不同种源花榈木种子表型性状变异分析

以浙江杭州、湖南长沙等8个种源地的花榈木种子为研究对象,采用方差分析、聚类分析和相关分析等方法对其种子的表型性状进行分析比较,以探究花榈木种子表型性状在种源水平上的变异规律。结果表明:(1)8个种源花榈木的种子长度、宽度、千粒重和种形指数的平均值分别为9.39 mm、7.58 mm、250.23 g和1.24,且在不同种源间存在极显著差异(P<0.01),变异系数分别为6.78%、8.01%、10.24%、7.99%;(2)花榈木种子4个表型性状之间无显著的相关性,但种子宽度与种源地的年均气温有显著正相关关系;千粒重与年日照时数显著正相关,随年日照时数的增长有不断增大的趋势;(3)聚类分析将花榈木种源划分为五大类,由不同类群种源的地理位置可知花榈木种子表型性状的变异具有地域性和随机性。

花榈木根际促生菌的筛选鉴定及促生特性

【目的】从花榈木根际土壤及根系中分离筛选具有促生功能的根际促生菌,为研制花榈木促生高效肥料奠定理论基础。【方法】以花榈木根际土壤和根系为材料,分离筛选具有固氮、溶磷、分泌生长素(IAA)和产铁载体能力的PGPR菌株,结合形态学和16S rDNA分子鉴定优良菌株。【结果】从花榈木根际土壤和根系中分离出根际促生菌67株,具有固氮能力菌株49株,其中产IAA能力菌株45株,具有解磷效果的菌株20株,分泌铁载体能力的菌株4株。其中菌株GX4-4分泌IAA质量浓度最高达34.68μg·mL^(-1);GX7-6分解无机磷能力最强,GX4-9分解有机磷能力最强,溶磷量分别为3.45±0.14、5.86±3.44 mg·(100 mL)^(-1);GX4-5的铁载体活性最强,达82%。从中选取了解磷、固氮、分泌IAA和产铁载体能力较好、活性较高的根际促生菌GX2-6,结合其形态学、生理生化和分子鉴定确定其为假单胞菌Pseudomonas spp.,该菌株分泌IAA质量浓度为34.51μg·mL^(-1),分解无机磷、有机磷的溶磷量分别为2.24±0.12、3.04±0.09 mg·(100 mL)^(-1),铁载体活性为20%。【结论】从花榈木根系及根际土壤中筛选出具有高效促生功能细菌GX2-6,为研发花榈木PGPR微生物肥料提供菌种资源。

遮阴对花榈木幼苗生长和生理的影响

探究不同遮阴处理对花榈木(Ormosia henryi Prain)幼苗生长、生理的影响,分析其对遮阴的响应策略,为获得花榈木人工栽培技术提供理论依据.以6个月大花榈木幼苗为试验材料,设置4个不同遮阴处理:100%NS(NS:Nature Sunshine)、79%NS、62%NS、43%NS,处理180 d后测定生长和生理指标.结果显示:随着遮阴程度的增强,花榈木幼苗的净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))逐渐减弱,胞间二氧化碳浓度(C_(i))和实际光化学效率Φ_(PSⅡ)呈先升后降趋势;幼苗叶绿素a、叶绿素b含量逐渐提高,而可溶性糖、可溶性蛋白和可溶性淀粉及氮磷钾元素含量逐渐降低.幼苗MDA含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性随光照强度的减弱呈先降后升趋势,在79%NS处理下含量最低,说明幼苗在该处理下受迫害程度最小.幼苗苗高、地径生长量等生长指标呈先升后降趋势,在79%NS处理下幼苗苗高、地径等生长指标最大.研究发现,79%NS处理有利于幼苗生理响应和形态生长.全光照阻碍幼苗部分正常代谢和氮磷钾元素吸收;过度遮阴会降低Φ_(PSⅡ)和光合作用,导致MDA积累,造成渗透胁迫,但幼苗可以通过体内抗氧化酶的协同合作减少该负面效应;过强或过弱光照都会影响幼苗苗高、地径等生长,因此,培育花榈木幼苗需要适当遮阴.

