基于层次-向量法分析的普通鹿蹄草品质与生态因子的相关性

 采用层次-向量法, 从生态因子、有效成分含量、抗氧化活性3个层次, 分析了层次间关系, 研究了生态因子对普通鹿蹄草(Pyrola decorata)品质的影响, 揭示影响其有效成分含量的生态主导因子。结果表明: 不同地区普通鹿蹄草的4种有效成分含量及抗氧化活性差异显著。抗氧化活性(DPPH_IC50值)与单宁、金丝桃苷、槲皮素含量呈负相关关系, 其相关系数分别为: –0.829、–0.378和–0.749, 与总黄酮含量表现为正相关(p = 0.260)。单宁含量和槲皮素含量是影响抗氧化活性的重要指标, 其含量增加时DPPH_IC50值下降, 抗氧化活性增强。年平均气温、一月份平均气温、年积温、年极高气温、无霜期、土壤全氮、速效氮、速效磷和有机质是影响有效成分含量的主要因子, 其中土壤因子对有效成分含量的影响更显著。土壤因子对单宁和槲皮素含量的影响最大, 对金丝桃苷含量影响最小; 气候因子对4种有效成分含量影响较弱且对各成分的影响程度基本相同。研究结果表明, 选择合适的生境, 尤其是土壤因子可有效地提高普通鹿蹄草的品质。     

山西不同产地柴胡皂苷含量与生态因子的相关性研究

目的：研究山西不同产地柴胡皂苷含量与生态因子的相关性，为山西柴胡的规范化种植提供参考依据。方法：以山西产柴胡为研究对象，收集山西11个柴胡产地的经纬度、海拔、年均温、年降雨量、年均日照和无霜期7个生态因子信息，采用高效液相色谱法测定不同产地柴胡的皂苷含量，分析柴胡皂苷含量与生态因子的相关性。结果：经纬度、无霜期和年均温是影响柴胡皂苷含量的主要生态因子，柴胡皂苷含量与经纬度呈正相关，与无霜期和年均温呈负相关。结论：研究结果可为山西柴胡的生态区划种植、品质提升提供一定的参考依据。     

西洋参有效成分与气候生态因子的关系

通过回归分析、灰色关联分析等方法系统地分析了气候生态因子对西洋参有效成分含量的影响,结果表明：温度和日照是影响西洋参总皂甙含量的主要气候因子;其总皂甙的含量与总氨基酸的含量呈显著负相关,故气候因子对二者的作用方向相反;影响西洋参醚浸出物、醇浸出物以及水溶性浸出物含量的主要气候因子均为气温日较差和日照时。     

甘肃地产党参区域性品质差异及气候响应特征分析

基于甘肃产区党参(Codonopsis pilosula(Franch.)Nannf.)中4种代表性组分(党参炔苷、苍术内酯Ⅲ、多糖和醇溶性浸出物)的含量变化与相应地域气候因子的分析,探明甘肃境内区域条件、气候因子对党参化学成分的影响及关联性。运用高效液相色谱法测定党参中这4种化学成分含量,分析区域性、年-季-月不同时间尺度的气候因子与党参4种化学成分的关系并计算出相关系数。结果显示,甘肃地区党参化学成分含量存在区域性差异,且苍术内酯Ⅲ是造成差异的主要化学成分。不同地区间降水量和日照量的差异是造成苍术内酯Ⅲ含量区域性差异的气候因素,在一定程度下降水量高且日照量较少的地区有助于苍术内酯Ⅲ的形成和积累。月降水和月均日照量对苍术内酯Ⅲ含量影响较大,其含量与3-10月月降水呈显著正相关,与3-5、7月的月均日照量呈显著负相关。党参炔苷、醇溶性浸出物含量与气候因子无显著相关性;党参多糖含量与年均温度呈显著正相关。     

