栝楼毛状根培养与天花粉蛋白合成的研究

通过ＬＢＡ９４０２农杆菌转化,诱导出了栝楼的毛状根;经过高压约城露碱表明,农杆菌Ｒｉ质粒上的Ｔ－ＤＮＡ已经进入栝楼细胞,并且表达合成了甘露碱经实验选出了生长速度较快的Ａ８转化根系;ＭＳ培养基,２５℃培养温度,３５０ｌｘ弱光条件有利于毛状根的生物量积累,新鲜太根的天花粉蛋一为０．５～０．６ｍｇ／ｇ。光照条件下不利于天花粉蛋白的合成。     

栝楼毛状根的生长与营养消耗动态研究

研究了栝楼毛状根在摇瓶培养条件下的生长与营养消耗规律。栝楼毛状根的生长过程可以分为四个生长阶段。生长迟滞期,缓慢生长期,快速生长期和衰亡期。在迟滞期,培养液中的蔗糖,氮,磷,钾首先被快速吸收,然后又有所回升;在缓慢生长期,培养液中的葡萄糖,果糖,氮,磷和钾的浓度开始降低,到了快速生长期,培养液中的碳源,氮,磷,钾等营养物质被快速消耗,到了衰亡期,以上的营养物质基本被消耗殆尽,Ca^2 从接种开始缓慢下降,当毛状根进入衰亡期以后,由于老化细胞的损伤而有部分钙离子外泻,栝楼毛状根的蛋白质也开始快速分泌。     

利用栝楼发根生产天花粉蛋白的研究

利用发根农杆菌 (Agrobacterium rhizogenes)菌株 R1 60 1 ,成功地从药用植物栝楼 (Trichosantheskirilowii Maxim.)中诱导出发根并建立了栝楼发根的离体培养系统。通过蛋白质印迹法对栝楼发根的天花粉蛋白进行了鉴定。利用 SDS- PAGE和 TLC扫描 ,测定出每克鲜重栝楼发根中天花粉蛋白的含量可达 8.1 6mg。     

栝楼籽核糖体失活蛋白（TCK）与天花粉蛋白（TCS）性质比较研究

建立了从栝楼种籽大规模制备核糖体失活蛋白（ＴＣＫ）的方法。进行了ＴＣＫ与天花粉蛋白（ＴＣＳ）性质比较研究。     

温度对青蒿毛状根生长和青蒿素生物合成的影响

本实验研究了不同温度(15℃～35℃)对青蒿毛状根生长和青蒿素生物合成的影响,发现25℃有利于毛状根生长,30℃促进了青蒿素生物合成。通过温度改变的二步培养技术(培养前20d温度控制在25℃,后10d温度提高到30℃),青蒿素的产量得到明显提高,高于在恒温培养时(25℃或30℃)的结果。     

药用植物栝楼的组织培养及其表达蛋白的分析

对栝楼的快速繁殖、愈伤组织的诱导与再分化,以及不同培养体系中天花粉蛋白的表达进行了初步研究。结果表明：栝楼茎切段的腋芽和顶芽在MS+0.5、1.0mg/L 6-BA培养基上可以快速繁殖;组织培养苗的叶片切块在MS+4.0mg/L 6-BA +0.2mg/L IAA的培养基上可形成愈伤组织,该愈伤组织在30d后再分化为绿苗,绿苗分化率为0.25苗/外植体;绿苗转移至MS+0.1mg/L NAA的培养基可100%生根;生根苗移栽至土壤中100%成活;移栽成活的栝楼在30d后长出小块根,并检测到天花粉蛋白的表达。     

植物激素对人参毛状根生长和皂甙含量的影响

就植物激素IAA、IBA、NAA、2,4-D对人参（Panax ginseng C.A.Meyer）毛状根生长及皂甙含量的影响进行了研究。结果表明,4种生长素在适宜的浓度下均可不同程度地促进人参毛状根的生长以及皂甙的积累,同时能影响单体皂甙的分布。NAA和IBA能显著促进毛状根的生长,其中0.500mg/L IBA能显著促进毛状根生长和总皂甙的积累。细胞分裂素6-BA在较低浓度时虽然对生长无明显的促进作用,但对皂甙积累有利,同时显著促进单体皂甙Rb1的积累,增大Rb1在总甙中所占的比例。     

