自然降温过程中栀子叶片膜保护系统的变化与低温半致死温度的关系

以人工栽培的栀子为材料,研究了其叶片低温半致死温度及膜保护系统随气温下降的变化。结果表明,低温半致死温度降低的同时,SOD、POX活性增强,Vc含量增加,使膜保护系统清除自由基的能力加强,O2-水平降低,MDA含量下降。膜保护系统的适应性变化导致低温半致死温度的下降是抗寒性提高的基础。     

6种含笑属植物抗寒性分析与综合评价

以6种含笑属植物为试材,进行田间冻害调查,拟合Logistic方程计算其低温半致死温度,采用石蜡切片技术,测定9项叶片解剖结构指标,运用隶属函数法对各树种的抗寒性进行综合分析与评价.结果表明: 6种含笑属植物叶片的相对电导率与0～25 ℃低温处理3 h的半致死温度之间呈显著正相关.6种含笑属植物低温半致死温度在-20.48～-8.67 ℃,高低顺序为深山含笑>红花深山含笑>峨眉含笑>杂交11-8>阔瓣含笑>六瓣含笑;叶片表皮细胞1～2层,垂周壁略呈波浪状,栅栏组织细胞1～3层,9项叶片解剖结构指标差异显著,栅栏组织厚度、栅海比和主脉厚度是影响抗寒性的主要叶片解剖结构指标.电导法和隶属函数法对6种含笑属植物的抗寒性评价结果与田间调查结果基本一致.6种含笑属植物抗寒性强弱顺序为:六瓣含笑>阔瓣含笑>杂交11-8>峨眉含笑>红花深山含笑>深山含笑.     

低温处理后4个越橘品种部分生理指标的比较及其抗寒性分析

以‘美登’(‘Blomidon ’)、‘北陆’(‘Northland ’)、‘蓝丰’(‘Bluecrop ’)和‘密斯梯’(‘Misty ’)4个越橘( Vaccinium spp.)品种为研究对象,对经-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃和-40℃低温处理后各品种枝条的相对电导率( REC)、丙二醛( MDA)含量、过氧化物酶( POD)和过氧化氢酶( CAT)活性以及各指标的增长量进行比较;在此基础上,建立各品种REC值与温度的Logistic方程并获得各品种的低温半致死温度( LT50),初步确定各品种的抗寒性。结果表明：经不同低温处理后,各品种枝条的REC 值以及 POD 和 CAT 活性总体上极显著(P<0.01)高于对照(10℃),MDA含量极显著或显著(P<0.05)高于对照。随处理温度降低,各品种枝条的REC值和MDA含量逐渐升高,但不同品种间这2个指标的变幅不同;各品种枝条的POD和CAT活性随处理温度降低呈“单峰型”曲线,但不同品种枝条POD和CAT活性的峰值及其达到峰值的处理温度均存在差异,其中,经-25℃低温处理后品种‘密斯梯’枝条的POD和CAT活性最高,而其余3个品种的POD和CAT活性经-30℃低温处理后最高。总体上,品种‘密斯梯’枝条的REC值和MDA含量增长量处于较高水平,POD和CAT活性增长量处于较低水平;而品种‘美登’枝条的REC值和MDA含量增长量则处于较低水平,POD和CAT活性增长量处于较高水平。各品种的Logistic方程拟合度为0.8622~0.9778,且各品种间的拟合度差异均达到极显著或显著水平;REC值与温度的相关性极显著,其相关系数为0.9285~0.9888;品种‘密斯梯’、‘蓝丰’、‘北陆’和‘美登’的LT50值分别为-18.87℃、-26.85℃、-27.52℃和-30.83℃。综合分析结果显示：LT50值、MDA含量变化量、保护酶活性及其变化量均可作为越橘品种抗寒性的评价指标,据此初步确定供试4个越橘品种抗寒性由强至弱依次为‘美登’、‘北陆’、‘蓝丰’、‘密斯梯’。     

栀子对自然降温的适应性研究

以多年生栀子为材料,对其在自然降温过程中的适应性进行了研究。结果表明：随温度的降低,低温半致死温度不断降低;渗透调节物可溶性糖、可溶性蛋白含量增加,淀粉含量下降;内源激素ABA含量上升,与低温半致死温度呈负相关（相关系数为 －0.967 3）,GA含量下降与低温半致死温度呈正相关（相关系数为0.812 5）。综上所述在自然降温过程中,这些物质的适应性变化导致低温半致死温度的下降,从而使栀子的抗寒性增强,能很好的适应栽培地的低温条件而安全越冬。     

