桃儿七种子休眠机理及种子内含物对苯二酚的生物活性研究

为了进一步了解濒危植物桃儿七种子休眠机理,采用气质联用仪(GC-MS)对桃儿七种子的乙醚浸提物进行分离与鉴定。结果表明,经GC-MS分离与鉴定出脂肪类、烷类,酸类等19种化合物中,多数化合物已被前人研究证明具有生物抑制活性,这也正是桃儿七种子萌发不良、休眠产生的主要原因及机理。对苯二酚是首次从桃儿七种子中分离出的有机化合物,利用对苯二酚对小麦进行生物活性的鉴定显示,0.1-1~1.0 mg.L-1的对苯二酚可显著促进小麦的生长。通过在桃儿七种子分离胚培养基中添加1.0 mg.L-1的对苯二酚,可显著促进无菌苗的生长和发育,缩短生长和发育周期,并且植株生长健壮,根系发达。由此可说明,对苯二酚在促进植物的生长和发育方面具有类似于植物生长激素的作用。     

紫草细胞发酵培养液中色素的回收

选择六种不同方法回收新疆紫草细胞发酵培养液中的紫草色素,比较了这些方法的回收效果,从中找出了一种快速,成本低,对色素破坏少的沉淀剂。采用这种沉淀剂回收的色素仍保持其抗菌活性。     

气候变化下桃儿七潜在地理分布的预测

桃儿七(Sinopodophyllum hexandrum)为小檗科多年生草本植物, 是我国濒危传统藏药, 预测气候变化对该物种分布范围的影响对于其保护和资源可持续利用具有重要意义。该文利用获得的桃儿七136个地理分布记录和21个气候环境图层, 通过MaxEnt模型分析桃儿七在我国西部七省的潜在地理分布, 并基于该模型预测政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的SRES-A1B、SRES-A2和SRES-B1气候情景下21世纪20、50和80年代桃儿七分布范围。结果表明: 最热季平均温度、年降水量、温度季节性变动系数和等温性是影响桃儿七分布的主要气候因子; 在当前气候条件下, 桃儿七适宜的生境面积占研究区总面积的11.71%, 主要集中在青藏高原东缘的四川、甘肃、青海境内次生植被丰富、地形复杂的高海拔地区, 低适宜生境与不适宜生境分别占研究区总面积的15.86%与72.43%。由模型预测可知, 在SRES-A1B、SRES-A2和SRES-B1三种情景下, 桃儿七在研究区低适宜生境的数量相对变化较小, 在适宜生境先大幅减少后又缓慢增加。研究结果同时表明, 在未来气候变化条件下, 桃儿七的适宜生境平均海拔将逐渐升高, 范围以及几何重心极有可能先向北移, 然后再向西延伸至青藏高原内部较高海拔的山区。     

桃儿七光合生理特性的地理差异研究

对中国由南向北5个种源地桃儿七(Sinopodophyllum hexandrum)的光合生理生态特性进行了研究.结果表明:(1)北部宁夏六盘山地区植株的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)最高,表观光量子效率(AQY)、瞬时光能利用效率(ILUE)和最大光合速率(Pmax)最低,光合能力最差;最南部云南纳帕海植株的LSP和LCP很低,但因其AQY和ILUE最高,故其Pmax最大,强光下的光合能力最高.(2)最南部云南纳帕海和最北部甘肃兴隆山个体的羧化效率(CE)最高,且CO2补偿点(CCP)较低,因此CO2利用率较高;而较南部四川刷经寺个体的CE最低,且CCP最高,故CO2利用效率最低.(3)各种源植株叶片的叶绿素总量及叶绿素a含量无显著差异,而不同地区个体的Chla/Chlb值差异显著,最北部甘肃兴隆山植株的Chla/Chlb值最大,而南部四川刷经寺的Chla/Chlb值最小.(4)各种源地植株的水分利用效率(WUE)和蒸腾速率(Tr)对光量子通量密度(PFD)与CO2浓度的响应过程也表现出显著的地理分异.总的来看,桃儿七是一种喜光但又较耐阴植物,但不同分布区桃儿七的光合生理生态特征已经出现了较显著的地理分化.     