花榈木不同部位总黄酮含量测定和抗氧化作用研究

花榈木(Ormosia henryi)是集材用、景观和药用为一体的珍贵树种,江西地区分布较多。本研究以花榈木各部位为研究对象,测定江西不同地区花榈木各部位的总黄酮含量,并分析其抗氧化作用(以DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率为指标)。结果表明,采用一次加热回流法提取花榈木总黄酮最佳;花榈木不同部位的总黄酮含量由高到低依次为叶>根>枝,本实验采集的叶样本总黄酮含量可达到(3.961±0.010)%,该样本表现出较强的抗氧化能力(DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率分别为(90.02±0.61)%和(98.93±0.25)%)。该研究可为花榈木总黄酮类非木质资源的开发利用提供依据。

基于广泛靶向代谢组学分析花榈木不同部位挥发性代谢物差异

花榈木(Ormosia henryi)是集药用、材用、景观于一体的重要珍贵植物。为进一步探究花榈木挥发性代谢物成分及不同部位的差异情况,采用气相色谱-质谱(GC-MS)广泛靶向代谢组学技术鉴定并分析了根、枝、叶代谢组分差异。结果表明,在根、枝和叶中共鉴定到589个挥发性代谢物,分为萜类、酯、杂环化合物、烃类等16类化合物。差异代谢物在倍半萜和三萜生物合成通路中显著富集。聚类热图结果表明,大多数代谢物在枝和叶中的富集量相对较高。萜类化合物在根中累积量降低,在枝和叶中富集,在叶中含量较高,其中柠檬烯、β-紫罗兰酮、α-蒎烯、α-松油醇等萜类成分累积量增加且具有重要生物活性化合物,具有较高利用价值。本研究对不同部位挥发性代谢物的分析为进一步探究花榈木不同部位药用特征成分和开发利用提供数据支撑。

正交设计优选酶解辅助——超声提取花榈木叶总黄酮研究

为研究花榈木叶总黄酮提取工艺,以单因素考察实验为基础,并建立以提取时间(A)为10 min、20 min、30 min,乙醇浓度(B)为60%、70%、80%,液料比(C)为1∶20、1∶25、1∶30,提取次数(D)为1、2、3次的四因素三水平正交实验,以期得到花榈木总黄酮酶解辅助-超声提取最佳工艺。研究得出:花榈木总黄酮酶解辅助-超声提取最优方法为:D_(3)B_(3)C_(3)A_(2),即酶解时间20 min,80%乙醇,液料比1∶30,提取3次。本实验优选出的最佳提取方法方便、可靠、提取率高,适合花榈木总黄酮提取。

珍贵树种花榈木资源培育与利用研究进展

花榈木是中国濒危珍贵树种,在用材、观赏、药用、生物肥料等方面具有广阔的应用前景。本文概述了花榈木种子的休眠原因及解除方法、苗木培育、人工林培育和资源开发利用等方面的研究进展,提出了花榈木在种质资源保存利用、良种选育、苗木高效培育、人工林定向培育等方面的研究展望,以期能为花榈木人工林产业的健康发展提供参考。

珍贵树种花榈木森林康养价值

在“健康中国”背景下,国家全方位支持森林康养发展,森林康养产业综合效益日益凸显,森林康养基地建设持续推进。森林是康养作用发挥的重要载体,森林中的植物通过挥发出有益气体来达到修身养性、治疗慢性疾病和心理疾病,调节亚健康状态的作用。通过挖掘花榈木在森林康养中的药用价值、经济价值、景观价值和文化价值,分析发现花榈木非常契合森林康养功效的作用机制与基本内涵,是优良的康养型珍贵树种,及森林康养基地建设理想的营造林树种。

