酸的促进作用大于相同浓度的普通腐植酸,可为实际生产提供参考。