石榴花化学成分及生物活性研究进展

根据近年来的文献报道对石榴花的化学成分及生物学活性进行综述,为开发利用石榴花资源提供参考。

硝酸镧、L-苯丙氨酸对半夏愈伤组织生长和总生物碱积累的影响

研究了半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit]生物碱的诱导物硝酸镧、前体L-苯丙氨酸对其愈伤组织生长速率和生物碱含量的影响。结果表明,培养38天后,硝酸镧、L-苯丙氨酸对半夏愈伤组织生长速率及生物碱积累均没有显著影响。不同浓度处理中,2.25 mg/L硝酸镧和6.00 mg/L L-苯丙氨酸的生物碱积累量最高,分别比对照高76.89%和8.99%。随着添加浓度的增加,半夏愈伤组织生长速率和生物碱积累量总体呈先升后降的趋势。

玉米持绿与早衰品种叶片衰老过程中光化学活性的变化

为了探讨不同衰老型玉米叶片在衰老过程中光化学反应及其对光合能力维持的贡献,本研究使用持绿玉米品种"齐319"和早衰玉米品种"黄早四",在控制的条件下,用乙烯利诱导离体叶片衰老,通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线)和820nm光吸收等技术,研究了衰老过程中叶片叶绿素含量、光合速率、光系统I(PSI)、光系统II(PSII)以及光合电子传递体活性的变化。结果表明,在衰老过程中,齐319叶片叶绿素含量和光合速率的下降速度明显慢于黄早四,是功能型持绿品种。玉米叶片的衰老伴随着OJIP曲线的J、I、K、L点荧光的增加,以及远红光诱导820nm光信号落差的下降。与齐319相比,黄早四叶片的OJIP曲线和820nm光吸收曲线的变化更剧烈。我们认为,在衰老过程中PSI和PSII光化学活性的快速下降和光合电子传递功能的衰退是玉米叶片光合能力迅速下降的重要原因之一。在此基础上,讨论了衰老过程中玉米叶片中与光合作用有关蛋白与光合能力下降的可能关系。

旗叶蜡质含量不同小麦近等基因系的抗旱性

于2013—2014和2014—2015年度,以多蜡质和少蜡质的4个小麦近等基因系为材料,采用田间旱棚方式控制土壤水分,研究了蜡质含量与小麦抗旱性的关系。结果表明,干旱处理后,多蜡质小麦品系旗叶的蜡质含量平均为15.15 mg g^(-1),较少蜡质小麦品系(8.43 mg g^(-1))高79.8%;多蜡质小麦品系旗叶的水势较高,干旱处理后下降幅度明显小于少蜡质小麦品系,水分散失率也显著低于少蜡质品系(P<0.05);多蜡质小麦品系旗叶的光合速率平均下降7.5%,而少蜡质小麦品系下降9.8%;多蜡质小麦品系旗叶PSII最大光化学效率(Fv/Fm)平均下降幅度为3.4%,少蜡质小麦品系下降幅度达到5.8%;多蜡质小麦品系的籽粒产量高于少蜡质品系,平均高3.7%;多蜡质小麦品系的抗旱指数和干旱敏感指数均显著低于少蜡质小麦品系(P<0.05)。以上结果表明,蜡质能够提高小麦的抗旱性,旗叶蜡质含量可以作为抗旱小麦品种的选择指标。

超长链多不饱和脂肪酸在棉花中的异源合成

从球等鞭金藻、眼虫、高山被孢霉和拟南芥中分别克隆到Δ9链延长酶、Δ8去饱和酶、Δ5去饱和酶和Δ15去饱和酶基因,利用我们的多基因聚合方法,将这4个基因聚合到植物表达载体pCambia2300上,其中每个基因都含有独立的CaMV35S启动子和Tnos终止子。利用农杆菌介导法将该表达载体转入棉花,通过卡纳霉素和PCR筛选获得转基因阳性植株,提取转基因阳性植株叶片总脂肪酸,用气相色谱分析法检测到花生四烯酸(AA,20:4Δ5,8,11,14)和二十碳五烯酸(EPA,20:5Δ5,8,11,14,17)含量分别达1.0%和5.0%。表明通过基因代谢工程在棉花中异源合成EPA是可行的,为进一步在棉籽中生产VLCPUFAs奠定了基础。

