基于UPLC-MS/MS技术的野生及栽培韭菜籽的代谢组学研究

多星韭为贵州省赫章县喀斯特地貌区重要的野生植物资源之一,具有较高的开发利用价值。为分析野生多星韭(Allium wallichii )籽与栽培韭菜(A. tuberosum)籽代谢产物差异及其通路,该研究利用UPLC-MS/MS物质分离鉴定技术,对2种韭籽化学成分进行广泛靶向代谢组学分析。结果表明:(1)共检测到782种代谢产物。(2)主成分分析(PCA)显示样本间存在差异,正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)共筛选出12类显著变化(P<0.05,VIP≥1)的差异代谢物,涉及492种,其中上调和下调幅度在前20的代谢物包括黄酮、甾体皂苷、黄酮醇、酚酸类、异黄酮、游离脂肪酸、三萜皂苷、生物碱、吲哚类生物碱、氨基酸及其衍生物等。(3)KEGG注释到84条差异代谢通路,其中差异代谢物显著富集(P<0.01)通路4条,此外还构建了未注释到的显著差异代谢物甾体皂苷的生物合成通路。该研究结果为韭籽有效成分代谢途径解析及药理活性物质研究提供了参考,也为赫章县野生多星韭的开发保护与多元化利用提供了新思路。     

自然三倍体韭的发现

韭(Allium tuberosum Rottl. ex Spreng.) 原产我国,由于抗逆性强,栽培容易,又具有特异的辛香气味,自古以来就是群众喜爱的蔬菜品种之一。据文献记载,栽培的韭有二倍体和四倍体两类,分别由野生的二倍体韭和四倍体韭经长期驯化而来。栽培的四倍体韭产量比二倍体高。目前各地的商品韭多为四倍体,二倍体已不多见,而     

几种葱属植物的营养成分比较分析

对几种野生与栽培种葱属植物营养成分进行测定和比较分析,结果表明：几种葱属植物因种类和栽培方式不同,营养成分含量也不同。大蒜鳞茎的可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量分别为733%、1583%,比其他野生和栽培种葱属植物高;韭菜嫩茎的维生素C含量最高,为2314%;棱叶蒜鳞茎的粗脂肪含量、游离氨基酸含量比其他野生与栽培种葱属植物高,分别为1583%、1616%。     

三种葱属植物花形态及花药解剖结构观察

蒙古韭(Allium mongolicum Regel)、细叶韭(Allium tenuissimum L.)、野韭(Allium ramosumL.)作为野生蔬菜近年来受到人们的青睐,一些学者对这三种葱属植物进行了初步研究,但对其解剖结构的研究未见报道.通过田间观察和石蜡切片法,对这三种葱属植物花的形态及花药解剖结构进行了观察,结果表明:三种葱属植物花的形态结构差异明显,花粉粒的形状及大小也有明显的差别:野韭花粉粒为长卵形,细叶韭为卵圆形,蒙古韭为近半圆形;从花粉粒大小来看,野韭最大,蒙古韭次之,细叶韭最小.通过以上研究揭示了三种葱属植物花药解剖学特征,从而为葱属植物分类标准、亲缘关系鉴定、生殖发育等方面的进一步研究提供理论依据.     

韭不同倍性及其非整倍体的ITS序列变异研究

对不同倍性及其非整倍体韭Allium tuberosum和野韭Allium ramosum核糖体DNA的内部转录区(ITS)进行了PCR扩增和克隆,并测定10个ITS1和ITS2的序列,用ITS1 ITS2的序列探讨Allium tuberosum和Allium ramosum的系统发育关系。研究表明,Allium tuberosum与Alli-um ramosum种间的平均Kimura遗传距离仅为0．0146,二者是一对近缘种。虽然韭经历了长期的人工选择和自然选择,但与野韭的分化仍然较小。韭不同倍性及其非整倍体之间,其ITS序列亦无明显差异。     

生态多样性对葱属植物中黄酮类化合物的影响

通过对来自不同地方居群的太白韭(Allium Prattii C.H.Wright apud Forb.et Hemsl),卵叶韭(A.ovalifolium Hand.-Mazz)、葱(A.fistulosum L.)和宽叶韭(A.hookeri Thwaites)的叶,作黄酮类化合物的薄层层析法(TLC)研究,我们发现生态环境多样性对葱属植物所含黄酮类化合物有明显影响。     

