猴头菌子实体发育过程中多糖结构和活性的变化

猴头菌(Hericium erinaceus)多糖是猴头菌发挥药理作用的主要活性成分,猴头菌生长过程中多糖的合成代谢及其结构的变化目前还鲜有研究报道。该试验研究了猴头菌生长发育过程中多糖的产生及其结构和活性的变化。对猴头菌0605菌株生长发育6个时期的子实体进行了多糖和β-葡聚糖含量的测定,并对提取的粗多糖进行了体外免疫活性的研究。结果表明:在猴头菌的整个生长发育过程中,子实体多糖的含量呈现上升的趋势,成熟期含量最高,达1.54%,分裂期含量最低仅0.89%;β-葡聚糖含量整体上呈上升的趋势,中菌刺期含量最高33.58%,成熟期最高,达到50.67%;体外免疫活性试验表明,现蕾期、分裂期、中菌刺期和成熟期的多糖均能很好地刺激巨噬细胞RAW264.7产生NO,活性均优于无菌刺期和小菌刺期的多糖。分别采用体积分数为30%、50%和70%的乙醇对子实体发育后3个时期的热水浸提物进行分级醇沉,对分级分离多糖进行理化性质研究。结果表明:小菌刺期30%醇沉的粗多糖得率高于中菌刺期和成熟期,其大分子量多糖的比例也较高;3个时期50%和70%醇沉多糖分子量相差不大;分级分离多糖的单糖种类基本相同,都含有岩藻糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖,但摩尔比有差异;3个时期分级分离多糖均能刺激巨噬细胞分泌NO,30%醇沉多糖比50%和70%醇沉多糖的活性好;成熟期多糖的活性优于其他生长阶段。对小菌刺期、中菌刺期和成熟期50%醇沉多糖(H5FP4B、H5FP5B、H5FP6B)进行Sephacryl S300凝胶层析纯化,共得到9个组分:H5FP4B-1、H5FP5B-1、H5FP6B-1、H5FP4B-2、H5FP5B-2、H5FP6B-2、H5FP4B-3、H5FP5B-3、H5FP6B-3。对这9个组分的分子量分布进行研究,发现每个时期的主峰(H5FP4B-3、H5FP5B-3和H5FP6B-3)分子量基本相同,分子量分布差异较大的是3个时期的第1组分,在体外免疫活性上也表现出较大差异。主峰H5FP4B-3的分子量为1.59万,由岩藻糖、半乳糖和葡萄糖组成,摩尔比为5.2∶23.9∶1。经红外光谱、甲基化和核磁共振综合分析,解析出H5FP4B-3均一多糖的结构单元是以α-D-1,6连接的半乳糖和α-D-1,2,6连接的半乳糖构成主链,侧链为α构型的端基岩藻糖。研究结果表明:猴头菌不同发育阶段产生的多糖结构和活性有一定的差异,生长初期,大分子量的多糖较多,后期分子量分布差异变小并趋稳定。多糖主成分变化不大,较稳定;到成熟期,多糖的活性更高。     

香菇不同发育阶段子实体多糖的理化性质及体外免疫活性研究

香菇多糖是从香菇菌丝体或子实体中提取纯化得到的高分子葡聚糖,作为香菇主要的生物活性物质,具有提高免疫力、抗病毒、抗氧化和抗真菌等生物活性。本研究对幼菇期、菌褶期、采收期、成熟期和开伞期5个不同发育阶段香菇粗多糖含量、理化性质和体外免疫活性进行比较分析。结果表明,其粗多糖含量、理化性质和体外免疫活性具有明显差异。粗多糖得率呈现先增加后降低的趋势,菌褶期得率最高;粗多糖含量也呈现先增加后降低的趋势,成熟期含量最高;多糖的分子量因发育期不同而有较大差异,发育后期所得粗多糖分子量千万级以上组分的比例增加,分子量百万级和十万级的多糖组分比例降低;不同发育阶段香菇子实体多糖的单糖组成均包含果糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖4种单糖,且都以葡萄糖为主;5个阶段的多糖组分均有较好的体外免疫活性,其中幼菇期粗多糖在浓度500μg/mL时表现出最高的体外免疫活性。本研究探讨了香菇不同发育阶段子实体多糖的理化性质及体外免疫活性,为香菇采收期的确定及香菇多糖的制备与利用提供理论依据。     

播期对陇中黄土高原半干旱区马铃薯生长发育及产量的影响

在气候变化的背景下,为了探寻陇中黄土高原半干旱区马铃薯的适宜播种期,2010年在甘肃定西进行了马铃薯分期播种试验,并对不同播期条件下马铃薯生长发育及产量形成进行了分析.结果表明:随着播期的推迟,马铃薯全生育期缩短,株高出现明显变化,单株干物质最大积累速率提前;从不同播期来看,5月27日播种的植株高度、叶面积指数、单株干物质积累量和最大积累速率均最大,马铃薯块茎鲜重的增长过程呈“慢-快-慢”S型曲线;块茎鲜重最大积累速率出现的时间随播期的推迟而提前;产量数据的方差和多重比较分析结果表明,播期是影响产量的主要因素,其中5月27日播期的丰产性最好;对各播期不同生育期的气候条件进行比较表明,5月底或6月初是陇中黄土高原半干旱区马铃薯的适宜播种时间.     

