桉树枝瘿姬小蜂危害对桉树次生代谢产物含量的影响

通过对24个桉树品系遭受桉树枝瘿姬小蜂危害前后次生物质含量单宁和类黄酮含量动态变化研究,结果表明桉树品系遭受枝瘿姬小蜂危害后,叶片内类黄酮含量明显上升,高感品系类黄酮含量和增长变幅明显低于其他抗性类型的品系;而桉树叶片内单宁含量的动态变化规律表现为：高抗品系单宁含量明显高于高感品系,但随着进入小蜂危害期,其叶片内单宁含量出现一定程度下降,随后升高。次生物质的动态变化在不同抗性品系间差异显著,表明桉树叶片内单宁和类黄酮含量与抗枝瘿姬小蜂有显著关系,可作为检测桉树对枝瘿姬小蜂抗性的指标。     

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。     

Tallow tree allocates contrasting secondary chemicals in response to varying environments along elevational gradients

了解树木如何沿海拔梯度调节多种类型的次生代谢产物对于阐明植物如何采用生理和生态策略来应对各种生物及非生物环境变化至关重要。本研究旨在探索乌桕如何分配不同的次生代谢产物来响应海拔梯度上的环境变化。我们在中国沿海拔梯度对乌桕不同取食类型的植食性昆虫及其对乌桕叶片的危害率进行了野外实地调查，并对健康叶片和虫害叶片中的次生代谢产物(单宁和黄酮类)进行了测定分析。研究结果表明，乌桕叶片被危害(咀嚼或潜叶式危害)的可能性随海拔的升高而减小。遭受虫害叶片和未遭受虫害的健康叶片中黄酮类化合物的浓度随海拔梯度变化呈现相反的趋势，即随着海拔的升高，健康叶片和遭受虫害叶片受不同的生物和非生物因素驱动，健康叶片中黄酮类化合物浓度增加，而遭受虫害叶片中黄酮类化合物浓度下降，其中槲皮苷对黄酮类化合物随海拔梯度变化的贡献最大。单宁浓度随海拔梯度的变化未发生显著变化，高海拔地区乌桕健康叶片中单宁与黄酮类化合物的比例与低海拔相比相对较低。我们的研究揭示了沿海拔梯度昆虫植食性以及不同植物次生代谢产物的变化趋势，并强调了在理解植物的生理和生态策略中同时考虑多种次生代谢物质的重要性。     

高浓度臭氧对蒙古栎叶片酚类物质含量和总抗氧化能力的影响

采用开顶箱(OTC)法,研究了高浓度臭氧(80±8 nmol·mol^-1)熏蒸处理对蒙古栎叶片 中总酚、类黄酮、单宁及丙二醛(MDA)含量的影响,使用1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH) 法测定了蒙古栎叶片的总抗氧化能力.结果表明:蒙古栎叶片中总酚、类黄酮、缩合单宁和MDA的含量都有所增加,其中总酚和缩合单宁含量分别增加了48.17%和26.77%,差异显著（P<0.05）;类黄酮和MDA含量分别增加了24.66%和5.26%,差异不显著(P＞0.05);蒙古栎叶片总抗氧化能力显著增强(P<0.05),且与叶片中总酚和缩合单宁含量呈显著的正相关关系.     

CO2浓度升高和模拟氮沉降对青川箭竹叶营养质量的影响

通过研究大熊猫主食竹之一的青川箭竹(Fargesia rufa Yi)叶营养质量对CO2浓度升高和模拟氮沉降的响应,预测在气候变化下箭竹和大熊猫之间的取食关系,以期为大熊猫的长久保护提供科学参考.利用人工环境控制生长室对青川箭竹幼苗进行了1个生长季节的大气CO2浓度和施氮处理:(1)CON(对照,不添加N和环境CO2浓度),(2)EC(环境CO2浓度+350μmol/mol、不添加N),(3)EN(添加5gNm-2a-1、环境CO2浓度),(4)ECN(环境CO2浓度+350 μmol/mol、添加5 g N m-2 a-1).结果表明:EC处理对青川箭竹叶片的C含量无显著影响,但降低了叶片中N和P含量,从而导致C:N增加,而N:P没显著变化.另外,EC处理增加了叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉、蔗糖和果糖的含量,但降低了木质素和纤维素含量.同时,EC也明显增加了叶片中防御物质单宁的含量.另一方面,EN处理显著降低了叶片中C的含量,并增加了N的含量,但没有改变P的含量,从而C:N减小,而N:P增加.EN显著提高了箭竹叶片可溶性蛋白、可溶性糖和木质素含量,减少了淀粉和纤维素,但对单宁无明显影响.ECN减少了箭竹叶的单宁和N、P的含量,但显著增加了叶的可溶性蛋白、可溶性糖、果糖、蔗糖和淀粉含量.大气CO2浓度升高和氮沉降对叶的N、单宁、可溶性糖和淀粉含量具有显著的交互作用.在未来气候变化情景下,箭竹叶营养质量提高将可能影响叶的生物化学过程以及箭竹-大熊猫之间的取食关系.     

