麦冬、山麦冬叶片解剖结构与光合特性研究

以麦冬和山麦冬为材料,比较分析了叶片形态结构,以及叶绿素含量、光合参数等生理指标的差异,以期为人工栽培麦冬提供技术依据。结果显示:(1)山麦冬的气孔直径、气孔密度、每个叶肉细胞所含叶绿体数目均较麦冬多,且叶绿素和类胡萝卜素(Car)含量均显著高于麦冬。(2)麦冬和山麦冬的光补偿点(LCP)均在11μmol·m-2·s-1左右,但麦冬光饱和点(LSP)低于300μmol·m-2·s-1,而山麦冬LSP在600μmol·m-2·s-1左右,且山麦冬的表观量子效率高于麦冬。(3)麦冬和山麦冬光合日变化均呈明显的双峰型曲线,存在明显的光合"午休"现象,但麦冬光合"午休"为非气孔限制,而山麦冬光合"午休"为气孔限制。(4)麦冬的光抑制现象较山麦冬严重,这可能与麦冬的Car含量显著偏低有关。研究表明,山麦冬和麦冬的叶片均具有明显的半阴性植物结构特征,但山麦冬对光照环境的适应性以及光合能力更强。     

不同氮素形态及其配比对紫苏品质及矿质元素累积的影响

以紫苏幼苗为试验材料,通过营养液盆栽试验,在等氮条件下设置6种不同氮素形态[NH4+-N、NO3--N、CO(NH2)2]及其配比处理,测定其采收期前硝酸盐和亚硝酸盐含量的变化以及营养成分和药用成分的含量,探讨不同氮素形态及其配比对紫苏叶片硝酸盐和亚硝酸盐含量的动态变化、营养成分、矿质元素和次生代谢产物含量的影响,为生产中合理施用氮肥提供理论基础。结果表明,(1)紫苏叶片中的硝酸盐和亚硝酸盐含量随栽培时间的增加而不断累积,在采收前,叶片硝酸盐含量在全铵处理下最低,亚硝酸盐含量在铵硝比(NH4+-N/NO3--N)为25∶75时最低。(2)紫苏叶片中的可溶性糖、淀粉含量在全硝态氮处理下最高,而其游离氨基酸和维生素C含量在酰胺态氮处理时达到最大值;紫苏叶片中P、K、Ca累积量在铵硝比为50∶50时最高,Zn、Fe、Mn元素的含量在全铵态氮处理下最高,而Mg元素含量在全硝态氮处理下含量最高。(3)紫苏叶片中的总黄酮含量、挥发油含量以及迷迭香酸含量均随着铵硝比的增加呈现先升高后降低的趋势,并在铵硝比为25∶75时最高;紫苏叶片中花色苷相对含量在酰胺态处理下达到最大值。研究表明,在紫苏的栽培生产中,铵硝比为25∶75更有利提高其药用品质和营养品质,并且能降低其亚硝酸盐含量。     

5个不同产地藿香叶片解剖结构与光合特性比较研究

以5个不同产地的藿香为研究对象,通过比较叶片解剖结构、光合特性,为藿香在引进地的栽培技术制定提供理论依据。结果显示:(1)不同产地藿香叶片栅栏组织均由1列长柱形细胞构成,其叶片海绵组织细胞在4~6层之间,并在叶片下表皮有较多的气孔和非腺毛,叶片气孔多为卵圆形;其中,成都藿香气孔密度、直径最大,非腺毛长度最长,且叶绿素含量明显高于其它产地。(2)不同产地藿香的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)分别在688.67~1 244.56和19.42~73.62μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,表观量子效率(AQY)则为商丘藿香最高。(3)5个产地的藿香光合日变化曲线均呈双峰型,两个净光合速率(Pn)峰值点均出现在10:00和16:00左右,14:00左右均出现光合午休现象,且均由气孔限制因素导致。研究表明,各产地间藿香叶片解剖结构存在明显差异,并在部分产地中,藿香叶片形态结构与光响应特性存在一定的相关性;成都藿香表现出较强的光环境适应性和光合能力,可作为当地引种优先考虑对象。     