基于代谢与转录水平的花榈木萜类合成候选基因分析

【目的】花榈木Ormosiahenryi是重要的木本药用植物。研究花榈木萜类次生代谢物积累规律,分析萜类生物合成通路和相关的关键酶基因,对花榈木药用价值的开发具有重要意义。【方法】采用液相色谱-质谱联用技术与高通量转录组学测序,利用生物信息学分析方法从差异代谢产物和表达基因中寻找萜类生物合成的关联酶基因。【结果】代谢组数据中共检测到了15种萜类化合物,其中含有甘草次酸、齐墩果酸和芳樟醇等具有药用活性的物质,多数在叶片中相对含量高于其他组织部位。转录组数据筛选出49个与萜类合成有关的候选基因,分析后发现:甲羟戊酸(MVA)途径中的差异基因在幼叶中表达较高,甲基赤藓糖磷酸酯(MEP)途径的差异基因在老叶中表达较高。根据加权基因共表达网络(WGCNA)分析,发现MYB、WRKY、bHLH和HB-HD-ZIP等转录因子家族在花榈木的萜类合成中起重要作用,并推测了6个可能与萜类物质生物合成有关的转录因子,即HB-HD-ZIP(c64527.graph_c1)、GRF(c76195.graph_c0)、DBB(c66970.graph_c2)、DBB(c75593.graph_c0)、HB-HD-ZIP(c63393.graph_c0)和C3H(c70385.graph_c1)。【结论】从花榈木代谢组和转录组数据库中初步获得了重要的萜类物质及可能参与萜类化合物生物合成途径的候选关键酶基因,为进一步阐明花榈木萜类化合物生物合成的分子机制奠定基础。

花榈木生物碱合成关键酶基因OhpLDC和OhpCAO1的克隆与分析

花榈木是中国传统中药,其代谢产物常用于治疗跌打损伤,具有重要的药用价值,然而目前人们对花榈木的药用化学成分如生物碱合成并不清楚。本研究对花榈木不同组织进行了代谢组和转录组学分析,结果表明花榈木中含有的生物碱大部分属于喹诺里西啶类生物碱(Quinolizidine Alkaloids,QA)。进一步分析发现,QA生物合成的2个关键酶,赖氨酸脱羧酶(LDC)和铜胺氧化酶(CAO)在生物碱合成中起重要作用。结合花榈木转录组结果对其编码基因克隆,得到了1290 bp、2268 bp CDS序列,分别命名为OhpLDC和OhpCAO1。生物信息学分析结果表明,OhpLDC和OhpCAO1编码的蛋白质相对分子质量分别为4.63×10^(4)和8.44×10^(4),均无跨膜区域和信号肽。OhpLDC编码的氨基酸序列具有保守的底物结合位点Phe340,分析发现OhpLDC与豆科植物中的LDC基因在进化上具有较近的亲缘关系。OhpCAO1编码的氨基酸序列中具有保守结构域“NY-Y”,以及3个组氨酸保守位点,与狭叶羽扇豆的CAO1亲缘关系最近。本研究结果为解析花榈木QA的生物合成途径提供了重要基础。

邵武将石自然保护区花榈木种群结构特征研究

本文以珍稀濒危植物花榈木为研究对象,通过样线调查法调查邵武将石自然保护区花榈木资源现状,分析花榈木种群的发展趋势,进而为其资源保护提供科学依据。结果表明:(1)花榈木种群幼年个体丰富,中、成年个体严重不足,存活曲线为Deevey-Ⅱ型的b1变型。(2)受环境因素和人为干扰的影响,只有少数个体可以进入成年阶段,目前种群结构虽为增长型,但严重受阻。(3)花榈木种群具备一定的恢复潜能,对当前保护区内现有的花榈木,尤其是成年个体的保护是保持花榈木种群自然更新和进行种群恢复的关键所在。

