福建金线莲的环境因子分析及生境适宜性评价

利用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(ArcGIS)技术,结合金线莲的地理空间分部信息,建立生态位模型和空间优化模型,研究金线莲的适宜生境及在福建省的生态适宜性区划,为金线莲种植基地的合理规划提供科学依据。结果表明,年平均气温(8.8%)、热月平均最高温(5.7%)、冷月平均最低温(6.1%)、年平均风速(6.2%)、降水年较差(6.7%)、年平均相对湿度(5.8%)、年最小相对湿度(8.7%)、冷月平均相对湿度(9.2%)、年日照时数(10.4%)、热月日照时数(10%)、冷月日照时数(12.7%)等11个环境因子为影响金线莲生境适宜性区域分布的主要环境因子;南平市武夷山市、宁德市柘荣县等地区是金线莲生长的最适宜分布区,面积约占福建省总面积的1.57%,适宜区和次适宜区面积共占福建省总面积约83.02%,主要位于福建省的西北部、中部地区。因此,福建省多处地区均适合发展林下金线莲种植产业。

圆齿野鸦椿叶片总黄酮提取工艺的研究

以圆齿野鸦椿叶片为材料,采用超声波法提取总黄酮。通过单因素试验,对料液比、乙醇浓度、超声波功率、提取时间四个因素进行考察,并在单因素试验结果的基础上,通过正交试验确定超声波提取圆齿野鸦椿叶片总黄酮的最佳工艺条件为料液比1:20,乙醇浓度80%,超声波功率200 W,超声波时间35 min。在此最佳工艺条件下,进行5次重复性试验,得到黄酮的平均含量为3.768%。

栀子叶绿体基因组密码子偏好性分析

分析栀子叶绿体基因组密码子的偏好性并探讨其主要影响因素,为栀子叶绿体基因组研究及其遗传改良提供参考依据。利用Codon W1.4.2、CUSP和SPSS 20.0软件统计和计算密码子的碱基含量,分析密码子使用模式。结果表明:栀子叶绿体基因组密码子第3位GC含量(GC3)为28.44%,低于第1(GC1)、2位GC含量(GC2),GC1和GC2分别为47.33%、39.56%;有效密码子数(ENC)为36.78~56.95,平均值为47.42;ENC与GC1、GC2之间的相关性均不显著,与GC3之间呈极显著正相关,相关系数为0.356;GC1和GC2的平均值(GC12)与GC3之间的相关性不显著,相关系数为0.102;45.45%基因的ENC比值频数为0.0~0.1;结合高频及高表达密码子分析结果,最终确定UUU、UUA、UUG等19个密码子为栀子叶绿体基因组的最优密码子。综合分析显示,栀子叶绿体基因组密码子末位碱基偏好以A或U结尾,偏好性弱,其密码子偏好性主要受自然环境选择和突变因素的影响,是多因素共同作用的结果。

圆齿野鸦椿Hsf基因家族鉴定与生物信息学分析

圆齿野鸦椿是具有极高观赏和药用开发价值的常绿小乔木。在热胁迫响应中,热激转录因子(heat shock transcription factor, Hsf)可以与热激蛋白(heat shock protein, Hsp)基因上游启动子相结合而被鉴定,是植物生长发育和响应环境胁迫的重要调控因子,对植物的生长发育十分重要。Hsf基因家族在许多植物中已被鉴定,但在圆齿野鸦椿中的功能尚不清楚,本研究对圆齿野鸦椿Hsf基因家族进行了鉴定与生物信息学分析。结果表明,圆齿野鸦椿基因组编码有22个Hsf家族基因,根据它们的蛋白质结构和系统发育特征可以分为3组。基因结构和结构域分析表明Hsf基因在进化过程中相对保守。顺式作用元件分析表明EkHsf基因在圆齿野鸦椿应答各种胁迫过程中发挥重要作用。共线性分析结果表明,片段复制事件对圆齿野鸦椿Hsf基因家族的进化和扩张起着重要作用。EkHsf基因在不同组织和发育阶段的表达显示出组织特异性。最后通过共表达分析鉴定出EkHsf-B4b和EkHsf-B1b为潜在圆齿野鸦椿花青素合成的调控因子。本研究结果为进一步研究圆齿野鸦椿Hsf基因的生物学功能提供科学依据。

不同种植模式对茶花生长及土壤理化性质的影响

以茶花为供试植物,分别将茶花与竹柏、红叶石楠混合种植,研究茶花在不同种植模式下的土壤理化性质及茶花生长的变化情况。结果表明,茶花与竹柏、茶花与红叶石楠混合种植会降低0~20 cm土层土壤的透气和贮水能力,对20~60 cm土层物理性质影响不显著。茶花与红叶石楠混合种植能够显著提高土壤速效钾、有效磷以及水解氮含量,加速土壤中化学元素的转换,有利于土壤有效肥力的提高,显著促进茶花树高和冠幅生长,与纯茶花种植相比树高提高15.88%,东西冠幅提高16.11%,南北冠幅提高19.14%;而茶花与竹柏混合种植不利于茶花生长。此外,茶花生长受土壤物理性质影响较小,而与土壤中矿质元素含量呈显著相关性;土壤偏酸性,全钾含量越低,速效钾、全磷、碱解氮和全氮含量越高越有利于茶花生长。研究结果对于苗圃育苗和园林应用中茶花的搭配种植和施肥具有指导意义。

