荞麦亲和与不亲和授粉后柱头和花粉管中ATP酶的超微细胞化学定位

利用磷酸铅沉淀技术对荞麦(Fagopyrum esculentum Month.)pin型植株分别进行亲和授粉和不亲和授粉后的柱头、花粉粒、花粉管进行了ATPase的超微细胞化学定位。结果表明(1)亲和授粉和不亲和授粉后0.5h,柱头细胞的ATPase活性反应水平较低或基本无酶活性;柱头表面、柱头上附着的花粉粒内ATPase活性在不亲和授粉时较低,亲和授粉时较高,花粉粒内ATPase主要定位于线粒体和精子细胞;(2)授粉后1.5h,不亲和授粉的柱头细胞及花粉管的ATPase活性均较低,花粉管停止生长,细胞质开始解体;而亲和授粉的柱头细胞及花粉管的ATPase活性均较高,ATPase主要定位于柱头细胞的质膜、胞基质以及花粉管的壁、质体的膜、高尔基体、线粒体上。根据不同时期不同部位ATPase活性的差异,我们认为荞麦发生自交不亲和时,花粉管在花柱中停止生长不仅是因为花粉管得不到花柱中的营养物质而引起的,可能也与花粉管自身物质代谢发生障碍有关。     

中国的荞麦资源及其药用价值

荞麦在世界上的分布很广 ,但主要集中在北半球。在日本、俄罗斯、乌克兰、中国、朝鲜、尼泊尔、印度、巴基斯坦、阿富汗、伊朗、匈牙利、波兰、南斯拉夫、加拿大和美国 ,荞麦生产占有相当的地位。近期捷克斯洛伐克、奥地利、瑞士、意大利、法国、英国和澳大利亚又相继报道 ,有荞麦在这些国家种植。荞麦营养丰富 ,蛋白质含量达 11%～ 15% ,人体所必需的八种氨基酸均齐全 ,配比适当 ,其脂肪酸多为不饱和的油酸和亚油酸 ,ＶｉｔＢ1、ＶｉｔＢ2 、ＶｉｔＢ6 及ＶｉｔＰ等含量很高。荞麦既能食用又能防病治病 ,它将营养、保健、药疗合为一体 ,具…     

五个中国荞麦(Fagopyrum)种的核型分析

用去壁低渗法对甜荞 ( Fagopyrum esculentum)、苦荞 ( F.tataricum)、左贡野荞 ( F.zuogongense Q.F.Chen) ,大野荞 ( F.megaspartanium Q.F.Chen)及毛野荞 ( F.pilus Q.F.Chen)等大粒组荞麦种的根尖和茎尖有丝分裂染色体进行了观察 ,并对其茎尖有丝分裂染色体的核型进行了比较分析。结果表明 :这 5种荞麦在核型上类似 ,都有 2对随体染色体 ,而且都为对称核型。但它们彼此有一定的差异。甜荞、苦荞、大野荞、毛野荞及左贡野荞的核型公式分别为 1 2 m+4m( SAT)、1 2 m+4sm( SAT)、8m+4sm+4m( SAT)、1 2 m+2 m( SAT) +2 sm( SAT)及 2 4 m+4sm+4m( SAT)。     

荞麦及其野生种遗传多样性分析

荞麦起源于我国西南地区,该地区分布有大量荞麦地方品种和野生近缘种。本研究利用SSR分子标记,对从我国西南地区收集的81份荞麦及其野生资源进行遗传多样性分析。结果显示,利用19对SSR引物共检测出84个等位基因,每对SSR引物平均扩增出4.421个等位基因,19对SSR引物的平均Shannon's信息指数为0.985,平均PIC为0.478。81份荞麦及其野生资源的相似系数范围为0.500~1.000,分析发现大粒组荞麦种(甜荞及其近缘种、苦荞及小米荞、金荞)与小粒组硬枝万年荞亲缘关系比较近。通过聚类分析在遗传相似系数为0.732时,可将81份荞麦种质分为4个类群,第Ⅰ类由小粒组齿翅野荞、细柄野荞、小野荞麦、疏穗小野荞麦和硬枝万年荞组成;第Ⅱ类由甜荞和甜荞近缘种组成;第Ⅲ类都是由金荞组成;第Ⅳ类是由苦荞和小米荞组成。在遗传系数为0.920时,小粒组荞麦种可以明显区分出疏穗小野荞麦、硬枝万年荞、齿翅野荞及其细柄野荞。研究表明,19对SSR引物多态性较高,能较好反应荞麦及其野生种质的遗传多样性,本研究的结果为荞麦属种之间的亲缘关系分析和荞麦起源进化研究提供科学依据。     

四川省野生荞麦资源的开发利用

四川省具有丰富的野生荞麦资源。对四川省的野生荞麦种类、分布情况和营养、药用价值进行了详细综述,并根据主要种类的营养、药用价值提出了合理开发利用野生荞麦的途径。     

荞麦属种间13S球蛋白基因序列比较研究

荞麦13S球蛋白是荞麦种子中的一类主要贮藏蛋白。本研究选用荞麦属植物甜荞栽培种及其野生类型、苦荞栽培种及其野生类型、毛野荞、左贡野荞、细柄野荞和硬枝万年荞6个种共44份材料,进行PCR特异性扩增、测序得到荞麦13S球蛋白基因的保守片段序列。对序列进行差异分析,结果发现44份供试材料13S球蛋白基因片段的285个排列位点中不变位点为24个,多态性位点S为261个(含简约信息位点数198个和单型可变位点63个),序列总突变位点Eta为503个。野生甜荞种内13S球蛋白基因序列差异明显高于栽培甜荞,但野生苦荞种内13S球蛋白基因序列差异仅稍高于栽培苦荞。推测其一方面可能与繁殖方式有关,另一方面可能与荞麦驯化过程中通常只有少数野生型群体被驯化有关。系统聚类分析发现栽培甜荞与野甜荞亲缘关系近,与左贡野荞亲缘关系次之;栽培苦荞与野苦荞亲缘关系近,与毛野荞亲缘关系次之;细柄野荞和硬枝万年荞的13S蛋白基因片段序列差异较小,说明其亲缘关系较近。上述结果为荞麦属种间遗传多样性与进化关系研究提供了理论依据。     