植物生长物质对白英毛状根生长及薯蓣皂苷元含量的影响

利用含p Ri A4质粒的农杆菌C58C1浸染白英叶片获得能在无植物生长物质培养基上自主生长的毛状根单克隆系,且毛状根中薯蓣皂苷元含量高于野生型白英植株。在液体培养基中添加不同浓度的6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)、萘乙酸(NAA)或6-BA与NAA的结合处理白英毛状根,观察其对毛状根生长的影响,并利用高效液相色谱法(HPLC)测定毛状根中薯蓣皂苷元含量。结果表明,6-BA抑制白英毛状根的生长,且随6-BA浓度增加,抑制作用越明显,6-BA能增加白英毛状根每克干物质中薯蓣皂苷元的含量,但降低培养瓶中毛状根薯蓣皂苷元总量。NAA对毛状根的生长有促进作用,其中,经0.5 mg·L-1NAA处理的毛状根在培养30 d时干重达到同期对照的1.76倍。虽然NAA降低每克干物质中薯蓣皂苷元含量,但提高培养瓶中毛状根薯蓣皂苷元总量,薯蓣皂苷元总量最高可达0.97 mg(DW)·瓶-1,是对照整个培养过程中最大值的1.37倍。6-BA与0.5 mg·L-1 NAA的结合抑制白英毛状根的生长,同时降低每克干物质中薯蓣皂苷元的含量。     

重金属镉及其与锌组合对黄瓜毛状根生长及其抗氧化酶活性的影响

为了探讨利用黄瓜毛状根来修复重金属镉(Cd)污染的可能性, 研究了重金属Cd单独及其与锌(Zn)组合对黄瓜毛状根生长及其抗氧化酶SOD、POD活性变化的影响。结果表明, Cd≤10 mg/L仅在培养5~15 d间促进黄瓜毛状根生长, 使根增粗; 而Cd≥15 mg/L则抑制黄瓜毛状根生长, 浓度愈高抑制作用愈明显, 侧根变得短而细小。在供试的不同浓度Cd培养的黄瓜毛状根中, 除10 mg/L Cd外, 其余Cd浓度培养的黄瓜毛状根可溶性蛋白含量随着培养时间的延长而逐渐下降; 但其POD和SOD活性则随着培养时间的延长而逐渐升高。与对照(仅添加25 mg/L Zn)相比, 仅1 mg/L Cd+ 25 mg/L Zn组合在培养7~15 d期间促进黄瓜毛状根生长; 其余浓度Cd和25 mg/L Zn组合都抑制黄瓜毛状根的生长, 且Cd浓度愈高抑制作用越强, 侧根数目更少且短小, 侧根根尖变得肿胀; 同时, 除培养5 d外, 25 mg/L Zn和不同浓度Cd组合培养的黄瓜毛状根的生物量、POD和SOD活性均比单独添加对应浓度Cd培养的毛状根降低, 但其可溶性蛋白含量则较之明显提高。结果表明: 黄瓜毛状根具有较强的重金属Cd耐受能力, 高浓度Cd则抑制其生长; 而镉和锌组合会随着培养时间的延长而加重Cd对黄瓜毛状根生长的抑制作用。     

Production of Trichosanthin from the Hairy Roots of Trichosanthes kirilowii Maxim.

Hairy roots of Trichosanthes kirilowii Maxim. were successfully induced by infection with Agrobacterium rhizogenes strain R1601 and an in vitro culture system of thehairy roots was established. The presence of trichosanthin in the hairy roots of T. kirilowii was confirmed by western blotting. The yield of trichosanthin was determined to be 8. 16 mg/g fr. wt with SDS-PAGE gel electrophoresis and thin layer chromatography.     

天花粉同工凝集素－1双链的拆分和鉴定

天花粉同工凝集素－１经巯基乙醇还原,碘代乙酰胺保护,其链间二硫键被打开,但仍非共价结合在一起。我们利用尿素变性的Ｑ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ离子交换层忻分离了此凝集素的两条链。氨基酸组成测定与其他３种肽链作一比较,它们都含有较多的酸性和羟基氨基酸。蛋白质印迹显示ＴＫＬ的抗血清不仅能与ＴＫＬ－１的两条链分别反应,也能与天花粉毒蛋白及蓖麻毒蛋白的Ａ链起作用。溴化氰裂解的ＳＤＳ－ＰＡＧＥＲ肽谱表明天花粉凝集素的两条链与天花粉毒蛋白含有类似的裂解片段,在分子量１６ｋｄ左右有相同的电泳条带。ＴＫＬ－１两亚基的Ｎ末端序列已经测定,同源性比较发现其３３ｋｄ亚基的Ｎ末端序列与天花粉毒蛋白、蓖麻毒蛋白的一些肽段类似。迄今已有的证据表明ＴＫＬ与ＴＣＳ等是一些非常相关的蛋白质。     