基于代谢组学的两种罗布麻叶片类黄酮和酚酸成分分析

目的：类黄酮和酚酸物质是罗布麻中主要的活性物质,鉴定不同罗布麻品种中类黄酮和酚酸代谢物成分并比较代谢物含量差异,为有效利用罗布麻属药用资源提供理论依据。方法：以罗布麻和大麻状罗布麻叶片为材料,利用液相色谱质谱联用技术（LC-MS）检测次级代谢物成分并进行分析。结果：2种罗布麻中共检测出275种类黄酮和194种酚酸物质;PCA分析表明2种罗布麻的代谢物种类相似,但含量存在较大差异,结合OPLS-DA筛选出124种显著差异代谢物,其中有80种类黄酮和44种酚酸;富集分析发现,共有10条代谢通路被显著富集,主要体现在苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成以及黄酮和黄酮醇生物合成等途径。结论：2种罗布麻药用成分种类相似,可为大麻状罗布麻作为药用植物开发提供理论依据。     

红树植物秋茄类黄酮代谢及其抗氧化活性对高盐胁迫的响应

以红树植物秋茄为试验材料,设置不同浓度NaCl(0、200和500mmol·L-1)处理的砂培实验,应用qRTPCR分析秋茄叶片中类黄酮物质合成上游的4个关键酶基因——苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)、肉桂酸羟化酶基因(C4 H)、4-香豆酰辅酶A连接酶基因(4CL)和查尔酮合成酶基因(CHS)的转录水平,并对关键酶活性进行了分析,同时测定了幼苗生物量、钾钠离子含量、类黄酮含量及其抗氧化活性,以探讨秋茄耐盐性与类黄酮物质的关系,为揭示木本植物耐盐机制奠定基础。结果显示:(1)在盐处理条件下,秋茄叶片中PAL、4CL、C4 H和CHS4个关键酶基因的转录水平显著上调,PAL、4CL、C4H酶活性和CHS含量随着盐浓度的增加而明显上升。(2)与对照相比,秋茄根、茎、叶干重在盐处理3d和15d后均无显著变化,而秋茄株高仅在200mmol·L-1盐处理15d后显著增加,其余浓度和时间均未发现有显著性变化。(3)随着盐浓度的升高,秋茄叶片类黄酮含量显著增加,K+/Na+明显下降,丙二醛含量显著降低,活性氧自由基清除率显著增加。研究表明,盐处理加强了秋茄叶片中类黄酮代谢过程中相关酶基因的表达,类黄酮物质的累积有助于其抗氧化能力的提高,进而提高秋茄的抗盐性,维持盐胁迫下秋茄的正常生长。     

温带森林阔叶植物幼苗叶经济谱及其与防御性状的关系

植物叶片功能性状之间的权衡关系一直是生态学研究的热点问题。其中叶经济谱相关性状的研究较多, 但叶片防御性状方面的研究, 尤其是幼苗阶段的研究较少。该研究以黑龙江凉水国家级自然保护区典型阔叶红松(Pinus koraiensis)林和谷地云冷杉林内共有的8种阔叶乔木和11种阔叶灌木物种的幼苗叶片为研究对象, 通过测定5个叶经济谱性状和4个叶片防御性状, 分析了叶性状在不同生活型、林型间的差异以及性状之间的协调关系。结果表明: 所有叶片性状在乔木和灌木幼苗之间不存在显著差异, 谷地云冷杉林中的幼苗的叶总酚含量和单宁含量显著高于阔叶红松林中的幼苗, 其原因为谷地云冷杉林林下光照强度弱于阔叶红松林, 且空气和土壤湿度较高, 该环境更有利于自然天敌的聚集, 可能有更强的天敌破坏效应, 而这种更强的生物相互作用反过来驱动幼苗提高其防御能力; 幼苗叶绿素含量与比叶面积呈极显著正相关关系, 与叶氮含量、叶磷含量呈显著正相关关系; 幼苗叶氮含量与叶磷含量呈显著正相关关系; 幼苗叶防御性状之间呈显著正相关关系; 幼苗叶绿素含量与叶总酚含量、单宁含量和类黄酮含量呈显著负相关关系, 叶氮含量与叶总酚含量、单宁含量呈显著负相关关系, 与类黄酮含量呈极显著负相关关系; 说明幼苗叶经济谱性状与防御性状之间存在权衡关系, 即对叶片碳代谢性状的更多投资意味着对叶防御性状更少的投资; 乔、灌木幼苗具有相似的资源利用策略。     