圆齿野鸦椿朔果着色及呈色分析

为探讨圆齿野鸦椿朔果果皮色素的变化及其呈色过程,以不同发育时期圆齿野鸦椿的果皮为试材,首先进行果实颜色的数字化描述,然后对叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮和花青素含量进行测定及分析。结果表明:圆齿野鸦椿果实逐渐变红与典型色域的CMYK模式中M(洋红)、Y(黄色)值关系密切,M值与叶绿素和类胡萝卜素含量呈显著负相关,而与花青素含量呈显著正相关;在果实发育过程中,叶绿素和类胡萝卜素的含量均呈逐渐下降的趋势,且两者呈显著正相关;花青素则出现逐渐上升的趋势,与其它色素含量呈负相关;类黄酮含量出现降升降的S型变化趋势,与叶绿素和类胡萝卜素均呈显著正相关,而与花青素呈负相关。综上所述,圆齿野鸦椿果实由绿转红的过程中,伴随着叶绿素、类胡萝卜素的降解和花青素的积累。

圆齿野鸦椿花青素提取工艺优化及抗氧化活性评价

以圆齿野鸦椿果皮为原料,在单因素试验的基础上,设计四因素三水平的组合试验,建立了超声辅助提取果皮花青素的最佳工艺条件,即超声温度40℃,时间40 min,功率300 W,料液比1∶6.在此条件下花青素提取量为(3.740±0.058) mg·g^(-1).1,1-二苯基-2-苦肼自由基(DPPH·)、羟基自由基(·OH)、超氧自由基■活性评价结果表明,圆齿野鸦椿花青素具有明显的抗氧化活性,花青素质量浓度为0.1～3.2 mg·mL^(-1)时,其抗氧化活性与浓度呈线性相关.表明超声辅助提取圆齿野鸦椿果皮花青素,效果优,时间短,浸提液用量少.

栀子优良无性系‘分关1号’遗传特异性分析

‘分关1号’(Gardenia jasminoides Ellis‘Fenguan1’)是从栀子(Gardenia jasminoides Ellis)优良变异材料中选育出的优良无性系,具有产量高、适应强、抗干旱、耐瘠薄等优良特性,其果实中栀子苷等活性成分含量高,已在福建省福鼎市的高山荒山劣质地大面积种植。这些优良特性是否与其发生核苷酸序列变异,而与本属其他植物在遗传存在差异有关,尚未明确。本研究收集‘分关1号’、狭叶栀子(Gardenia stenophylla)、海南栀子(Gardenia hainanensis)、大黄栀子(Gardenia sootepensis)等材料,提取DNA,对ITS序列(ITS-P5ITS-u4)进行PCR扩增,Sanger测序法检测样本的蛋白表达和突变基因,获得ITS序列,并从GenBank数据库中下载其他栀子的ITS序列信息。利用MEGA7.0软件对序列进行分析比对,计算遗传距离、构建系统发育树,对ITS2的二级结构进行预测。结果表明,栀子属ITS序列平均长度为646 bp,序列较短,利于栀子属鉴定;遗传距离分析和NJ系统发育树均表明‘分关1号’与栀子遗传距离最近;两者之间存在3个变异位点差异,变异率为0.4%,差异较小;其具有独特的茎环的数目和螺旋环的长度;与同属其他植物遗传距离较远,二级结构具有显著差异。‘分关1号’的药用含量和品质较优,栀子属其他种的药用成分含量各不相同,有待进一步开发利用。基于‘分关1号’优良的生长优势、药用品质与产量,合理利用山地资源有利于推动栀子产业的发展。

圆齿野鸦椿开花动态特征与繁育系统

为了解圆齿野鸦椿的开花特性及繁育系统,本研究通过观测其花部特征、开花进程及访花昆虫特性,采用离体培养法和联苯胺–过氧化氢法分别测定花粉活力和柱头可授性,运用花粉/胚珠比(P/O值)、杂交指数(OCI值)、人工授粉试验等方法检测圆齿野鸦椿的繁育系统。结果表明,圆齿野鸦椿花期为5月中旬至6月初,其生殖枝聚伞花序的开花顺序为:由上至下,由内及外,单花花期约为1 d;两性花,花小,雄蕊5,偶见4或6,子房由3心皮合成,花部具有吸引传粉者的特性;花粉活力在散粉2 h后达到最大值,柱头可授性在花朵开放后不断增强;P/O值为255.70±46.50,OCI值为3。人工套袋试验表明,圆齿野鸦椿不存在无融合生殖,自然条件下结实率最高,但仅为48.76%,自花授粉的结实率均低于人工授粉,说明传粉者的不足导致传粉限制。综上判定圆齿野鸦椿繁育系统为兼性异交,自交可孕,需要传粉者进行传粉。

走出歌德的阴影:迈向更加科学的植物系统学

传统的植物学理论中,被子植物雌蕊的基本单位心皮被认为是变态的叶(即大孢子叶)通过纵向对折和内卷演化而来。该理论造成了被子植物和裸子植物之间不可逾越的鸿沟。近年来提出的一统理论认为被子植物的心皮由长胚珠的枝和包裹这个枝的叶共同组成,从而弥合了被子植物与裸子植物之间的鸿沟。最近,当代植物学界两大权威人物Peter R.Crane和PeterK.Endress分别撰文,发表了不同于传统理论的观点。Endress认为,心皮由胚珠和叶性器官组成;而Crane认为,所有的胚珠都长在枝上。结合二者的结论,不难得出"心皮实际上等同于一个长胚珠的枝加上一个叶"的论断。这在某种意义上等于认同了一统理论的观点。两位权威人物观点的转变预示着植物学理论将很快发生根本性的转变。该文向国内植物学同行通报这一最新动态,以期让我国学者能够了解最新理论。