东亚特有植物合被韭和长梗合被韭遗传多样性的ISSR分析

合被韭(Allium tubiflorum)和长梗合被韭(A.neriniflorum)是葱属(Allium L.)植物中花被片合生的类群,是东亚特有植物的典型代表,也是研究第四纪气候变化对东亚温带落叶林地变迁影响的理想模式植物。该研究对合被韭16个居群154个个体和长梗合被韭14个居群133个个体采用ISSR分子标记,分析不同居群合被韭和长梗合被韭DNA水平的差异和分化,揭示2个种的遗传多样性水平和遗传结构,探讨片段化生境对居群遗传多样性和遗传分化的影响。结果表明:(1)2个类群在种级水平的遗传变异丰富,合被韭的多态位点百分率(PPB)为98.00%,Nei’s基因多样度指数(H)为0.264 8,Shannon多样性信息指数(Ho)为0.415 3;长梗合被韭PPB为95.56%,H为0.253 9,Ho为0.399 8,但居群水平遗传多样性较低,遗传分化系数(Gst)分别为0.421 8和0.430 1,变异百分率分别为38.95%和39.17%,遗传变异主要存在于居群内部。(2)结合本研究结果和前人的细胞学研究资料,认为合被韭和长梗合被韭的进化驱动力是杂交和多倍化;合被韭和长梗合被韭均以鳞茎兼行无性繁殖,克服了杂交和多倍化带来的育性降低和居群个体数量下降,保存其变异;复杂的遗传背景和多样化的繁育方式极可能是导致居群内遗传分化显著的重要因素。(3)根据已有系统发育资料和本研究UPGMA聚类显示,合被韭和长梗合被韭在种级水平具紧密亲缘关系,互为姊妹类群。研究推测,这两种的分布重叠区域——燕山山脉、太行山脉及邻近地区可能是其祖先分布区,且该区域居群遗传变异最为丰富,因此,燕山山脉、太行山脉及邻近地区可能是合被韭和长梗合被韭的分化中心和遗传多样性中心。     

多星韭分布格局对末次盛冰期以来气候的响应

该研究以分布区主要在横断山脉的多星韭为对象,基于最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(ArcGIS)模拟了多星韭在末次盛冰期、全新世中期、当前以及未来的分布格局,以探讨多星韭对末次盛冰期以来气候变化的响应。结果显示:(1)多星韭当前的分布区主要受到最暖季度降水量、年均温变化范围和温度季节性变化标准差3个气候因子的影响;海拔对多星韭的当前分布也有着较大的影响。(2)最大熵模型的模拟精度较高(AUC=0.98)。(3)根据多星韭各个时期分布面积的变化得出多星韭与部分高山植物相似,相比当前的分布,多星韭末次盛冰期的分布区发生了较为明显的扩张。研究推测,未来多星韭的分布区将向西移动。     

多星韭(Allium wallichii)的传粉生态学初探

韭菜坪地区是世界最大的野生韭菜花带,全国唯一的野生韭菜花保护区。为探讨多星韭在该地区的传粉生态学特性以及生态适应性,该研究对多星韭的花期、形态特征、访花者进行了定点观察实验,通过人工授粉实验探究其繁育系统; 通过海洋光谱仪检测蜜蜂视觉对两种花色的显著性; 通过气相色谱进行测定其各部分的次级代谢产物的组成。结果表明:多星韭花为雄先熟,单花期为7～8 d,花序持续开花时间为25～28 d; 花蜜量为(0.61±0.07)μL; 中华蜜蜂(Apis cerana)为主要有效传粉者,隧蜂、食蚜蝇、蝇类为偶见访花者; 海洋光谱仪的测定结果表明紫花色在绿叶中对蜜蜂视觉来说更显著。访花者在不同花色间的访花频率有显著性差异,但单次访花频率无差异。当两种花色同时存在时中华蜜蜂会优先访问紫色花的多星韭,在访紫花时,由于受到气味的影响,大部分蜜蜂也会访相邻的白花多星韭。多星韭的次级代谢产物分析结果表明,茎、子房和花梗含有多种刺激性含硫代谢物,花器官以及花蜜拥有多种花香类次级代谢物; 其有性繁殖为自交和异交混合交配系统,具有无融合生殖。综上结果表明,多星韭在该地区不存在花粉限制,多星韭的繁殖学特征表明其具有能较好的环境适应性。     

采用两种不同施药方法评价八种药剂对韭蛆的防治效果

【目的】为筛选有效防治韭蛆Bradysia odoriphaga Yang et Zhang的药剂及科学合理的施药方法。【方法】本试验充分抓住韭蛆喜湿这一生物学特性,采用两种不同的施药方法(单次定点淋根法和二次灌根法)评价8种药剂对韭蛆的防治效果。【结果】同种药剂不同的施药方法,二次灌根法在韭蛆防效、韭菜保苗率和韭菜增产率三方面均明显高于单次定点淋根法。同时,噻虫胺、噻虫嗪和吡虫啉3种药剂单独使用,或分别与辣根素混配,对韭蛆均表现出最佳的防治效果。【结论】本研究提出了一种科学合理的施药方法,对防治韭蛆具有重要的意义。     