稳定同位素技术在土壤N2O溯源研究中的应用

氧化亚氮(N₂O)作为三大温室气体之一,追溯其来源已经成为研究热点,稳定同位素技术在土壤N₂O来源追踪方面已得到广泛应用.本文概述了产生N₂O的微生物、产生过程及其主要影响因素,综述了国内外关于利用N₂O同位素特征值δ¹⁵N、δ¹⁸O和SP值(N₂O分子内¹⁵N在不同位置上的位嗜值)分析其来源的研究进展,以期为今后相关研究提供参考.其中关于SP的研究在国内尚属初级阶段,因此本文重点介绍国外SP在其溯源上的研究情况,并对今后国内相关研究提出一点看法.     

不同灌溉量对华北平原菜地N2O排放及其来源的影响

以华北平原菜地为研究对象,通过控制灌溉量设置不同的土壤水分对照,利用稳定同位素¹⁵N自然丰度法,结合传统的乙炔抑制试验,对不同土壤水分条件下的N₂O排放、N₂O同位素特征值以及同位素异位体位嗜值(SP值)变化规律进行分析,以阐明不同水分条件下N₂O的排放规律及其来源.结果表明:水分条件显著影响N₂O排放,相比于50%土壤孔隙含水率(WFPS),70%WFPS的水分条件下N₂O的排放较高.N₂O的排放集中在施肥前期,在施肥中后期迅速减弱.50%WFPS条件下,N₂O的排放最初以硝化作用为主,占比约为90%,随后硝化作用迅速下降,反硝化变成主导作用,施肥7 d后即达到80%以上;而70%WFPS条件下初期则以反硝化为主,占比约为70%,随后下降至40%左右,施肥10 d后逐渐升高至80%.整体上,N₂O的排放主要以反硝化作用为主,不同水分处理对土壤硝化、反硝化作用的影响主要体现在施肥前期,后期均以反硝化为主.综上,建议华北地区的菜地生产应适当降低灌溉量,以减少N₂O排放.     

有机肥和无机肥对菜地土壤N2O排放及其来源的影响

以北京地区白菜地为研究对象进行肥料试验,结合乙炔抑制试验设置有机肥乙炔组、有机肥无乙炔组、无机肥(尿素)乙炔组、无机肥无乙炔组4个处理,利用N₂O稳定同位素自然丰度技术,研究菜地土壤N₂O排放通量和同位素特征值的变化规律,旨在明确在不同肥料作用下N₂O产生和消耗的微生物途径,为减少菜地N₂O排放和科学施肥提供理论依据.结果表明: 在白菜生长期内有机肥乙炔组、有机肥无乙炔组、无机肥乙炔组、无机肥无乙炔组的N₂O总排放量分别为(374±37)、(283±34)、(458±36)、(355±41) g·m^-2,有机肥处理的N₂O通量显著低于无机肥处理,乙炔组的N₂O通量显著高于无乙炔组;两种肥料处理的N₂O还原程度基本相同,而无机肥处理的硝化作用更高;乙炔仅抑制部分硝化作用,在N₂O排放高峰期也仅抑制部分N₂O还原,当排放降低时才能完全抑制N₂O还原.可见,无机肥尿素能够促进硝化作用进而增加N₂O排放,高浓度的N₂O对乙炔抑制N₂O还原起拮抗作用.因此,在北京地区菜地使用有机肥替代部分无机肥可以有效减少硝化作用触发的土壤N₂O排放,同时在使用乙炔抑制方法研究N₂O来源时应考虑合理的N₂O浓度阈值.     

CO2浓度增加对半干旱区春小麦生产和水分利用效率的影响

为了解CO₂浓度升高条件下春小麦生产和水分利用效率(WUE)的响应特征,在典型半干旱区定西,利用开顶式气室(OTC)试验平台开展了CO₂浓度增加模拟试验.试验设对照(390 μmol·mol^-1)、480 μmol·mol^-1和570 μmol·mol^-1 3个CO₂浓度.结果表明: CO₂浓度升高使春小麦冠层空气温度小幅上升,10 cm深处的土壤环境温度下降;CO₂浓度增加对春小麦各器官生物量和总生物量都有明显促进作用,在480和570 μmol·mol^-1浓度下,地上干物质量平均增长20.6%和41.5%,总干物质量平均增长19.3%和39.6%.生物量增加主要是由茎叶干物质量增加所致,与生育中期物质生产能力明显增强有关;在两种CO₂浓度处理下,植株根冠比分别降低7.3%和11.8%,CO₂浓度增加对春小麦地上部分干物质积累的贡献大于地下部分;CO₂浓度升高主要通过影响穗粒数来影响最终产量,在480和570 μmol·mol^-1浓度下,小麦产量分别增加了8.9%和19.9%;大气CO₂浓度升高对春小麦光合作用影响的长期效应不明显,随CO₂浓度升高,光合速率显著提高,蒸腾速率降低,蒸发蒸腾量减小.随CO₂浓度升高,叶片、群体和产量3个水平的WUE都增加,其中群体水平的WUE增幅最大,产量水平的WUE增幅最小.     