黄瓜幼苗非结构性碳水化合物代谢对干旱胁迫与CO2倍增的响应

以‘津优1号’黄瓜水培幼苗为试材,采用裂区设计,主区设大气CO₂浓度(约380 μmol·mol^-1)和倍增CO₂浓度(760±20 μmol·mol^-1)2个CO₂浓度处理,裂区设无干旱胁迫、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫3个水分处理(以PEG 6000模拟根际干旱胁迫),研究了黄瓜幼苗非结构性碳水化合物代谢对干旱胁迫和CO₂倍增的响应.结果表明: CO₂倍增促进了黄瓜叶片中非结构性碳水化合物(葡萄糖、果糖、蔗糖、水苏糖)的积累,降低了渗透势,提高了黄瓜的耐旱性.在干旱胁迫处理过程中,叶片中蔗糖合成酶、可溶性酸性转化酶和碱性转化酶活性先上升后下降;根中可溶性酸性转化酶和碱性转化酶活性则逐渐上升,蔗糖磷酸合成酶活性先上升后下降.CO₂倍增提高了蔗糖合成酶的活性而降低了蔗糖磷酸合成酶的活性,这两种酶和转化酶相互配合,促进了蔗糖的分解和抑制蔗糖合成,导致己糖积累,从而降低了细胞的渗透势,增强吸水能力.因此,CO₂倍增能缓解干旱胁迫造成的不利影响,提高黄瓜的耐旱性,并且这种缓解效应在干旱胁迫严重时表现更为明显.
     

根部淹水对菘蓝活性成分的影响

对菘蓝幼苗根系进行不同深度的淹水处理,采用HPLC法测定不同处理下菘蓝叶中靛蓝、靛玉红的含量。结果表明,淹水处理初期样品与对照相比,靛蓝的含量呈上升趋势,淹水后期急剧下降;靛玉红含量在淹水第1d急剧上升,之后随淹水时间延长不断降低。淹水深度越深对靛蓝、靛玉红含量影响越大。适当的淹水处理能诱导菘蓝叶中次生代谢产物靛蓝、靛玉红的合成与积累。该结果可为栽培菘蓝的质量控制和有效利用提供理论依据。     

5-氨基乙酰丙酸(ALA)对遮光环境下菘蓝的生长、叶片气孔气体参数和生物碱含量的影响

研究了不同浓度的5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理遮光环境对菘蓝(Isatisindigotica)生长和靛蓝、靛玉红含量的影响。结果表明:遮光显著降低菘蓝幼苗叶片叶绿素含量、光合气体交换参数、根长、根径、生物量以及靛蓝、靛玉红含量,而外源ALA处理可以缓解遮光对菘蓝营养生长、光合作用以及生物碱积累的抑制效应;其中,13.3～25mg·L-1的ALA对营养生长以及光合作用的促进效应最明显,而100mg·L-1的ALA对生物碱积累的促进效应最明显。作者建议,在弱光条件下,用低浓度ALA处理可以提高菘蓝生物学产量,而在生物碱积累期,用较高浓度ALA处理可以提高菘蓝的药用成分含量。     

腐植酸对高温胁迫下掌叶半夏生长生理特性及块茎次生代谢的影响

采用不同浓度(0、20、40、60、80、100mg/L)腐植酸(HA)叶面喷施处理,通过盆栽实验分析了HA对高温胁迫下掌叶半夏幼苗生长生理指标及次生代谢的调控效应。结果显示:(1)各浓度HA处理均可不同程度地促进高温胁迫下掌叶半夏的生长发育,且以80mg/L HA处理下其块茎鲜重(6.990 5g/株)、叶柄鲜重(1.755 4g/株)及总叶绿素含量(19.961 3mg/g)最高,较对照分别显著提高21.25%、118.5%和37.19%。(2)当HA处理浓度为60mg/L时,掌叶半夏幼苗叶片中可溶性糖、可溶性蛋白含量均最高,分别比对照显著提高66.67%、40.91%;叶片抗氧化酶(SOD、POD)活性达到最大值,MDA含量降至最低,SOD、POD活性分别比对照显著提高818.98%和48.2%,MDA含量较对照显著降低62.08%;且块茎中鸟苷含量较高,比对照显著提高52.94%。(3)当叶面喷施80mg/L HA时,掌叶半夏幼苗叶片中游离脯氨酸含量和块茎中总生物碱、总有机酸、腺苷的含量均最高,分别比对照显著提高169.63%、27.19%、42.32%、96.23%。研究表明,适宜浓度HA处理可显著提高高温胁迫下掌叶半夏幼苗叶片内抗氧化酶(SOD、POD)的活性及渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸)含量,以及块茎中次生代谢产物(总生物碱、总有机酸、鸟苷和腺苷)的含量,有效减轻夏季高温对掌叶半夏幼苗叶片的伤害、延缓衰老、提高其幼苗抗热性,促进生长、延长生长期。     