防虫网对韭菜迟眼蕈蚊隔离效果和对韭菜生长的影响

【目的】为了指导田间正确使用防虫网控制韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga,本文明确了防虫网对成虫的隔离作用和对韭菜生长的影响。【方法】实验室内测定了韭菜迟眼蕈蚊成虫在不同目数防虫网制成的笼内48 h的逃出率,并通过连续3年的田间小区试验明确防虫网对韭菜迟眼蕈蚊的控制效果。同时,通过田间单墩韭菜笼罩和小区试验验证不同目数防虫网对韭菜生长的影响。【结果】随着防虫网目数的增大,韭菜迟眼蕈蚊雌雄成虫逃出率的逐渐降低,20目网袋内雌雄成虫的逃出率接近100%,40~80目网袋内的逃出率在5%~60%之间,100目和120目网袋内逃出率接近0。田间试验证明80目对韭菜迟眼蕈蚊的阻隔效果最好(P<0.05),60目阻隔效果效果优于40目,但差异不显著(P>0.05)。田间单墩韭菜笼罩试验发现防虫网目数大于70目不利于韭菜生长,40目、50目、60目防虫网在干燥季节促进韭菜生长,小区试验进一步验证了80目对韭菜生长不利,40目和60目对韭菜生长无影响或促进韭菜生长。【结论】40~60目对韭菜迟眼蕈蚊的控制效果较好。     

韭菜根蛆的发生危害及综合防治技术研究——公益性行业(农业)科研专项“作物根蛆类害虫综合防治技术研究与示范”进展

针对我国根蛆类害虫严重危害葱蒜类蔬菜作物,特别在韭菜上问题突出的现状,项目开展了根蛆的生物学和生态学、种群规律、单项防治技术及综合防治技术的研究与示范工作。明确了我国大部分地区韭菜上的根蛆主要是韭菜迟眼蕈蚊Bradysiaodoriphaga Yang et Zhang,在甘肃和辽宁地区的优势种为异迟眼蕈蚊B.difformis Frey。采用黄板诱集成虫结合挖根查幼虫的方法,明确了华北、东北、西北和华东地区根蛆在田间的发生规律。根蛆不耐高温耐低温,春、秋和冬季发生严重,在夏季有转主危害的趋势,冬季以老熟幼虫在0~5 cm土层中越冬。蕈蚊成虫对黑色和棕色趋性最强,研发出特异性的黑色粘虫板。覆盖50~60目防虫网对根蛆的防效最佳,且对韭菜生长有促进作用。建立了蕈蚊成虫的优势捕食性天敌——瘦弱秽蝇Coenosia attenuata的饲养技术和田间应用技术,筛选出了对蕈蚊幼虫高致病力的昆虫病原线虫和Bt菌株,田间防效达60%以上。研发出保护地灌溉臭氧水、减量施药和喷淋施药等轻简化的根蛆防治技术10项。根据不同地区韭菜的种植习惯和根蛆的发生特点,在辽宁、河北、山东、甘肃等地建立了区域性的根蛆类害虫综合防治技术,建立核心示范区10个,进行技术培训5 000人次,取得了一定的经济、社会和生态效益。     

云南宾川县鸡足山地区多星韭种群分化的研究

对鸡导山地区７个多星韭种群的生物生态学特性进行了比较全面的研究。结果表明;鸡足山地区的多星韭有二倍体和四倍体２种倍性。多星韭二倍体比四倍体更能忍受较恶劣的环境条件。二倍体多星韭生境单一,种群分化不明显;四倍体多星韭生境多样,种群间变异丰富,分化强烈。     

Inhibitory Effect of Methyl Methanethiosulfinate on β-Glucuronidase Activity

Minced or cut-up leaves of Chinese chive (Allium tuberosum Rottler) contain thiosulfinates and their disproportionate reaction products. Among these organosulfur compounds, methyl methanethiosulfinate was found to be an uncompetitive inhibitor of β-glucuronidase. Approximately 80% of the enzyme activity was inhibited by methyl methanethiosulfinate at 50 µM, the IC₅₀ value being comparable to 3.6 µM.     