高山森林林窗位置和附生植物去除对倒木总酚和缩合单宁含量的影响

倒木分解是森林生态系统中重要的养分循环过程,倒木中的难分解物质对土壤有机质积累具有积极作用。但关于森林林窗和附生植物对倒木难分解物质含量的影响还不清晰。为了理解林窗更新及附生植物生长对倒木总酚和缩合单宁含量的影响,2013年8月在川西高山原始森林进行样地布置,在进行3年附生植物去除处理后,2016年8月在不同林窗位置（林窗、林缘和林下）下两种处理（附生植物去除和保留）不同腐解等级（I-V）进行岷江冷杉（Abies faxoniana）倒木不同结构（心材、边材和树皮）样品采集,分析其总酚和缩合单宁含量。结果表明：树皮总酚和缩合单宁含量显著高于心材和边材,树皮总酚和缩合单宁含量随腐解等级变化差异不显著;森林林窗对Ⅲ-V腐解等级心材和边材总酚含量具有显著影响,但对心材和边材缩合单宁影响差异不显著,林窗对倒木树皮总酚和缩合单宁含量影响差异极显著且两者含量特征均表现为林窗 > 林缘 > 林下;附生植物去除处理降低了心材缩合单宁和边材总酚含量,增加了倒木边材缩合单宁含量。附生植物去除处理对树皮影响和林窗位置存在交互作用,林缘和林下的倒木附生植物去除显著降低了树皮总酚和缩合单宁含量。此外,不同林窗位置的温度差异是导致树皮总酚和缩合单宁含量变化的主要原因,附生植物去除对倒木pH的影响也可能是影响倒木总酚和缩合单宁含量的原因之一。由此可见,高山森林林窗更新及附生植物生长会显著影响倒木难分解物质含量变化特征,为进一步了解倒木分解过程在养分循环及对环境的响应提供了新的角度。     

低温促进毛竹叶片类黄酮合成及相关基因的表达模式分析

类黄酮在植物耐低温胁迫方面发挥着重要作用,为揭示低温对毛竹(Phyllostachys edulis)叶片中类黄酮合成的影响,采用分光光度法测定了不同生长时期和低温胁迫下毛竹幼苗叶片中的类黄酮含量,通过生物信息学方法对毛竹类黄酮早期生物合成关键酶基因进行了鉴定,并用q PCR方法分析了其表达模式。结果表明,随着叶片的生长,类黄酮含量呈现先升高后降低的趋势,而低温下,功能叶片中类黄酮含量则呈现上调趋势,且在8 h时达极显著水平。在毛竹基因组中鉴定了类黄酮早期生物合成3个酶基因家族共29个成员,包括20个查尔酮合酶基因(Pe CHSs)、8个查尔酮异构酶基因(Pe CHIs)和1个黄酮-3-烃化酶基因(Pe F3H1),这些基因的启动子中均含有响应低温及其他非生物胁迫的调控元件。Pe CHSs倾向在根和叶中表达,而PeCHIs为组成型表达。在不同生长时期的叶片中,仅PeCHS1表达与类黄酮的含量变化趋势一致;而低温胁迫下,3个PeCHSs、2个PeCHIs和PeF3H1在功能叶片中呈上调表达,与类黄酮含量变化趋势一致。因此,毛竹可能通过提高类黄酮早期生物合成酶基因的表达量促进类黄酮的合成来...     

Invasive plant population and herbivore identity affect latex induction

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Species-specific herbivore–herbivore interactions and plant responses to sequential attack by multiple herbivores on a perennial woody plant

