温度对铁皮石斛生长及生理特性的影响

通过不同温度下的控制实验,研究了铁皮石斛光合作用与生长对温度的响应,以期为铁皮石斛的栽培提供理论依据。温度对铁皮石斛的光合速率（Pn）有明显影响,30℃处理的植株具有最高的饱和光合速率（Pmax）,其较高的光合速率与RuBP电子传递速率与羧化速率间相对平衡有关。温度对铁皮石斛茎的生长及多糖含量有明显影响,20℃处理的石斛多糖含量显著性的高于其他两个处理,而茎长、茎节数、茎鲜重等则是在30℃下最高。结果表明,30℃的温度对铁皮石斛的光合作用较为适宜,但在20℃条件下植株具有更高的多糖含量。     

硝酸镧和兰科菌根真菌对铁皮石斛生理特性的影响

利用盆栽的方式研究了不同硝酸镧水平(0、1.0、3.0、5.0和7.0mg·L-1)下接种兰科菌根真菌对铁皮石斛生物量、多糖和蛋白质合成的影响,并分析了叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的变化,以探讨硝酸镧和兰科菌根真菌对铁皮石斛生理特性的影响。结果表明:(1)添加适量的硝酸镧有利于菌根真菌侵染和菌根发育,提高铁皮石斛幼苗生物量。(2)在接种菌根真菌的同时添加5.0mg·L-1的硝酸镧,铁皮石斛的根重、茎叶重和总生物量均达到最大,分别是未添加硝酸镧以及未接种对照组的4.26倍、4.98倍和4.87倍,其菌根侵染率也高达92.8%;而且可显著提高叶片中叶绿素含量,并显著降低细胞内的丙二醛含量。(3)在适量(5.0mg·L-1)的硝酸镧水平下接种菌根真菌能促进铁皮石斛幼苗多糖和蛋白质的合成,并显著提高细胞内SOD、CAT和POD活性。研究认为,菌根真菌与适宜浓度硝酸镧(5.0 mg·L-1)联合使用能显著促进铁皮石斛菌根的形成,增强植株的生理活性和适应能力,提高其生物量和多糖等活性成分的积累,有效改善铁皮石斛的药用品质。     

植物离体组织染色体加倍诱导同源四倍体

随着生物技术的迅速发展,通过植物离体组织人工诱导多倍体已经成为获得多倍体植株的有效途径。本文就植物离体组织染色体加倍诱导同源四倍体的研究进展做一介绍,详细评述了植物离体组织细胞加倍的途径、影响植物离体组织加倍的因素、利用不同诱导剂进行处理效果比较及离体组织材料的早期倍性鉴定技术等,并展望了植物离体诱导同源四倍体的前景。     

四种添加物对铁皮石斛原球茎生长及多糖含量的影响

为探讨铁皮石斛(Dendrobium officinale)培养基中添加物的作用,在1/2MS培养基中加入椰肉、甘蔗渣、香蕉皮和麦麸等4种添加物,研究不同浓度添加物和培养时间对原球茎生长和多糖含量的影响。结果表明,4种添加物对铁皮石斛原球茎的增殖、分化和多糖含量均有一定影响,其中添加15.0 g L–1甘蔗渣,培养60 d能明显促进铁皮石斛原球茎的增殖与分化(146.1%);而添加20.0 g L–1甘蔗渣,培养40 d能显著提高铁皮石斛原球茎多糖含量(50.4%)。这说明甘蔗渣是培养铁皮石斛原球茎的适宜添加物,既能促进铁皮石斛原球茎的生长发育,还能降低生产成本。     