Influence of Ultraviolet-B Radiation on Peroxidase Activity of Allium schoenoprasum Leaves

An approximately 7 % difference in biologically effective ultraviolet-B (UV-B) radiation did not significantly influence leaf length or leaf peroxidase activity of chives (Allium schoenoprasum L.). However, correlation and regression analyses with different climatic parameters revealed that increased UV-B radiation enhanced ascorbate peroxidase activity in chive leaves whereas guaiacol peroxidase was inhibited. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

异迟眼蕈蚊在不同植物上的生长发育及种群参数

【目的】异迟眼蕈蚊Bradysia difformis Frey的幼虫取食为害作物的地下部分,影响作物的品质,为了明确韭菜、蚕豆、生菜、白菜和甘蓝5种植物对异迟眼蕈蚊生长发育以及繁殖的影响。【方法】本试验采用室内人工饲养测定的方法,研究了5种不同植物对异迟眼蕈蚊生长发育,繁殖力和存活率的影响,并统计了其对异迟眼蕈蚊种群参数的影响。【结果】结果表明:卵到蛹的发育历期依次为甘蓝、白菜、韭菜、生菜、蚕豆;5种植物对雌雄虫寿命影响不显著,对雌虫产卵量以及蛹重均有影响,其中在韭菜上的产卵量最大,甘蓝最少,在韭菜上蛹最重,生菜上蛹最轻;异迟眼蕈蚊的存活率随着生长发育降低,总体在韭菜上的存活率高于其他寄主植物,在生菜上的存活率均最低。统计分析不同植物对异迟眼蕈蚊种群参数的影响,净增殖率和内禀增长率在韭菜上最大而在甘蓝上最小;平均世代周期在蚕豆上最短,甘蓝上最长;种群加倍时间在韭菜上最短,而在甘蓝上最长。【结论】由此可知,异迟眼蕈蚊均可以在韭菜,蚕豆,生菜,白菜和甘蓝上完成生长发育及繁殖,其对5种植物的适应性依次为:韭菜、蚕豆、白菜、甘蓝和生菜。     

光质对韭菜碳氮代谢、生长和品质的影响

以‘平韭2号’为试材,以白光(W)处理为对照(CK),研究白+红(WR)、白+蓝(WB)、白+绿(WG)、白+紫(WP)4种不同光质处理对韭菜碳氮代谢、生长和品质的影响.结果表明: WR处理韭菜的光合速率(P_n)显著高于CK,而WB、WG和WP与CK无显著差异,但RuBP羧化酶(RuBPCase)活性均显著高于CK.各处理相比,总糖含量以WR最高,WP其次,WB和WG最低.WR下韭菜蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性显著高于CK,其余三者均显著低于CK,其中以WB最低,但蔗糖合成酶(SS)和淀粉酶(AMS)活性均以WB最高,WR最低,WG和WP的SS活性与CK无差异,但AMS活性显著低于CK.可见,增加红、紫光比例可促进韭菜碳的同化和转化,加速糖的积累.总氮、蛋白氮含量、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性以WB最高,显著高于CK,但WB下谷氨酸脱氢酶(GDH)活性最低,显著低于CK;WR的蛋白氮和非蛋白氮含量、NR和GS活性最低,显著低于CK,GOGAT和GDH活性显著高于CK,且GDH在所有处理中最高;WG的全氮、非蛋白氮含量及GDH活性均显著低于CK,但蛋白氮含量、NR和GOGAT活性显著高于CK,WP的氮含量及相关酶活性呈现出与WG相同的趋势,且GS活性亦同样高于CK.说明增加蓝光、紫光和绿光可使韭菜氮代谢增强,而增加红光对蛋白质的合成有一定的抑制作用.红光和紫光下韭菜生长较好,而蓝光则抑制其加粗生长,叶片较薄,单株生长量较低.紫光下韭菜的粗纤维含量最低,营养品质最优,因此,紫光对韭菜的生长最有利.     

云南宾川县鸡足山地区多星韭的生态型

根据生态学和遗传学的综合研究,鸡足山地区的８个多星韭种群可划分为６个生态型：１个柳叶韭生态型,１个岩生二倍体生态型和４个四体倍生态型即林生四倍体生态型,岩生四倍体生态型,草生白花四倍体生态型和草生紫花四倍体生态型。     

韭菜迟眼蕈蚊的生物学、生态学及其防治

韭菜迟眼蕈蚊是韭菜上的重要害虫 ,近年来随着设施园艺的发展 ,韭菜的栽培面积不断扩大 ,韭蛆的发生范围进一步增大 ,且危害逐年加重。该文对韭菜迟眼蕈蚊的生物学特性、发生危害与环境的关系及防治对策等方面的研究进展进行了概述。