肉桂酸和邻苯二甲酸对沙芥属植物幼苗光合特性的影响

【目的】探讨酚酸类自毒物质对沙芥属植物生长及光合特性的影响,为沙芥属植物的野生资源保护和开发利用提供理论依据。【方法】以沙芥和斧翅沙芥幼苗为试验材料,选择肉桂酸和邻苯二甲酸2种自毒物质,采用盆栽试验,设置0,0.01,0.1,1,10 mmol/L浓度梯度处理,考察幼苗生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和气体交换参数的变化特征。【结果】(1)肉桂酸、邻苯二甲酸对沙芥幼苗生长均表现为低浓度促进高浓度抑制,而对斧翅沙芥生长则表现为抑制作用,且均在浓度为10 mmol/L时对生长抑制作用最显著。(2)在不同浓度肉桂酸和邻苯二甲酸处理后,沙芥和斧翅沙芥幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量均出现不同程度下降。(3)沙芥和斧翅沙芥叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度在肉桂酸和邻苯二甲酸浓度为10 mmol/L显著低于对照,胞间CO_(2)浓度此时无显著变化,其光合速率降低主要由非气孔因素所致。(4)沙芥和斧翅沙芥的最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、实际光化学效率(Ф_(PSⅡ))和光化学淬灭系数(qP)均在肉桂酸和邻苯二甲酸浓度为10 mmol/L显著低于对照,而此时非光化学淬灭系数(NPQ)则显著高于对照。【结论】高浓度邻苯二甲酸和肉桂酸抑制沙芥和斧翅沙芥幼苗的光合作用,降低其光合速率,导致它们叶片的PSⅡ反应中心活性和开放程度受损,进而影响其正常生长;肉桂酸和邻苯二甲酸对沙芥属植物光合特性的影响存在差异,斧翅沙芥幼苗受到影响更大。

NaCl对沙芥种子萌发及幼苗建成的影响

沙芥(Pugionium cornutum(L.)Gaertn.)为中国特有种,是1种具有很高经济价值和生态价值的沙生蔬菜。本实验以野生沙芥种子为试验材料,测其在20℃～30℃下、不同浓度的NaCl溶液处理及蒸馏水恢复后的萌发率、萌发速率,以及萌发后幼苗下胚轴、胚根的长度和干重、苗干重。结果表明:(1)在NaCl处理条件下,沙芥种子的萌发率和萌发速率随着NaCl浓度的增加而降低,当其处理浓度达300mM及以上时则完全抑制种子萌发。(2)将各处理中未萌发的种子转移至蒸馏水中进行恢复萌发,所有浓度下的种子均有萌发;NaCl浓度为200mM～400mM的种子最终萌发率显著高于对照,NaCl浓度为100mM和200mM的下胚轴长度高于对照。由此可见在NaCl环境中沙芥种子具有萌发潜力,幼苗也有出土的形态优势。

光照和温度对沙芥和斧翅沙芥植物种子萌发的影响

研究了生长于不同生境下的沙芥(Pugionium cornutum(L.)Gaertn.)和斧翅沙芥(Pugionium dolabratum Maxim.)种子萌发对光照和温度的响应。结果表明:沙芥和斧翅沙芥种子在光下萌发受到显著(P<0.05)的抑制作用,其中沙芥种子萌发受光的抑制作用强于斧翅沙芥种子。在黑暗10—40℃恒温条件下,沙芥和斧翅沙芥种子在15—35℃范围内均可萌发,在15℃和35℃下沙芥种子的萌发要优于斧翅沙芥种子;其种子分别在25℃和30℃下达到最佳的萌发响应,在此条件下斧翅沙芥种子的萌发特性优于沙芥种子。在黑暗变温条件下,沙芥和斧翅沙芥种子在20/30℃(12h/12h)下达到最佳的萌发响应,此处理下的萌发率高于其各自最佳恒温处理下的萌发率,其萌发后幼苗下胚轴和胚根的长度较最佳恒温处理有明显的下降,但它们的干重却差异较小,说明变温处理有利于两种种子的萌发和形成强壮的幼苗。综上所述,沙芥和斧翅沙芥种子在黑暗和20/30℃变温条件下有利于种子萌发和幼苗建成。

