一种新的豆瓣菜(Nasturtium officinale)锌铁转运蛋白基因的克隆及序列分析

为了深入研究豆瓣菜(Nasturtium officinale R. Br.)对锌和铁的吸收和转运,我们采用RACE方法克隆了一种豆瓣菜根部锌铁转运蛋白NoZIP2 (N. officinale zinc iron transporter protein 2)的全长cDNA,并采用生物信息学方法对序列进行分析。结果表明,NoZIP2包含1 446 bp,编码一个357个氨基酸残基的多肽,包含了9个跨膜结构域,存在植物锌铁转运蛋白的保守结构域,可能参与了豆瓣菜锌铁转运的过程。NoZIP2氨基酸序列与其它物种ZIP的氨基酸序列相似性较高,其中与荠菜的相似性最高,氨基酸相似性高达92%。分子进化分析表明,NoZIP2与十字花科植物荠菜、荠蓝和小花蓝芥的ZIP能够聚到一起。从豆瓣菜根部克隆的NoZIP2具有其它植物锌铁转运蛋白相似的高度保守的ZIP家族成员序列特征,因此推测NoZIP2属于ZIP家族成员。豆瓣菜No ZIP2的克隆和序列分析能够为进一步研究其功能及表达提供理论基础。

RNA-Seq Analysis of Developing Nasturtium Seeds （Tropaeolum majus）： Identification and Characterization of an Additional Galactosyltransferase Involved in Xyloglucan Biosynthesis

A deep-sequencing approach was pursued utilizing 454 and Illumina sequencing methods to discover new genes involved in xyloglucan biosynthesis, cDNA sequences were generated from developing nasturtium （Tropaeolum majus） seeds, which produce large amounts of non-fucosylated xyloglucan as a seed storage polymer. In addition to known xyloglucan biosynthetic genes, a previously uncharacterized putative xyloglucan galactosyltransferase was iden- tified. Analysis of an Arabidopsis thaliana mutant line defective in the corresponding ortholog （AT5G62220） revealed that this gene shows no redundancy with the previously characterized xyloglucan galactosyltransferase, MUR3, but is required for galactosyl-substitution of xyloglucan at a different position. The gene was termed XLT2 for Xyloglucan L-side chain galactosylTransferase position 2. It represents an enzyme in the same subclade of glycosyltransferase family 47 as MUR3. A double mutant defective in both MUR3 （mur3.1） and XLT2 led to an Arabidopsis plant with xyloglucan that consists essentially of only xylosylated glucosyl units, with no further substitutions.

旱金莲自交亲和性初步研究

对上海市农业科学院选育的22份旱金莲材料(高代自交,F_(6))的园艺性状和自交亲和性进行初步探索。结果表明:相较于自然自花授粉和自然同株异花授粉,人工同株异花授粉可以显著提高旱金莲的自交亲和性。无论是田间种植还是花盆种植,在开花Ⅱ期(开花后雌蕊柱头三分叉)对旱金莲进行人工同株异花授粉均可提高旱金莲的自交亲和性。自交亲和指数聚类分析表明:22份旱金莲材料可分为5组,其中第Ⅰ组和第Ⅳ组的自交亲和指数均大于0.9,可作为后续杂交育种的重要种质资源。该研究可为旱金莲优良自交系和新品种的选育奠定基础。

金钗石斛花-金莲花与金盏花复配提取物功效评价

本文将蒸馏工艺与超声冷提工艺结合,提取金钗石斛花、金莲花与金盏花三种花的活性成分,得到无色至淡黄色纯露,pH值为5~6呈弱酸性。三者的复配提取物对DPPH自由基的半抑制浓度IC50值为0.012g/mL,最大清除率达到96%;组分协同增效减少黑色素作用明显,受试者使用28天后ITA°值增加。该复配提取物有较好的抗氧化性、减少黑色素含量、提亮肤色功效的同时并未显示出刺激性。此方法提取工艺简单,保留了名贵花卉(金钗石斛花)活性成分和颜色,为不同感观效果的化妆品提供了无色素型原料,同时避免引入过多杂质,降低了化妆品的安全风险。