湖南省湘潭市花榈木野生种群资源调查

通过走访调查、实地调查等方式,对湘潭地区濒危植物花榈木的野生种群资源状况、种群结构及分布点群落组成进行调查,为花榈木的保育、可持续开发与利用提供参考依据。结果表明:湘潭地区共有花榈木16个分布点,390株花榈木,其中湘潭县9个分布点、湘乡市6个分布点,韶山市1个分布点。花榈木种群的年龄结构呈现典型金字塔形,各龄级生命期望值都不高,呈现随着龄级的增加,先上升后下降的趋势。存活曲线接近于Deevey-Ⅲ型,种群表现出幼苗期生长不稳定,幼龄树和中龄树稳定,老龄树衰退的特点。种群分布点树种组成丰富,成层明显,优势物种不明显,落叶阔叶成分并存,属常绿落叶阔叶混交林,共有乔木层物种16种,灌木层物种45种,草本层物种5种,物种以青冈、樟树、苦槠、油茶、檵木、淡竹叶等为主。

濒危植物花榈木野生种质资源调查与分析

对闽西、闽北地区野生花榈木种质资源情况进行调查分析,结果表明:闽西北区域共有野生花榈木大树49株、小树6株、小苗180多株,野生花榈木资源十分稀少,大部分生长于林缘地带,多为零星分布,生长速度缓慢,存在花榈木大树间隔2~3a才开花结果一次的情况,46.9%的花榈木处于亚健康或不健康状态,因此加大对花榈木的保护和人工繁殖非常有必要。

花榈木种子休眠和萌发的初步研究

为探讨花榈木种子休眠的原因和萌发特性,对花榈木种子的物理性状、吸水性、发芽条件进行了研究,并对其种皮和种胚的甲醇浸提液进行了生物测定。结果表明:花榈木种子的种皮坚硬致密,透水透气性较差,用浓硫酸酸蚀处理2 h能有效改善花榈木种子的种皮透性,其72 h累积吸水率达96.3%,比对照增加93%。花榈木种子萌发受到种皮限制,以全部去除种皮,恒温25℃发芽效果最好,发芽率达80%。花榈木种子的种皮和种胚中存在抑制白菜种子萌发的物质。随着种皮、种胚浸提液浓度的增加,白菜种子发芽率逐渐降低。其中,种皮浸提液的抑制作用最大,0.01 g/mL、0.05 g/mL和0.1 g/mL种皮甲醇浸提液处理的白菜种子发芽率分别比对照降低13%、27%和39%。初步认为,导致花榈木种子休眠的原因是种皮透性差,种皮和种胚中含有抑制物质。

珍贵树种花榈木容器苗配方施肥试验

采用"3414"试验设计,对花榈木容器苗进行氮、磷、钾肥配比施肥试验,测定了不同配方施肥处理花榈木容器苗生长和生理生化指标。结果表明:施肥后的各处理花榈木容器苗的苗高、地径、根系、生物量等生长指标以及光合速率、光能利用效率、水分利用效率、叶绿素含量、硝态氮含量、硝酸还原酶活性和根系活力等生理指标均大于不施肥的处理,且各施肥处理间生长、生理生化指标差异显著。在14个处理中,6#(N_2P_2K_2)的苗高、地径、平均根系直径、总根体积、≥5 cm侧根数、总生物量、光合速率、叶绿素a等指标表现最好,分别是对照的1.66、1.33、6.10、3.90、6.00、2.26、2.10、2.52倍。经施肥模型拟合后得到氮、磷、钾肥推荐施肥量为:每株施氮肥1.41 g、磷肥0.44 g和钾肥0.29 g。

不同光照条件下花榈木幼苗的生理生化响应及生长效应

为探讨花榈木幼苗对光照环境的生态适应性,采用人工模拟不同的光照条件(100%全光照、75%光照、50%光照、25%光照)进行盆栽试验,测定了不同光照条件下花榈木幼苗生理生化和生长指标。结果表明:随着遮光程度的增加,幼苗净光合速率、蒸腾速率有减小的趋势;强度遮光(全光照的50%和25%)使幼苗的光合日变化曲线由双峰型变成单峰型,没有午休现象;其水分利用效率和光能利用率大小排序为75%光照>50%光照>100%光照>25%光照;随着光照强度的减弱,幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和SOD活性都逐渐增加,而可溶性糖含量总体上则呈降低趋势,丙二醛含量则表现为弱光下和强光下较大;苗高生长量、地径生长量、生物量最大的是75%光照处理,不同光照强度下花榈木幼苗的根冠比差异不显著,但有随着光照减弱而降低的趋势。对花榈木幼苗生理生化和生长发育有利的光照强度是全光照的75%左右,因此,花榈木幼苗培育中应适当遮荫。