沙芥营养生长规律及叶片解剖结构的研究

通过对沙芥营养生长期的生育规律及叶片不同生育期解剖结构的研究,分析了沙芥的生长特点及叶片结构与功能的关系,为人工驯化栽培和开发利用提供科学的理论依据。结果表明:沙芥营养生长生育期为(130±4)d其生育期可划分为发芽期、幼苗期、旺盛生长期和生长衰退期4个时期;沙芥叶片进化为适应干旱的高光效的环栅型叶,输导组织发达,机械组织不发达,叶表皮由表皮和副表皮2层细胞组成;很多表皮细胞特化为大型的储水的泡状细胞密布于叶表,沙芥叶表气孔下陷,且有较大的气孔下室。

赤霉素对不同温度下沙芥种子萌发特性及α-淀粉酶活性的影响

以筛选出不同温度下促进沙芥种子萌发的最适赤霉素(GA3)浓度为目的,为其在自然环境下种子萌发及播前处理提供指导。以沙芥种子为材料,在15,25,35℃条件下,研究赤霉素(GA3)对沙芥种子萌发特性及α-淀粉酶活性的影响,结果表明:在适温25℃下,外源GA3浓度超过20 mg/L,均抑制种子萌发;在15℃和35℃条件下,浓度为50mg/L的GA3处理均显著、极显著提高沙芥种子的萌发指标。浓度为50 mg/L的GA3处理可明显提高沙芥种子萌发初期的α-淀粉酶活性。综上得出在15℃和35℃温度条件下,促进沙芥种子萌发的最佳GA3浓度为50 mg/L。

腌制沙芥提取物镇痛和镇咳活性研究

目的研究腌制沙芥水提取物和醇提取物的镇痛、镇咳活性,深入开发利用沙芥。方法通过小鼠热板和扭体实验,考查其镇痛作用;采用浓氨水喷雾实验研究其镇咳作用。结果热板和扭体实验表明,腌制沙芥提取物能明显抑制由物理和化学刺激引起的疼痛,且水提取物的活性大于醇提取物;浓氨水喷雾实验显示腌制沙芥提取物具有一定的镇咳作用,且醇提取物活性大于水提取物。结论腌制沙芥提取物具有良好的镇痛、镇咳作用。这为腌制沙芥应用于治疗疼痛、咳嗽提供了药理学实验依据。

沙芥不同部位水浸液自毒作用研究

采用室内培养皿生物测定的方法,研究了不同浓度的沙芥叶、果皮、枝条水浸提液的自毒作用。结果表明：沙芥自毒效应的总体趋势为水浸提液浓度越高,抑制作用越强;高于0.15g/mL的浓度处理,均显著降低了沙芥种子发芽率、发芽指数、苗高、根长、幼苗鲜重及干重。在0-0.10g/mL的浓度范围内,水浸提液对沙芥种子萌发及幼苗生长抑制作用不明显。随着水浸提液浓度升高,SOD与POD酶活性降低,而CAT酶活性呈先升后降的趋势,丙二醛（MDA）含量则持续增加。不同部位水浸提液的自毒作用强弱表现为叶〉果皮〉枝条。沙芥不同部位自毒作用是沙芥连作障碍的重要因素。

中国特有种——沙芥繁育系统和传粉生物学研究

运用定位观察、杂交指数、花粉-胚珠比、套袋试验和重力玻片法等方法,对沙芥自然居群和人工栽培种群的开花日动态、繁育系统和传粉习性进行了研究。结果显示：沙芥在自然居群和人工栽培种群开花日高峰分别在19：00和15：00-18：00。沙芥繁育系统为异花授粉植物。沙芥传粉媒介中风的飘移能力非常微弱;沙芥自然居群的访花昆虫有19种,分属于6个目;人工栽培种群的访花昆虫有11种,分属于6个目。意大利蜜蜂、熊蜂、黑带食蚜蝇和拟蜂食蚜蝇是两个居群共有的主要传粉昆虫,在自然居群熊蜂每天的访花频率呈双峰曲线,其中访花最高峰与开花日高峰基本重叠。

