干旱胁迫对蒙古黄芪和膜荚黄芪不同器官黄酮类成分积累的影响

以一年生蒙古黄芪和膜荚黄芪幼苗为材料,采用盆栽控水试验,研究连续干旱胁迫12 d及恢复浇水对2种黄芪生理状态及其根、茎、叶中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和毛蕊异黄酮2种黄酮类成分含量的影响。结果显示:(1)干旱胁迫明显抑制了2种黄芪地上部生长,对其根系生长则无明显影响;土壤相对含水量在连续干旱处理4 d后就下降,但2种黄芪的叶片相对含水量只有在中度干旱胁迫(连续干旱8～12 d)下才下降,且膜荚黄芪的下降幅度大于蒙古黄芪。(2)干旱胁迫下,蒙古黄芪和膜荚黄芪根和叶中的SOD和POD活性均呈先上升后下降的趋势,且蒙古黄芪根和叶中的SOD和POD活性均低于膜荚黄芪。(3)干旱胁迫下,膜荚黄芪不同器官中的毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量表现为叶茎根,而蒙古黄芪根、茎和叶之间毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量差异不明显;膜荚黄芪中的毛蕊异黄酮含量表现为叶大于茎,在蒙古黄芪中则表现为茎大于叶;而且2种黄芪的黄酮类成分在同一器官中的积累也有一定的差异性。研究认为,蒙古黄芪的抗旱性高于膜荚黄芪,适度的干旱胁迫能够促进黄芪器官中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和毛蕊异黄酮的积累。     

干旱胁迫对紫花苜蓿黄酮类化合物含量及其合成途径关键酶活性的影响

以3个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种为试验材料,利用不同浓度(0、5%、10%、15％、20%、25%)的PEG 6000溶液模拟干旱胁迫,探究干旱胁迫对不同品种紫花苜蓿黄酮类化合物合成上游3个关键酶活性以及黄酮类化合物含量的影响。结果表明：(1)随着PEG 6000胁迫浓度的增加,3种紫花苜蓿叶片中PAL(苯丙氨酸解氨酶)、C4H(肉桂酸 4 羟基化酶)和4CL(4 香豆酸辅酶A连接酶)活性均呈先升高后降低的趋势,但不同酶类之间响应存在差异,即PAL活性在10% PEG 6000胁迫浓度下最高,C4H和4CL活性则在15% PEG 6000胁迫浓度下最高,且均显著高于相应对照。(2)3种紫花苜蓿植株地上部总黄酮含量和8种黄酮类化合物含量均随着PEG 6000胁迫浓度的增加呈先上升后下降的趋势,且均在10%~15% PEG 6000胁迫浓度时达到最高值,并显著高于相应对照。(3)各品种紫花苜蓿叶片黄酮类化合物含量与其关键酶活性呈不同程度的相关性,即紫花苜蓿黄酮类化合物合成途径上游3个关键酶活性与其地上部黄酮类化合物含量存在密切的关系。研究认为,不同程度的干旱胁迫可以通过促进黄酮类化合物合成途径上游关键酶活性的变化来调节紫花苜蓿植株中黄酮类化合物的合成,且适度干旱胁迫能显著促进相关酶活性增强和黄酮类化合物含量增加。     

干旱胁迫对蒙古黄芪生长和生理生化指标及其黄芪甲苷积累的影响

以二年生蒙古黄芪实生苗为试验材料,采用盆栽模拟自然界干旱的方法,连续控水14d,分析持续性干旱胁迫对蒙古黄芪实生苗生长、生理生化指标及其黄芪甲苷的影响。结果显示:(1)随着土壤相对含水量的降低,黄芪叶片相对含水量逐渐降低,而其中丙二醛含量升高,其根茎干重也降低。(2)随着胁迫时间的延长,黄芪根叶中抗氧化酶类SOD、POD、CAT、APX和GR活性呈先增加后降低的趋势,根中最高值较对照分别增加了72.1%、108.6%、178.0%、299.4%和303.4%,且根叶中渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖含量也逐渐升高。(3)黄芪甲苷积累量在干旱胁迫第12天达到最大,比对照增加了53.0%,随后降低。研究表明,随着干旱胁迫程度的加深,黄芪苗生长受到一定程度抑制,但能通过调节自身保护酶活性和渗透调节物质含量来减轻干旱的损伤,最大程度地维持植株的正常代谢;适度水分胁迫有利于黄芪甲苷的积累,而重度胁迫不利于其积累。     

