土壤铜对凤丹籽油含量和成分的影响

高含量不饱和脂肪酸,特别是高含量亚麻酸是牡丹籽油品质的主要体现,但到目前为止,在凤丹传统栽培区（铜矿区）土壤铜含量是否影响牡丹籽油品质并没有被调查。本研究通过调查安徽省凤凰山-丫山30个凤丹（Paeonia ostii）栽培区土壤Cu元素含量和凤丹籽油组成,显示凤丹栽培区土壤铜含量为18.98~298.82 mg·kg^-1,变异系数为83.06%;凤丹籽油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸5种主要脂肪酸含量分别为5.62%、1.89%、24.59%、29.76%、38.13%,变异系数在5.66~9.72,其中亚油酸变异系数最高为9.72;土壤和叶片中Cu含量与亚油酸和不饱和脂肪酸含量均存在明显的负相关性,与亚麻酸含量没有显著相关性;土壤和叶片中Cu含量呈显著正相关,r=0.778。以上表明以油用为目的的凤丹栽培应该避免土壤中铜含量过高影响牡丹籽油品质。     

两种主要油用牡丹光合特性及其微环境影响因子分析

研究凤丹(Paeonia ostii)和紫斑牡丹(Paeonia rockii)的光合特性及其微环境限制因素对于油用牡丹的栽培推广具有重要的意义,本文分别选取凤丹和紫斑牡丹的原始集中产区安徽铜陵和甘肃兰州,对其光合特性及其微环境因子进行测定,分析其光合作用的限制因子。结果表明:在安徽铜陵凤凰山高温干旱期,叶片温度是其光合作用的最主要限制因素,叶片温度达到31℃时,叶片呼吸速率受到抑制;温度达到32℃时,气孔导度和光合速率被逆转,温度达到33℃,出现生理性损伤。在甘肃兰州,空气相对湿度影响是紫斑牡丹光合作用特性的最主要影响因素,其决定光饱和点发育、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率。适当遮荫的林缘生境和林窗生境是凤丹和紫斑牡丹生长的最适宜环境。     

凤丹籽油理化特性及脂肪酸GC-MS分析

凤丹,因产于安徽铜陵凤凰山而得名。采用索氏提取法提取得到凤丹籽油,并对其部分理化特性进行测定;经甲酯化处理后,应用气相色谱/质谱(GC-MS)联用仪分析鉴定其组分,采用峰面积归一化法确定各组分含量。结果表明:凤丹籽含油率为34.86%;凤丹籽油的相对密度(d204)0.91、酸值(KOH)3.85 mg/g、碘值(I)175.63 g/100 g、皂化值(KOH)113.66 mg/g、过氧化值2.91 meq/kg;凤丹籽油中共分离鉴定出21种组分,主要是亚油酸、亚麻酸、棕榈酸和硬脂酸等,不饱和脂肪酸占89.00%,饱和脂肪酸占10.77%;除脂肪酸外,还检测出少量的酚类和烷烃。凤丹籽油是一种高不饱和脂肪酸含量的油脂,可作为油脂新资源进行深度开发。     