唐古特大黄(Rheum tanguticum Maxim. ex Balf.)功效组分地理变异及气候响应特征

通过研究道地药材唐古特大黄（Rheum tanguticum Maxim.ex Balf.）四种功效组分的地理变异,以及与多层次气候因子间的响应关系,揭示唐古特大黄不同化学型形成的生态学机制。运用聚类方法研究唐古特大黄成分地理变异的空间规律,并利用相关系数法分析气候因子与唐古特大黄成分的响应关系。结果表明：唐古特大黄功效组分存在明显的地理变异。青海和甘肃地区的唐古特大黄属于结合蒽醌化学生态型;而四川所产唐古特大黄为游离蒽醌化学生态型。不同时间尺度气候因子与唐古特大黄组分间的响应特征为：结合蒽醌类物质与年均温呈强负相关,多酚类物质与年均温和年降水为负相关,而与年均日照时数为正相关;结合蒽醌类物质与最冷季节温度是强负相关,多酚类物质与最冷季节温度和最湿季降雨量呈强负相关;月均温和月均日照对结合蒽醌类物质和多酚类物质影响大,其中1月至6月平均气温和9月至12月平均气温与蒽醌类物质呈强负相关,多酚类物质与5月日照量、6月日照量和7月日照量表现出强正相关。地区间的温度和日照量差异是唐古特大黄不同化学型形成的气候原因。最冷季的低温和最湿季的日照量是影响唐古特大黄品质的关键气候因子和主要时间窗口。温度浮动大,日照量高且降水量少的低温区域有助于结合蒽醌类和多酚类物质的形成和累积。     

灰木莲生长对土壤养分和气候因子的响应

对原产地越南以及我国多个引种地的灰木莲的树高和胸径生长特征进行研究,分析了灰木莲生长对土壤养分和气候因子的响应.结果表明: 不同种植地灰木莲的树高和胸径年均生长量差异显著.灰木莲胸径和树高的年均生长量与土壤全N、全P、速效N、速效P含量呈显著正相关,而与土壤有机质、全K、速效K含量相关性不显著,表明土壤N、P含量是影响灰木莲生长的主要养分因子.不同海拔灰木莲树高年均生长量差异显著,而胸径无显著差异.海拔为150～550 m,树高年均生长量随海拔升高而增大,在海拔550 m处达到最大,随后降低,表明海拔550 m为灰木莲引种的最适海拔.灰木莲树高和胸径的年均生长量与年均温、≥10 ℃积温呈显著负相关,与年降雨量呈显著正相关,表明年均温、≥10 ℃积温和降雨量是影响灰木莲生长的主要气候因子.     

蒙古栎地理分布的主导气候因子及其阈值

基于影响植物功能型分布的6个气候变量:年均降水量、气温年较差、最冷月温度、最暖月温度、大于5℃积温和湿润指数,结合蒙古栎地理分布资料,根据最大熵模型和各气候变量对蒙古栎地理分布的贡献,确定了影响蒙古栎地理分布的主导气候因子,即年均降水量、气温年较差、大于5℃积温和最暖月温度;利用模拟的蒙古栎地理分布概率与主导气候因子的关系给出了各主导气候因子的阈值,即年均降水量330-910 mm、气温年较差大于29℃、大于5 ℃有效积温为1200-3500℃·d、最暖月温度为17-26℃.     

玉竹品质与主要生态因子的相关性

采用逐步回归、主成分分析和灰色关联度分析等方法,研究不同产地野生玉竹的有效成分(多糖、水溶物和醇提物)含量和抗氧化活性与主要生态因子的相关性.结果表明: 1月均温、7月均温、年降水量、无霜期、土壤pH和全钾含量是影响玉竹有效成分含量的主要生态因子,对玉竹有效成分含量变化的影响程度占99.0%.与土壤因子相比,气候因子对3种有效成分含量的影响较大;土壤全钾含量是对玉竹有效成分含量直接影响最大的因素,年降水量是最主要的决策因素,1月均温是最主要的限制因素.多糖和水溶物含量是影响玉竹抗氧化活性的主要因子,玉竹对DPPH自由基的清除能力随多糖和水溶物含量的增加而增大.     

玉竹品质与主要生态因子的相关性

采用逐步回归、主成分分析和灰色关联度分析等方法,研究不同产地野生玉竹的有效成分(多糖、水溶物和醇提物)含量和抗氧化活性与主要生态因子的相关性.结果表明:1月均温、7月均温、年降水量、无霜期、土壤pH和全钾含量是影响玉竹有效成分含量的主要生态因子,对玉竹有效成分含量变化的影响程度占99.0％.与土壤因子相比,气候因子对3种有效成分含量的影响较大;土壤全钾含量是对玉竹有效成分含量直接影响最大的因素,年降水量是最主要的决策因素,1月均温是最主要的限制因素,多糖和水溶物含量是影响玉竹抗氧化活性的主要因子,玉竹对DPPH自由基的清除能力随多糖和水溶物含量的增加而增大.     