加工工艺对石榴叶茶酚类物质及抗氧化活性的影响

为比较不同加工工艺对石榴叶茶酚类物质及抗氧化活性的影响,采用叶龄约1个月充分展开的石榴鲜叶,杀青烘干作为对照,按照传统的加工工艺分别制成绿茶和红茶,采用分光光度法和HPLC法分析了茶样中的多酚类物质,通过测定茶样对DPPH·自由基的清除能力来评价其抗氧化活性。结果表明,与干叶相比,绿茶中总酚及儿茶素含量基本保持不变,红茶中总酚和儿茶素分别下降了30.8%和60.3%,抗氧化活性表现明显下降;红茶中茶红素和茶黄素分别增加了194.3%和181.4%,而绿茶中茶红素和茶黄素稍有增加;绿茶和红茶中鞣花酸分别减少了6.3%和9.3%。因此,加工成绿茶可保持较高的多酚含量和抗氧化活性,加工成红茶则可改善茶的感官品质。

盐胁迫下丛枝菌根真菌(AMF)对紫花苜蓿生长的影响

采用盆栽受控试验法,设置无盐胁迫(0.046%)、轻度盐胁迫(0.2%)和重度盐胁迫(0.5%)3个盐分水平,研究了不同盐分下丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对紫花苜蓿(Medicago sativaL.)生长量和耐盐性的影响。结果表明,随盐胁迫程度的增加,相同AMF处理的紫花苜蓿生长量显著降低(P<0.05),叶片游离脯氨酸、丙二醛含量和膜透性显著增加(P<0.05);与低AMF处理相比,3个盐分水平下高AMF处理的紫花苜蓿的生长量都显著增加(P<0.05),紫花苜蓿叶片游离脯氨酸、丙二醛含量和膜透性都显著降低(P<0.05),表明AMF能增加紫花苜蓿的耐盐性,缓解盐胁迫对紫花苜蓿生长的影响。

球等鞭金藻Δ5去饱和酶基因IgD5在拟南芥中的功能鉴定

从球等鞭金藻中克隆到一个Δ5去饱和酶基因,命名为IgD5。系统发育树分析表明,该基因编码产物与来源于巴夫藻Pavlova salina的Δ5去饱和酶亲缘关系最近。此前通过酿酒酵母表达系统,证明IgD5对ω6脂肪酸具有Δ5去饱和酶活性,但并未鉴定IgD5对ω3脂肪酸的催化活性。我们将IgD5转化能够内源合成二高-γ-亚麻酸(DGLA,20:3Δ8,11,14)和二十碳四烯酸(ETA,20:4Δ8,11,14,17)的已携带2个基因的拟南芥(简称TMA2),通过PCR及RT-PCR筛选阳性植株,提取转基因阳性植株叶片总脂肪酸,用气相色谱分析法检测到花生四烯酸(AA,20:4Δ5,8,11,14)和二十碳五烯酸(EPA,20:5Δ5,8,11,14,17),含量分别达7.44%和2.07%,转化效率分别为68%和60%,证明IgD5在转基因植物中具有Δ5去饱和酶的活性,对ω3/ω6脂肪酸没有明显偏好性,并且催化活性远高于其在酵母中的活性。在转IgD5的TMA2中除了AA和EPA,没有检测到其他新脂肪酸,表明IgD5底物专一性很强,是一个可用于植物转基因替代生产鱼油的良好基因。