根瘤菌对花榈木2年生苗木生长及生理生化特性的影响

对2年生花榈木容器苗进行随机取样调查,测定有根瘤和无根瘤花榈木的生长及生理生化指标,分析根瘤菌对花榈木苗木生长及生理的影响。结果表明,根瘤菌显著地促进了2年生花榈木的生长,有根瘤的花榈木与无根瘤的相比,其苗高、地径、总根长、总根表面积、总根体积分别增长8.5%、17.6%、48.0%、45.6%和42.4%,其总生物量是无根瘤苗木的1.38倍。根瘤菌对花榈木苗木根生长的影响大于茎叶生长。与无根瘤的花榈木苗木相比,有根瘤的花榈木苗木光合速率增加,蒸腾速率降低,水分利用效率和光能利用率明显提高,其叶绿素荧光参数在一定程度上均有所提高。根瘤菌对花榈木的叶绿素含量、硝态氮含量、硝酸还原酶活性、根系活力等生化指标影响极显著,其值分别比无根瘤的花榈木增大42.9%、6.2%、39.2%和48.7%。

利用磁珠富集法开发花榈木微卫星引物

将花榈木（Ormosia henryiPrain）基因组DNA用MseⅠ酶切后,连接相应的接头,PCR扩增后回收500~1000bp片段,与用生物素标记的微卫星探针（GA）12,（AAG）8杂交后,运用磁珠富集含有微卫星序列的DNA片段。获得的序列经PCR扩增,连接载体pMD19-T,构建富含微卫星序列的小片段插入文库;用PCR法筛选文库,获得78个阳性克隆,经测序分析得到24个微卫星序列,成功设计出9对引物。

花榈木容器育苗的基质筛选

为了筛选出花榈木容器育苗的最优基质配方,采用蛭石、泥炭、珍珠岩为原料设计7种不同基质配方,以黄心土为对照进行容器育苗试验。结果表明:不同配方基质中花榈木容器苗生长差异较大,以蛭石、泥炭、珍珠岩为原料配制的不同轻基质优于黄心土基质培育的容器苗苗木质量,混合基质苗木质量优于单一基质。用6号基质(V泥炭∶V蛭石∶V珍珠岩=2∶1∶1)培育的花榈木苗高、地径、总生物量、苗木质量指数和叶绿素含量等指标均为最大,7号(V泥炭∶V珍珠岩=2∶1)、5号基质(V泥炭∶V蛭石∶V珍珠岩=3∶1∶1)次之。综合考虑生长状况和育苗成本,6号基质(V泥炭∶V蛭石∶V珍珠岩=2∶1∶1)为最适配方基质,可在生产上推广。

花榈木胚轴愈伤组织的诱导及植株再生

[目的]通过愈伤组织诱导途径,建立快速高效的花榈木再生体系。[方法]花榈木成熟种子在MS培养基中萌发获得无菌苗,以幼苗的胚轴为外植体诱导愈伤组织,经继代后进一步诱导不定芽和生根。[结果]诱导花榈木愈伤组织的最适培养基为MS+1.0mg/L2,4-D+0.5mg/LKT,诱导率达96.7%;诱导愈伤组织分化不定芽的培养基为MS+0.5mg/LNAA+0.1mg/LTDZ,其不定芽诱导率为85.0%;平均每块愈伤产生不定芽6.2个;生根的最适培养基为1/2WPM+0.5mg/LNAA+0.5mg/LIBA,生根率为88.9%。炼苗移栽后,成活率可达85.0%。[结论]花榈木胚轴愈伤组织诱导途径的植株再生是一套快速高效的离体再生体系,可为花榈木种质资源保存、转基因、遗传育种等研究提供重要参考。