沙生植物沙芥的研究利用现状及开发策略研究

综述了沙生植物沙芥在分类分布、利用价值、栽培加工等方面的研究进展,分析了沙芥的研究以及开发利用过程中存在的问题,并针对当前沙芥研究基础薄弱和毁灭式开发利用的现实问题,提出相应的研究方向和开发策略。

沙芥果实精油提取工艺优化及GC-MS分析

采用水蒸气蒸馏法提取沙芥果实精油,考察提取工艺中提取料液比、浸泡时间和提取时间对精油提取量的影响,在单因素试验的基础上通过正交试验对提取工艺进行优化并利用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)法,分析沙芥果实精油的化学组成。结果表明水蒸气蒸馏法提取沙芥果实精油的适宜参数为:料液比1∶7(g/mL),浸泡时间3 h,提取时间3 h,精油提取量为0.90 mL。从提取的沙芥果实精油中鉴定出41种化合物,以烷烃、酸、酯、醇、醚、烯为主,其中相对含量最高的化合物是环十二烷,占10.073%;其次是月桂醇,占6.816%;居第三位的是环十四烷,占3.37%。

腌制沙芥提取物促胃肠动力活性研究

目的研究腌制沙芥提取物的促胃肠动力活性,初步探讨其促胃肠动力机理。方法考察小鼠便质便次、胃残留率和肠推进率等指标,研究其促胃肠动力活性并初步研究其作用机理。结果促胃肠动力研究显示腌制沙芥水提取物能明显增加小鼠的便次(111.11%)、减少胃内色素残留率(18.31%)和小肠推进率(18.89%),醇提取物也能明显增加小鼠的便次(98.87%)、增加胃排空率(19.93%)和小肠推进率(38.75%),腌制沙芥醇提取物的促胃肠动力效果优于腌制沙芥水提取物。结论腌制沙芥提取物具有良好的促胃肠动力活性,胃与小肠均为其作用部位。为沙芥用于增强胃肠动力、治疗胃肠道疾病提供了药理学实验依据。

沙生民族药沙芥提取物药用活性研究

目的研究沙生民族药沙芥提取物的镇痛、镇咳和促胃肠动力活性,探索其促胃肠动力机理。方法通过小鼠热板法和扭体法实验,观察其镇痛作用;采用浓氨水喷雾法观察其镇咳作用;考察小鼠便质便次、胃排空和肠推进等指标。结果沙芥提取物能明显抑制由物理和化学刺激引起的疼痛;浓氨水喷雾实验显示沙芥具有一定的镇咳作用;促胃肠动力研究显示沙芥能明显增加小鼠的便次、增加胃排空率和小肠推进率。结论沙芥提取物具有镇痛、镇咳作用,具有良好的促胃肠动力活性,胃与小肠均为其作用部位。这为沙芥应用于治疗疼痛、咳嗽和促进消化提供了药理学实验依据。

沙芥植株营养器官不同时期解剖结构特征与抗旱性关系研究

采用石蜡切片法,对1年生沙芥幼苗期、旺盛生长期、生长衰退期的根、茎、叶等材料进行了形态及解剖学研究。结果表明:幼苗期已分化出发达的保护组织、输导组织和贮水组织;旺盛生长期各器官输导组织发达,但机械组织不发达。在旺盛生长期和生长衰退期,根、茎均具有发达的髓,髓内有异常次生生长形成的维管组织,用于贮藏水分和养分。为适应沙漠干旱环境,沙芥各器官还形成了表皮、副表皮、泡状细胞、下陷的气孔和较大的气孔下室、长短导管分子并存及环栅型叶等特化结构。

干燥方法对沙芥叶片品质的影响

研究自然干燥、真空干燥、鼓风干燥(40、60、80℃)3种干燥方法对沙芥干燥产品及复水后产品物理性质及营养成分的影响。结果表明:不同干燥方法处理的沙芥叶的物理性质及营养成分与鲜叶有较大差异,在物理性质方面,真空干燥叶片复水率显著高于其它处理(p<0.05);在营养成分方面,真空干燥条件下沙芥叶片与其复水后叶片的游离氨基酸、VC、可溶性蛋白含量均高于其它干燥方法。综上所述,真空干燥对沙芥叶片营养成分的破坏最小,复水性好而且干燥时间较短,是一种较好的沙芥叶片干制品的制备方法。

