红花玉兰挥发油萃取及抗氧化、抗菌活性研究

【目的】研究红花玉兰花蕾挥发油的萃取工艺,并对其化学组成、抗氧化及抗菌活性进行鉴定和评价,旨在为红花玉兰花蕾挥发油的萃取建立一套可行的工艺体系,并为其后续的开发应用提供技术支持和理论参考。【方法】以‘娇红1号’红花玉兰阴干花蕾为原料,在单因素试验基础上,采用响应面分析法优化超临界CO2萃取工艺,结合自动化质谱解卷积和保留指数对最佳工艺条件下得到的挥发油进行成分定性和定量;采用DPPH自由基清除法和还原能力法评价挥发油抗氧化活性,纸片扩散法和微量肉汤稀释法评价挥发油抗菌活性。【结果】阴干预处理条件下,红花玉兰花蕾挥发油萃取的最佳条件为萃取温度47℃,萃取压力40.7 MPa,动态萃取时间102 min,该条件下挥发油的萃取率为(1.217±0.014)%。GC-MS共鉴定出30种化学成分,占检测到的挥发油总量的70.65%。DPPH自由基清除法测定得到挥发油IC50值为12.82 mg/mL AEAC值为198.64 mg,表明挥发油具有一定的抗氧化活性,还原力测定也得到了这一结果。抗菌试验表明,挥发油对4种供试菌抑制作用强弱依次为金黄色葡萄球菌>枯草芽孢杆菌>大肠杆菌>鼠伤寒沙门氏菌。【结论】首次建立了红花玉兰阴干花蕾挥发油的超临界CO2萃取工艺,确定了该工艺条件下挥发油的主要成分,并验证其具有一定的抗氧化和抗菌活性。

五倍子生产“三要素”的生态适宜性区划研究

目的中药材五倍子分为角倍、肚倍两类。角倍由角倍蚜转主寄生于其冬寄主侧枝匍灯藓及夏寄主盐肤木而形成;肚倍由肚倍蚜转主寄生于其冬寄主密叶尖喙藓、美灰藓及夏寄主红麸杨、青麸杨而形成。本文运用药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统(Geographic Information System for Global Medicinal Plants,GMPGIS)分析五倍子生产“三要素”五倍子蚜及其冬、夏寄主的全国生态适宜性,为五倍子全国引种栽培的合理布局提供科学数据支撑。方法根据网络数据库、文献等资源,分别选取五倍子蚜及其寄主生境样点,确定经纬度信息。选择年均温、年均相对湿度、年均降水量、年均日照、土壤等22个生态指标,运用GMPGIS分析生态适宜性。结果角倍适生区域主要分布于长江以南,如贵州、四川、重庆、湖北、湖南等省;肚倍适生区域主要分布于长江以北,如陕西、河南、四川等省;四川、湖北两省同时适于两种五倍子的生长。结合本草考证与质量评价,提出四川、重庆、贵州、湖北西南部、湖南西北部可作为角倍核心产区,陕西、湖北西北部可作为肚倍发展的核心产区。结论本研究为五倍子的引种繁育及生产合理布局提供了科学依据。

五峰林下经济发展现状与对策

笔者简述了五峰林下经济的发展现状,分析了目前林下经济发展优势和存在的问题,针对薄弱环节提出了发展对策,对发展林下经济有一定的借鉴意义。

五峰林地管理现状与对策探讨

分析了湖北省五峰土家族自治县林地管理的现状,指出了林地管理工作中存在的问题,提出了加强宣传教育、加大执法力度、健全管理体制等林地管理措施。

鄂西武陵山区五峰县及周边主要木本蜜源植物资源调查及开发利用策略

鄂西武陵山区木本蜜源植物资源丰富,极具开发价值,掌握该区主要木本蜜源植物资源情况,对促进该区域养蜂业发展及乡村振兴具有重要意义。通过野外实地考察该区域木本蜜源资源情况,结果表明:该地区主要木本蜜源种类丰富,共84种,隶属于29科54属;花期主要集中在夏季(43种),春、秋季(14种和16种)次之,冬季最少(11种)。在中低山、中山、半高山区分布最为丰富且四季均衡,依次为67种、81种、79种。基于本调查结果,建议该区域林业管理部门从宣传引导、加强多功能乡土木本蜜源植物开发利用及品种选育研究等方面,促进蜂产业健康有序发展。

