甜菊愈伤组织生长、分化与甜菊糖苷积累的关系

耐菊（Steviarebaudiana）愈伤组织中甜菊糖苷的积累与愈伤组织的生长呈负相关、与愈伤组织细胞的组织化及转绿呈正相关。愈伤组织芽的分化并不是积累较高水平甜菊糖苷的必要前提。绿色、质地致密、生长缓慢的愈伤组织,不论有芽分化或无芽分化时,其甜菊糖苷含量均较高。在电镜下观察到,这两种愈伤组织细胞具有类似的超微结构特征：细胞高度液泡化;叶绿体发育成熟,光合膜系统结构发达,基质浓厚且含有质体小球;微体具有典型的晶格结构,常与叶绿体紧密相靠。黄色、质地致密、生长缓慢的愈伤组织中甜菊糖苷含量较低,其细胞内质体富含淀粉粒,只有少量分散的片层结构,有的质体甚至完全被淀粉粒所充塞。黄色、质地疏松、生长快速的愈伤组织中甜菊糖苷含量最低,其细胞内质体结构简单,片层稀少。质体的发育和液泡的分化与甜菊糖苷的积累密切相关。愈伤组织具有较高的甜菊糖苷含量在于愈伤组织细胞的组织化以及细胞的高度液泡化并具有发育成熟的叶绿体。     

高效液相色谱法测定甜菊糖苷中甜菊醇的含量

建立高效液相色谱法测定甜菊糖苷中甜菊醇的含量。色谱条件:色谱柱为Phenomenex C18(4.6 mm×250 mm,5μm);流动相为乙腈-水(50∶50);流速1.0 mL/min;检测波长213 nm;柱温30℃;进样量10μL。线性范围为1.046μg/mL~52.3μg/mL(r=0.9997),加标平均回收率为96.60%,RSD为0.51%(n=6)。本方法准确度高、精密度高、重复性好、简捷易操作,可以作为甜菊糖苷中甜菊醇含量的测定方法。     

甜菊糖苷积累与其生物合成基因表达的关系

为探究甜叶菊叶片中甜菊糖苷积累与其合成途径上关键基因表达的关系,本研究分别检测了鑫丰3号苗期不同冠层和3个不同品种甜叶菊(守田3号、江甜3号、谱星1号)收获期混合叶片样品中多种糖苷的含量,同时定量检测对应样品中甜菊糖苷合成关键基因的表达水平。结果显示,总糖苷在鑫丰3号顶叶中最高,底叶中最低,而多数检测基因(6/8)表达水平也在顶叶最高底叶中最低;单一糖苷甜菊苷在顶叶中积累最高,而其催化酶编码基因Sr UGT74G1表达也在顶叶中最高;莱鲍迪苷A则在底叶中积累最多,其催化酶编码基因Sr UGT76G1表达水平也在底叶中表达最高。3个品种相比,总糖苷和莱鲍迪苷A的积累在江甜3号中最高,谱星1号中最低;甜菊苷的积累在守田3号中最高,江甜3号中最低,但基因表达水平与糖苷积累趋势一致的类似结果并未在不同品种间出现。由此可知,甜菊糖苷合成基因的表达水平可以影响总糖苷的积累,且在同一甜叶菊品种中单一糖苷合成调控基因的表达水平可以反映其调控的单糖苷的积累量。     