天花粉凝集素的固定化及其应用

制备了天花粉凝集素ＴＫＬ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ４Ｂ的亲和柱,用来分离其它来源物质中与ＴＫＬ相互作用的糖复合物,发现从兔红细胞的血影细胞的抽提物中可以得到分子量为６２ｋＤ,４０ｋＤ等糖蛋白,这可能就是ＴＫＬ凝集兔红细胞的分子基础。从人及骆驼、绵羊血浆中也能得到与ＴＫＬ结合的、分子量不等的糖蛋白,进一步鉴定人血浆ＴＫＬ结合物中含有α＿１－抗胰蛋白酶等,为从血浆中分离这些糖蛋白提供了较为便利的方法。在寻找天花粉植物体内此凝集素的内源受体时,探讨了它可能的生理功能。     

藏北那曲地区草地退化动态评价

利用1982—2000年NOAA/AVHRR 第1通道、第2通道和NDVI的旬资料反演得到的藏北那曲地区历年植被覆盖度、年最大牧草鲜质量和6—9月平均改进型土壤调节植被指数,分析了近20年来那曲地区草地荒漠化的动态变化规律.结果表明：以草地荒漠化评价“基准”和5年滑动平均的方法,得到那曲地区近20年平均草地退化面积占土地总面积的43.1%,草地退化面积总体呈减少趋势,其中前10年呈减少趋势,后10年呈增加趋势,西部地区的退化面积大于其它地区.在气温、降水、潜在蒸散、水汽压、风速、日照时数、降水蒸散比和温度降水比8个气候因子中,潜在蒸散量对草地退化面积的影响最显著.     

支持物倾角对攀援植物栝楼形态和生长的影响

支持物倾角的变化将引起攀援植物“自遮荫”程度的改变 ,从而影响植物的生长和行为。以攀援植物栝楼 ( Trichosantheskirilowii)为材料 ,通过实验生态学的方法 ,研究了 4种支持物倾角下植株的生长和觅食行为的差异。结果表明 :( 1 )不同生长发育期栝楼植株形态对自遮荫差异的可塑性反应程度不一 ,不同角度攀援生长植株在生长前期均比生长后期有较敏感的形态可塑性反应。 ( 2 )自遮荫程度随支持物倾角的增大而增强 ,较强自遮荫环境下植株比较弱自荫环境下的植株有更大的形态可塑性。 ( 3)比主茎长、比叶面积、生物量对叶片和叶柄的配置在 4种攀援生长形式间差异均不显著。不同角度攀援植株主要通过改变分枝数量、分枝形态和分枝生物量配置以适应支持物倾角的变化 ,这说明 ,自遮荫对植株形态和生物量配置仅产生有限的影响。 ( 4 )分枝能力、分枝数量以及分枝生物量配置均在大角度攀援生长中最大 ,且与小角度攀援生长植株间有显著差异。 ( 5 )水平攀援生长植株主要通过增大主茎生物量投资以充分占有生境 ,而大角度攀援生长植株则主要通过分枝茎扩展以占据有利生境 ,不同攀援生长植株有不同的觅食行为。     

天花粉中三个同工凝集素的分离纯化及其生物学性质研究

运用阴离子交换层析从亲和纯的天花粉凝集囊中分离得到三个同工形式的凝集素,它们都具有结合半乳糖的能力,都能与天花粉凝集大的抗血清形成免疫沉淀线,并且其它各方面的性质如疏水结合能力也相仿。对它们生物学性质的检测,发现它们都能杀伤黑色素瘤细胞,但缺乏抑制无细胞蛋白质生物合成的能力。另外,对植物中同工形式凝集大的存在进行了讨论。     

