文冠果(Xanthoceras sorbifolia)研究进展

综述了文冠果 (XanthocerassorbifoliaBunge .)的落花落果、雄性不育、遗传变异、快繁及药用等方面的研究进展。认为造成文冠果“千花一果”的生理原因可能在于树体营养不足 ;导致雄性不育的主要原因可能在于花药难以开裂散粉 ,其次才是花粉败育 ;文冠果花瓣等突变体的发现及体细胞胚培养成功 ,为优选、快繁新品种及研究木本植物的各个器官的形态建成分子机理等提供了条件 ,但文冠果的资源在逐年减少 ,有待尽快加以保护和利用 ;文冠果的药用价值尚有待国内深入系统地研究     

文冠果花性别分化过程中形态与解剖结构特征和气象因子分析

通过外观形态观察,结合石蜡切片技术,同时检测气象数据,研究了文冠果花性别分化过程外部形态变化、内部解剖结构以及与气象因子之间的对应关系。结果显示：（1）文冠果的雄能花和雌能花在顶、侧花序上的分布差异极显著。（2）2种花在前期的形态结构无差异;雄蕊发育包括花药壁发育和小孢子母细胞时期（20 d）、小孢子发生（11 d）,对应的外部形态分别为芽膨大至露出芽体、花序迅速伸长;雌蕊发育包括胚珠发育（30 d）、大孢子发生（11 d）,对应外部形态为花序伸长、花蕾增大至萼片开裂。（3）雄能花和雌能花在雌、雄配子体形成期出现差异;雄能花大孢子母细胞四分体时期细胞停止分裂,外观为花蕾绿色,横径2.05~4.54 mm,纵径2.99~5.32 mm,此时≥K（生物学零度）有效积温230.6 ℃;雌能花雄蕊发育异常比雄能花雌蕊发育异常出现时间晚4 d。单核花粉粒在有丝分裂期呈液泡化衰败,花蕾横径12.25~18.3 mm,纵径8.3~10.98 mm,此时≥K有效积温264 ℃。研究认为,根据花芽外部形态变化,结合气象因子数据反映花芽内部结构变化,可以判断性别分化时期。研究发现,文冠果2种花都同时具有雌雄蕊,是后期雌雄蕊发育程度不同导致性别分化,故建议从功能角度分别定义为“雌能花”和“雄能花”更准确。     

文冠果新梢发育过程酚类物质及相关酶活性变化特性

以文冠果新梢为试验材料,通过分析文冠果新梢生长发育过程中的茎尖、茎段、叶片的多酚、类黄酮、单宁及相关酶(苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶)活性,研究了文冠果新梢枝条发育过程中不同部位酚类物质的积累规律及相关酶活性的变化规律。结果显示:(1)文冠果新梢生长期内(4~9月)随着季节的变化,多酚、类黄酮、单宁等酚类物质含量总体上呈现上升趋势,新梢同一时期不同部位的多酚、类黄酮、单宁等酚类物质含量的分布情况相似,皆为:叶茎尖茎段。(2)文冠果不同发育时期的茎叶苯丙氨酸解氨酶活性大小为:新梢幼嫩茎段及相应叶片半木质化茎段及相应叶片木质化茎段及相应叶片;新梢叶片的多酚氧化酶活性显著高于茎段,茎尖的最低;文冠果叶片有着极强的抗氧化能力,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)的清除率最高可达98.13%。(3)在4月29日前后,文冠果新梢各部位多酚、类黄酮和单宁含量上升趋势有显著差异,各部位苯丙氨酸解氨酶活性最低,而多酚氧化酶活性最高,木质化程度不同的茎段DPPH·清除率均降至最低,表明4月29日是文冠果新梢生长期的一个重要过渡生长阶段。(4)文冠果的新梢多酚、类黄酮、单宁之间呈极显著正相关关系;多酚、类黄酮、单宁与DPPH·清除率存在极显著正相关关系,与多酚氧化酶活性呈显著正相关关系,与苯丙氨酸解氨酶活性之间相关性不显著。研究表明,酚类物质含量是影响文冠果无性繁殖的主要因素,酚类物质含量越低,文冠果的扦插、嫁接、组培的成活率越高;新梢多酚、类黄酮、单宁等酚类物质含量在生长初期最低,后随着新梢的生长呈现显著上升趋势;文冠果无性繁殖最好在新梢生长初期进行,最佳时间为4~5月中旬。     