水生蔬菜对富营养化水体净化及资源化利用

通过采用水生蔬菜水芹和豆瓣菜作为生态浮床栽培材料,对其净化富营养化水体的效果及其处理后的品质等方面进行研究.结果表明,水生蔬菜不仅能在富营养化水体中正常生长,还对富营养化水体有较强净化能力,且净化能力随着处理时间的延长而提高.处理20d,水芹对富营养化水体中的TN、NH_4^+-N、TP、COD_(Mn)、Chl.a的去除率分别达到76.86%、69.39%、90.45%、95.03%和89.81%;豆瓣菜对富营养化水体中的TN、NH_4^+-N、TP、COD_(Mn)、Chl.a的去除率分别达到78.27%、67.95%、89.98%、95.38%和91.28%.水芹和豆瓣菜不仅能显著改善富营养化水体的水质,且没有产生硝酸盐及重金属富集,符合食用标准;还能产生一定的经济效益.

不同浓度褪黑素对豆瓣菜镉积累的影响

为提高豆瓣菜对镉胁迫抗逆性的同时有效降低其镉含量,采用盆栽试验,研究了在镉(5mg/kg)胁迫下,不同浓度褪黑素(0,25,50,100,150,200μmol/kg)对豆瓣菜生物量、镉含量、光和色素含量、抗氧化酶活性以及土壤酶活性、pH、有效态镉含量的影响。结果表明,与对照相比,褪黑素有效提高了豆瓣菜叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶的活性,且均随着褪黑素浓度的升高呈现上升的趋势。豆瓣菜根、茎、叶的生物量及叶片光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)的含量均随着褪黑素浓度的升高出现先上升后下降的趋势,并在褪黑素浓度为50μmol/kg时达到最大值;而豆瓣菜根、茎、叶的镉含量随着褪黑素浓度的升高出现先下降后上升的趋势,并在褪黑素浓度为50μmol/kg时最低,分别较对照降低了9.82%,7.42%,8.19%。另外,与对照相比,褪黑素显著提高了种植过豆瓣菜的土壤有效态镉含量及土壤蔗糖酶的活性,且随着褪黑素浓度的升高出现上升的趋势;而随着褪黑素浓度的升高,土壤pH值则出现下降的趋势。综上,适宜浓度的褪黑素可以在提高豆瓣菜对镉胁迫抗逆性的同时有效降低豆瓣菜对土壤镉的吸收,其中褪黑素浓度为50μmol/kg时效果最好,可为镉污染地区豆瓣菜的栽培生产提供参考。

富营养化水体中水生植物氮代谢酶特性与不同形态氮去除的关系

通过先对水芹[Oenanthe javanica(Bl.)DC]和豆瓣菜(Nasturtium officinalcR.BR.)吸收不同氮形态的动力学进行了研究,然后通过室内静态模拟试验,利用植物浮床系统研究了富营养化水体中两种水生植物氮代谢酶特性与水体中不同形态氮去除的关系,为进一步明确它们对水体中不同氮形态的去除机理及针对不同营养特征的富营养化水体的生态修复工程的植物选取提供科学的理论基础。结果表明,水芹对NH4+吸收的最大速率(Vmax)和米氏常数(Km)均明显大于对NO3-吸收的Vmax和Km值,而豆瓣菜对NH4+吸收的Vmax大于对NO3-吸收的Vmax,但吸收的Km值却明显小于对NO3-吸收的Km值。而且,水芹对低浓度的铵态氮(NH4-N)和硝态氮(NO3-N)的吸收能力较豆瓣菜要强。富营养化水体浮床生态修复中,单作或混作水芹的GS活性与水体中TN、NH4-N去除存在极显著的相关性(r>0.97),且混作水芹体内的GS活性还与水体中NO2-N去除存在显著的相关性。单作或混作豆瓣菜的GS活性与水体中TN、NH4-N去除存在显著的相关性(r>0.91),且混作豆瓣菜的GS活性与水体中NO2-N去除也存在显著的相关性。单作或混作两种水生植物的GOGAT和NR活性虽与水体中TN、NH4-N、NO3-N、NO2-N去除呈指数衰减变化趋势,但无明显的相关性。

几种高等水生植物的克藻效应

研究了水花生、水浮莲、满江红、紫萍、浮萍和西洋菜对雷氏衣藻的相生相克关系,并和水葫芦的作用进行了比较。试验指出前五种水生植物对雷氏衣藻表现了克制作用,但它们的克藻效能不如水葫芦强。西洋菜没有克制作用,甚至稍有促进效应。从水花生、水浮莲、水葫芦的种植水中得到的分泌物粗提物,都显示了对雷氏衣藻的抑制效应,进一步证实了有相生相克关系的存在。试验结果说明高等水生植物对藻类的克制作用似有一定的普遍性,在水生生态系统的形成和演替过程中可能起着重要的作用。