黄蜀葵花中β-半乳糖苷酶活性和金丝桃苷含量变化及其影响因素分析

对黄蜀葵[ Abelmoschus manihot( L.) Medikus]花不同部位的β-半乳糖苷酶(β-gal)活性和金丝桃苷含量进行了比较,并研究了开放程度、采收时间及采收后放置时间对花冠中β-gal活性和金丝桃苷含量的影响.结果显示:黄蜀葵花冠中β-gal活性和金丝桃苷含量分别为2.907 U和1.092％,均显著高于花萼和子房,分别为后两者的1.72倍和1.52倍,4.94倍和21.84倍.开放程度、采收时间及采收后放置时间对黄蜀葵花冠中β-gal活性和金丝桃苷含量有显著影响.总体上,完全开放和半开放的花冠中β-gal活性和金丝桃苷含量显著高于未开放及凋谢的花冠;随采收时间的推移(9:00至17:00)以及采收后放置时间的延长(0～5 h),花冠中β-gal活性逐渐升高、金丝桃苷含量逐渐降低;上午9:00采收的花冠中以及采收后0h的花冠中β-gal活性均最低、金丝桃苷含量均最高.研究结果表明:为使黄蜀葵花中金丝桃苷含量维持较高的水平,应于上午9:00左右采收完全开放的花冠,采收后应及时进行相应的处理.     

外源5-氨基乙酰丙酸对盐胁迫下菘蓝种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

采用砂培方式,研究了外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对盐胁迫下菘蓝种子的萌发、幼苗叶片的可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量及其抗氧化酶活性的影响,探讨ALA缓解菘蓝受盐胁迫伤害的响应机制。结果显示:(1)菘蓝种子萌发及幼苗生长在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下受到明显的抑制,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数与自然含水量均显著降低,丙二醛含量、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高。(2)盐胁迫下适宜浓度的ALA处理显著提高了种子萌发率、自然含水量及SOD、POD和CAT活性,降低了可溶性糖和丙二醛的含量,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理盐胁迫下菘蓝种子的发芽率、发芽势最大,其幼苗的SOD、POD、CAT活性最强。研究表明,盐胁迫显著抑制菘蓝种子的萌发及幼苗生长,适宜浓度的ALA能够有效缓解盐胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长的伤害,提高植株的抗盐性,并以16.7 mg·L^-1 ALA处理效果最佳。     

氮素营养对苗期菘蓝叶中硝酸还原酶活性与矿质元素吸收的影响

采用正交试验设计,研究铵态氮、硝态氮和酰胺态氮3种氮素形态及其不同浓度配比对苗期菘蓝的单株干重、叶内的硝酸还原酶活性及矿质元素吸收的影响。结果显示:(1)影响苗期菘蓝单株干重的氮素形态依次为酰胺态氮>铵态氮>硝态氮。(2)不同氮素形态对叶片硝酸还原酶活性影响有差异,铵态氮影响最大,其次是硝态氮和酰胺态氮。(3)不同形态氮素配合施用后均能促进P、K、Ca、Mg、Cd、Mn、Cr、Sr 8种元素的吸收,但不利于Ni和Fe的吸收;元素吸收受铵态氮影响最大的矿质元素有K、Ba、Se、Ni、B、Si、Fe 7种元素,受硝态氮影响最大的元素有P、Cd、Ti、Al、Cu 5种元素,受酰胺态氮影响最大的元素有Na、Ca、Mg、Zn、Mo、Mn、Cr、Sr 8种元素。研究表明,不同形态氮素对苗期菘蓝吸收矿质元素的影响存在很大的差异,应注重酰胺态氮与无机的铵态氮、硝态氮的配合施用;适宜氮素形态及其配比能提高叶中硝酸还原酶的活性并促进矿质元素的吸收,从而有效地促进菘蓝的生长。