我国春玉米潜在种植分布区的气候适宜性

根据中国气象局216个春玉米农业气象观测站资料与1971—2000年10 km×10 km空间分辨率的气候资料,基于全国区域和年尺度筛选出了影响我国玉米种植分布的潜在气候指标,利用最大熵(Maximum Entropy,MaxEnt)模型和ArcGIS空间分析技术,构建了春玉米潜在种植分布与气候因子关系模型,研究了影响我国春玉米潜在种植分布区的主导气候因子及其气候适宜性。结果表明,影响我国春玉米潜在种植分布的主导气候因子有:≥10℃积温、≥10℃的天数、最热月平均温度、年平均温度、年降水、湿润指数和气温年较差;结合春玉米存在概率,将我国春玉米潜在种植分布区划分成4个等级:气候不适宜区、次适宜区、适宜区和最适宜区,给出了各气候适宜区的气候特征。选取作物在待预测地区的存在概率这一综合反映各主导气候因子影响的指标来划分作物潜在种植分布区,有助于更加准确地进行气候区划,从而可为制定玉米应对气候变化措施提供科学依据。     

新疆伊贝母有效成分含量与气候因子相关性分析

应用系统相关分析法和灰色关联度分析法,研究伊贝母(新疆贝母Fritillaria walujewii、伊犁贝母F.pallidiflora)有效成分含量与气候因子的相关性,筛选影响其质量的主导因子。结果表明,新疆不同产地气候因子存在较大差异,伊贝母总生物碱和西贝母碱含量与年均气温、地面温度、日照时数、相对湿度、降水量等5个气候因子无显著相关性;西贝母碱苷含量与年均相对湿度有极显著正相关(P0.01),与年均地面温度有显著正相关(P0.05),与年均日照时数有显著负相关(P0.05);水溶性成分腺苷含量与年均降水量和地面温度均有显著正相关(P0.05);水溶性成分β-胸苷含量与年均气温、相对湿度和地面温度均有显著正相关(P0.05),与年均日照时数有显著负相关(P0.05)。上述相关分析结果与灰色关联度分析结果一致。年均气温、降水量、相对湿度和地面温度升高有助于伊贝母中西贝母碱苷、腺苷和β-胸苷的形成与积累,年均日照时数升高则抑制西贝母碱苷和β-胸苷的形成与积累。伊贝母最佳适宜生长的气候条件为年均气温13~27℃,降水量169~288 mm,相对湿度55%~66%,日照时数2140~2547 h,地面温度26~41℃。     

应用排序分析藓类植物分类群分布与气候因素的关系

以我国２１个山地藓类植物区系和气象资料为基础,应用典范对应分析（ＣＣＡ）和隐趋势典范对应分析（ＤＣＣＡ）,比较了２１个山地中藓类植物６１个科,曲尾藓科（Ｄｉｃｒａｎａｃｅａｅ）２３个属、曲柄藓属（Ｃａｍｐｙｌｏｐｕｓ）１７种及曲尾藓属（Ｄｉｃｒａｎｕｍ）３５种分布与年均温度、〉１０℃积温、１月均温、７月均温、年均相对湿度、年均降雨量、年有雾天数、年有霜天数和年日照时数的关系,通过排序进行了直观的展     

西藏不同生态型区苹果品质评价及其对气象因子的响应

通过对西藏4个不同生态型区‘金冠’苹果果实品质相关指标进行测定,并对果实品质与主要气象因子进行相关性分析及回归分析,以确定西藏‘金冠’苹果栽培主要气象因子评价体系。结果显示,在西藏4个不同生态型区‘金冠’苹果品质差异显著,其中,林芝‘金冠’综合表现较好。在西藏高海拔地区,年均温、7月均温、昼夜温差、≥10℃年均积温、年日照时数、年降水量及海拔是影响‘金冠’果实品质的主要气象因子。其中,海拔2857.9 m、年均气温13.2℃、7月平均气温15.9℃、年均昼夜温差12.7℃、≥10℃年均积温2310.5℃、年均日照时数2532.6 h、年均降水量636.7 mm是‘金冠’苹果形成最佳果实品质的适应气象因子,并且在一定范围内,昼夜温差越大,果实品质越好。本研究建立了西藏‘金冠’苹果栽培主要气象因子评价体系,并提出昼夜温差是影响西藏高海拔地区‘金冠’苹果品质的最主要评价因子。     