油用牡丹‘凤丹’不同种植年限根际真菌群落多样性变化研究

连作障碍严重危害牡丹的生长发育,根际微生物环境可直接反映由连作障碍带来的变化,探究连作状态下不同种植年限‘凤丹’牡丹根际微生物环境的演替规律及菌体群落多样性的变化,对‘凤丹’牡丹产业可持续发展具有重要意义。本研究选用Illumina高通量测序技术,对洛阳地区2年、4年、5年、10年、32年生‘凤丹’牡丹根际真菌群落进行测序分析,研究真菌18S rDNA V5可变区的丰富度和多样性指数。测序后从5组不同种植年限根际土中共得到1 069 322条Clean reads,序列过滤拼接后可得534 659条Tags;5组土壤样品共含有3 419个OTUs,涵盖了5门、17纲、18目、175科、299属、376种菌群;科水平上‘凤丹’牡丹根际优势菌群为Incertae sedis (24.90%)、Sordariomycetes (15.25%)、Sordariaceae (12.11%)、Filobasidiales (7.48%)以及Rhizophlyctidaceae (6.21%);属水平上‘凤丹’牡丹根际优势菌群为Tetracladium (20.81%)、Incertae sedis(13.98%)、Sordaria (12.12%)和Filobasidiaceae (7.48%);Alpha多样性分析和Beta多样性分析均表明,不同种植年限‘凤丹’牡丹根际土菌群群落多样性为10年生5年生32年生4年生2年生。本研究发现连作状态下不同种植年限对‘凤丹’牡丹根际真菌群落多样性有显著影响,菌群群落多样性呈先升高后降低的趋势;不同种植年限中均具有特异性强的优势菌群;Gracilipodida、Acanthocystidae和Freshwater Opisthokonta三类真菌群落随种植年限的增加而出现,这些特异性菌群证明连作障碍对根际土壤真菌群落的影响。以上结果将为解析‘凤丹’牡丹连作障碍机制提供理论基础。     

外源脱落酸对油用牡丹'凤丹'生理特性的影响

为了明确外源脱落酸(ABA)对油用牡丹‘凤丹’生理特性的影响,筛选调控‘凤丹’抗逆性的最适ABA浓度,以期为‘凤丹’丰产栽培技术研究提供理论依据。以‘凤丹’为实验材料,采用整株喷施法,以不同浓度外源脱落酸溶液处理‘凤丹’植株,测定ABA处理后不同时期‘凤丹’叶片生理特性的变化规律。随着叶片的衰老,‘凤丹’叶片P_n、G_s、C_i、T_r呈下降趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量呈升高趋势。外源脱落酸处理显著增加叶片渗透调节物质的含量及抗氧化酶的活性,并降低了膜质过氧化产物的含量(p0.05),并对P_n、G_s、C_i和T_r有一定调节作用。得到的结果是喷施100 mg/L的外源ABA显著提高油用牡丹‘凤丹’的抗氧化酶活性,降低了膜质过氧化程度,提高了‘凤丹’叶片保水能力。     

牡丹PoSAD基因克隆与表达分析

以凤丹牡丹(Paeonia ostii)叶片为试验材料,采用RACE和RT-PCR方法,克隆得到凤丹牡丹硬脂酰-ACP去饱和酶基因SAD的cDNA全长,命名为PoSAD(GenBank登录号为KY038819)。序列分析表明,该基因cDNA序列全长1 559bp,其中开放阅读框1 197bp,编码398个氨基酸,3′端非编码区长172bp,5′端非编码区长123bp。多序列比对结果表明,凤丹牡丹PoSAD氨基酸序列含有2个保守结构域。系统发育分析结果显示,凤丹牡丹与蓖麻处于同一分支,其亲缘关系最近。TMHMM和TargetP亚细胞定位分析得知,PoSAD蛋白无跨膜区域,可能定位于叶绿体中发挥功能。组织特异性结果分析表明,PoSAD基因在凤丹牡丹的根、茎、叶、花瓣、雌蕊、雄蕊、种子中均有表达,且在花瓣中表达量最高,雌蕊中次之,在根中的表达量最低;不同时期种子中,60d表达量最高,80d次之,10d中表达量最低。     

牡丹礼赞

正牡丹,您根在中国,文化璀璨。您在恐龙灭绝后已经出现,上亿年的演化造就出了耐寒、耐旱、耐瘠薄等顽强的品格特点;您虽然亲历了气候的巨变,朝代的变迁,但仍自然传承,使得人们有缘与‘凤丹牡丹’‘紫斑牡丹’等牡丹祖先相见。牡丹,您的家族繁盛,和谐美满,型美色艳,三类、九型、八大色雍容绚烂;油用、药用、观赏品种应有尽有,功能齐全。     