旱金莲提取物祛斑作用的实验研究

为研究旱金莲提取物对黑素瘤B16细胞的作用 ,建立鼠B16黑素瘤细胞培养体系 ,在添加旱金莲提取物后 ,测定黑素瘤细胞活力、酪氨酸酶活性以及黑素含量的变化 ,并与氢醌的实验结果进行比较。结果显示旱金莲提取物抑制人黑素细胞酪氨酸酶活性及黑素合成 ,具有药物浓度依赖性关系 ,对黑素细胞的活力影响较小。提示旱金莲提取物具有抑制黑素合成的功效 。

西洋菜净化养猪废水研究

[目的]探究西洋菜净化养猪废水的效果。[方法]养猪废水经三级沼气池处理后,进入调节池,从中取出沼液用于盆栽西洋菜,测定各项水质指标和采后的西洋菜重量,研究采用西洋菜对养猪场沼气池出水进行净化的效果。[结果]西洋菜在使用沼液栽培后迅速生长,其生长情况明显好于河水栽培对照组,且试验10 d后西洋菜生物量(干重)为初种时的2.81倍,20 d后为初种时的6.76倍。西洋菜对CODcr、BOD5、NH4+-N、PO34--P均具有良好的净化效果,试验20 d后CODcr的去除率为87.0%～92.7%,NH4+-N的去除率为93.7%～98.8%,PO34--P的去除率为62.5%～73.3%,BOD5的去除率为88.0%～94.3%。[结论]沼液里的养分为西洋菜的迅速生长提供了有利条件。西洋菜耐污净化能力强,能够适应浓度较高的沼液,在沼液中生长良好,利用沼液培育西洋菜可行。

不同次数嫁接对豆瓣菜扦插苗生理特性和硒吸收的影响

通过盆栽试验,在土壤硒含量为10 mg/kg条件下,以西兰花为砧木,豆瓣菜为接穗,研究一次嫁接、二次嫁接以及三次嫁接后扦插对豆瓣菜生理特性和硒吸收的影响。结果表明,多次嫁接有利于豆瓣菜扦插苗生物量及可溶性糖质量分数的提高,在三次嫁接处理下,豆瓣菜根系、茎秆以及叶片的生物量分别较对照提高266.84%、256.49%、174.03%。与豆瓣菜自根苗相比,不同次数嫁接在显著提高豆瓣菜扦插苗叶绿素a、叶绿素b以及类胡萝卜素质量分数的同时,降低其叶绿素a/b值。此外,豆瓣菜扦插苗的CAT活性随嫁接次数的增加呈上升趋势,而SOD活性、POD活性以及丙二醛(MDA)含量则均呈下降趋势。豆瓣菜扦插苗对硒的吸收特性,一、二、三次嫁接显著提高豆瓣菜根系的硒含量,并分别较对照提高7.05%、6.84%和6.47%,但其地上部分的硒含量及转运系数均随嫁接次数的增加呈下降趋势,在一定程度上抑制硒向地上部分的转移。尽管如此,由于嫁接显著促进豆瓣菜干物质的积累,这导致豆瓣菜扦插苗各部位的硒积累量均显著高于对照,并随嫁接次数的增加呈上升趋势。其中,三次嫁接使豆瓣菜扦插苗根系及地上部分的硒积累量达到最大值,分别较对照提高290.44%和110.08%,有利于豆瓣菜扦插苗对硒的积累。

镉对西洋菜生长影响的研究

为了研究清楚西洋菜是否适合应用于有重金属镉污染的富营养化水体的修复,以不同浓度的镉处理3d的西洋菜为实验材料,研究了短期培养条件下镉对西洋菜生长的影响。主要测定了抗氧化系统的几种酶,包括POD、CAT、SOD的活性以及可溶性蛋白、叶绿体色素含量的变化。研究表明,该植物对重金属镉比较敏感。水体中Cd2+浓度为0.05mg·L-1就可以使西洋菜利用光能的能力降低,细胞遭受一定程度的氧化伤害。Cd2+浓度达到10mg·L-1时,西洋菜已经失去清除体内过多活性氧的能力。该植物不适合应用于有重金属镉污染的富营养化水体的治理和生态修复。

