二色补血草研究现状和在渭南地区的综合开发利用

在渭南的卤阳湖湿地,有大量的二色补血草生长,且状况良好。因此,作者就二色补血草的栽培、解剖结构、耐盐性、药理等方面的资料进行了整理并提出了这些研究中存在的问题;同时阐述了在渭南湿地建设和盐碱地治理当中,二色补血草的开发价值与存在的问题。主要结论如下:1.二色补血草的根、茎、花、果的解剖与发育的解剖学特征需进行更多的研究;2.在二色补血草的耐盐性方面除了耐盐机制外,其对于不同盐类的抗盐性差别需进一步研究;3.二色补血草在渭南地区的人工栽培需要进行更多的研究。4.二色补血草在渭南具有较高的开发利用价值与可行性。     

二色补血草叶片泌盐结构的扫描电镜观察

对二色补血草盐泉结构进行比较研究,发现二色补血草叶下表皮具有花型盐腺,这些盐腺是由基细胞和帽细胞构成,植物体靠盐腺的泌盐孔和基细胞破碎释盐,表明二色补血草具有演化较高级的双重泌盐结构,是二色补血草能在盐碱地生长而不受盐害的主要原因。     

二色补血草的人工栽培和迁地保护

二色补血草（Limonium bicolor）是蓝雪科（plumbaginaceae）补血草属的越年生草本植物,散生在典型草原之中,是我国北方地区重要的一种牧草资源,开花前可作为家畜的饲料,花时美丽的花丛具有重要的观尝价值。由于草原环境的恶化和受人类活动的影响,特别是花枝被不断采摘,致使二色补血草的分布面积和数量日益减少,部分地区已灭迹。为此,近几年我们通过栽培驯化的途径,对二色补血草进行迁地保护,初步获得成功。温度是二色补血草种子发芽和出苗的主要限制生态因子。     

二色补血草地上部分的化学成分

二色补血草﹝Limonium bicolor ( Bunge) Kuntze﹞为补血草属( Limonium Mill.)越年生草本植物,耐盐碱和抗逆性强,全草均可入药,具有补血止血、调经益气、抗菌消炎和温中健脾的作用[1],含有黄酮、多糖、挥发油和甾体等成分[2-7],其中,黄酮类成分具有较强的抗氧化能力,多糖对Hela细胞有明显抑制作用[8-11]。前人对二色补血草化学成分和药理活性已有一定研究,但对其地上部分的化学成分尚缺乏系统分析。为此,作者对二色补血草地上部分乙醇提取物进行了分离和鉴定,为该种的进一步开发利用和药理药效研究提供基础实验数据。     

二色补血草的耐盐性研究

通过NaCl胁迫发芽试验、盆栽浇灌NaCl盐水试验、不同含盐量土壤的种植试验,研究二色补血草(Limonium bicolor)3个时期的耐盐能力。结果表明:高浓度NaCl对二色补血草种子的萌发有明显的抑制作用,种子的发芽率与盐浓度之间呈显著的负相关,种子萌发时盐胁迫的适宜值、临界值、极限值分别是0.49%、1.30%、2.11%;盆栽试验结果表明,二色补血草在2.0%以下的NaCl盐水胁迫下没有表现明显的盐害症状,只表现高浓度NaCl胁迫下,生长量低于低浓度处理的,当处理浓度达到2.4%时,多数植株濒临死亡;不同含盐量土壤的种植试验结果表明,在自然条件下,二色补血草成株耐盐临界值为1.7%~1.8%。试验结果说明二色补血草具有较强的耐盐能力,适合在滩涂盐碱地推广种植。     

二色补血草的耐盐性研究

通过NaCl胁迫发芽试验、盆栽浇灌NaCl盐水试验、不同含盐量土壤的种植试验,研究二色补血草（Limoniumbicolor）3个时期的耐盐能力。结果表明：高浓度NaCl对二色补血草种子的萌发有明显的抑制作用,种子的发芽率与盐浓度之间呈显著的负相关,种子萌发时盐胁迫的适宜值、临界值、极限值分别是0.49%、1.30%、2.11%;盆栽试验结果表明,二色补血草在2.0%以下的NaCl盐水胁迫下没有表现明显的盐害症状,只表现高浓度NaCl胁迫下,生长量低于低浓度处理的,当处理浓度达到2.4%时,多数植株濒临死亡;不同含盐量土壤的种植试验结果表明,在自然条件下,二色补血草成株耐盐临界值为1.7%～1.8%。试验结果说明二色补血草具有较强的耐盐能力,适合在滩涂盐碱地推广种植。     