四大皖药之凤丹

凤丹Paeonia ostii T.Hong etJ.X.Zhang,又名杨山牡丹,1992年洪涛先生最初发表该种时用的中文名是杨山牡丹。1999年,洪德元先生在修订该组分类群时,考虑到凤丹是中药界很熟悉的名字,建议P.ostii T.Hong et J.X.Zhang的中文名用凤     

不同间作模式下油用牡丹‘凤丹’光合特性及其与环境因子的关系

为探究油用牡丹主要栽培种‘凤丹’的高效栽培模式,提高土地和光能利用效率,以‘凤丹’单作为对照,比较了‘凤丹’与木瓜、香椿、核桃等经济林木间作模式下的小气候,分析了4种模式下‘凤丹’的光合特性、净光合速率(Pn)与主要生理生态因子的关系以及叶绿素含量和荧光参数的差异。结果表明:6月,4种模式下的小气候具有显著差异;单作和与木瓜间作模式下的‘凤丹’Pn日变化曲线呈明显的双峰型,而与香椿和核桃间作的模式呈单峰型;与核桃间作模式下的Pn的日均值最高,而与木瓜间作模式下的最小;与木瓜间作模式下气孔导度(G_s)的日均值最低;与香椿间作模式下的G_s和蒸腾速率(T_r)日均值均最高,而该模式下的水分利用效率(WUE)最低。相关性分析及多元逐步回归分析表明,不同间作模式中影响‘凤丹’Pn的因子各不相同。同时,间作模式也不同程度地提高了‘凤丹’叶片叶绿素的含量、F_m、F_v/F_m、Φ_(PSⅡ)、ETR、NPQ等。间作模式,尤其是与香椿和核桃间作模式,在保证油用牡丹正常的光合生产的同时,提高了土地和空间的利用效率,增加了单位土地上的生物产量,具有一定的推广价值。     

生长环境与株龄对凤丹当年生果枝的生物量分配的影响

生物量分配研究是了解作物产量形成机制的基础。凤丹是以杨山牡丹（Paeonia ostii）为原种形成的栽培类群,也是新型木本油料作物油用牡丹的主栽品种。该文通过比较凤丹主要产区6龄种群、以及安徽铜陵和上海地区的4、6、8龄种群的当年生果枝大小与生物量分配,探讨环境和株龄对小枝生长与繁殖的影响。结果表明,凤丹植株的果枝数量随株龄增大而上升,不同株龄植株的单个果枝大小和果枝内生物量分配没有明显差异,果枝水平上没有株龄效应,但整株水平上株龄效应明显;果枝大小及生物量各指标之间存在明显相关性,但相关性在种群间变化较大;不同种群的果枝大小及生物量分配差异明显,果枝生物量分配明显随纬度、降水和光辐射强度变化而变化;异速生长方程模拟显示,大部分种群的果枝繁殖与营养生物量或总生物量之间为等速生长关系（斜率=1）,但种群间截距变化较大。这些结果表明栽培环境对凤丹果枝的生长与繁殖有显著效应。     

牡丹胚培养快速成苗技术研究

以‘凤丹’及紫斑牡丹种胚为外植体,通过研究激素、光照条件、培养基成分及活性炭（AC）等对离体胚培养的影响,建立了牡丹胚培养直接成苗的高效、快捷的方法。主要结果：在改良MS（钙加倍）+0.2 g·L^-1AC+0.5 mg·L^-1BA+0.5 mg·L^-1GA中离体胚10 d胚根萌动,20 d长出真叶,25 d根系发达,40 d移栽,3个月后幼苗长势良好。实验得出适宜‘凤丹’的培养基：改良MS（钙加倍、大量元素加倍）+0.6 g·L^-1AC+1.0 mg·L^-1GA,紫斑牡丹：改良MS（钙加倍、大量元素加倍）+0.6 g·L^-1AC+0.5 mg·L^-1GA;其中‘凤丹’的成苗率63.88%,成活率66.34%,紫斑成苗率93.75%,成活率在品种间有差异,最佳可达100%。     