丹参转录因子基因SmMYCamiRNA表达载体的构建及其对丹参的转化

丹参（Salvia miltiorrhiza Bunge）为我国传统中药,其活性成分的药理作用广泛,尤其在防治心血管病药物中具有重要作用。丹参水溶性酚酸类物质合成途径由苯丙烷代谢和酪氨酸代谢共同参与而成。转录因子对植物次生代谢起着十分重要的调节作用。我们前期测序结果显示,SmMyc是一个丹参bHLH类转录因子,可能参与丹参酚酸类化合物生物合成的调控。本研究利用拟南芥miRNA319前体为模板骨架,通过over-lappingPCR技术构建旨在能对SmMYC进行特异性沉默的at-tificalmiRNA（amiRNA）植物表达载体,命名为pCambial302-amiR-SmMYC,并通过农杆菌介导的遗传转化方法将其导入丹参。Real．timePCR结果显示,所得转化阳性株系SmMYC的mRNA水平均呈现不同程度的下降,同时酚酸类代谢途径中相关酶基因的表达也表现为相应程度的下调;福林酚法检测结果显示,转化株系中总酚酸含量均低于同期的野生型丹参。以上实验结果初步显示丹参SmMYC可能作为一个重要的转录因子参与酚酸类活性物质的代谢调控,同时为进一步研究SmMYC4丹参酚酸类化合物生物合成中的调控功能奠定了基础。     

Refining vegetation simulation models: From plant functional types to bioclimatic affinity groups of plants

Question: How to refine simulations based on a global vegetation model in order to apply it to regional scale? Location: Europe from 35° N to 71° N and 25° W to 70° E. Methods: Geographical ranges of European plants were georeferenced and used with monthly mean climatic data (diurnal temperature ranges, ground frost frequencies, precipitation, relative humidity, rain frequencies, amount of sunshine hours and temperature) and growing degree days to infer climatic boundaries for 320 taxa. We performed a discriminant analysis to define their potential geographic ranges. Hierarchical clustering was computed on potential ranges. Results: Clustering provided 25 Bioclimatic Affinity Groups (BAG) of plants consisting of 13 tree, seven shrub and five herb groups. These B AGs are characterized by different geographical ranges and climatic tolerances and requirements. Conclusion: The use of monthly data instead of annual values improved the prediction of potential distribution ranges and highlighted the importance of climate seasonality for defining the plant groups with accuracy. The B AGs are detailed enough to provide finer reconstructions and simulations of the vegetation at the regional scale.     

连作对丹参生长的障碍效应

通过对1～4年不同连作年限地块丹参生长发育情况进行的连续调查分析,结果表明,连作严重危害丹参生长,主要表现在6～9月,丹参生长期的枯苗率大幅度上升,地上、地下部生长量下降,根系数量、直径和长度减小,产世降低。同时由于有效成分含量降低,根系外观畸形,造成商品率下降,从而影响丹参质量。通过对土壤pH测定发现．丹参连作障碍可能与土壤酸性增加有关。     

Development of a fingerprint of Salvia miltiorrhiza Bunge by high-performance liquid chromatography with a coulometric electrode array system

To standardize and control herbal medicines, a feasible approach and control system is necessary. In this paper, a high-performance liquid chromatography with a coulometric electrode array detector (HPLC-CEAD) system was applied to fingerprint Salvia miltiorrhiza Bunge (S. miltiorrhiza Bunge), a popular herbal medicine, for the first time. pH of mobile phase, working potentials and sample preparation were included in our research. Twenty-five common peaks were obtained from extracts of S. miltiorrhiza Bunge (Shandong province), more than that obtained in previous report. Fingerprints of S. miltiorrhiza Bunge from different locations were also studied. The content of main components varied in different samples. Overlapping ratio of peaks (ORP) in 10 batches of S. miltiorrhiza Bunge (Shandong province) was not less than 72.46%. In method validation, relative standard deviation (RSD) of relative retention times and relative peak areas were of not more than 3%. It was concluded that HPLC-CEAD system can be applied in fingerprinting herbal medicines.     