二色补血草硫氧还蛋白(Trx)的克隆和表达分析

从二色补血草cDNA文库中分离出1个硫氧还蛋白基因全长cDNA序列。基因全长1138bp,其中,5’非翻译（UTR）区128bp,3＇非翻译区212bp,开放阅读框（ORF）全长798bp,编码265个氨基酸,编码蛋白的分子量为28．58kDa,理论等电点（pI）为9．68。BlastP分析表明二色补血草Trx与拟南芥Trx序列同源性为52％,与葡萄7h序列同源性为76％,从11个物种的氨基酸多序列比对可以看出Trx氨基酸序列保守性较高。实时定量RT-PCR方法检测低温、NaCl和PEG胁迫不同时间后的基因在二色补血草中表达模式的结果表明,NaCl能诱导Trx基因在二色补血草叶中表达,胁迫24h后达到高峰,而聚乙二醇和低温处理则抑制Trx在二色补血草根和叶的表达。     

基于SSR技术对黄河三角洲二色补血草遗传多样性研究

应用GENALEX6.502、ARLEQUINversion3.5、STRUCTUREv2.3.4、STRUCTURE Harvester、CLUMP和Distruct等软件进行遗传参数估算、主成分分析、遗传变异分析及遗传结构分析。在这项研究中,我们系统地从分布在中国黄河三角洲的12个二色补血草居群中采集到202份个体。我们通过使用共显性的微卫星标记探索微地理遗传结构,旨在解决黄河三角洲二色补血草居群结构和动态问题。结果表明：二色补血草呈中等程度的遗传分化,遗传变异主要存在于居群内,微弱的遗传分化存在于居群间,为（F_ST=0.067）。香农信息指数平均是1.037,基因流平均是4.106,观测杂合度和期望杂合度平均值分别是0.43和0.529。通过分析二色补血草群体的遗传多样性和遗传结构,旨在为资源的管理、保护和利用提供依据。总之,保护遗传多样性时,应保存尽可能多的居群和特异单株。     

运城盐湖十种耐盐植物体内无机及有机溶质含量的比较研究

运城盐湖的 1 0种耐盐植物体内的有机及无机溶质含量差异较大。总无机溶质含量在各种植物间的变化幅度小于总有机溶质 ,其中双子叶植物 (除二色补血草外 )地上部 K+ 含量及 K/Na比均低于单子叶植物 ,而双子叶植物地上部的Na+ 含量明显高于单子叶植物。双子叶植物 (除二色补血草外 )的 Na/Cl>1 ,而单子叶植物的 Na/Cl≈ 1。二色补血草的二价离子 Ca2 +和 Mg2 +含量较高。单子叶植物的可溶性糖及游离氨基酸含量高于双子叶植物 (除枸杞外 ) ,碱莞、盐角草、盐地碱蓬、碱地肤、二色补血草的脯氨酸含量均较低 ( <7μmol/g FW) ,且脯氨酸占游离氨基酸的比例高于其它植物。另外还计算了各种溶质占 COP的百分比 ,并讨论了它们在植物渗透调节过程中的作用。     

盐胁迫对二色补血草光合生理生态特性的影响

以黄河三角洲贝壳堤岛贝壳沙为基质,及该岛上生长的优势草本植物二色补血草幼苗为材料,用不同浓度的NaCl溶液(0,50,100,200,300mmol/L)模拟盐胁迫处理30d,探讨二色补血草光合生理生态特性对盐胁迫的响应特征。结果表明:二色补血草对盐胁迫和光合有效辐射(PAR)具有较强的适应能力,在盐浓度为50～100mmol/L条件下,其净光合速率(Pn)、瞬时水分利用效率(WUE)、表观光能利用效率(LUE)、羧化效率(CE)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)均达到最高值,光补偿点(LCP)最低,表明其在此盐分范围内,利用光的能力较强,光照生态幅最宽。当盐分浓度为300mmol/L时,其Pn、WUE、LUE、CE、LSP和AQY显著下降,LCP升高,Pn、Tr、Gs、WUE、LUE、CE对PAR的响应曲线与对照差异较大,即高盐胁迫加重了二色补血草对光的敏感性;WUE、LUE、CE的最优PAR和盐分范围存在一定的差异,低PAR下有利于光能的利用,中PAR下有利于水分的利用,高PAR下有利于CO2的利用;WUE对盐分的适应范围最大,CE其次,LUE最小。     