黑藻cpDNA分子标记的筛选及其遗传多样性的初步研究

本研究从18个叶绿体DNA（cpDNA）分子标记中筛选出3个有效分子标记trnL-trnF、trnH-psbA和RPL16,利用它们对中国黑藻（Hydrilla verticillata（L.f.）Royle）8个居群进行了遗传多样性研究。结果显示,黑藻8个居群40个样本共有12个单倍型,总变异位点数为135个;单倍型多样性指数为0.9064,遗传多样性主要存在于居群间（89.6%）。其中单倍型Hap4同时存在于地理距离相隔较远的陕西汉中（SXHZ）和浙江余姚（YY）居群中。研究结果表明黑藻可以通过无性繁殖的方式快速完成居群扩张,同时,地理隔离和生境差异可能导致居群间基因流较低,奠基者效应和遗传漂变可能对黑藻的遗传结构产生重要影响。     

鬼臼多糖的分离纯化及其抗肿瘤活性

鬼臼经乙醚脱脂后用热水抽提,用蛋白酶法和Sevag法相结合除去蛋白质,乙醇分级沉淀,经DEAE－Sepharose和Superdex G-75或Sephacryl S-200HR柱层析纯化得到两种多糖组分EPS－A和EPS－B。经分析该两种多糖均为单一组分,用分子筛层析法测定了EPS－A和EPS－B的分子量分别为15kD和175kD。纸层析和气相层析分析得知,EPS－B含有木糖,阿拉伯糖,鼠李糖,葡萄糖,甘露糖和半乳糖,其摩尔比为0．37：2．20：0．57：9．83：1．0：3．42,而EPS－A中仅含葡萄糖,体内试验结果表明,EPS－B多糖对小鼠腹水肝癌细胞生长有一定的抑制作用。     

四川西部濒危植物桃儿七遗传多样性的RAPD分析

桃儿七是一种具有重要药用价值的珍稀濒危植物。采用RAPD分子标记技术,对在四川西部地区的桃儿七7个自然种群的遗传多样性水平和遗传结构进行了分析。用12个RAPD引物对7个种群共140个样品进行了扩增,共得到111条清晰带,其中32条具有多态性,在物种水平上多态位点百分率(PPB)为28.83%,在种群内的多态位点百分率变动幅度为4.50%至16.22%。同其它一些濒危植物相比,桃儿七种群具有较低的遗传多样性(He=0.0622,Ho=0.0987)。7个自然种群间出现了很强的遗传分化,分化指数接近70%。种群间的基因流低(Nm=0.2240)。造成上述结果的可能原因是与桃儿七的繁育方式和有限的基因流等因素有关。应将遗传多样性相对较高的松潘县牟尼沟种群作为原位保护的核心种群进行保护,尽量保护所有现有种群。     

桃儿七种子休眠解除过程中细胞壁代谢及种皮超微结构的变化北大核心CSCD

为探究低温层积过程中桃儿七种子细胞壁代谢及种皮超微结构与休眠解除的内在联系,该研究通过低温层积解除桃儿七种子休眠,分析休眠解除过程中种子不同部位细胞壁组分及相关代谢酶的变化,同时利用扫描电镜对种皮的超微结构进行观察。结果表明,(1)桃儿七种皮主要由角质层、栅状石细胞层及海绵组织层3层构成,在层积过程中,种皮内部的海绵组织逐步疏松膨胀,种皮表面破损加剧;(2)种子不同部位的细胞壁组分具有明显差异,整个层积过程中,种胚、种皮和胚乳中的纤维素含量均在层积中期(45 d和60 d)降至最低,3个部位的纤维素酶活性在层积中期对应升高;种胚和种皮内的半纤维素含量均在层积中期显著下降,种皮中甘露聚糖酶活性和木糖苷酶活性在层积中期时相应达到最大;3个部位的果胶含量均在层积后期(75 d和90 d)时显著下降,而种皮和胚乳中多聚半乳糖醛缩酶活性也在层积后期相应升高;(3)种胚和胚乳内过氧化物酶活性在层积75 d和90 d时明显下降,而SOD活性在此时显著上升。(4)种子不同部位3种木质素单体的组成比例具有明显区别,同时3种木质素单体含量均随层积时间的延长而显著降低,且胚乳和种皮中的S-木质素含量对种子萌发存在显著的负向影响关系。研究认为,在低温层积过程中,桃儿七种子内细胞壁组分纤维素、半纤维素及木质素的逐步酶解,活性氧作用下的细胞壁松弛以及海绵组织层的疏松膨胀和种皮的破裂,破坏了细胞壁的刚性结构,促使种子机械束缚力降低,吸水性能提高、胚根生长能力增强,最终导致其休眠解除。     

外循环气升式反应器培养新疆紫草细胞

采用两步培养法进行新疆紫草细胞悬浮培养及5L外循环气升式反应器扩大培养,探讨了培养过程中细胞生长、紫草色素合成与培养液的电导率、可溶性糖含量变化之间的关系。第一步培养时细胞生长迅速,但也有一部分色素合成,电导率及可溶性糖含量迅速下降;第二步培养初期电导率也开始下降,但当色素合成达到高峰并有一部分外泌到培养基后,电导率又开始回升。可溶性糖捎耗很快,到后期巳测不出其存在。因此通过监测培养液中电导率及可溶性糖的变化情况,可以为新疆紫草细胞大规模培养与色素合成提供有用的参数指标。