盐胁迫对红花玉兰嫁接苗生长和光合特性的影响

【目的】研究盐胁迫下红花玉兰嫁接苗的生长和光合特性的变化,探究其在盐胁迫下的适应机制,为红花玉兰种质资源的保护和盐渍地区引种、推广提供参考。【方法】以‘娇红二号’红花玉兰嫁接苗为材料进行盆栽控制试验,设置5个NaCl浓度梯度[质量分数0(CK)、0.1%(T1)、0.2%(T2)、0.3%(T3)和0.4%(T4)],盐胁迫20天后观测其生长状况、叶片性状、气体交换参数、叶绿素荧光参数和光合光响应曲线等。【结果】1)盐胁迫对红花玉兰嫁接苗的苗高、地径、茎生物量和根冠比并无显著影响,对叶生物量、根生物量和整株干质量影响显著,T1叶生物量、根生物量和整株干质量高于CK,其余处理均低于CK。2)随着盐浓度的增大苗木叶片厚度呈先升后降的趋势,T1的叶片厚度最大,达0.30 mm;叶片干质量呈减小趋势;叶面积和比叶面积并无显著差异。3)当盐浓度≥0.2%时,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量显著下降;叶绿素a/b随盐浓度增大呈下降趋势,但类胡萝卜素的变化并无显著规律。4)T1的净光合速率(Pn)高于CK,达8.81μmol·m^(-2)s^(-1),随着盐浓度增大Pn呈下降趋势;盐处理的气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均小于CK。5)盐胁迫处理的植株叶片叶绿素荧光参数相比对照均有不同程度的下降,其中Fv/Fm、F′v/F′m、ΦPSⅡ和ETR的值均随盐浓度升高而下降,但各盐处理间qP并无显著差异。6)除T1大于CK外,其余处理Pnmax均小于CK;盐胁迫显著降低了叶片暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点,且各盐处理间并无显著差异。【结论】盐胁迫显著影响红花玉兰嫁接苗的生长和光合作用,使其叶片细胞光合活性降低,植株生长减缓。综合各指标可知,0.1%盐胁迫下红花玉兰嫁接苗的生长和光合与对照并无显著差异。

不同干燥方式对红花玉兰花蕾挥发油成分及抗氧化、抗菌活性的影响

为探究干燥方式对红花玉兰花蕾挥发油萃取及抗氧化、抗菌活性的影响,采用超临界CO_2萃取法分别萃取经冷冻干燥、阴干、晒干和55℃烘干处理的红花玉兰‘娇红1号’花蕾的挥发油,并通过气相色谱-质谱联用结合保留指数对挥发油进行定性和定量分析,同时通过测定1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率、2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸阳离子自由基清除率和还原能力评价挥发油的抗氧化活性,采用滤纸片扩散法评价挥发油的抗菌活性。结果表明:冷冻干燥花蕾的挥发油萃取率最高,达(2.736±0.138)%;4种干燥处理后的花蕾的挥发油共鉴定出49种化合物,其中冷冻干燥鉴定出26种,γ-谷甾醇和4H-xanthalongia的相对含量最高,晒干、55℃烘干、阴干分别鉴定出20、20种和30种,γ-谷甾醇和烃类的相对含量最高;挥发油的抗氧化活性由高到低依次为:冷冻干燥>阴干>晒干>55℃烘干,均具有广谱抑菌性。综合而言,红花玉兰花蕾经冷冻干燥处理后其挥发油萃取效果最佳。

基于SSR和SRAP标记的红花玉兰品种遗传关系分析及分子鉴定

【目的】为了解析红花玉兰各品种间的遗传多样性和遗传差异等问题,本研究采用SSR和SRAP分子标记方法对红花玉兰不同品种的遗传多样性水平和遗传分化程度进行评估,以建立其分子标记体系。【方法】以35个红花玉兰品种为实验材料,分别进行SSR和SRAP标记扩增,计算出SSR和SRAP分子标记的各遗传参数。利用NTSYS-pc2.1软件计算各品种间的遗传相似系数并用非加权法(UPGMA)进行聚类分析。通过R语言分析筛选出能够完全区分红花玉兰品种的引物对组合。【结果】经筛选共获得18对具有多态性且条带清晰的SSR引物,分别以35个红花玉兰品种基因组DNA为模板,共扩增出DNA条带128条,每对引物扩增条带在2~15之间,平均每对引物扩增7.1条,平均带型数为10.6,平均有效带型数为5.4,平均分辨能力(D)为0.72;不同引物的多态性位点百分比变化范围很大,在0.142 9~1.000 0之间,均值为0.730 2;Shannon’s指数平均为0.304 2,范围是0.086 4~0.433 7;平均期望杂合度为0.248 8,范围是0.059 2~0.282 3。利用筛选获得的11对SRAP引物对35个红花玉兰品种进行鉴定,共扩增156条DNA条带,引物扩增条带数在7~18之间,平均每对引物扩增14.2条,平均带型数为22.7,平均有效带型数为13.2,平均分辨能力(D)为0.93;11对引物的多态性位点百分比平均数为0.815 6,变异范围是0.657 1~1.000 0;平均Shannon’s指数为0.375 9,变异区间在0.287 2~0.455 3;平均期望杂合度为0.240 4,范围在0.180 2~0.311 6之间。【结论】红花玉兰具有较高的遗传多样性,经筛选和优化后的SSR和SRAP引物组合均能将现有红花玉兰品种完全区分开,实现了对红花玉兰品种的简便、快速、准确地鉴定,并为红花玉兰的保护和繁育,以及新品种的选育提供了重要的参考。