干旱胁迫对蒙古黄芪生长及根部次生代谢物含量的影响

以山西道地药材黄芪一年生幼苗为试验材料,设置常规水分条件(CK)、轻度干旱胁迫(A1)、中度干旱胁迫(A2)、重度干旱胁迫(A3)4个不同处理,研究土壤干旱胁迫对黄芪生长及生理的影响。结果表明:黄芪茎叶快速生长集中在出苗后80—120d,以后生长减缓;当茎叶枯萎时,根中生物量短期快速积累。与常规水分条件相比,干旱胁迫处理显著降低了黄芪苗高及茎叶生物量,但对抗氧化能力、根系生长及次生代谢物积累产生了不同的影响。轻度干旱胁迫下SOD、POD、CAT 3种抗氧化酶活性升高,丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性降低,同时根长与根生物量增加、多糖与皂苷两种次生代谢物积累增多,黄芪药材的质量得到显著提高(P0.05);胁迫上升到中度、重度时,SOD酶活性逐渐降低,重度胁迫下低于对照,而POD及CAT酶活性、MDA含量、细胞膜透性均随胁迫增强而升高,相反,根长、根生物量、多糖与皂苷含量降低,导致黄芪药材的质量显著降低(P0.01)。综上表明,干旱胁迫下,SOD酶表现较为敏感,可能在清除活性氧中起主要作用;轻度水分胁迫能有效启动黄芪体内抗氧化酶系统和次生代谢,它们相互协作共同对抗胁迫对细胞产生的伤害,通过降低地上部分的生长,将营养物质优先运往根部,促进根产量及药材质量的提高。这一结论,可在黄芪多糖和皂苷次生代谢物定向培育的水分管理中加以利用。     

稀土微肥对干旱胁迫下黄芪幼苗生理特性的影响

为探究稀土微肥对干旱胁迫下2种黄芪幼苗生长的缓解作用,以蒙古黄芪和膜荚黄芪为试验材料,用10％聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,根施0.05％ ～0.50％稀土微肥,测定叶片中叶绿素、渗透调节物质含量及抗氧化酶活性.结果表明,干旱胁迫抑制黄芪幼苗生长,影响其生理指标;根施0.05％ ～0.30％的稀土微肥后,2...     