When plants are sequentially attacked by multiple herbivores, herbivore identity and host specialization can greatly influence the patterns of herbivore–herbivore and plant–herbivore interactions. However, how prior herbivory and the resulting induced plant responses potentially affect subsequent herbivores deserves further investigation. In this study, we conducted a common-garden experiment that manipulated sequential herbivory by the specialist caterpillar Gadirtha fusca Pogue (Lepidoptera: Nolidae) and the generalist caterpillar Spodoptera litura (Fabricius) (Lepidoptera: Noctuidae) on Chinese tallow, Triadica sebifera (L.) Small (Euphorbiaceae). We tested how prior exposure to herbivores with different levels of host specialization affected the performance of subsequently arriving con- and heterospecifics, as well as plant growth and defense responses under subsequent herbivory. We found that prior exposure to the specialist G. fusca facilitated the performance of subsequent conspecifics, resulting in a significant decrease in the growth (height and stem diameter at ground level) of tallow plants. However, prior exposure to the generalist S. litura did not affect the feeding of subsequent con- or heterospecifics or the growth of tallow plants. Sequential herbivory by specialist and generalist conspecifics resulted in lower levels of tannins and flavonoids, respectively, in leaves of tallow plants, whereas sequential herbivory by the two species did not affect the levels of tannins or flavonoids, compared to a single damage event. We conclude that herbivore species-specific plant responses appear to be more important than herbivore identity or specialization in determining herbivore–herbivore interactions and plant responses to sequential herbivore attack.     

构树叶性状分化的生态功能初步研究

叶性状分化在自然界中较为普遍,不同的叶性状特征与植物对资源获得及利用效率密切关联,反映了植物适应特定环境所形成的生存对策。叶性状分化的生态功能一直以来备受生态学家和进化生物学家的广泛关注。自然界构树(Broussonetia papyifera)在个体发育过程中出现全缘叶和裂缺叶的分化,但其生态功能尚不清楚,推测两者的叶型分化是构树对虫害规避的结果。为了探讨构树叶性状分化对应的可能生态功能,该研究采用野外监测和室内分析的方法,对构树全缘叶和裂缺叶的虫害发生率、叶面积、与抗虫有关的酚类物质(总酚、缩合单宁、黄酮)含量进行了比较。结果表明:(1)相对于裂缺叶,全缘叶虫害发生率显著增加,全缘叶虫害发生率是裂缺叶的两倍。(2)自然条件下,全缘叶叶面积显著高于裂缺叶,增加了约44个百分点。(3)自然条件下,裂缺叶中总酚、缩合单宁、黄酮含量均显著高于全缘叶,分别提高了6.0%、4.2%和16.2%。(4)除黄酮外,虫害处理下裂缺叶中总酚、缩合单宁含量显著高于全缘叶,均提高了约5.0%。(5)人为移除部分叶片,裂缺叶中总酚、缩合单宁、黄酮含量均显著高于全缘叶,分别提高8.0%、1.6%和25.4%。这说明构树全缘叶和裂缺叶中酚类物质含量对外来损伤响应不一致,裂缺叶虫害发生率较全缘叶低可能由于两种类型叶片中酚类物质含量存在差异所引起。     

额济纳绿洲胡杨（Populus euphratica）酚类物质含量和分布及其与土壤水分的关系

采用分光光度法测定了额济纳绿洲胡杨(Populus euphratica)的披针形叶、卵圆形叶、嫩枝、枝(D《5 mm)、枝(5～10 mm)、主干树皮、根(D《2 mm)、根(2～5 mm)和根(5～10 mm)9类器官中的总酚、黄酮和缩合单宁含量.结果表明,总酚含量较高的器官为皮(27.93 mg/s),叶、根、枝中总酚含量分别为17.64 mg/g(两类叶均值)、16.72mg/g(三类根均值)、12.19 mg/g(三类枝均值);黄酮含量较高的器官为皮(51.30 mg/g),叶、根、枝中黄酮含量分别为28.45 mg/g(两类叶均值)、39.99 mg/g(三类根均值)、23.67 mg/g(三类枝均值);根中缩合单宁含量较高,三类根均值为22.10 mg/g,皮、叶、枝中缩合单宁含量分别为8.41 mg/g、4.03 mg/g(两类叶均值)、4.47 mg/g(三类枝均值).披针形叶和卵圆形叶中酚类物质含量没有显著性差异(P》0.05);随着枝不断成熟,嫩枝、枝(D《5mm)、枝(5～10mm)中酚类物质逐渐减少;随着根直径减少,根中缩合单宁逐渐增加,细根(D《2mm)中的缩合单宁含量最高(25.95 mg/g).分析胡杨各器官中酚类物质含量与土壤水分的关系,结果表明卵圆形叶中酚类物质含量与土壤水分含量成显著负相关关系(P《0.05,总酚:r=-0.949;黄酮:r=-0.923;缩合单宁:r=-0.944).研究揭示了极端干旱地区胡杨各器官中酚类物质的变化规律,及其与环境因子的相互作用关系.     