模拟低温或自然低温条件下牡竹属3种类抗寒性及生理指标的比较

以牡竹属(Dendrocalamus Nees)的清甜竹(D.sapidus Q.H.Dai et D.Y.Huang)、花吊丝竹[D.minor var.amoenus(Q.H.Dai et C.F.Huang) Hsueh et D.Z.Li]和勃氏甜龙竹[D.brandisii (Munro) Kurz]盆栽苗为实验材料,测定了模拟低温(0℃、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃和-25℃)条件下3个竹种离体叶片的相对电导率和伤害率,在此基础上根据Logistic方程推算出3个竹种的低温半致死温度(LT50);对自然低温(15℃、10℃、5℃、3℃、0℃和-2 C)条件下3个竹种叶片的形态变化以及相对电导率、叶绿素和MDA含量及SOD活性的变化也进行了比较分析.结果表明:在模拟低温条件下,3个竹种离体叶片的相对电导率和伤害率均随温度降低逐渐增大,且总体上与对照(25℃)有显著差异(P＜0.05);根据Logistic方程推算出花吊丝竹、勃氏甜龙竹和清甜竹的LT50分别为-3.07℃、-1.83℃和-1.40 C.在日最低温度大于5℃的自然低温条件下3个竹种的叶片均能够正常生长,而随温度降低,叶片逐渐出现水浸斑点、失绿等症状直至干枯脱落,其中清甜竹叶片伤害症状最重;在自然低温条件下,随日最低气温的降低,3个竹种叶片的叶绿素含量总体呈下降趋势、相对电导率则逐渐升高、MDA含量和SOD活性总体上均呈波动的趋势;与日最低气温15℃相比,在日最低气温-2℃条件下清甜竹叶片叶绿素含量和SOD活性降幅最大而花吊丝竹降幅最小,清甜竹叶片相对电导率最高而花吊丝竹最低.根据LT50和叶片形态及生理指标的变化,可确定3个竹种的抗寒性均较差,其中清甜竹的耐寒能力最弱.     

10个红掌品种的抗寒性与耐热性评价

采用低温半致死温度( LT50)评价低温条件下10个红掌( Anthurium andraeanum Lind.)品种的抗寒性;并在测定高温(39℃)处理48 h后各品种叶片生理指标的基础上,对这些指标的耐热系数和相关系数进行分析,采用主成分分析和隶属函数法综合评价了10个红掌品种的耐热性。结果表明：经过-1℃、-3℃、-5℃、-7℃和-9℃的低温处理,10个品种的叶片相对电导率( REC)均逐渐增大,其中,品种‘阿拉巴马’(‘Alabama’)的REC值呈“缓慢升高—迅速升高”的趋势,其他品种的REC值均呈“缓慢升高—迅速升高—平稳升高”的趋势;依据Logistic方程获得的各品种的LT50值,10个红掌品种的抗寒性由强至弱依次排序为‘阿拉巴马’,‘皇冠’(‘Royal champion’),‘马都拉’(‘Madural ’),‘甜冠军’(‘Sweet champion ’),‘特伦萨’(‘Turenza ’),‘阿瓦托’(‘Avento ’)、‘阿瑞博’(‘Arebo’)和‘粉冠军’(‘Pink champion’),‘白冠军’(‘White champion’),‘骄阳’(‘Sierra’)。高温处理48 h对各品种叶片的生理指标均有一定影响,其中,REC值和CAT活性明显高于对照(室温)、MDA含量高于或等于对照,它们的耐热系数均大于100%;相对含水量、叶绿素和类胡萝卜素及脯氨酸含量均低于对照,它们的耐热系数均小于100%;多数品种叶片的SOD和POD活性及可溶性蛋白质含量( SPC)低于对照,耐热系数也小于100%;仅品种‘阿拉巴马’叶片的SOD和POD活性及SPC值略高于对照,耐热系数大于100%;各指标的耐热系数间均存在一定的相关性。主成分分析结果显示：前3个主成分的累计贡献率达到91.50%,其中,第1主成分定义为酶活性和渗透调节物质含量,第2主成分定义为光合色素含量,第3主成分定义为膜透性。根据耐热性综合评价值,10个红掌品种耐热性由强至弱依次排序为‘阿拉巴马’、‘皇冠’、‘阿瓦托’、‘阿瑞博’、‘马都拉’、‘骄阳’、‘特伦萨’、‘粉冠军’、‘甜冠军’、‘白冠军’。研究结果表明：品种‘阿拉巴马’的抗寒性和耐热性均较强,可以在不同气候区推广种植。     