NaCl胁迫对甜菊不同品种幼苗生长的影响

采用基质培养法,用含3.0、3.5、4.0、4.5和5.0 g·L-1NaCl的Knop营养液进行胁迫处理,对5个甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)品种幼苗的生长指标及其耐盐性进行了分析和评价.结果表明:在NaCl胁迫条件下,5个品种幼苗地上部分和地下部分的干质量、株高、根长、叶片数、叶片长度、叶片宽度以及主茎节数和分枝数等生长指标均低于对照,且随NaCl质量浓度的提高总体上呈逐渐降低的趋势,但不同品种各指标的降幅存在明显差异.NaCl胁迫对'中山3号'和'守田2号'幼苗地上部分和地下部分的干质量影响较小,对'中山2号'和'守田3号'幼苗地上部分和地下部分的干质量有较大影响.在NaCl胁迫条件下,5个甜菊品种幼苗的根冠比均大于对照;'中山2号'和'守田3号'幼苗的根冠比随NaCl质量浓度的提高呈先增大后减小的趋势,并在4.0 g·L-1 NaCl胁迫条件下达到最大;其他3个品种的根冠比均随NaCl质量浓度的提高呈现缓慢增加的趋势.NaCl胁迫对根长的抑制作用小于株高,对叶片长度的影响小于叶片宽度.相关性分析结果表明,甜菊幼苗的叶片数和分枝数与地上部分干质量的相关性显著,是导致地上部分干质量下降的重要原因.根据实验结果,供试甜菊品种按耐盐性从强至弱依次排序为 '中山3号'、'守田2号'、'中山4号'、'守田3号' 和'中山2号',其中'中山3号'和 '守田2号'耐盐性较强且各项生长指标均相对良好,可作为优良的甜菊耐盐种质资源进行深入研究.     

基于作物生长监测诊断仪的双季稻叶片氮含量和氮积累量监测

为了验证作物生长监测诊断仪(CGMD)监测双季稻氮素营养指标的准确性和适用性,构建基于CGMD的双季稻叶片氮含量(LNC)和氮积累量(LNA)的监测模型。选用8个不同早、晚稻品种,设置4个不同施氮水平,利用CGMD采集冠层差值植被指数(DVI)、归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI),同步利用ASD FH2高光谱仪采集冠层光谱反射率,并计算DVI、NDVI和RVI;通过比较CGMD和ASD FH2采集的冠层植被指数变化特征,验证CGMD的测量精度,构建基于CGMD的LNC和LNA监测模型,并利用独立试验数据对模型进行检验。结果表明: 早、晚稻LNC、LNA、DVI、NDVI和RVI随施氮水平的增加而增大,随生育进程的推进呈先升后降的趋势;CGMD与ASD FH2采集的DVI、NDVI和RVI间拟合的决定系数(R²)分别为0.9350、0.9436和0.9433,表明CGMD的测量精度较高,可替代ASD FH2采集冠层植被指数。基于CGMD的3个冠层植被指数相比,NDVI_CGMD与LNC的相关性最高,RVI_CGMD与LNA的相关性最高;基于NDVI_CGMD的指数模型可较准确地预测LNC,模型R²为0.8581～0.9318,模型检验的均方根误差(RMSE)、相对均方根误差(RRMSE)和相关系数(r)分别为0.1%～0.2%、4.0%～8.5%和0.9041～0.9854;基于RVI_CGMD的幂函数模型可较准确地预测LNA,模型R²为0.8684～0.9577,模型检验的RMSE、RRMSE和r分别为0.37～0.89 g·m^-2、6.7%～20.4%和0.9191～0.9851。与化学分析方法相比,利用CGMD可便捷准确地获取早、晚稻的LNC和LNA,在双季稻丰产高效栽培和氮肥精确管理中具有应用价值。     