在1/3海水培养基上筛选豆瓣菜耐盐变异体

系统地研究了豆瓣菜（ＮａｓｔｕｒｔｉｕｍｏｆｉｃｉｎａｌｅＲ．Ｂｒ．）茎段外植体对６ＢＡ、ＮＡＡ和２，４Ｄ的反应。确定了ＭＳ培养基附加６ＢＡ２．０ｍｇ／Ｌ，２，４Ｄ０．２ｍｇ／Ｌ为豆瓣菜愈伤组织诱导、继代培养基；ＭＳ培养基附加６ＢＡ４．０ｍｇ／Ｌ为芽再生培养基；ＭＳ基本培养基为植株的生根和扦插繁殖培养基。将３２５个豆瓣菜茎切段外植体接种到含１／３海水的愈伤组织诱导培养基上，１７块外植体上可长出耐盐愈伤组织。耐盐愈伤组织在１／３海水浓度的培养基上生长速度与对照愈伤组织在无盐培养基上的生长速度基本相近。将耐盐愈伤组织转接到无盐的再生培养基上，芽再生的频率与对照愈伤组织相近。再生芽总数超过１０００。将８３个再生芽转移到含盐但无激素的培养基上，开始时植株生长几乎被抑制，接种４０ｄ后，１６个植株长出了生长迅速的腋芽，但对照无此现象发生。将耐盐愈伤组织转至含盐的再生培养基上，虽然大部分愈伤组织在接种１０ｄ后出现了绿点，但３０块愈伤组织最后只有５块出了芽点，真正生长正常的芽只有２个。将上述两类生长正常的芽转至无激素含盐培养基上扦插繁殖，得到１８个正常生长的耐盐豆瓣菜株系。用ＲＡＰＤ技术对其中１０个株系ＤＮＡ水平?

旱金莲叶、花表面的超疏水性研究，

旱金莲的叶、花表面有很好的超疏水性,水滴在其表面的静态接触角为150°、145°,滚动角分别约为5°、10°,通过扫描电镜观察发现,在其叶、花的表面分布有大量呈规则排列的微纳米级复合"花簇"、"凹槽"。微纳米复合结构使其表面有良好的超疏水性,雨后,能保持"滴水不沾"、"一尘不染"。采用Cassie理论对其表面的超疏水性进行了理论分析。

西洋菜热泵干燥特性试验研究

在热泵干燥下，采用正交试验和响应面试验设计方法，研究温度、风速、热烫时间对西洋菜干燥特性影响。结果表明，沸水中热烫约3.3 min，热风温度为50℃，风速为2.88 m＇s-1条件下，在干燥室中干燥2~3 h后，西洋菜能达到理想干燥效果（含水率约为8%），干燥后的物料颜色变成深绿色，有较浓郁香气，所得干燥工艺对实际生产具有指导意义。

不同砧穗组合对豆瓣菜扦插苗生理特性及硒积累的影响

采用盆栽试验,分别以青菜、油菜、萝卜、蔊菜、青花菜为砧木,豆瓣菜为接穗,在土壤硒浓度为10 mg·kg^-1的条件下研究了不同砧木对豆瓣菜扦插苗生长、色素积累、保护酶活性和富硒能力的影响。结果表明,与未嫁接的豆瓣菜扦插苗相比,以油菜、萝卜、青花菜为砧木嫁接后可以显著提高豆瓣菜扦插苗各部位的生物量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素的含量;以蔊菜为砧木嫁接后不仅使豆瓣菜扦插苗的生物量处于较低水平,对其SOD、POD、CAT活性的抑制作用也最明显;虽然以青菜为砧木嫁接后显著提高了豆瓣菜扦插苗的光合色素含量,及SOD、CAT活性,但其根、茎、叶的生物量均显著低于对照。另外,以青花菜为砧木的嫁接处理在显著提高豆瓣菜扦插苗CAT活性和可溶性蛋白含量的同时,有效降低了丙二醛含量,对豆瓣菜的耐硒能力具有显著的增强效果。5种砧木对豆瓣菜扦插苗硒积累的影响存在明显差异,其中以萝卜为砧木的嫁接处理使豆瓣菜扦插苗各部分的硒含量和地上部分的硒积累量达到最大,可为富硒蔬菜的栽培、选育提供参考。