铝浸种对荞麦种子萌发和幼苗生理的影响

对2个荞麦(Fagopyrum esculentumMoench)品种(小白花叶和溪荞5号)在铝浸种后萌发特性和幼苗的生理变化进行了初步研究。结果表明,10~1000mg.L-1的铝浸种处理对2个荞麦品种的发芽率和发芽指数影响不明显,低浓度铝(≤100mg.L-1)处理可降低荞麦种子细胞膜透性,减少细胞内营养物质的外渗,促进种子的萌发。5000mg.L-1的铝处理降低了荞麦的发芽指数。种子萌发后,铝对荞麦根的伸长有抑制作用,并且随着铝浓度的增加,抑制作用增大。10~1000mg.L-1的铝浸种处理对荞麦叶片内MDA含量影响较小,但高浓度的铝处理(5000mg.L-1)明显增加了MDA的含量;POD、SS、Pro随着铝浓度增加都有先降低后增加的趋势;不同品种叶片内CAT活性变化趋势不同,小白花叶内CAT活性对铝的敏感性大于溪荞5号。试验结果可以看出,荞麦种子和幼苗对环境中的铝都有较强的耐受性,在铝胁迫下,荞麦可以通过升高POD活性以及增加SS和Pro含量来缓解铝毒害,不同荞麦的基因型对铝毒害的反应有一定的差异性。     

荞麦中光毒物质的转化及荞麦光敏素对人结肠癌细胞HCT-116的抑制活性

荞麦光敏素（fagopyrins）具有光毒性和酪氨酸激酶抑制活性,可作为光动力治疗中的光敏剂,用于癌症的治疗。本研究采用电喷雾质谱法和荧光光度法,探究了荞麦中光毒物存在的型式,并分析了光敏素前体(protofagopyrin)转化为荞麦光敏素的条件。通过MTT细胞实验,研究荞麦光敏素提取物对人结直肠癌细胞和人结肠上皮细胞生长增殖的影响。结果表明,荞麦中光毒物以光敏素前体为主,并且有微量的荞麦光敏素,前者质谱的离子强度是后者的400倍。光敏素前体的转化发生在光照提取过程中,而且提取液在光照放置过程中,光敏素前体继续转化,尤其是前0.5 h对于转化的影响显著超过了提取过程。荞麦光敏素提取物与细胞作用,避光培养时,对HCT-116癌细胞有轻度的抑制作用;而对FHC正常细胞不仅未见抑制还有促进作用。光照结合避光培养时,荞麦光敏素对癌细胞的抑制随着提取物浓度的增加而增强,当提取物浓度达到200 μg/mL时,抑制率达到50%;而对正常细胞提取物,浓度低于200 μg/mL时未见抑制,500 ～ 1 000 μg/mL时抑制率达到50%。光敏素提取物与金丝桃素抑制细胞的能力相比,光照结合避光培养时,金丝桃素对正常细胞的抑制作用强于对癌细胞,而荞麦光敏素的提取物正好相反。提示荞麦光敏素比金丝桃素对癌细胞的抑制更具特异性。上述结果为从荞麦叶中开发出有利于肿瘤治疗的药物提供了实验依据。     

不同氮素形态培养下荞麦叶片中草酸积累的变化

用1/5浓度Hoagland(pH6.0)营养液培养荞麦幼苗3d后,取其中一部分继续用此营养液(硝态氮);另一部分用硫酸氨和氯化钙取代硝态氮(氨态氮)的营养液,均培养至荞麦第一片真叶完全展开。结果表明,以氨态氮为唯一氮源培养荞麦时,植株叶片中草酸含量显著下降。进一步研究表明,氨态氮培养下荞麦根中及根分泌草酸的速率也显著下降,结果排除了叶片中草酸含量的下降是由于叶片中草酸向其根系转运或是因为根分泌草酸速率的差异造成的,而可能与其草酸代谢改变有关。氨态氮培养下叶片中与草酸代谢相关的有机酸含量以及相关酶活性也显著下降,这可能意味着荞麦叶片草酸形成积累可能与相关有机酸代谢有关。     

不同荞麦品种对铅胁迫的耐性差异

用不同浓度的铅处理荞麦7 d后,研究了植株对铅胁迫的耐性差异。结果表明,低浓度铅胁迫对荞麦根的生长表现出一定的促进作用;随着铅浓度的升高,根系生长受到抑制程度加重,但不同品种之间有差异,其中以西荞1号抑制最为严重,九江苦荞比较轻微,晋荞1号处于二者之间。在高浓度铅处理下(1 500μmol.L-1),不同荞麦品种的质膜相对透性均比对照有不同程度上升,以西荞1号升高幅度最大,九江苦荞变化相对较小;而叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均有不同程度下降,其中西荞1号下降幅度最大,九江苦荞变化较小;植株可溶性蛋白质含量均低于对照,其中西荞1号下降幅度最大,而九江苦荞几乎没有变化。所测试的3个荞麦品种对耐铅性存在明显差异,其中以九江苦荞耐铅能力最强,西荞1号最差。