基于叶绿体 psbA-trnH 序列和 trnL-F序列的牡丹野生种间关系

对牡丹组全部9个野生种15个居群及凤丹的叶绿体psb A-trn H和trn L-F序列进行测序,并采用邻位相连法分别构建了psb A-trn H序列和trn L-F序列的系统发育树。结果显示:1)两段序列的基因树均支持牡丹组划分为两个亚组的分类方法,与前人的研究结果一致。2)psb A-trn H序列基因树表明大花黄牡丹与黄牡丹的亲缘关系最近,这与大花黄牡丹曾被确定为黄牡丹的一个变种的历史一致。3)革质花盘亚组内,基于psb A-trn H和trn L-F序列的研究结果大体一致,分歧主要在四川牡丹的地位问题。4)psb A-trn H序列和trn L-F序列基因树分别表明杨山牡丹与凤丹具有最近或较近的亲缘关系。     

‘凤丹’生物量分配的季节动态及其受株龄和遮荫的影响

生物量分配动态研究对了解作物产量形成机制具有重要意义。‘凤丹’是以杨山牡丹（Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang）为原种形成的新型木本油料作物,其产量形成机制尚不明确。本文采取破坏性取样策略,研究不同株龄‘凤丹’生物量分配的季节动态以及遮荫对产量的影响。结果显示,‘凤丹’生物量在果熟期达到最大值,总生物量随株龄增大而增加,但其增长速率趋势则相反。‘凤丹’根和茎的生物量分配在休眠期最大,而叶生物量分配最大值出现在果熟期;繁殖分配仅为3.24%~6.85%,但随株龄增大而增加（4年生果实生物量为（7.74 ±0.31）g/株,8年生果实生物量为（26.81 ±0.44）g/株）。‘凤丹’单株年同化总量为161.21~232.34 g,种子收获指数为2.71%~6.87%,收获指数与株龄呈正相关（R²=0.8178）。‘凤丹’营养生长和总生物量在遮荫条件下有所降低,但繁殖生物量和收获指数在30%遮阳处理中显著增加（种子增产3.66 g/株,产量提高389.36%）。本研究表明‘凤丹’年周期内的源与库结构呈动态变化,株龄对‘凤丹’的生物量分配及产量有明显效应,适度遮荫可提高‘凤丹’的产量。     

不同品种牡丹对丛枝菌根真菌群落结构的影响

对山东菏泽赵楼牡丹园栽培的不同品种牡丹(Paeonia suffruticosa)根围丛枝菌根(ar-buscular mycorrhiza,AM)真菌孢子密度、种属构成、种丰度、分布频度、物种多样性指数及其物种组成相似性等进行了研究.结果表明:不同品种牡丹根围AM真菌的种属构成、种丰度和分布频度等均不相同,其中,从‘凤丹'和‘赵粉'根围中各分离到10种AM真菌,从‘乌龙捧盛'和‘洛阳红'根围中分离到9种,从‘胡红'根围中分离到8种;‘凤丹'根围AM真菌孢子密度最高,为59个·50 g-1土,‘胡红'最低,为47个·(50 g)-1土;‘赵粉'的物种多样性指数最高(1.89),‘胡红'最低(1.71).‘凤丹'和‘胡红'的菌根侵染率最高,为63.6%,‘乌龙捧盛'最低,为52.7%.不同牡丹品种之间AM真菌种类组成的相似性系数在0.71～0.95,其中‘乌龙捧盛'和‘凤丹'的相似性系数最高(0.95),而‘胡红'与‘洛阳红'的相似性系数最低(0.71).牡丹基因型能改变AM真菌群落结构特征.     