吲哚乙酸对铝胁迫下栝楼生理响应及DNA损伤的缓解作用

为探究IAA(吲哚乙酸)对铝胁迫下栝楼生理响应及DNA损伤的缓解,本研究以河北安国栝楼(耐铝品种)和浙江浦阳栝楼(铝敏感品种)为材料进行水培试验,研究300、800 μmol·L^-1(分别用Al₃₀₀和Al₈₀₀表示)铝环境下不同浓度IAA(0、10、25、50、75 μmol·L^-1,分别以I₀、I₁₀、I₂₅、I₅₀和I₇₅表示)对2个栝楼品种的抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)、光合特性、根系活力、叶绿素含量和DNA损伤的影响。结果表明: 与对照相比,铝胁迫条件下,安国和浦阳品种栝楼的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、光合作用能力、根系活力等生理指标受到不同程度的抑制,MDA含量明显升高,DNA损伤加重。铝胁迫条件下,与无IAA喷施相比,10～50 μmol·L^-1IAA作用下安国和浦阳栝楼的SOD、CAT和POD酶活性最大增幅分别为15.0%、31.2%、72.3%和13.8%、26.9%、26.4%,叶绿素含量显著增加49.9%和17.9%,MDA积累量减少39.2%和22.4%,荧光参数得到明显改善。25 μmol·L^-1IAA使安国和浦阳栝楼根系活力显著增加159.1%和90.9%,50 μmol·L^-1IAA可有效减缓2个品种栝楼根系DNA拖尾现象,尾部 DNA 百分含量与尾部距离的乘积(OTM)值最大降幅可达27.6%。10～50 μmol·L^-1 IAA能有效提升铝胁迫下栝楼的生理活性,减缓DNA损伤程度,且安国品种的耐铝胁迫能力大于浦阳品种。     

a-NAA及UV-B辐射对栝楼幼苗生长及蒸腾作用的影响

 研究了温室条件下紫外线-B（UV-B）辐射（0.029 J·m-2·s-1）和外施α-萘乙酸（α-NAA）（2 mg·L-1）相互作用对栝楼（Trichosanthes kirilowii）幼苗生长及蒸腾速率的影响。本实验设一个对照（T0）和3个处理：外施α-NAA（T1）,增加UV-B辐射（T2）,增加UV-B辐射并外施α-NAA（T3）。实验结果：增强UV-B辐射明显降低栝楼的株高及叶面积,根、茎、叶重均较对照低,因而总生物量也较对照低,干物质积累量减少。UV-B辐射增强,对栝楼植株含水量几乎无影响,但却明显增加叶气孔阻力,降低蒸腾速率。与对照（T0）相比,外施α-NAA（T1）明显增加株高及叶面积,根、茎、叶重均增加,因而单株总生物量较对照增加,但干物质积累量增幅不大,植株水分含量较对照略高;叶气孔阻力呈降低趋势,蒸腾速率呈增大趋势。在有UV-B辐射下外施α-NAA（T3）,与T2相比,植株高度、叶重及叶面积降低趋势明显减轻,但根、茎生物量,单株总生物量及干物质积累量并无明显增加;叶气孔阻力降低,蒸腾速率增大。分析认为,栝楼幼苗根系发达,根冠比接近1,而UV-B辐射下补充α-NAA对根、茎影响小,同时本试验处理时间短（5周）,表现为对生物量增加及干物质积累量的影响效果不明显,但株高、叶面积明显增加,且在一定程度上减小了叶的气孔阻力,增大了蒸腾速率。结果表明：UV-B辐射能对栝楼的根、茎、叶生物量及干物质积累量产生影响,同时也能引起栝楼叶气孔阻力增加及蒸腾速率降低,但若同时外施α-NAA,则这种影响有减轻的趋势。该结果暗示,α-NAA能增强栝楼幼苗对UV-B辐射的耐受能力,可能是弥补了UV-B辐射引起的IAA含量的降低,减少了内源ABA的积累,减轻叶片气孔阻力,增大蒸腾速率,促进了植株生长。     

聚乙二醇对栝楼种子萌发的影响

针对栝楼籽萌发困难的问题,本试验采用聚乙二醇（PEG）对栝楼种子进行处理,结果表明：15％PEG浸种24h,可有效调节渗透水势,改变种子生理生化反应特性,并保持淀粉酶活性连续上升,使可溶性蛋白质含量明显提高,可见PEG在加速大分子动员和提高代谢能力方面发挥了作用,从而促进植物体的组织器官形态建成和生长发育;同时,PEG处理提高了过氧化物酶（POD）活性,降低了丙二醛（MDA）含量,减少了自由基积累,减轻了浸种吸涨对膜系统的损伤,降低了不利因素的影响,提高了种子活力。