Effects of tannins on the decomposition of Chinese tallow leaves by terrestrial and aquatic invertebrates

Summary The hypothesis of this study was that tannins from Chinese tallow leaves have a negative effect upon terrestrial and aquatic reducer organisms and thereby may affect the overall rate of tallow litter decomposition. Species diversity and population size of aquatic reducers was lower in forest than adjacent grassland ponds; litter bags showed no difference in weight loss between bags which excluded reducers and those which did not. Differences in physical factors between habitats did not explain the paucity of reducers although rainfall permitted emigration of grassland organisms to forest ponds, yielding a temporary decrease in diversity.Tannin concentration in ephemeral ponds was altered by rainfall but leaching from leaves and soil continuously maintained tannin in ponds. Laboratory experiments showed that tannin was not directly toxic but inhibition of feeding caused high mortality in Asellus militaris and Crangonyx shoemackerii.Population density and reproduction of the terrestrial reducer (Armadillidium vulgare) was asynchronous with autumn leaf fall. Ground, leached leaves were consumed at much greater rate in laboratory experiments than unground, unleached leaves; in addition, mortality from starvation on the latter was high. These results suggest tallow leaves are not utilized by reducers until tannins are leached and the physical structure altered by rainfall and/or microbial action. Aquatic reducers are relatively unimportant in processing autumn leaf fall due to continual tannin leaching into ephemeral ponds from surrounding soil. Physical and microbial condition of leaves and leaching of tannin preceed spring and summer utilization by terrestrial isopods.     

接骨木化学成分及杀鼠活性初步研究

采用试管预试法初步确定了接骨木茎叶中所含化学成分,研究结果表明,其中含有生物碱、甾体成分、蒽醌及其苷类、三萜皂苷、香豆素及其苷类、酚性成分、鞣质、油脂、黄酮类化合物等化学成分。对接骨木茎叶杀鼠活性的测定表明,饵料中接骨木含量为20％时,对小白鼠的毒杀率为80％;在含量为15％时,毒杀率为30％,在含量为10％时,毒杀率为10％;以家鸡进行二次中毒试验,试验过程中无死亡现象发生．     

Leaf flavonoid content in Quercus ilex L. resprouts and its seasonal variation

Here, we provide the first report on flavonoid content in holm oak (Quercus ilex L.) leaves, analyzed by HPLC–MS/MS. Flavanols and flavonols were the predominant groups, although proanthocyanidins and many soluble tannins had a relevant presence in all leaf samples. Seasonal variation of flavonoids was determined in extracts from Q. ilex leaves during resprouting after a forest fire in two Mediterranean forests. Similar seasonal trends were observed over 2 years during the two main stress seasons (winter and summer). The most abundant flavonoid was the flavanol epicatechin, which showed similar values during the two seasons. Hexosides of the flavonols, quercetin, kaempferol and rhamnetin showed considerably higher content in winter, especially at the lowest temperatures. These variations in both forests are discussed on the basis of the chlorophyll fluorescence results obtained. Anthocyanins were found practically absent in mature leaves. Nutrient or water availability differences between sites or seasons were not related to changes in leaf flavonol-hexoside content.     

模拟昆虫取食对牛膝菊防御特征的影响

为了解入侵植物牛膝菊的入侵机理,研究其应对昆虫取食的响应,在开花前喷洒不同浓度(5、10、20 mmol·L-1)的茉莉酸甲酯(MeJA)来模拟不同程度的昆虫取食,试验结束时测定其株高、叶片数、花序数、生物量、比叶面积、叶上表皮毛密度,以及叶和花序中的缩合单宁、总酚、黄酮含量.结果表明:5 mmol·L-1 MeJA处...     

濒危植物夏蜡梅黄酮化合物薄层色谱分析

采用薄层层析法对不同居群夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)叶、同一居群夏蜡梅不同营养器官中的黄酮化合物进行分离,并以芦丁为标准品通过双波长锯齿扫描作定量分析。结果表明:不同居群夏蜡梅叶片中黄酮化合物含量以鸡窝坪居群最高,中坪居群次之,龙塘山居群最低,除双石边和白水坞两个居群差异不显著外,其它各居群间差异均达到显著水平;同一居群夏蜡梅黄酮化合物在不同营养器官中含量不同,叶片中含量显著高于其它营养器官,根、茎、一年生枝和二年生枝等4个营养器官中黄酮化合物含量差异不显著。薄层层析法分离黄酮化合物组分结果显示,除大明山居群叶片黄酮化合物为5种组分外,其它居群叶片均为7种组分;大明山居群夏蜡梅的根、茎、一年生枝和二年生枝等营养器官黄酮化合物均为6种组分,叶片中缺少Rf值为0.66的化合物。