铁皮石斛同源四倍体工厂化快繁工艺研究

以实验室前期诱导的铁皮石斛四倍体为研究材料,利用气孔、叶绿体、染色体计数及流式细胞仪等方法,对铁皮石斛同源四倍体株系的纯合性进行鉴定,在此基础上利用茎段扩繁和原球茎诱导、增殖、分化两种方案比较增殖效率,并对原球茎的倍性稳定性进行再鉴定。结果表明：（1）实验室的‘花自 2’株系为纯合同源四倍体。（2）茎段扩繁最佳增殖培养基为MS＋2.0 mg/L 6 BA+0.5 mg/L NAA+15%香蕉汁,茎段诱导原球茎最佳培养基为MS+1.0 mg/L 6 BA+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L KT,诱导率达到76.66%;原球茎增殖最佳培养基为MS+1.0 mg/L 6 BA+0.5 mg/L NAA+15%马铃薯提取液,原球茎分化最佳培养基为1/2 MS+0.5 mg/L 6 BA+20%马铃薯提取液,原球茎分化率达到85.70%;生根最佳培养基为1/2 MS＋0.5 mg/L NAA＋15%香蕉汁,生根率达到92.77%。（3）原球茎根尖鉴定结果表明,诱导的倍性可以稳定遗传。（4）瓶苗移栽的最佳炼苗时间为5 d,移栽成活率达92.30%。该试验建立了铁皮石斛同源四倍体株系新的快繁技术体系,为四倍体试管苗的工厂化生产和推广奠定了技术基础。     

广西人工栽培铁皮石斛内生菌根的研究

通过光学生物显微镜及Qwin图像分析系统,对人工繁育栽培的铁皮石斛各生长期植株的内生菌根进行了观察分析。结果表明:铁皮石斛具有典型的内生菌根;铁皮石斛根内共生菌不是其原有的,而是通过栽培基质传与铁皮石斛的根而共生。被真菌侵染的区域大,其植株生长茂盛,真菌对铁皮石斛的生长发育可能有促进的作用。     

铁皮石斛多糖累积规律研究进展(综述)

铁皮石斛为我国名贵中药材,药用价值独特。在铁皮石斛的众多药用成分中,多糖是主要的有效成分。本文综合近年来国内外在铁皮石斛多糖累积规律方面的研究,从种质资源、生理时期与部位、栽培技术及组织培养等方面阐述铁皮石斛多糖累积的影响因素,为铁皮石斛高多糖品种的选育及栽培技术提供资料。     

铁皮石斛四倍体离体诱导和鉴定及生理特性研究

以铁皮石斛原球茎为材料,经不同质量浓度的秋水仙素(C₂₂H₂₅O₆)和0.02 g·mL^-1二甲基亚砜(DMSO)混合水溶液处理后进行组织培养,通过对变异株进行形态学、细胞学及流式细胞仪鉴定,以期获得稳定的四倍体植株并分析其生理特性。结果表明:用2.0 g·L^-1秋水仙素和0.02 g·mL^-1 DMSO混合水溶液处理铁皮石斛原球茎36 h后,植株诱导率达20%;诱导四倍体植株在形态上明显矮化、茎秆粗壮、叶片变小增厚、气孔直径增大;细胞遗传学观察发现,四倍体植株染色体2n=4x=76,二倍体植株染色体2n=2x=38;流式细胞仪分析显示,DNA相对含量四倍体为400,二倍体仅为200;四倍体植株叶片中叶绿素含量、可溶性蛋白、可溶性糖含量均高于二倍体,分别为5.03、3.59、2.98 mg·g^-1;四倍体叶片中主要抗氧化酶POD和SOD活性均显著高于二倍体,分别为9.08、180.4 U·mg^-1,且四倍体植株明显降低了MDA含量累积。研究认为,2.0 g·L^-1秋水仙素和0.02 g·mL^-1 DMSO混合水溶液处理原球茎36 h可提高诱导成功率、降低嵌合体比例,此组合为诱导四倍体较佳诱导条件。     