不同阴离子对二色补血草盐腺Na＋分泌速率的影响

本文以二色补血草（Limonium bicolor）为实验材料,用Hoagland营养液和200mmol·L—NaCl、NaBr、NaNO3溶液分别处理12h,测定二色补血草盐腺的Na＋分泌速率、叶片Na＋含量和MDA（丙二醛）含量以及质膜透性,并利用非损伤微测技术探索可能与盐腺相关的转运蛋白,以探讨不同阴离子对二色补血草盐腺分泌Na＋的作用及其可能原因。结果表明：在NaCl处理12h时二色补血草叶片Na＋分泌速率达到最大,然后逐渐下降;不同钠盐处理下叶片Na＋分泌速率为NaCl〉NaBr=NaNO3〉Hoagland,而叶片Na＋含量NaBr〉NaCl〉NaNO3〉Hoagland;不同盐处理下叶片质膜透性和MDA含量无显著性差异;利用Na—K—C1共转运体专一性抑制剂bumetanide处理发现Na＋分泌速率显著降低。这些结果表明Na—K—Cl共转运体可能参与盐腺分泌Na＋。     

不同阴离子对二色补血草盐腺Na~+分泌速率的影响

本文以二色补血草(Limonium bicolor)为实验材料,用Hoagland营养液和200mmol·L-1NaCl、NaBr、NaNO3溶液分别处理12h,测定二色补血草盐腺的Na+分泌速率、叶片Na+含量和MDA(丙二醛)含量以及质膜透性,并利用非损伤微测技术探索可能与盐腺相关的转运蛋白,以探讨不同阴离子对二色补血草盐腺分泌Na+的作用及其可能原因。结果表明:在NaCl处理12h时二色补血草叶片Na+分泌速率达到最大,然后逐渐下降;不同钠盐处理下叶片Na+分泌速率为NaCl>NaBr=NaNO3>Hoagland,而叶片Na+含量为NaBr>NaCl>NaNO3>Hoagland;不同盐处理下叶片质膜透性和MDA含量无显著性差异;利用Na-K-Cl共转运体专一性抑制剂bumetanide处理发现Na+分泌速率显著降低。这些结果表明Na-K-Cl共转运体可能参与盐腺分泌Na+。     

耐盐碱的二色补血草

二色补血草Ｌｉｍｏｎｉｕｍｂｉｃｏｌｏｒ又名付氏矶松、草原干枝梅。多年生草本植物，高约３０—５０ｃｍ，上部分枝较多；叶多丛生成蓬座状，匙形，基部渐狭，无柄，花序着生于枝端，萼筒干膜质，白色或带粉色，不脱落。花瓣５，黄色，６—７月开花，花期较长，可采回长期贮存观赏。二色补血草能在ｐＨ值８５—９的碱性土壤中正常生长。直系根系较为发达，根深５０—８０ｃｍ。二色补血草能够生长在较强的盐碱地段，是碱化较严重地区的理想绿化植物，不必改良土壤即可以直接种植，且种植一年多年受宜。还可以喷上各种颜色，作为插…     

二色补血草液泡膜H^＋-ATP酶C亚基（LbVHA-C）基因克隆和表达分析

从二色补血草cDNA文库中分离出一个V-H^＋-ATP酶C亚基（LbVHA-C）基因全长cDNA序列。该基因全长为729bp。其中,开放读码框（ORF）为498bp,编码165个氨基酸,预测编码蛋白的分子量为16.6kDa,理论等电点为8.62。用实时定量RT-PCR方法进一步研究二色补血草在NaCl、NaHCO3和NaCO3胁迫下的不同时间内该基因表达模式的结果表明,NaCl强烈诱导二色补血草叶组织中LbVHA-C基因的表达,但其根部的表达变化不明显。NaHCO3胁迫下LbVHA-C基因在根部组织的表达受抑制。Na2CO3胁迫24h时的LbVHA-C基因在根和叶部组织中的表达都强烈受抑制,随后在根和叶组织的表达量逐步升高。     

一个新的二色补血草金属硫蛋白基因LbMT2的克隆及其表达分析

从二色补血草cDNA文库中分离出一个新的金属硫蛋白基因LbMT2全长cDNA序列。该基因全长518 bp, 其中5′非翻译区(UTR)64 bp, 3′非翻译区205 bp, 开放阅读框(ORF)249 bp, 编码由82个氨基酸组成的蛋白质, 编码蛋白的分子量为8.1 kDa, 理论等电点(pI)为4.72。利用实时定量PCR方法研究了二色补血草在CuSO4、CdCl2、NaCl、低温和PEG胁迫下不同时间该基因的表达模式。结果表明, CuSO4、CdCl2、NaCl和低温处理均能诱导LbMT2基因在二色补血草的根和叶中的表达, 而PEG处理则抑制了LbMT2在根和叶中的表达。构建LbMT2基因的原核表达载体pGEX-LbMT2, 通过IPTG诱导在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21中融合表达, SDS-PAGE 电泳获得35 kDa 的蛋白条带, 大小与预期相符。     