不同氮素形态和配比对菘蓝根的生长及含氮成分含量和总量的影响

以来源于安徽亳州、甘肃张掖、安徽阜阳、山西运城和陕西商洛的5个种源菘蓝( Isatis indigotica Fort.)为实验材料,采用田间试验法对不施氮素(对照),仅施用NO3--N(T1)或NH4+-N(T2),混合施用氮素也n(NH4+-N)：n(NO3--N)=75：25(T3)、n(NH4+-N)：n(NO3--N)=50：50(T4)和n(NH4+-N)：n(NO3--N)=25：75(T5)页以及仅施用CO(NH2)2(T6)条件下各种源菘蓝的单株根鲜质量和干质量,根折干率,根中游离总氨基酸、可溶性蛋白质和总氮含量,以及单株根中游离总氨基酸、可溶性蛋白质和总氮总量的差异进行了比较分析。结果表明：在同一施氮条件下不同种源间菘蓝根的各项指标均有一定差异;而与各自的对照相比,不同施氮条件下同一种源菘蓝根的各项指标也有一定差异。总体来看,安徽亳州和山西运城种源菘蓝根的生长指标均在T6组中较高,甘肃张掖种源根的生长指标则在T2组中相对较高,安徽阜阳种源根的生长指标在T5组中最高,陕西商洛种源根的生长指标在T4组中较高。各施氮条件下安徽亳州种源菘蓝的单株根中游离总氨基酸、可溶性蛋白质和总氮总量均低于其对照,并在T6组中相对较高;甘肃张掖和陕西商洛种源根的上述3项指标分别在T2和T3组中最高,而安徽阜阳和山西运城种源根的上述3项指标则分别在T5和T1组中较高。研究结果显示：不同氮素形态和配比对菘蓝根生长和根中含氮成分积累的影响效应存在种源间的差异,并且对同一种源根生长和根中含氮成分积累有益的氮素形态和配比也不同。因此,为了获得高产优质的板蓝根药材,建议在菘蓝的栽培过程中针对不同种源采取适宜的施氮措施,并兼顾生长量和有效成分含量。     

Cd对不同种类植物生长和养分积累的影响

溶液培养法研究了不同活度Cd2 对4种植物卷心菜、黑麦草、玉米和白三叶草生长和养分积累的影响．结果表明,随Cd2 活度增加,4种植物的生长速率和干物质产量均下降．白三叶草对Cd2 最敏感;黑麦草和玉米耐性较强;卷心菜在高ACd2 时敏感．Cd2 对Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、P、S等养分积累的影响因植物种类而异．Cd2 降低Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg等的积累．P在4种植物中和S在除卷心菜外的3种植物中的积累比对照增加．卷心菜和白三叶草对Cd毒敏感性差异与Fe、Mn、Ca、Mg的积累受Cd2 影响程度不同密切相关．     

光照强度对砂仁生长和干物质积累的影响

栽在实验地上的药用植物阳春砂仁(Amomum villosum),采用人工整株结合竹篱笆遮荫造成16％、38％和74％的自然光照强度条件,定期定株测定各种指标,结果表明: 1.38％自然光强下,砂仁的株高、叶数、茎和球茎粗度都比16％和74％自然光强下的大,16％自然光强下的最小(图1)。     

甜菊不同叶龄细胞结构及其甜菊糖甙含量分布的研究

本文报道甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)不同叶龄细胞结构与甜菊糖苷含量分布。应用电镜技术观察表明,现蕾期成叶细胞内具有内含物丰富的巨大液泡,这些内含物呈大小不一的颗粒或小泡。应用差速离心法,对甜菊成叶的叶肉细胞进行亚细胞分离,并对各部分进行甜菊糖苷的提取与微量测定。结果表明,甜菊糖苷主要存在于12000g的上清液(这部分主要包括液泡内含物和可溶性细胞质)。结合细胞结构和细胞化学研究结果,表明细胞质是合成UDPG的主要场所,在甜菊糖苷合成中具有重要作用。对不同叶龄叶片甜菊糖苷测定表明,现蕾期成叶的甜菊糖苷含量最高。从甜菊不同叶龄细胞结构和甜菊糖苷含量测定结果,现蕾期是甜菊叶片收割的最适时期。     