湖北宜昌地区红花玉兰害虫调查与防控建议

为了解红花玉兰害虫种类及发生情况,于2014~2017年对宜昌地区的红花玉兰进行了系统调查。本文记录了红花玉兰害虫总计34种,其中食叶害虫19种,刺吸类害虫10种,蛀干害虫3种,地下害虫2种。根据红花玉兰虫害发生特点,提出了红花玉兰标准化培育中虫害综合防控建议,为红花玉兰标准化培育提供参考。

红花玉兰MwZFP10基因的克隆及功能分析

该研究选取了湖北五峰地区红花玉兰新品种‘娇红1号’为研究材料,基于实验室前期对红花玉兰转录组测序差异显著表达基因中筛选到的645bp花发育相关的核心片段,采用RACE技术克隆得到1个SUPERMAN类基因MwZFP10(GenBank登录号为MH037314)。生物信息学分析显示,MwZFP10基因全长为1 117bp,开放阅读框726bp,编码241个氨基酸,蛋白分子式为C_(1128)H_(1760)N_(322)O_(383)S_(14),分子量26.4kD,理论等电点4.42,含有一个C2H2型锌指结构域。对比分析发现MwZFP10属于SUPERMAN类锌指蛋白,具有N端的QALGGH和C端富含亮氨酸的L(I)DLXLR(K)L保守结构域。α螺旋(Hh)、延伸链(Ee)和β转角(Bt)构成红花玉兰MwZFP10蛋白的基本结构,蛋白的三级结构具有典型的锌指空间构型。MwZFP10蛋白为亲水性蛋白,可能定位于细胞核中。半定量和实时荧光定量结果显示,MwZFP10在花器官、叶片和苞片中均有表达,且花器官的雌蕊中表达量较高。过表达MwZFP10转基因拟南芥表现为植株矮小且不育,叶片卷缩,花器官发育畸形等特征。研究认为,MwZFP10基因在植物花器官的生长和发育中起重要作用。

角倍丰产栽培技术研究

选择和创造有利于角倍蚜与夏、冬寄主生长发育的环境,使三者合理搭配,是提高倍林五倍子产量的有效方法。本文系统总结了角倍栽培过程中冬、夏寄主繁殖栽培,角倍蚜的散放、收集和保存,蚜虫袋的挂放及五倍子的采收加工等丰产技术要点,为山区五倍子产业发展提供了重要的技术基础。

白芨高产栽培技术研究

白芨为兰科白芨属多年生草本植物,以块茎入药,具有补肺止血,消肿生肌等功效。系统总结了白芨栽培过程中种源采集、圃地选择与整理、播种栽植、田间管理及采收加工等高产技术要点,为白芨繁殖栽培提供了重要的技术基础。

红花玉兰嫩枝扦插生根的转录组和内源激素变化分析

为探究红花玉兰嫩枝扦插不定根发生的分子机制,利用1000 mg/L的萘乙酸(NAA)处理当年生嫩枝进行扦插,分别对新采回枝条及插穗生根过程中不同阶段进行取样,开展RNA-Seq与内源激素水平分析。结果表明,(1)通过RNA-Seq总共组装了186303个Unigene,其中88161条Unigene得到注释,总注释率达到了47.32%。通过差异表达基因分析可知,相较于新采回插穗的阶段S0,在经NAA处理6 h后的S1、根原基突破表皮的S2和不定根伸长的S3阶段上调表达基因分别有5796、3205和4262个,下调表达基因分别有3795、5248和6305个;KEGG富集分析显示这些基因大多聚集于苯丙素生物合成、植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢等通路中,其差异表达可能与红花玉兰的扦插生根密切相关。(2)内源激素水平分析表明:与新采回插穗S0相比,S1阶段插穗中IAA、ABA、GA 3和CTKs(IP和Zeatin)浓度均显著上升;在S2阶段IAA和ABA浓度显著降低,但IAA/ABA比值显著升高,GA 3和IP浓度升至最高且与其他阶段相比差异显著,而Zeatin变化不明显;至不定根伸长的S3阶段IAA和ABA浓度显著回升,而GA 3和CTKs浓度则显著下降。综合分析表明,生长素、脱落酸和细胞分裂素等内源激素的动态变化及其比值促进了根原基形成和不定根的伸长生长,植物激素信号转导相关基因的差异表达与内源激素水平的升降相一致,最终诱导红花玉兰嫩枝插条生根。

望春玉兰新品种‘翠玉风铃’

‘翠玉风铃’是从望春玉兰(Magnolia biondii)自然变异株中选育出来的新品种。其植株矮小,株型开张,一年生枝极细,成熟叶片较短,叶片为狭椭圆形,部分叶片的基部或中部发生愈合形成不规则的斜漏斗状。喜光,稍耐荫,忌低湿,喜肥沃、排水良好的酸性至中性土壤,适宜在华中、华东和西南地区种植栽培。

红花玉兰新品种‘娇丹’

‘娇丹’是从红花玉兰(Magnolia wufengensis)原生群体中选育出来的花被片高度重瓣化的新品种。花蕾卵球形,花被片24~36个,外轮花被片盛开初期斜上,外表面粉红色(RHS<RED-PURPLE GROUP 68B>)、内表面淡红色(RHS<PURPLE GROUP 68C>);花量较大,花芽兼具腋生和顶生。