稳定同位素技术在土壤N2O溯源研究中的应用

氧化亚氮(N₂O)作为三大温室气体之一,追溯其来源已经成为研究热点,稳定同位素技术在土壤N₂O来源追踪方面已得到广泛应用.本文概述了产生N₂O的微生物、产生过程及其主要影响因素,综述了国内外关于利用N₂O同位素特征值δ¹⁵N、δ¹⁸O和SP值(N₂O分子内¹⁵N在不同位置上的位嗜值)分析其来源的研究进展,以期为今后相关研究提供参考.其中关于SP的研究在国内尚属初级阶段,因此本文重点介绍国外SP在其溯源上的研究情况,并对今后国内相关研究提出一点看法.     

香菇沪香F2菌株重要农艺性状在F2和F3代中的遗传规律

以香菇菌株“沪香F2”及其自交优良F2代菌株“申香1504”为实验材料,收集孢子单核体,对其交配型进行鉴定,然后通过单孢自交的方法,构建F2和F3代群体,并对孢子单核体、F2、F3代群体各阶段培养、出菇情况以及重要农艺性状进行详细统计分析,研究各性状表型分化的情况及遗传规律。结果表明：2个亲本所获得的孢子单核体中A₂B₁交配型比例均为最高,根据孢子单核体交配型数量分别设计了1 028和972个F2和F3代自交配对组合。在2个群体中,配对阶段,分别有15.47%和23.56%的配对组合由于菌丝生长缓慢无法获得后代双核体菌株,且F3代显著高于F2代;生产种培养阶段,出现不良性状的菌株数量分别为7.78%和9.57%;菌棒培养阶段,出现不良性状的菌株数量分别为41.05%和49.28%,且F3代退化菌株比例显著高于F2代,不转色菌株比例显著低于F2代;出菇阶段,分别有3.11%和4.32%的菌株不现蕾,分别有13.04%和4.32%的菌株出畸形菇,分别有19.55%和8.95%的菌株能出正常菇,且F2代出正常菇的菌株比例显著高于F3代。“沪香F2”和“申香1504”分别有26个和8个孢子单核体,多次配对获得的杂交子,出正常菇的概率达50%以上。2个群体的平均单棒产量、平均单棒菇数、平均单菇重表现出明显的分化现象,且两个群体之间均存在极显著性差异。与F2代相比,F3代的产量分布、菇数分布表现出偏分离现象,平均单棒产量低于F2代43.84%,平均单棒菇数低于F2代56.77%。香菇“沪香F2”菌株在F3代中的培养、出菇情况以及农艺性状整体表现劣于F2代,且在F2代中获得表现优于亲本的高产品种,在F3代中获得大朵型品种,对香菇优良菌株选育具有重要的指导作用。     

不同基质栽培的猴头菌子实体多糖理化性质和体外免疫活性

【背景】猴头菌多糖是猴头菌(Hericium erinaceus)中主要的活性成分,具有提高免疫力、抗肿瘤、降血糖、抗突变、抗衰老等多种功效。目前对于猴头菌多糖的研究主要集中在结构分析上,有关不同基质栽培对于猴头菌子实体多糖理化性质的影响鲜见报道。【目的】研究不同基质栽培的猴头菌子实体多糖的理化性质和体外免疫活性,筛选出高产优质猴头菌的栽培配方。【方法】采用7种不同配方的基质经工厂化栽培获得不同的猴头菌子实体,对其子实体产量和粗多糖含量进行统计和分析测定,并对7种不同基质栽培获得的猴头菌子实体多糖的分子量分布及单糖组成等理化特征进行分析,比较其对刺激RAW264.7巨噬细胞株释放NO的差异。【结果】综合各项指标表明,配方2 (木屑30%,玉米芯40%,棉籽壳15%,玉米粉2%,麸皮6%,米糠5%,石膏1%,石灰1%)和配方7 (玉米芯39%,棉籽壳10%,麸皮10%,米糠30%,大豆皮5%,甜菜渣4%,碳酸钙2%)栽培获得的猴头菌子实体具有较高的多糖含量和活性。【结论】所选配方适合作为栽培猴头菌深加工原料的培养基质。