沙生蔬菜-沙芥无公害生产技术规程

沙芥是集药用、保健、防风固沙为一体的多功能沙生蔬菜。本文在课题组多年来从事的引种驯化、品种选育、栽培技术、种子生理、生长发育规律、营养成分、抗逆生理等方面的系统研究基础上,从产地环境、生产技术、病虫害防治、采收与贮运及生产档案等方面提出了沙芥农田和沙地无公害生产技术规程,以期为沙芥规范化栽培提供指导,从而提高栽培沙芥的产量和品质。

蒙古高原特有植物沙芥研究进展

沙芥是蒙古高原沙漠、沙地的特有种,具有药用、饲用、食用、防风固沙等多种功能,文章综述了珍稀特有植物沙芥在分类学、形态解剖学、孢粉学、细胞学、生理学、生态学、植物化学等方面的研究现状,展望了未来的研究方向,认为种群生存力分析、种质保存、遗传育种及人工更新方法、生态适应的分子生物学机理及其生境适宜性评价、营养和药理研究及质量评价应是今后沙芥研究的主要方向。

沙芥属植物活性氧清除系统对干旱胁迫的响应

以沙芥属植物沙芥和斧形沙芥幼苗为试材,采用盆栽控水干旱方法,分析其在不同干旱胁迫强度下根和叶的活性氧水平、抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的变化,并利用隶属函数法和抗旱系数法综合评价沙芥和斧形沙芥的抗旱性。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加剧,沙芥和斧形沙芥的根和叶中O-·2产生速率及·OH、H2O2、MDA含量总体呈逐渐升高的趋势,且干旱胁迫下沙芥比斧形沙芥产生了更多的ROS和MDA。(2)随着干旱胁迫程度的加剧,沙芥和斧形沙芥的根和叶中POD、APX、GST活性及叶中GR活性均先升高后降低,叶中的SOD活性以及根中GR、GPX活性均先降低后升高,根和叶中的CAT活性、叶中的GPX活性和根中SOD活性均逐渐升高;但根和叶中的SOD、POD、CAT活性在各干旱处理下均表现为斧形沙芥高于沙芥。(3)沙芥和斧形沙芥的根和叶中AsA含量随着干旱胁迫程度的加剧而先升高后降低,GSH含量逐渐升高,CAR含量逐渐降低,而VE含量在叶中逐渐升高,在根中却逐渐降低;但斧形沙芥比沙芥合成更多的AsA和GSH,其植物体内AsA-GSH循环系统能清除更多的ROS。(4)沙芥和斧形沙芥的根和叶中总抗氧化能力(T-AOC)均随着干旱加剧逐渐增强,且斧形沙芥的总抗氧化能力强于沙芥;活性氧清除系统的平均隶属度和综合抗旱系数显示,轻度干旱胁迫下沙芥抗旱性强于斧形沙芥,中度和重度干旱胁迫下斧形沙芥的抗旱性强于沙芥。研究认为,在干旱胁迫条件下,斧形沙芥根叶中ROS和MDA含量明显低于沙芥,而其大部分抗氧化酶活性和抗氧化剂含量高于沙芥,斧形沙芥植株体内抗氧化系统表现出更强的活性氧清除能力,从而表现出更强的抗旱性。