二色补血草OEE2基因的克隆和表达

从二色补血草中分离出一条含有完整开放读码框（ORF）序列的OEE2基因。该基因全长994bp,其中5’非翻译区27bp,3’非翻译区160bp,ORF全长807bp,共编码264个氨基酸,编码蛋白的分子量为28．2kDa,理论上的等电点为7．66。BlastP分析表叽二色补血草OEE2与马铃薯OEE2序列同源性最高,与喇叭水仙OEE2序列同源性最低,从9个物种的氨基酸多序列比对中可以看出,OEE2的氨基酸序列保守性较高。实时定量RT．PCR方法检测该基因对低温、NaCl和聚乙二醇（PEG）胁迫的基因表达模式的结果表明,PEG和低温能诱导OEE2基因在二色补血草叶中表达,这两种处理的OEE2基因表达量于胁迫48h后都达到高峰,而在NaCl胁迫下OEE2在二色补血草根和叶中表达都受抑制。     

转二色补血草LbDREB基因烟草耐盐胁迫能力分析

用盐胁迫处理转二色补血草DREB基因（LbDREB）的T_2代烟草和野生型烟草,测定各转基因及野生型烟草的多项与植物抗逆相关的生理指标以及抗逆相关基因的表达水平,结果显示过表达二色补血草LbDREB基因能提高盐胁迫下SOD活性和K~＋/Na~＋,减少MDA含量,并且还能调节抗逆相关的过氧化物酶基因（PODs）和脂质转移蛋白基因（LTD）的表达。表明LbDREB基因能增强植物的抗逆能力。     

四种野生盐生植物解剖结构与抗旱耐盐性

为了解盐生植物的解剖结构与抗盐性和抗旱性的关系,以二色补血草、草木樨,艾蒿、猪毛菜为材料,通过徒手切片和显微观察了植物的叶、茎、腺毛、分泌腔、气孔、表皮毛分布和结构。结果显示:猪毛菜的气孔密度低、气孔器小,表皮毛密集,叶面积小,抗旱能力最强;艾蒿的表皮毛长、浓密,气孔密度较低、气孔较小,抗旱性较强;二色补血草表皮毛短、密集,但气孔密度较高、气孔器较大,抗旱性较差;草木樨表皮毛短、稀疏,气孔密度较高、气孔也较大,抗旱性最差;二色补血草有发达的内分泌和外分泌组织,根系吸收的大量盐份积累在分泌腔中,并通过盐腺排出叶片,是排盐植物,耐盐性强;猪毛菜具有发达的内分泌组织,有大量分泌腔,且有粘液细胞和大量薄壁细胞,是耐盐植物,耐盐性强;草木樨具有较多的盐腺,是泌盐植物,耐盐性较强;艾蒿无盐腺等分泌组织。猪毛菜可以作为盐碱地"生物脱盐器"。     

2种补血草属植物幼苗对NaCl胁迫的生理响应

以盐生植物大叶补血草和黄花补血草为实验材料,研究了NaCl胁迫对其幼苗叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛含量等的影响,探讨这些生理指标的变化与补血草耐盐性的关系。结果表明,150mmol/LNaCl胁迫均使大叶补血草和黄花补血草幼苗叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和叶绿素总量降低,而过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量增加,且这种胁迫效应随处理时间的延长而增强,在相同胁迫时间段,大叶补血草各指标的减少或增加幅度明显大于黄花补血草;NaCl胁迫使大叶补血草叶片可溶性蛋白含量降低,却使黄花补血草可溶性蛋白含量增加。表明,NaCl胁迫对大叶补血草的伤害更大,黄花补血草的耐盐性可能强于大叶补血草。     

2种补血草属植物幼苗对NaCI胁迫的生理响应

以盐生植物大叶补血草和黄花补血草为实验材料,研究了NaCI胁迫对其幼苗叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛含量等的影响,探讨这些生理指标的变化与补血草耐盐性的关系。结果表明,150mmol／LNaCI胁迫均使大叶补血草和黄花补血草幼苗叶片的叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）和叶绿素总量降低,而过氧化氢（Hzoz）和丙二醛（MDA）含量增加,且这种胁迫效应随处理时间的延长而增强,在相同胁迫时间段,大叶补血草各指标的减少或增加幅度明显大于黄花补血草;NaCI胁迫使大叶补血草叶片可溶性蛋白含量降低,却使黄花补血草可溶性蛋白含量增加。表明,NaCI胁迫对大叶补血草的伤害更大,黄花补血草的耐盐性可能强于大叶补血草。