越冬过程中花椒抗寒性与组织水和渗透调节物质的变化

花椒越冬过程中的抗寒性经历了弱抗寒性时期（11月初以前的时期）、抗寒性增强期（11月初至翌年1月初）、抗寒性最强期（翌年1月份）和抗寒性减弱期（翌年2月初以后）等4个时期。花椒的束缚水与自由水比值、可溶性糖和可溶性蛋白的含量与抗寒性显著相关,而脯胺酸含量与抗寒性相关性不显著。花椒可通过增加束缚水与自由水之间比值、可溶性糖和可溶性蛋白的含量来提高抗寒性,以适应低温环境。     

不同油橄榄品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性综合评价

为了明确油橄榄的抗寒机理,对甘肃陇南地区主栽的6个油橄榄品种离体叶片进行低温胁迫(5℃、0℃、-5℃、-10℃)处理,并以18℃常温培养为对照,测定与抗寒性相关的生理生化指标,并采用隶属函数法对不同品种抗寒性进行综合评价。结果显示:(1)各油橄榄品种离体叶片相对电导率随处理温度的降低而呈"S"型曲线变化,结合Logistic方程得出不同品种油橄榄半致死温度介于-6.687℃~-3.706℃之间,且各品种的半致死温度顺序为‘皮肖利’<‘配多灵’<‘莱星’<‘阿斯’<‘鄂植8号’<‘佛奥’,其抗寒性大小依次为‘皮肖利’>‘配多灵’>‘莱星’>‘阿斯’>‘鄂植8号’>‘佛奥’。(2)随着胁迫温度降低,各油橄榄品种离体叶片叶绿素含量逐渐降低,可溶性糖含量基本呈逐渐增加趋势,而可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、SOD活性、POD活性和CAT活性则呈先升后降的趋势。(3)在-10℃低温胁迫下,油橄榄品种‘皮肖利’和‘配多灵’的叶片叶绿素含量比常温对照降幅较小,渗透调节物质含量和保护酶活性相对增幅较大,丙二醛含量增幅较小,而此时品种‘佛奥’和‘鄂植8号’各指标的变化趋势与之相反。(4)根据不同油橄榄品种的平均隶属度(抗寒性综合评价值)确定的品种抗寒能力大小顺序(‘皮肖利’>‘配多灵’>‘莱星’>‘阿斯’>‘鄂植8号’>‘佛奥’)与品种半致死温度的抗寒性表现顺序完全一致。研究表明,在低温胁迫条件下,‘皮肖利’和‘配多灵’等油橄榄品种能通过提高渗透调节物质含量和增强保护酶活性来缓解胁迫造成的过氧化伤害,从而表现出较强的抗寒能力;基于相对电导率的半致死温度和隶属函数法的综合评价均能准确鉴定油橄榄的抗寒性。     

五种植物抗寒性的比较研究

采用电导法对五种植物(四种美国引进的植物和一种乡土植物)进行不同低温处理,研究其在各温度下的细胞膜透性改变情况,并配以Logistic方程求拐点值确定低温半致死温度LT50。结果表明:低温处理下各种植物组织电解质渗透率增加,并呈"S"形曲线增长,各种植物的低温半致死温度分别为:沙地柏为-46.58℃,四翅滨藜-1,四翅滨藜-2分别为-42.44℃和-40.09℃,黑油脂木为-27.7℃,伏地肤为-22.18℃。故其抗寒性从强到弱的顺序为沙地柏>四翅滨藜-1>四翅滨藜-2>驼绒藜>黑油脂木>伏地肤。     

极端低温分布模型在邓恩桉抗寒性标准定量化应用的研究

依据闽北建阳市1971~2005年的极端低温资料构建极值分布数学模型, 用电导率指标确定邓恩桉(Eucalyptus dunnii)优株的半致死温度,预测0~5年、5~10年和10年以上可能出现的极端临界低温分别是-7.47℃、-7.47~-8.5℃和-8.68℃。首次提出利用极端低温分布模型结合电导率指标的方法定量划分林木的抗寒性, 称为“抗寒性极端低温分布法”, 该方法可广泛应用于不同区域、树种的抗寒适应性定量评价和林木个体的抗寒适应性筛选。     