酶法提取铁皮石斛多糖工艺优化及对挥发性成分的影响研究

铁皮石斛具有重要的药用价值,但其资源有限,因此对其充分开发和利用具有重要的意义。本文利用α-L-鼠李糖苷酶辅助提取铁皮石斛多糖,通过对酶解温度、酶解时间及加酶量三个因素进行优化,提高铁皮石斛多糖提取率;结果显示,在酶解温度为40℃、酶解时间为1 h、加酶量为2.5%时,多糖提取率为38.4%,而不加酶处理多糖提取率仅为21.7%,酶法处理大大增加了铁皮石斛的多糖提取率。同时,运用顶空固相微萃取技术结合气相色谱质谱联用仪(HS-SPME-GC-MS)分析比较α-L-鼠李糖苷酶对铁皮石斛挥发性成分的影响;GC-MS分析表明,铁皮石斛加酶处理前后共发现31种挥发性成分,主要成分均为己醛、1-辛烯-3-醇、异薄荷醇和3-辛烯-2-酮,并且醛类化合物在加酶处理前后的样品中相对含量均最高,且加酶处理后产生6种新的挥发性成分。该研究结果表明α-L-鼠李糖苷酶的使用可显著增加对铁皮石斛多糖提取率,并为铁皮石斛挥发性成分的研究和开发利用提供一定的参考依据。     

低温和外源NO对铁皮石斛原球茎多糖合成的影响

以铁皮石斛(Dendrobium officinale)原球茎为材料,研究了低温(4℃)、外源NO(NO供体SNP)以及NO清除剂(cPTIO)和一氧化氮合酶抑制剂(PBITU)对铁皮石斛原球茎中NO含量、蔗糖合成酶(SS)活性、多糖含量以及蔗糖、果糖、葡萄糖等糖含量的影响,以明确低温和內源NO在多糖合成中的关系。结果显示:(1)4℃低温处理下,铁皮石斛原球茎中NO含量显著上升,SS活性升高,蔗糖、果糖和葡萄糖含量增加,多糖含量也得到提高;SNP(0.5mmol·L-1)处理与4℃低温处理具有相似的效果;且低温诱导的铁皮石斛原球茎中SS活性提高和多糖含量的增加时期均在NO大量产生之后、蔗糖的积累早于果糖和葡萄糖。(2)4℃低温+SNP组合处理能够显著提高铁皮石斛原球茎中SS活性、NO含量以及蔗糖、果糖、葡萄糖和多糖含量,它们分别比对照组显著高出了68.04%,96.20%,60.69%、45.64%、66.90%和67.03%,且比低温和SNP单独处理效果都好。(3)PBITU能够部分抑制低温诱发铁皮石斛原球茎中产生NO,抑制率达到77.15%;同时还抑制了低温对铁皮石斛原球茎中SS活性、多糖合成和蔗糖、果糖、葡萄糖积累的促进作用。(4)SNP+cPTIO和4℃+cPTIO处理组中铁皮石斛原球茎SS活性和蔗糖、果糖、葡萄糖、多糖含量及NO水平,且与对照组差异不显著。研究表明,低温和外源NO对铁皮石斛原球茎多糖的合成均具有促进作用,并且低温可诱导铁皮石斛原球茎产生NO,SS活性提高和多糖含量增加与NO产生相关,说明NO是诱导铁皮石斛原球茎多糖合成所必需的信号分子。     

丹参四倍体优良品系有效成分的含量测定及药理学试验

运用HPLC法测定丹参（Sabuia miltiorrhiza Bunge）同源四倍体优良品系61－2－22及安徽、江苏和陕西产丹参不同部位、不同生长年限的有效成分（3种丹参酮和2种水溶性酚酸）含量。丹参品系61－2－22的有效成分含量明显高于其他产地丹参的含量;根中有效成分含量明显高于茎和叶的含量;丹参酮和丹参素的含量呈明显相关。初步药理实验结果表明,在相同剂量下,优良品系61－2－22具有更好的药理活性。     

植物同源四倍体生殖特性及DNA遗传结构的变异

由于染色体加倍过程中的加倍因素和非加倍因素的影响, 同源四倍体的DNA遗传结构较其起源二倍体产生了变异, 进而导致其表现型发生相应的变异。和其起源二倍体相比, 同源四倍体的表现型变异表现在以下几个方面: 雌雄配子育性降低; 花粉(2n)的体积明显增大; 部分胚囊内卵细胞、助细胞及反足细胞数目有所增减; 自交繁殖过程中, 花粉的萌发及生长速度较慢、花粉管的形态部分畸形、部分极核受精过程及受精细胞(与精核结合的极核或卵)的进一步发育状况异常; 大多数育性或结实率会有不同程度的降低, 但降低的程度有因自交繁殖世代的推移而逐渐减小的趋势; 就一些植物种类而言, 同源四倍体有较好的远缘杂交亲和性。     