褪黑素UPLC-MS/MS检测方法优化及其对干旱和盐胁迫下葡萄幼苗褪黑素含量的分析

褪黑素是一种吲哚类激素,对植物的生理活动和抗逆性起到显著的调节作用。该研究建立了褪黑素超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测方法,并分别对干旱胁迫和盐胁迫条件下‘赤霞珠’葡萄幼苗根系和叶片中褪黑素含量的变化进行分析,以探讨葡萄中褪黑素的生理功能及其响应逆境胁迫的调控机制。结果显示:(1)褪黑素UPLC-MS/MS检测方法的优化条件为:采用超声波破碎法提取葡萄组织中的褪黑素;色谱条件为:色谱柱为Agilent Eclipse XDB-C18(1.8μm,3.0×50mm),流动相A为0.1%(v/v)的甲酸水溶液,流动相B为纯甲醇,梯度洗脱,柱温42℃,进样量1μL,流速0.2mL/min;质谱条件为:电喷雾正离子模式(ESI+)电离,多反应监测模式(MRM)检测,检测离子对为m/z 233→174。该方法测量结果的相对标准偏差(RSD)低于7%,最低检测限(LOD)和最低定量限(LOQ)分别为0.04ng/mL和0.12ng/mL。(2)干旱胁迫和盐胁迫下葡萄幼苗根系和叶片中褪黑素含量较对照组均显著增加,且胁迫程度越强增幅越大;用120mmol/L的NaCl溶液处理幼苗以后,幼苗根系和叶片中褪黑素含量分别达到627.25和3 220.42pg/g,大约都是相应对照组幼苗根系和叶片中褪黑素含量的7倍;10%PEG6000处理植株后其根系和叶片中褪黑素含量也远远高于对照组。研究表明,超高效液相色谱串联质谱法可作为一种准确、高效、简便易操作且具有较高的灵敏度和精确度的植物内源褪黑素含量检测方法;葡萄中褪黑素的合成是其对逆境胁迫的一种应激响应,暗示着褪黑素在缓解逆境胁迫方面具有重要作用。     

银杏叶黄酮类化合物含量及相关酶活性对温度和干旱胁迫的响应

温度和土壤水分是影响银杏叶黄酮类化合物合成的重要环境因子,为了探讨温度和水分对银杏叶黄酮类化合物合成的影响,研究3个温度水平[5℃～15℃(T1)、15℃～25℃(T2)、25℃～35℃(T3)]与3个土壤含水量水平[田间持水量的55%～60%(W1)、田间持水量的40%～45%(W2)、田间持水量的30%～35%(W3)]对银杏叶黄酮类化合物含量、叶片黄酮类化合物合成上游的3个关键酶[苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸4-羟基化酶(C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)]活性的影响。结果表明:(1)温度和干旱胁迫显著影响PAL、C4H和4CL的活性以及银杏叶类黄酮含量;随着环境胁迫的进行,3种酶活性普遍呈增加趋势,但不同酶之间也存在一定差异。(2)低温(T1)与高温(T3)胁迫均显著促进PAL活性;T1则更加有利于叶片中C4H活性的增加;4CL活性的变化复杂,在胁迫处理的前期(14d和28d),干旱条件是影响银杏叶4CL活性的主要因子,而到42d之后,温度因子则成为主要影响因子。(3)银杏叶类黄酮含量均随着胁迫时间的推进而显著减少,在胁迫前期,干旱是影响类黄酮含量的主要因素,而到42d之后,温度因子占主导作用。(4)相关分析表明,在温度和干旱胁迫下,PAL、C4H和4CL以及银杏叶生物量均与黄酮含量存在负相关关系;尽管环境胁迫促进了相关酶的活性,但银杏叶片中的类黄酮含量却呈下降趋势。     

RP-HPLC法测定芦笋中黄酮类化合物芦丁的含量

以芦丁标准品为对照,利用反相高效液相色谱法对芦笋中黄酮类化合物芦丁的含量进行定量测定。采用Agilent Eclipse XDB-C18色谱柱,柱温25℃,流动相由甲醇-水-磷酸(55∶44.5∶0.5)组成,流速为0.7 mL/min,检测波长390 nm。结果表明黄酮类化合物中各组分基线分离良好;进样量在0.07~0.7μg/20μL范围内,峰面积A与进样浓度C呈良好的线性关系,回归方程为A=1 5176C-10.388,相关系数R2=0.999 4;加样回收率为101.051%,RSD=3.306%;以保留时间和峰面积作精密度试验,RSD分别为0.199%和1.24%。该方法样品处理简单,准确度高,精密度好,适合于芦笋中芦丁含量的测定。     