文冠果一、二年生植株根系内生菌的分离、鉴定和固氮活性

该文对文冠果(Xanthoceras sorbifolia)根系内生菌的种类和固氮活性进行了首次报道。试验以田间栽培的文冠果一、二年生植株为材料, 以Ashby和YMA为培养基, 对根系内生菌进行了分离, 通过对菌落形态的观察, 划线挑取单菌落培养, 并对7个代表性的单菌落进行扩大培养, 提取其DNA, 采用细菌16S rDNA通用引物序列进行PCR扩增, 胶回收、测序后, 进行Blast比对分析。试验结果表明: YMA培养基上的菌落数量和种类均明显多于Ashby培养基上的菌落。田间一年生文冠果与田间二年生文冠果的根系内生菌情况存在差异。一年生文冠果的根系内生菌数量与种类略多于二年生文冠果。一年生文冠果根系中分离得到的主要内生菌为成团泛菌(Pantoea agglomerans)、根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)和产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca)等; 田间二年生文冠果根系中分离得到的主要内生菌为假单胞菌属(Pseudomonas)细菌。固氮活性测定结果表明, 在所分离的7个菌株中, 6个测到了固氮酶活性, 其中鉴定为产酸克雷伯菌的菌株固氮酶活性显著高于其他菌株, 达到9.688 nmol·mg^-1·h^-1, 为文冠果固氮菌肥的菌种的筛选奠定了基础。     

文冠果花粉供体的多样性对果实产出的影响

很多植物的花,其柱头上接受的花粉供体多样性数量通常与果实成熟和种子产出有关。关于提高花粉多样性能否增加植物的生殖产出问题,文献中时常有相互矛盾的结论。本研究通过对自交不亲和性植物文冠果(Xanthoceras sorbifolium)进行1、2、3、4种花粉供体传粉实验,调查了不同花粉供体数量对文冠果雌性生殖的影响。结果表明,增加亲和花粉供体的多样性,一定程度上提高了花序上果实的坐果数量,同时也增加了果实中种子的数量及单粒种子重量。对文冠果授以4种亲和性花粉供体后,花序上成熟果实的平均数最多;3种亲和性花粉供体传粉后,每个果实中的种子数最多,单粒种子也最重。如果混合花粉中含有自交花粉,那么果实将败育。除花粉多样性影响雌性生殖产出外,母本基因型也具有重要影响,即增加文冠果种植品系的多样性,将有助于提高果实和种子产量。本研究还讨论了花粉遗传多样性效应、母本交配选择及果实选择性败育假说。     

干旱胁迫对文冠果幼苗生长和生理生化特征的影响

以文冠果1年生盆栽苗为材料,采用称重控水的方法,设置土壤含水量分别为7.5%～9.4%(重度干旱)、11.3%～13.1%(中度干旱)、15.0%～16.9%(轻度干旱)、22.5%～24.4%(对照)4个处理,研究了水分胁迫对文冠果幼苗生长过程中的生长和生理生化指标的影响.结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,文冠果幼苗单株鲜重、干重和株高逐渐降低,主根和一级侧根长度逐渐增加,叶面积和叶片数逐渐减少,并在重度胁迫下达到显著水平.(2)随着胁迫时间的延长,文冠果幼苗叶片超氧化物歧化酶活性在对照和轻度干旱胁迫条件下保持相对稳定,而在重度干旱胁迫下逐渐升高;各胁迫处理叶片的过氧化物酶活性逐渐升高,而过氧化氢酶活性则表现为逐渐下降趋势.(3)在整个干旱胁迫过程中,叶片丙二醛含量在对照中始终稳定在0.045 μmol·g-1FW左右,而轻度干旱处理于胁迫21 d后趋于稳定(0.056 μmol·g-1FW),中度和重度胁迫处理则表现出逐渐升高的趋势;随着干旱胁迫加剧,各处理叶片可溶性蛋白含量先降低后升高,根系活力逐渐增强.可见,文冠果幼苗能通过增强保护酶活性及提高可溶性蛋白含量和根系活力来缓解土壤干旱胁迫的伤害,从而表现出较强的抗干旱特性.     

超声提取文冠果种仁油及GC-MS成分分析

应用超声提取法提取文冠果种仁油,通过正交实验法考察了种仁粒径、提取时间、物料与溶剂比和超声功率4个因素对提取率的影响,得到了最佳提取工艺条件：粒径为0.5 mm,提取时间为90 min,物料与溶剂比为1：5(w/v),超声功率为175 W,并用GC-MS分析了文冠果种仁油的脂肪酸组分,为进一步开发文冠果种仁油作为生物柴油的原料提供了科学依据。     

中国特有能源植物文冠果的遗传学及产业化

文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bge.)是我国特有能源植物,无患子科(Sapindaceae)文冠果属单型种,是珍贵的资源植物,具有十分重要的研究价值.文冠果主要分布在我国“三北”地区,20世纪60年代开始作为油料树种大面积栽培.2007年,文冠果作为中国北方唯一生物能源树种在“三北”地区大面积...