甜菊醇糖苷生物合成关键基因的导入和鉴定分析

甜叶菊（Stevia rebaudiana Bertoni）生产的甜菊醇糖苷因具有高甜度、低热能、不参与人体内代谢兼具保健功能等特点,被誉为最有发展前途的新糖源。从甜叶菊叶片克隆了甜菊醇糖苷生物合成途径中的关键基因SrUGT85C2、SrUGT91D2m和SrUGT76G1,构建植物基因过量表达载体,以单独或组合的形式将这些基因导入到甜叶菊中,获得转基因植株。与野生型对照植株相比,单独导入SrUGT85C2的转基因植株中甜菊醇单糖苷含量提高,总糖苷、莱包迪苷A含量及占比没有明显变化;单独导入SrUGT91D2m的转基因植株中甜菊醇单糖苷含量显著降低,而甜菊醇双糖苷含量显著增加;单独导入SrUGT76G1的转基因植株中,总糖苷含量显著提高,莱包迪苷A含量达到10%以上,比对照提高了2倍,而甜菊糖苷含量减少了一半。3个基因组合同时导入的转基因甜叶菊植株与单独导入SrUGT76G1的转基因甜叶菊植株类似,其总糖苷、莱包迪苷A含量及其占比均显著提高。这些结果为以后通过分子生物学技术来调控甜菊醇糖苷生物合成关键基因的表达,培育莱包迪苷A含量高的高品质甜叶菊新品系提供了理论依据和技术方法。     

甜菊含甙量的变异及R－A型良种的选育

从甜味成分种类及含量的不同,研究甜菊（ＳｔｅｖｉａｒｅｂａｕｄｉａｎａＢｅｒｔｏｎｉ）实生群体和单株无性系的变化,从中选育优质甜味成分含量高的良种。主要结果：（１）在实生群体中,丰产株型（圆纺锤形株）占７．３％,其中,优质甜味成分Ｒ－Ａ含量超过Ｓｔ含量的Ｒ－Ａ型株占１０．９６％,它们的Ｒ－Ａ含量变幅为３．３～１２．０％。（２）Ｒ－Ａ型良种Ｊ－２单株无性系在繁殖达２０００万株时,叶片大小和含甙量均存在极显著差异,Ｒ－Ａ含量变幅为４．５～１２．２％。（３）从Ｒ－Ａ含量为３．８６％的实生群体中选出Ｒ－Ａ含量为７．０４～１２．０３％的单株及从Ｒ－Ａ含量为９．１０％的良种单株无性系中选出Ｒ－Ａ含量为１０．１５～１２．１５％的单株,它们的Ｒ－Ａ含量均大幅度提高。     

Impact of nitrogen supply on growth,steviol glycosides and photosynthesis in Stevia rebaudiana Bertoni

This work investigated the agronomic, physiological and biochemical response of Stevia rebaudiana Bertoni grown under different nitrogen (N) rates. A pot trial in open air conditions was set up in 2012 with the aim to evaluate the effect of four N rates on the biometric and productive characteristics, steviol glycoside (SG) content as well as on leaf gas exchanges, chlorophyll fluorescence, photosynthetic pigments, Rubisco activity and N use efficiency. N deficiency caused a decrease in leaf N content, chlorophylls and photosynthetic CO₂ assimilation, resulting in a lower dry matter accumulation as well as in reduced SG production. The application of 150 kg N ha^? 1 seems to be the most effective treatment to improve rebaudioside A (Reb A) content, Reb A/stevioside ratio, photosynthetic CO₂ assimilation, stomatal conductance, N use efficiency, ribulose-1,5-bis-phosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) and PSII efficiency. The results demonstrate that by using an appropriate N rate it is possible to modulate the SG biosynthesis, with a significant increase in the Reb A content and in the ratio between Reb A and stevioside. This finding is of great relevance in order to obtain a raw material designed to meet consumer needs and bio-industry requirements for high-quality, Reb A content, and safe and environmentally friendly products.     