干旱胁迫对蒙古黄芪生物量及其根际微生物种群数量的影响

以‘武川’和‘浑源’2个蒙古黄芪地方品种为试材,采用盆栽控水模拟干旱处理,研究干旱胁迫下黄芪生物量及根际微生物数量的动态变化规律。结果显示：随着干旱程度的加剧,2个品种的根际细菌和放线菌种群数量均呈先上升后下降的变化趋势,真菌数量却呈现持续减少,而细菌数量在根际微生物区系中占绝对优势;随干旱强度升高,2个品种黄芪根、叶组织相对含水量均表现出明显的逐渐下降趋势,其地上部生物量、根系生物量也均降低,而根冠比却逐渐增大;黄芪根际各菌类数量与其地上生物量存在显著正相关关系,但与根系生物量无显著相关关系。研究表明,黄芪的生长及其根际微生物数量均受到干旱胁迫的影响,且适度干旱有助于提高黄芪根际细菌及放线菌的数量,从而改变根际微生物群落结构组成,促进黄芪地上生物量的积累。     

干旱胁迫对宁夏枸杞生长及果实糖分积累的影响

文章研究不同干旱胁迫下宁夏枸杞生长及果实糖分积累的变化规律,为宁夏枸杞在干旱地区高产栽培提供参考依据。采用盆栽控水试验,设置正常灌水、轻度干旱、中度干旱和重度干旱处理,研究了干旱胁迫对宁夏枸杞植株生长、生物量分配以及果实糖分积累的影响。结果表明：干旱抑制宁夏枸杞新稍、果实、株高和地径的生长：随着干旱程度加剧,根和茎中干物质分配率逐渐升高,而枝条、叶和果实中干物质分配率大幅降低;轻度干旱有利于果实发育过程中果糖的积累,中度和重度干旱胁迫则不利于成熟期果糖和蔗糖积累;干旱胁迫明显降低成熟期转化酶、蔗糖磷酸合成酶（SPS）和蔗糖合成酶（SS）的活性;果实发育过程中果糖的含量与SPS和转化酶活性存在极显著相关。可见,在果实发育期,土壤含水量为田间持水量55％以上,能促进宁夏枸杞果实中糖分积累,有效提高果实品质。     

蒙古黄芪不同生育期黄酮类成分积累及其根际微生物多样性研究

该研究比较了内蒙古赤峰市翁牛特旗、锡林郭勒盟正蓝旗、包头市固阳县、山西省大同市浑源县和甘肃省定西市陇西县5个不同种源的蒙古黄芪不同生育期生长情况及黄酮类成分含量积累,并采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析不同生育期根际土壤微生物多样性。结果显示:(1)随着生育期推进,固阳、浑源和赤峰种源的黄芪生长较快,根干重在9月份达到峰值,其他生物量指标种源间差异不大。(2)陇西和浑源种源的黄芪根中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量较高,并在9月份达到峰值,而其他成分(芒柄花苷、毛蕊异黄酮和芒柄花素)呈波动变化。(3)蒙古黄芪不同生育期内根际土壤微生物群落差异较大,其中根际细菌变化最为明显,9月份多样性更高,而真菌群落差异相对较小,不同种源间根际微生物群落组成相似。研究表明,蒙古黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量随生育期显著上升,故最佳采收期不宜过早,而微生物群落结构的差异可能是蒙古黄芪获得生长优势和有效成分积累的重要因素之一。     