4种鼠尾草属植物根、茎、叶中脂溶性成分的分布差异性

为了说明4种鼠尾草属植物脂溶性成分在根、茎、叶中的分布情况,本文采用了组织化学定位和HPLC图谱分析相结合的方法,对4种鼠尾草属植物不同部位的脂溶性成分进行了分析.结果表明:4种鼠尾草属植物的根、茎、叶中脂溶性成分的分布有差异,根中脂溶性成分分布于周皮,茎、叶中脂溶性成分分布于表皮.丹参和白花丹参根中的脂溶性成分主要是丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮Ⅰ,鼠尾草和药用鼠尾草根中仅含丹参酮ⅡA,不含丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮Ⅰ.茎、叶中的脂溶性成分不是丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮Ⅰ.脂溶性成分的种类和含量随品种和引种地的不同而产生差异.这一结果明确了脂溶性成分在4种鼠尾草属植物不同部位的确切分布,为准确用药提供了依据.     

The Relationships between Chemical and Genetic Differentiation and Environmental Factors across the Distribution of Erigeron breviscapus (Asteraceae)

Aims

Erigeron breviscapus (Vant.) Hand.-Mazz. is an important, widely used Chinese herb with scutellarin, 1,5-dicaffeoylquinic acid, 3,5-dicaffeoylquinic acid and erigoster B being its major active compounds. We aimed to resolve the influence of biotic and abiotic factors on the concentrations of these compounds and to determine appropriate cultivation methods to improve the yields of the four compounds in this herb.

Methods

In order to detect the major genetic and natural environmental factors affecting the yields of these four compounds, we applied AFLP markers to investigate the population genetic differentiation and HPLC to measure the concentrations of four major active compounds among 23 wild populations which were located across almost the entire distribution of this species in China. The meteorological data including annual average temperature, annual average precipitation and annual average hours of sunshine were collected. The relationships among the concentrations of four compounds and environmental factors and genetic differentiation were studied.

Important Findings

Low intraspecific genetic differentiation is detected, and there is no obvious correlation between the genetic differentiation and the contents of the chemical compounds. We investigated the correlation between the concentrationsof four compounds (scutellarin, 1,5-dicaffeoylquinic acid, 3,5-dicaffeoylquinic acid and erigoster B) and environmental factors. Concentrations of two compounds (1,5-dicaffeoylquinic acid and 3,5-dicaffeoylquinic acid) were correlated with environmental factors. The concentration of 1,5-dicaffeoylquinic acid is positively correlated with latitude, and is negatively correlated with the annual average temperature. The concentration of 3,5-dicaffeoylquinic acid is positively correlated with annual average precipitation. Therefore, changing cultivation conditions may significantly improve the yields of these two compounds. We found the concentration of scutellarin positively correlated with that of erigoster B and 3,5-dicaffeoylquinic acid, respectively. We inferred that the synthesis of these two pairs of compounds may share similar triggering mechanism as they synthesized in a common pathway.     

中国毛葡萄和刺葡萄分布的气候适宜性

毛葡萄和刺葡萄是起源于中国且用于葡萄酒酿造的两大野生葡萄品种。本研究基于已有中国毛葡萄和刺葡萄的气候影响因子研究成果,利用最大熵原理从充分性与必要性方面确定了影响中国毛葡萄和刺葡萄种植分布的主导气候因子,并基于这些因子综合作用反映的毛葡萄和刺葡萄种植分布的存在概率分析了中国毛葡萄和刺葡萄分布区的气候适宜性。结果表明: 影响中国毛葡萄、刺葡萄分布的主导气候因子是年日照时数、开花期5月降水量、年极端最低气温、最冷月平均气温。中国毛葡萄、刺葡萄气候高适宜区分布在湖南西部和南部、广西中北部、贵州东南部、重庆中部。气候高适宜区、适宜区、低适宜区面积分别占研究区域总面积的2%、14%和16%。毛葡萄、刺葡萄气候适宜及以上区域的年日照时数阈值为1200～1800 h,年极端最低气温-8 ℃以上,最冷月平均气温阈值为2～13 ℃,5月降水量为110～320 mm。