甜菊不同杂交组合结实率及其F1代萌发和生长及对NaCl耐性的比较

以甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)的耐盐性较强品种‘中山3号’和‘守田2号’及R-A高含量品种‘中山4号’和‘守田3号’为亲本配置7个杂交组合并获得杂交种子,对种子结实率和发芽率及F1代幼苗的存活率进行统计分析,在此基础上采用砂培和水培方法比较了亲本及F1代扦插苗对NaCl胁迫的耐性.结果表明:品种间杂交组合的结实率均显著高于同系列品种间杂交及自交组合,其中‘守田2号’ב中山3号’杂交组合的结实率最高,为74.9％;7个杂交组合F1代的种子发芽率为63.8％ ～ 89.0％,差异明显;‘守田2号’ב中山4号’杂交组合F1代幼苗存活率相对较低(79.80％),其他杂交组合F1代幼苗存活率均在93％以上.砂培条件下,用100 mmol·L-1NaCl胁迫7d,各杂交组合F1代扦插苗的存活率差异不显著;随NaCl胁迫时间的延长各杂交组合F1代扦插苗的存活率均明显下降;胁迫28 d,‘守田2号’ב守田 3号’杂交组合以及‘中山3号’自交组合F1代扦插苗的存活率显著高于其他杂交组合.水培条件下,用100、150、200和250 mmol·L-1 NaCl胁迫14 d,‘守田2号’ב中山3号’、‘中山3号’ב守田2号’和‘中山3号’ב守田3号’3个杂交组合F1代扦插苗的存活率均显著高于其耐盐亲本及其他杂交组合.研究结果说明:通过杂交提高甜菊耐盐能力是可行的,而亲本的耐盐能力及亲本配置对杂交后代目标性状有较大影响;‘中山3号’ב守田2号’、‘守田2号’ב中山3号’和‘中山3号’ב守田3号’是耐盐性较强的甜菊优良杂交组合.     

The Fertilization and Early Development of Embryo and Endosperm in Stevia rebaudiana Bertani

The mature embryo sac is surrounded by endothelium tapetum. It is composed or an egg apparatus, one central cell with secondary nucleus, and 1–6 antipodal cells. About the 6th hour after pollination, female and male nuclei fuse with each other. The syngamy occurred almost simultaneously with the fusion of an other sperm nucleus and the secondary nucleus, but the velocity of the latter is faster than that of the syngamy. The fertilization of Stevia rebaudiana Bertani belongs to the premitotic type. About the 8th hour after pollination, primary endosperm nucleus is in mitosis, its dividing orientation may parallel or at right angle to the long axis of the embryo sac, and gives rise to two initial endosperm cells. The first five divisions of the endosperm cells are of synchronism. At the stage of heart-shaped embryo, the endosperm cells show the signs of digestion and absorbed. The endosperm development is of the cellular type. About the 10th hour after pollination, zygote divides for the first time. The division of the zygote is always transverse. The embryo development conforms to the Asterad type.     

Effects of plant-growth-promoting rhizobacteria and arbuscular mycorrhizal fungus on plant growth,stevioside, NPK,and chlorophyll content of Stevia rebaudiana

Stevia rebaudiana Bertoni is a unique medicinal plant which is mostly utilized as a sugar substitute for diabetic patients. In this research, regenerated plantlets of stevia in tissue culture is transferred to pots in greenhouse and inoculated with plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPRs) (Bacillus polymixa, Pseudomonas putida, and Azotobacter chroococcum) and arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) (Glomus intraradices). The results showed that in comparison to control, inoculation with a single microorganism, significantly increased root and shoot biomass as well as stevioside, chlorophyll, and NPK content in plants. However, such increased effects have been found to be further enhanced significantly due to dual compatible mixtures of inoculants resulting from their strong synergistic relationships among themselves. All growth parameters recorded the highest in 60-days-old plants in the treatment of Glomus+Azotobacter and followed with Glomus+Bacillus and Azotobacter+Pseudomonas treatments, respectively. Furthermore, high-performance liquid chromatography (HPLC) chromatograms revealed that the highest stevioside content have been produced in same treatments. Triple treatments had less positive effects compared to dual inoculations. Probably competence between microorganisms in triple inoculations has reduced their efficiency. Thus, suitable combination of mycorrhizal fungi and PGPR as biotic elicitors can enhance growth and stevioside content in tissue culture-regenerated plantlets of stevia.     