植物-浮床触生藻类对富营养化水体氮磷去除的协同效果

利用植物浮床系统,通过室内静态模拟试验,研究了在有光、避光条件下,植物与浮床触生藻类协同作用对水体中氮、磷等营养盐的去除效果。结果表明,试验后水体中的藻类减少,但在浮床上的触生藻类增多,且其主要以小球藻(Chlorella.vulgaris)、小球衣藻(Chamydomonas.microsphaera)等绿藻为主。植物和无植物在有光条件下对TN、TP、CODMn、BOD5的去除率比在避光时要高,且植物处理的水体中的TN、TP去除率明显高于无植物(对照)处理。处理20d,植物在有光条件下对TN的去除率达76.8%以上,对TP的去除率在89.9%以上;而在遮光时对TN的去除率最高仅为61.1%,对TP的去除率最高为85.4%。植物在有光条件下对CODMn、BOD5的去除率达94.0%以上,而在遮光时对CODMn、BOD5的去除率最高为89.5%。有植物和无植物在有光、遮光条件下处理,水体中的NH4-N、NO3-N、NO2-N,DP,Chla的浓度均随处理时间的延长而降低,且有光处理下,NH4-N、NO2-N、DP浓度下降明显低于比在遮光下和对照处理。然而,DO浓度变化则相反,即随着处理时间的延长而升高,且在有光条件下的比在遮光下和对照处理要高。本试验结果还表明,遮光条件下,水芹和豆瓣菜地上部分N的净积累量分别为0.5908和0.3675mg·plant-1(DW)·d-1,P的净积累量分别为0.1530和0.0665mg·plant-1(DW)·d-1;而无光条件下,水芹和豆瓣菜地上部分N的净积累量为0.2566和0.1162mg·plant-1(DW)·d-1,P的净积累量为0.0548和0.0181mg·plant-1(DW)·d-1。本试验结果为富营养化水体氮、磷等营养盐去除机理的研究提供重要的科学依据。

西洋菜中多糖提取工艺研究

以西洋菜为原料,采用不同的提取温度、料液比、提取次数和提取时间进行单因素试验提取西洋菜多糖,然后在此基础上采用4因素3水平正交试验对提取条件进行优化.结果表明:提取时间对西洋菜多糖得率影响存在着显著差异(P<0.05),提取次数的影响呈极显著性差异(P<0.01),提取温度的影响呈极显著性差异(P<0.01),但料液比对西洋菜多糖得率的影响不显著.因此,西洋菜多糖提取的最优工艺参数为:提取次数为3次,西洋菜与提取液的比例为1∶25,在60℃条件下提取2 h较为理想,为西洋菜的深加工和综合开发利用提供技术支撑.

十二烷基苯磺酸钠对西洋菜生长影响的研究

[目的]为西洋菜在治理和修复十二烷基苯磺酸钠(SDBS)污染的富营养化地表水体中的应用提供试验依据。[方法]通过测定不同浓度SDBS处理西洋菜的POD、CAT、SOD活性以及可溶性蛋白和叶绿体色素含量研究了SDBS对西洋菜生长的影响。[结果]当SDBS的浓度低于10 mg/L时,西洋菜的可溶性蛋白含量随SDBS浓度的增大而上升;当SDBS的浓度高于10 mg/L时,其可溶性蛋白含量随SDBS浓度的增大而下降;当SDBS的浓度为50 mg/L时,其可溶性蛋白含量低于对照。当SDBS浓度达10 mg/L时,西洋菜的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量均达最大值,且其SOD和CAT活性达最大值。当SDBS的浓度为100 mg/L时,西洋菜的SOD活性明显低于对照;当SDBS浓度为50 mg/L时,其CAT活性明显低于对照。当SDBS浓度为5 mg/L时,西洋菜的POD活性达最大值。[结论]西洋菜对SDBS的耐受力较强,故其适用于治理有表面活性剂污染的富营养化水体。

西洋菜微量元素的测定分析

应用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP -AES)测定了西洋菜茎与叶中1 5种无机元素的含量。结果表明,西洋菜中钙、镁、铁、锌、锰含量丰富,茎与叶微量元素含量存差异,这些为研究西洋菜药用及食用价值提供新的科学依据。