沼液对蒙古黄芪抗逆生理指标及药用活性成分含量的影响

以一年生蒙古黄芪苗为实验材料,设置4个沼液浓度(0%、50%、80%和100%)和1个化肥浓度处理,通过盆栽实验,研究不同浓度沼液基施(作基肥施入)和配施(基肥+2次叶面喷洒)对黄芪苗生长、生理指标及药用有效成分含量的影响。结果显示：(1)配施50%沼液、配施或者基施80%沼液及基施100%沼液均有助于增加蒙古黄芪生物量,但沼液施用效果不如基施化肥明显。(2)配施低浓度沼液(50%)和基施高浓度沼液(80%)均可显著提高黄芪叶片叶绿素、游离脯氨酸、可溶性糖含量,并显著优于基施化肥的效果。(3)配施50%沼液能促进蒙古黄芪叶片SOD、CAT活性,基施80%沼液能促进SOD活性,而配施80%沼液能促进POD、CAT活性,但100%沼液却使各保护酶活性均迅速下降;黄芪SOD活性对沼液处理较敏感,而POD、CAT活性对基施化肥处理较敏感;黄芪叶片MDA含量在适宜沼液浓度和施用方式下显著较低,但在基施80%沼液处理下显著较高。(4)黄芪根内黄芪甲苷和毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量随沼液浓度增加呈先增后降趋势;黄芪甲苷含量以80%沼液基施处理较高,比对照显著增加57.44%;毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量以80%沼液配施较高,显著高出对照24.06%;与同浓度化肥处理相比,沼液处理的黄芪甲苷含量显著增加了74.47%,而毛蕊异黄酮葡萄糖苷显著降低了42.16%。研究发现,合理的沼液浓度及施用方式能有效促进黄芪苗的生长、抗逆生理指标及药用有效成分含量的提高,并以80%沼液基施处理的黄芪苗生长更好,药用活性成分含量更高。     

肥料类型对盐碱地蒙古黄芪生长与光合特征及药材产量和品质的影响

以一年生蒙古黄芪种苗为材料,在盐碱地探究二年生蒙古黄芪根系产量和药效成分对不同肥料(海藻酸水溶肥、腐殖酸水溶肥、微生物菌剂生物肥、复合肥和有机肥)的响应以及其光合生理机制,为盐碱地蒙古黄芪的推广种植提供参考.结果 显示:在盐碱地,微生物菌剂生物肥的施用对蒙古黄芪的抗逆性、光合作用效率、生长特性、根系产量及质量均无显著性...     

喷施硅对蒙古黄芪抗氧化酶活性以及产量和品质的影响北大核心CSCD

以蒙古黄芪为试验材料,设置大田随机区组试验,研究苗期、开花期和根茎伸长期叶面喷施不同浓度硅(500、1000、2000和4000 mg/L)对蒙古黄芪生长发育、抗氧化酶活性、药材产量和品质的影响,并检测施硅对黄芪白粉病、根腐病的防治效果,以揭示硅对增强黄芪抗病性、提升品质和产量的影响机理,为生产中蒙古黄芪的高效栽培提供理论依据。结果表明:(1)在不同生育时期,喷施不同浓度硅能增加蒙古黄芪株高、茎粗、株幅和叶绿素含量,促进蒙古黄芪生长,并以2000 mg/L硅处理效果较佳。(2)不同生育时期喷施硅能提高蒙古黄芪叶片SOD、CAT、POD和APX等抗氧化酶活性,降低MDA含量,以开花期、根茎伸长期2000 mg/L硅处理较佳。(3)施硅能有效降低蒙古黄芪白粉病、根腐病的病情指数,当施硅浓度为2000 mg/L时防效均达到最高,并分别达到47.05%和39.08%。(4)施硅处理能有效提高蒙古黄芪单株干、鲜生物量、产量以及可溶性浸出物和黄芪甲苷含量等品质指标,并在2000 mg/L硅浓度处理下均达到最佳水平,此时可溶性浸出物和黄芪甲苷含量分别比对照显著提高了16.48%和31.96%。研究发现,叶面喷施适宜浓度硅可显著增强蒙古黄芪对白粉病、根腐病的抗性,促进植株生长,进而显著提高药材产量,改善药材品质,并以硅浓度为2000 mg/L时效果最佳。     