低能碳、氮离子对甜叶菊萌发率、生长量及过氧化物酶的影响

以经过碳、氮（75×10     

不同倍性罗汉果果实的生长与甙类含量动态变化规律的研究

对不同倍性罗汉果果实的生长动态、甙类含量动态及其变化规律的研究。结果表明:多倍体与二倍体果实的生长和甙类动态变化规律基本一致。果实的生长动态均可分为3个时期:迅速生长期(1～20 d)、缓慢生长期(20～30 d)、停止生长期(30～90 d),80 d时果实的形态达到最大值,4x>2x>3x,多倍体表现出巨大性。而甙类含量的动态随日龄的增长均表现为:苦味的甙ⅡE转化为甙Ⅲ,两者依次出现和消失;最终都转化为高甜度的甙Ⅴ,即成熟罗汉果以甙Ⅴ为主;80 d时甙Ⅴ的含量达到最大,4x>3x>2x:多倍体的甜甙含量显著提高,特别是三倍体还具有无籽的特性。     

氮磷钾肥对有柄石韦生理及绿原酸合成积累的影响

为探讨氮磷钾3种养分对有柄石韦生理及有效成分绿原酸合成积累的影响,该研究以有柄石韦组培苗为材料,分别用低养分(不施肥:N₀,P₀,K₀)、正常施肥(N:0.20 g·kg^-1,P:0.15 g·kg^-1,K:0.15 g·kg^-1)和高养分(N₁:0.40 g·kg^-1,P₁:0.30 g·kg^-1,K₁:0.30 g·kg^-1)3个浓度梯度,设置7个处理分别为NPK、N₀PK、N₁PK、NP₀K、NP₁K、NPK₀、NPK₁,测定不同处理下有柄石韦的抗性生理指标、绿原酸(CGA)含量及其合成关键酶活性。结果表明:(1)氮磷钾肥对有柄石韦的抗性生理有显著的影响,超氧化物歧化酶(SOD)在高氮和低钾处理中活性显著增加,而3种养分的低浓度和高浓度处理均会导致过氧化氢酶(CAT)活性显著上升。(2)不同养分水平氮、磷和钾对有柄石韦CGA含量存在显著影响,正常施肥的CGA含量最高,达到12.92 mg·g^-1; 高钾施肥的CGA含量最低,为7.79 mg·g^-1; 钾肥对CGA含量影响最显著。(3)CGA合成关键酶活性在不同施肥处理中差异显著,CGA含量与奎宁酸羟基肉桂酰转移酶(HQT)和4-香豆酰辅酶A连接酶(4CL)活性呈显著正相关,与莽草酸羟基肉酰转移酶(HCT)活性显著负相关,HQT、4CL和HCT是导致CGA含量差异的关键因素。该研究结果为有柄石韦药材的人工栽培提供了理论依据。     

不同施肥处理对曼地亚红豆杉‘Hicksii’生长和紫杉醇含量的影响

采用L9（3^4）正交实验设计,研究了温室盆栽和田间栽培条件下,不同氮、磷、钾施用水平对曼地亚红豆杉‘Hicksii’（Taxus media‘Hicksii’）生长及紫杉醇含量的影响。结果表明,不同的氮、磷、钾施用水平对曼地亚红豆杉‘Hicksii’盆栽苗和田间栽培苗的生长量、枝叶产量和紫杉醇含量有显著影响,影响效应从大至小依次为氮、磷、钾。根据生长综合指标确定最有利于曼地亚红豆杉幼苗生长的氮、磷、钾施用量分别为400、66和200mg·L^-1;最有利于紫杉醇积累的氮、磷、钾施用量分别为200、66和133mg·L^-1。此外,曼地亚红豆杉‘Hicksii’田间栽培苗的生长量、枝叶产量和紫杉醇含量显著高于盆栽苗。