Different drought-stress responses in photosynthesis and reactive oxygen metabolism between autotetraploid and diploid rice

Photosynthetic light curve, chlorophyll (Chl) content, Chl fluorescence parameters, malondialdehyde (MDA) content, phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) activity and reactive oxygen metabolism were studied under drought stress in two autotetraploid rice lines and corresponding diploid rice lines. Net photosynthetic rate decreased dramatically, especially under severe drought stress and under high photosynthetic active radiation in diploid rice, while it declined less under the same conditions in autotetraploid lines. Compared with the corresponding diploid lines, the Chl content, maximum photochemical efficiency of photosystem (PS) II, and actual photochemical efficiency of PSII were reduced less in autotetraploid lines. PEPC activities were higher in autotetraploid rice lines. PEPC could alleviate inhibition of photosynthesis caused by drought stress. The chromosome-doubling enhanced rice photoinhibition tolerance under drought stress. The lower MDA content and superoxide anion production rate was found in the autotetraploid rice indicating low peroxidation level of cell membranes. At the same time, the superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), and catalase (CAT) activities were higher in autotetraploid rice lines. SOD, POD, and CAT could effectively diminish the reactive oxygen species and reduced the membrane lipid peroxidation.     

Developmental, cytological and transcriptional analysis of autotetraploid Arabidopsis

An autopolyploid that contains more than two sets of the same chromosomes causes apparent alterations in morphology, development, physiology and gene expression compared to diploid. However, the mechanisms for these changes remain largely unknown. In the present study, cytological observations of mature embryos and growing cotyledons demonstrated that enlarged organ size of an autotetraploid Arabidopsis was caused by cell size and not by cell number. Quantitative real time PCR (qRT-PCR) analysis of 34 core cell cycle genes revealed a subtle but stable increase in the expression of ICK1, ICK2 and ICK5 in autotetraploid seedlings. Autotetraploid Arabidopsis plants were found to be more sensitive to glucose treatment than diploid with decreased number of rosette leaves and suppressed root elongation. Cytological observations demonstrated that both cell proliferation and cell expansion of autotetraploid were dramatically suppressed under glucose treatment. Expression levels of ICK1, ICK5 together with Cyclin D and Cyclin B was increased under glucose treatment in both diploid and autotetraploid plants. These results suggest that ICK1 and ICK5 may be involved in developmental delay and that the suppressed growth under glucose treatment probably resulted from disturbed mitotic and endoreduplication cycle in autotetraploid Arabidopsis.     

不同倍性不结球白菜Pol CMS及保持系生理生化特性比较

对二、四倍体不结球白菜Pol CMS及其保持系花蕾和薹叶进行生理生化特性比较分析,结果表明:不育系花蕾中可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量均显著低于保持系,且各指标在不育系中四倍体低于二倍体,而在保持系中则四倍体高于二倍体;不育系MDA含量,POD、SOD、CAT活性均高于保持系,不育系中四倍体均高于二倍体.而保持系中四倍体均低于二倍体;薹叶中MDA含量,POD、SOD、CAT活性均为不育系高于保持系,不育系中四倍体高于二倍体;POD、EST同工酶显示不育系与保持系间均具特异酶带,但不同倍性间并无差异.     