邻苯二甲酸和肉桂酸对沙芥属植物生长及保护酶活性的影响

【目的】研究自毒物质邻苯二甲酸与肉桂酸对沙芥(Pugionium cornutum(L.)Gaertn.)和斧形沙芥(Pugionium dolabratum Maxim.)幼苗生长及保护酶活性的影响,为沙芥属植物自毒机理研究提供依据。【方法】以沙芥和斧形沙芥幼苗为试验材料,分别用0(对照),0.01,0.1,1和10 mmol/L邻苯二甲酸与肉桂酸溶液进行处理,观测生长指标(叶和根的长度及其干、鲜质量)和抗氧化指标(过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量)的变化。【结果】邻苯二甲酸、肉桂酸对沙芥幼苗生长的影响均为低浓度促进高浓度抑制,与对照相比,0.01 mmol/L邻苯二甲酸处理沙芥根长显著增加,0.01 mmol/L肉桂酸处理沙芥叶长、根长、根鲜质量和叶干质量均增加。不同浓度邻苯二甲酸、肉桂酸处理斧形沙芥生长均受到抑制。0.1 mmol/L邻苯二甲酸处理沙芥叶、根SOD活性均高于对照,0.01 mmol/L肉桂酸处理沙芥叶SOD活性高于对照。0.1 mmol/L肉桂酸处理沙芥根SOD活性高于对照。邻苯二甲酸处理斧形沙芥叶SOD活性梯度下降,0.1 mmol/L邻苯二甲酸处理斧形沙芥根SOD活性高于对照。肉桂酸处理斧形沙芥叶、根SOD活性均梯度下降。0.01 mmol/L邻苯二甲酸、肉桂酸处理沙芥属植物体内POD、CAT活性均高于对照,而后随处理浓度的增大而逐渐下降。MDA含量随处理浓度的增大而增加,在10 mmol/L邻苯二甲酸和肉桂酸处理下沙芥和斧形沙芥叶、根MDA含量均升高。【结论】邻苯二甲酸、肉桂酸对沙芥生长表现为低促高抑,0.01 mmol/L促进生长,浓度升高则抑制生长;对斧形沙芥的生长均表现为抑制作用。邻苯二甲酸、肉桂酸对保护酶活性均表现为低促高抑,且邻苯二甲酸的抑制作用更强。

土壤含水量对沙芥属植物种子萌发、出苗与幼苗生长的影响

本文以沙芥属(Pugionoum)植物沙芥(Pugionium cornum(L.)Gaertn)和斧形沙芥(Pugionium cornum dolabra-tum Maxim)为试材,人工控制的土壤含水量条件下对沙芥和斧形沙芥种子的萌发、出苗及幼苗生长的影响来探索其生理生态适应性。实验结果显示,沙芥和斧形沙芥种子均能够在土壤含水量2%～20%条件下萌发,沙芥最适宜萌发范围在6%～12%,斧形沙芥最适宜萌发范围在6%～8%;沙芥和斧形沙芥种子能够在土壤含水量2%～20%出苗,沙芥与斧形沙芥出苗适宜土壤含水量范围为6%～8%;沙芥土壤含水量6%～8%与斧形沙芥土壤含水量8%幼苗生物量显著高于其他处理,当土壤含水量分别为2%和8%时,二者根冠比分别达到最大。土壤含水量2%以上时,沙芥和斧形沙芥都能萌发和出土,显示出沙芥属植物对沙生环境有较强的适应性,其中沙芥和斧形沙芥萌发率和出苗率等对比数据显示沙芥略高于斧形沙芥,可以初步推测在沙地环境中沙芥适应性比斧形沙芥更好一些。

沙芥果皮浸提液对白菜种子化感作用及其化感物质分析

为了寻找对白菜种子萌发产生抑制作用的化学物质,进而研究沙芥化感作用,通过生物检测方法研究了沙芥果皮浸提液中的甲醇、乙酸乙酯、乙醚、石油醚萃取相及剩余水相对白菜种子萌发及幼苗生长的影响,并利用GC-MS技术鉴定其化学组成。结果表明:不同浓度沙芥果皮各分离相萃取液对白菜种子萌发及幼苗生长呈现化感抑制作用,且浓度越高,抑制作用越强,其化感综合效应介于-0.01^-0.49。相同浓度处理下,沙芥果皮各分离相萃取液对白菜种子萌发与幼苗生长的抑制程度为乙醚相>乙酸乙酯相>甲醇相>剩余水相>石油醚相,乙醚相为优势分离相。从沙芥果皮各分离相萃取液中鉴定出的主要化合物为酚酸类、有机酸类、醇醚类、芳香烃类物质,其中邻苯二甲酸和15-冠醚-5为各分离相共有的物质。各分离相萃取液浓度高于0.75g/mL对白菜种子发芽、幼苗苗高和根长均具有较强的抑制作用。