栀子道地性的分子生态学

运用扩增片段长度多态性(AFLP)方法,研究了来自江西5个不同产地栀子的亲缘关系,并运用HPLC方法测定了栀子苷的含量,用ICP法测定了植物药材中的矿质元素含量.结果表明,各地方品系间在DNA 水平上存在明显的多样性变异;运用NTSYS-PC 软件对53个个体聚类分析,地理位置相近的种群聚为一类.各样本间栀子苷含量高低与聚类分支间无明显相关性,说明道地性的产生是基因型和环境饰变共同作用的结果.经微量元素测定,锌与栀子苷含量间呈负相关关系.     

大孔吸附树脂对栀子中环烯醚萜苷类成分的富集行为

采用大孔吸附树脂对栀子中环烯醚萜苷类成分的富集行为进行研究,结果表明,D101大孔吸附树脂柱层析适合分离纯化栀子中环烯醚萜苷类成分,采用80%乙醇洗脱,紫外-可见分光光度法进行定量测定。使用该方法富集后,80%乙醇洗脱液干燥后总固体物中环烯醚萜苷类成分含量可达到70%以上。     

硅胶柱层析法从栀子中分离制备京尼平甙

采用硅胶柱层析法从中药山栀子中分离制备主要药效成分京尼平甙,色谱条件:常规柱(2.5×30cm),固定相:柱层析硅胶;流动相∶乙醇-石油醚(1∶5,1∶3)。样品通过薄层层析以及600~190nm波长扫描定性鉴定后,用高效液相色谱法(HPLC)检测纯度,结果表明纯度为97.6%。     

SMART技术构建栀子cDNA文库

目的:构建栀子叶片cDNA文库。方法:提取栀子叶片总RNA。利用SMART技术合成双链cDNA。双链cDNA经限制酶Sfil酶切后与pDNR-LIB质粒连接。利用电刺激转化法将重组质粒导入E.coli DH5α而获得文库。利用PCR法检测文库的重组率。结果:原始文库滴度为2.63×105cfu/ml。随机检测文库中的15个克隆,表明重组率约为86.7%。选择14个插入片段的长度在400bp以上的克隆进行测序和生物信息学分析,结果预测的全长基因占所检测序列的64.3%。结论:成功构建了栀子叶片的cDNA文库,为栀子基因的结构和功能的研究提供了基础。     

高效液相色谱法测定山栀子中栀子甙的含量

采用高效液相色谱法测定中药山栀子（Cardenia jasminoides Ellis）中保肝利胆的主要成分栀子甙（geniposide）的含量。分析结果表明,本方法重现性好,平均加样回收率为100．90％,RSD为2．00％。用此方法测定未知样品山栀子中栀子甙的平均含量为3．463g/100g。     

矿质元素及pH值与栀子中栀子苷含量的相关性

为了探讨栀子苷含量与土壤及药材中的矿质元素的相关关系,用主成分分析方法对8个不同产地的栀子土壤中13种矿质元素及pH与药材中12种矿质元素进行了多因素分析.结果表明:Fe和Ni、Fe和Al、Mn和Co之间呈极显著正相关.影响栀子苷含量的Mg和pH贡献率分别为49.614%和20.826%,两者对栀子苷的变异贡献率最大.同时进行了栀子苷含量的变化与主成分的多元相关分析,证实了矿质元素与中药功效之间存在相关性.     

药用植物栀子的组织培养

栀子(Gardenia jasminoides)为药用木本植物。以栀子果皮、种子团和种子为外植体,研究不同激素配比及不同培养方式对愈伤组织诱导和芽分化的影响。研究结果表明,培养基成分为MS+0.5 mg·L–12,4-D+0.25 mg·L–16-BA较适宜果皮和种子愈伤组织的诱导,诱导率分别为83.3%和88.5%;培养基成分为MS+1.0 mg·L–12,4-D+1.0 mg·L–16-BA较适宜种子团愈伤组织的诱导,诱导率为78.1%。3种外植体诱导的愈伤组织中,只有种子愈伤组织能通过液体培养分化出芽;TDZ对芽分化有明显的促进作用;最佳的芽分化培养基为MS+0.05 mg·L–1NAA+0.10 mg·L–1TDZ,其愈伤组织分化率为8.75%。该研究以栀子种子为外植体,并获得了再生植株,为药用植物栀子转基因体系的建立奠定了基础。