铜陵铜尾矿凤丹种植基地重金属污染初探

通过对安徽铜陵凤凰山铜尾矿凤丹种植基地土壤和凤丹中重金属污染状况进行采样分析.结果表明,在尾矿空白地和凤丹种植地土壤中Cu、Cd、Pb、Zn元素含量、存在形态差异明显,说明凤丹对尾矿土壤的修复效果明显;尾矿土壤中的Cu、Cd元素总量分别是国家土壤环境质量二级标准的436～1443倍和3.67～3.86倍,凤丹种植地重金属元素的CPI指数达到5.607,表明尾矿土壤中重金属元素污染仍相当严重.研究发现,4种元素在凤丹各部位含量明显不同:叶和根心为Cu>Zn>Pb>Cd,茎和根皮为Zn>Cu>Pb>Cd,根皮中Zn含量最高;土壤中重金属元素各形态的变化与凤丹体内相应元素总量无显著相关;丹皮内Cu、Cd、Pb元素含量与丹龄之间相关系数分别为0.842、0.993、0.992,Cu、Cd元素在凤丹体内含量约是出口药用植物绿色行业限量指标的1.43～2.53倍和1.17～3.17倍,可见缩短栽种时间可有效减少重金属元素对丹皮药效的影响.     

Paeonia suffruticosa Andrews 的界定，兼论栽培牡丹的分类鉴定问题

栽培牡丹一直称为Paeonia suffruticosa Andrews。 在把作丹皮用的栽培牡丹（凤丹）描述为新种P. ostii后,观赏的栽培牡丹仍然被统称为P. suffruticosa。 但在P. suffruticosa复合体内, P. rockii, P. jishanensis, P. qiui 和P. suffruticosa ssp. yinpingmudan 等野生类型相继被描述并得到承认。于是,有人提出了栽培牡丹多元发生的观点,同时也出现了P. suffruticosa “是牡丹组数     

芍药属牡丹组革质花盘亚组的系统演化探讨

芍药属牡丹组革质花盘亚组全部原产中国,它们对中国、日本、美国和欧洲的栽培牡丹品种影响甚大。作者在对本亚组9种牡丹(含3个亚种)形态学比较分析的基础上,结合花粉、染色体、蛋白质和DNA水平上的研究证据,提出了本亚组的系统演化的可能途径为:(1)卵叶牡丹→银屏牡丹→矮牡丹→圆裂四川牡丹→四川牡丹,(2)卵叶牡丹→凤丹→紫斑牡丹→太白山紫斑牡丹。另外作者对肉质花盘亚组的系统演化地位也进行了讨论。     

‘凤丹’牡丹PoFD基因克隆及表达分析

Flowering Locus D(FD)基因属于bZIP转录因子家族,与FT基因相互作用,在促进植物开花等方面发挥重要作用。本研究以‘凤丹’牡丹为材料,基于‘凤丹’三代全长转录组测序结果,采用RT-qPCR技术克隆PoFD基因,并进行生物信息学和表达模式分析。结果表明,克隆到的PoFD基因含有一个2 712 bp完整的ORF框,编码903个氨基酸。PoFD蛋白分子式为C₈₂₆₁H₁₃₇₂₂N₂₇₁₂O₃₄₆₈S₅₅₂,理论等电点(pI)为4.88,为亲水蛋白,无跨膜结构,二级结构中无规则卷曲和α-螺旋所占比例较高,β-转角仅占少部分。荧光定量分析发现,PoFD基因在叶片中表达量最高,推测PoFD基因可能主要作用于叶片调控牡丹花期。牡丹不同花发育时期,PoFD基因在半开期的表达量较高,推测PoFD基因在‘凤丹’开花的中期发挥功能。不同浓度油菜素内酯(brassinosteroids,BR)激素喷施处理下,‘凤丹’牡丹花期具有不同程度的延迟,并且PoFD基因的表达均有所下降,表明...     