同源四倍体灯盏花离体再生及其倍性鉴定

以四倍体灯盏花的无菌苗叶柄为外植体进行离体培养,研究其再生体系,并对再生植株进行染色体倍性鉴定。结果表明:叶柄外植体在MS+0.05 mg·L-1NAA+0.5 mg·L-16-BA+0.65%琼脂+3%蔗糖的培养基上不定芽的再生频率可达87.3%;继代培养(MS+0.1 mg·L-1NAA+0.3 mg·L-16-BA+0.65%琼脂+3%蔗糖)增殖系数为7.8,诱导(1/2MS+1.0 mg·L-1NAA+1.0 mg·L-1IBA+0.65%琼脂+3%蔗糖)生根率100%,移栽成活率为90%。细胞学鉴定结果表明,再生植株的染色体数为2n=4x=36,而原二倍体的染色体数目为2n=2x=18,基数x=9,因此,再生植株为四倍体。     

锗对霍山石斛类原球茎悬浮培养细胞生长和多糖合成及氧化还原态的影响

为解决霍山石斛类原球茎液体培养细胞生长缓慢和代谢水平低下的问题,研究了不同浓度的锗(GeO2)对霍山石斛类原球茎增殖、多糖合成及碳氮利用的影响,分析了类原球茎细胞内还原糖、可溶性蛋白质含量、抗氧化酶活性以及细胞氧化还原态的变化。结果表明,适当浓度的二氧化锗(4.0mg/L)显著促进霍山石斛类原球茎的增殖和多糖的积累,最大细胞干重为32.6g/L,最大多糖产量为3.78g/L;显著提高胞内还原糖和可溶性蛋白质含量,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性明显升高,而过氧化物酶的活性则有所降低;氧化还原态分析发现,二氧化锗处理的细胞内还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽的值明显提高,谷胱甘肽还原酶活性升高。添加适量的二氧化锗有利于细胞生长和多糖合成。     

威灵仙多糖对舌鳞癌细胞生长抑制作用的研究

目的:探讨威灵仙多糖对人舌鳞癌细胞Tca-8113的体外生长抑制作用。方法:提取分离纯化威灵仙多糖,用噻唑蓝(MTT)法测定在不同浓度威灵仙多糖作用下人舌鳞癌细胞Tca-8113的活力,观察药物对癌细胞的生长抑制作用。结果:威灵仙多糖对Tca-8113的生长具有明显的抑制作用,随着威灵仙多糖浓度的增大或作用时间延长,抑制作用逐渐增强,呈一定的剂量和时间依赖关系。结论:在体外实验中,威灵仙多糖对人舌鳞癌细胞Tca-8113具有明显的杀伤和抑制作用,可进一步研究其作为抗肿瘤药物应用于临床的潜力。     

白花除虫菊同源四倍体株系花期除虫菊酯含量及农艺性状分析

采用高效液相色谱法测定了16个白花除虫菊[Pyrethrum cinerariifolium（Trev．）Vis．]同源四倍体株系干花中的总除虫菊酯、总除虫菊酯Ⅰ（PyⅠ）和总除虫菊酯Ⅱ（PyⅡ）含量,并分析了16个同源四倍体株系花中总除虫菊酯含量的动态变化规律以及花期的农艺性状。结果表明,管状花开放初期,同源四倍体株系干花中的除虫菊酯含量最高,其中11个株系的总除虫菊酯含量高于二倍体株系且7个株系干花中的总除虫菊酯含量高于1．4％,达到一级花的质量标准。同源四倍体株系的花薹和花序的农艺性状表现出明显的多倍体性状,花薹低,花盘直径大,干花产量高,通过合理密植可以提高同源四倍体株系的干花产量。     

Effect of autopolyploidy on quantity and quality of protein in barley

Summary The range and mean protein content of autotetraploids of high-lysine Notch-2 mutants of barley were consistently higher than the diploids in C₃ and C₄ generations of colchicine treated seeds. Amino acid analysis of whole grain meal of diploid Notch-2 and one strain of its autotetraploid revealed differences in the amino acid composition. The proportion of albumin in the diploid and the autotetraploid Notch-2 was higher by 21% and 45% respectively, in comparison to the parent N.P. 113, whereas the glutelin fraction was significantly higher in the autotetraploid. The autotetraploid, with increased glutelin and decreased prolamin, showed no increase in lysine. It is possible that the recessive high-lysine gene may be lacking dosage effect, resulting in no increase in lysine in the autotetraploid, whereas protein content, a polygenically controlled trait, is enhanced due to genome duplication.