蒙古黄芪响应反复干旱胁迫的代谢机制

【目的】蒙古黄芪是黄芪药材的重要基原植物,其主要种植地内蒙古、山西、甘肃等地均属于干旱半干旱地区,不定期的间歇式降雨造成了植物干旱复水循环。研究黄芪在干旱及复水过程中代谢产物的变化特征对于了解其响应自然间歇降雨的干旱胁迫机制非常关键。【方法】试验以一年生蒙古黄芪种苗为材料,进行反复干旱胁迫及复水处理后,测定盆栽土壤养分及其根长、根粗,采用基于NMR的代谢组学技术分析蒙古黄芪的初生差异代谢物,并进行差异代谢物筛选及代谢通路分析;采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠法、香草醛-冰醋酸比色法和苯酚-硫酸比色法测定反复干旱胁迫处理下蒙古黄芪根中总黄酮、总皂苷及多糖物质含量。【结果】（1）蒙古黄芪在面临干旱胁迫时会呈现根粗减小,根长和须根密度增加的趋势;（2）干旱及复水处理下,代谢组共检测到42种代谢产物,主要是氨基酸及其衍生物、有机酸、胺类及氨类化合物和糖类等;代谢通路分析发现,植株在反复干旱胁迫过程中主要会影响体内的氨基酸代谢途径,通过增加天冬氨酸、丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸及精氨酸的含量,降低天冬酰胺、色氨酸和4-氨基丁酸和含量来增强自身抗旱性,具体表现为丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸等代谢物增加1～3倍,色氨酸和4-氨基丁酸等代谢物下降约1～2倍。（3）在第1轮干旱胁迫下黄芪总皂苷积累,而第2轮干旱胁迫后黄芪皂苷、总黄酮类、多糖3种活性物质的生成量减少,均呈现下降趋势。【结论】氨基酸及其衍生物类与蒙古黄芪响应水分胁迫的机制密切相关,同时植株本身也会调节自身的次生代谢产物以响应环境变化。     

蒙古黄芪营养器官结构与有效成分积累特征研究

应用植物解剖学、组织化学定位和紫外分光光度法,对蒙古黄芪各营养器官的结构特点及其皂苷、黄酮、多糖3种有效成分的积累特征和含量进行分析研究。结果表明:(1)蒙古黄芪的根由周皮和次生维管组织构成,其中次生韧皮部为根的主要部分,约占根横切面积70%,韧皮薄壁细胞为其主要组成部分;茎包括表皮、皮层和维管柱三部分,外韧维管束排列紧密,髓射线窄;叶为异面叶,包括表皮、叶肉和叶脉;营养器官具有抗旱特征。(2)组织化学显示,皂苷、黄酮、多糖3种有效成分主要贮藏在根的栓内层、次生韧皮部、维管射线、形成层细胞和茎的皮层、髓射线、韧皮薄壁细胞、形成层细胞以及叶的叶肉组织中。(3)紫外分光光度计定量分析结果显示:根、茎、叶中的皂苷含量分别为6.081、5.362、6.590mg/g,黄酮含量分别为1.981、2.662、1.359mg/g,多糖的含量分别为56.69、7.36、12.23mg/g。该研究植物化学分析结果与组织化学观察结果一致且相互印证,说明蒙古黄芪根、茎、叶中的有效成分含量均较高,其茎、叶也具有一定的药用价值,建议进行合理采收及开发利用。     

氮离子注入对蒙古黄芪多倍体诱导的影响

利用二倍体蒙古黄芪种子为材料,以低能氮离子束为诱变源,将化学诱导与物理诱变相结合,探索出一套高效的多倍体诱导新方法。研究结果表明：氮离子注入种子后表现出明显的生物学效应;氮离子注入与秋水仙素联合诱导黄芪多倍体的效果很明显。氮离子注入剂量为2.6×10¹⁶ N⁺/cm²,秋水仙素浓度为100 mg·L^-1,培养5 d诱导率最高为44.4%;氮离子注入剂量为5.2×10¹⁶ N⁺/cm², 秋水仙素浓度为150 mg·L^-1,培养10d的诱导率最高为46.2%;二者均高于对照组秋水仙素浓度为100 mg·L^-1培养15 d的最高诱导率13.9%。利用细胞染色体计数鉴定多倍体为四倍体。