转正义基因番茄类囊体膜脂不饱和度对抗旱性的影响

为探讨番茄类囊体膜脂脂肪酸的组成与其抗旱性的关系,以野生型(WT)和转正义LeFAD7基因株系T(+)-12为试材,测定了番茄叶片类囊体膜脂脂肪酸组成,干旱胁迫后的光合参数、叶绿素荧光参数、活性氧清除酶活性和脯氨酸含量的变化。结果表明,转正义基因番茄植株类囊体膜脂中亚麻酸(18∶3)含量升高,亚油酸(18∶2)含量下降,导致膜脂脂肪酸不饱和度升高。与WT相比,干旱胁迫下转正义基因番茄植株的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和光合速率(Pn)下降程度较小,并能维持较高的抗氧化酶活性和脯氨酸含量。类囊体膜脂不饱和度的增加提高了番茄的耐旱性。

聚乙二醇浸种对绿豆萌发过程中酚类物质及抗氧化活性的影响

本试验以绿豆为材料,用10%、20%、30%(W/V)的PEG-6000(聚乙二醇)浸种8 h,测定了绿豆萌发过程中下胚轴酚类物质、抗氧化活性的变化及PEG浸种对羟基(.OH)、超氧阴离子(O2.-)等自由基的清除作用。结果表明,总酚、类黄酮含量及抗氧化能力均随着发芽时间的延长而下降。但不同浓度PEG处理的绿豆下胚轴中酚类物质及抗氧化能力均高于对照,其中20%(W/V)浓度的PEG溶液处理效果最显著。

宛氏拟青霉提取物对夏玉米产量及氮素利用的影响

以品种郑单958为材料,宛氏拟青霉提取物(ZNC)为诱抗剂,探讨施氮量、氮肥种类和ZNC对夏玉米产量、氮素利用和经济收益的影响。结果表明,与没有配施ZNC相比,氮肥配施ZNC后,玉米增产2.14%~9.00%,氮素利用率显著提高11.21%~104.00%,净收益显著增加379.05~1743.38元/hm^(2)。控释尿素配施ZNC(CRUZ)较尿素配施ZNC处理(UZ)产量、氮素利用率和净收益分别显著增加5.73%、185.00%和1311.61元/hm^(2)。尿素减氮20%配施ZNC(80%UZ)处理与未减量处理(U)产量差异不显著,但其氮素利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力显著增加,净收益显著增加647.89元/hm^(2),实现了减肥稳产。因此控释尿素配施ZNC可实现对玉米产量、氮肥利用率和净收益的协同增效,减施20%普通尿素配施ZNC可实现对其减肥增效。

不同氮量处理配施宛氏拟青霉提取物对小白菜生长和氮素吸收的影响

为探究氮肥配施宛氏拟青霉(Paecilomyces variotii)提取物(ZNC)对大田小白菜生长和氮素吸收的影响,为小白菜的高效生产提供技术参考和理论依据。以小白菜品种"秀青"为材料,不施氮肥(CK)为对照,设置配施清水组减施1/3氮(240kg/hm^(2),2/3 U)、正常施氮(360kg/hm^(2),U)和增施1/3氮(480kg/hm^(2),4/3 U),及对应配施ZNC组(2/3 UZ、UZ、4/3 UZ),共7个处理。结果表明,氮肥与ZNC配施存在耦合互作效应。在减施和常规氮水平下,2/3 UZ和UZ分别较2/3 U和U处理鲜重增加10.49~27.75%,产量提高10.51%~19.63%,氮素农学效率和氮肥偏生产力分别增高38.72%~54.62%和10.49%~19.62%,净收益增加0.42万~0.90万元/hm^(2)。与U处理相比,2/3 UZ氮素农学效率和氮肥偏生产力分别提高37.75%和45.59%,产量和净收益未显著降低。综上,在减施1/3氮和正常施氮水平下配施ZNC较清水对照可提高氮素农学效率和氮肥偏生产力,实现增产增效;2/3 UZ与U产量相当,但氮素农学效率和氮肥偏生产力均较U处理显著提高,达到减肥增效目的。