不同海拔‘凤丹'牡丹籽粒油脂品质形成及代谢相关基因差异表达

通过对洛阳地区海拔100、650和1010 m‘凤丹'牡丹籽粒发育过程中形态指标、营养成分和关键基因的表达分析,研究了不同海拔条件下‘凤丹'牡丹籽粒产量性状变化和可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白质与脂肪酸间的转化规律,以及相关酶活性和油脂代谢关键基因差异表达。结果表明: ‘凤丹'牡丹单果籽粒产量性状随海拔的升高而升高,且高海拔‘凤丹'籽粒生长期长于低、中海拔。成熟籽粒中可溶性糖和淀粉含量随海拔的升高而增加,可溶性蛋白质和粗脂肪含量差异不显著。籽粒发育过程中蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性呈现先降后升的趋势,花后90 d活性最低;丙酮酸脱氢酶(PDH)、谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活性均在花后50～90 d快速增加,花后90 d达到最大值。牡丹籽粒中乙酰CoA羧化酶基因(ACCase)和硬脂酰ACP脱氢酶基因(SAD)相对表达量在花后50 d达到最大值,而ω-6脂肪酸去饱和酶2(FAD2)相对表达量在花后90 d达到最大值。籽粒发育过程中可溶性糖和淀粉与蛋白质和粗脂肪的积累呈负相关;SPS活性与可溶性糖和淀粉呈正相关,与可溶性蛋白质和粗脂肪呈极显著负相关;GPT、GOT与可溶性糖呈负相关,与淀粉呈极显著负相关,与可溶性蛋白质和粗脂肪呈极显著正相关;PDH与可溶性蛋白质、GPT、GOT呈正相关,与可溶性糖呈负相关,与淀粉呈极显著负相关。表明牡丹籽粒发育过程中养分积累是由糖类向粗脂肪和蛋白质的方向转化,SPS、PDH、GPT、GOT等在此过程中起重要作用。籽油中的棕榈酸、硬脂酸和亚油酸与亚麻酸相对增量呈负相关,说明牡丹籽油中脂肪酸去饱和过程是向亚麻酸合成的方向进行。ACCase、SAD和FAD2相对表达量与亚麻酸的相对增量呈正相关,均在亚麻酸合成过程中起重要作用。不同海拔条件下牡丹籽粒油脂品质相对稳定,籽粒生产性能随海拔的升高而升高,故在洛阳中高海拔地区种植油用牡丹是边际土地高效利用的重要策略。     

淹水胁迫下江南牡丹生长及光合特性研究

以3年生江南牡丹品种‘凤丹白’为材料,利用盆栽淹水法,设置正常管理、轻度胁迫和重度胁迫3个水平,研究不同淹水胁迫水平对牡丹生长和光合特性的影响。结果表明：经过30 d胁迫后,正常管理、轻度胁迫和重度胁迫下的江南牡丹苗高生长量分别为3.6、1.1和0.73 cm,地径生长量分别为0.21、0.11和0.06 cm,植株总生物量增加量分别为7.0、3.0和2.75 g,淹水胁迫和正常生长差异显著,淹水胁迫严重影响了江南牡丹的生长。同时,在正常管理时,牡丹总叶绿素含量升高,而在淹水胁迫下呈下降趋势。淹水胁迫不同时间根系活力均呈下降趋势且随着胁迫程度的增加下降越大。正常管理下光合速率逐渐增加而胁迫条件下光合速率逐渐降低。同时胁迫条件下,牡丹蒸腾速率、气孔导度均明显下降;轻度淹水胁迫下胞间CO2浓度先升高后降低;而重度胁迫下胞间CO2浓度呈现逐渐升高的变化趋势。淹水胁迫对牡丹根系活力、茎段生长和叶片光合特性影响较大。该研究结果为江南牡丹耐涝胁迫机理研究奠定了理论基础。