薄壳山核桃酚类代谢物研究进展

薄壳山核桃(Carya illinoensis)富含酚类代谢物,具有显著的抗氧化活性。近年来,我国薄壳山核桃产业快速发展,种植面积迅速扩大。明确薄壳山核桃中的酚类代谢物组成及保健功效对于促进健康产业发展具有重要意义。迄今为止,从薄壳山核桃中已检测出酚类代谢物67个,其中包括单宁36个、类黄酮22个、酚酸9个,水解后检测出酚类代谢物苷元34个。该文主要对薄壳山核桃酚类代谢物的组成、提取方法、含量、药理活性及与采后贮藏特性的关系进行综述,以期为今后深入研究薄壳山核桃酚类代谢物与其生理活性的关系及挖掘薄壳山核桃酚类代谢物的保健价值提供依据。     

利用SSR构建薄壳山核桃主要品种的分子身份证北大核心CSCD

薄壳山核桃是著名的干果和木本油料树种,当前存在“同名异物、同物异名”现象影响产业发展。本研究在薄壳山核桃基因组中筛选到80个简单重复序列(SSR),利用8个品种的基因组DNA,对80对SSR引物进行筛选,初筛到23对目标条带清晰、检测结果稳定的引物,发现它们分布于13条染色体上。进一步在Pawnee、Mahan、Stuart等36个常用品种中开展基因分型,共检测到70个等位位点;其中18对引物具有遗传多态性,检测到的等位基因数介于2~8,多态性信息含量(PIC)介于0.03~0.72。聚类分析发现,各个样本按照遗传背景聚类,不同品种之间遗传距离介于0.026~0.636,同一品种的不同来源个体之间遗传距离介于0~0.0127。按PIC值从大到小的顺序,依次增加引物的数量,直至能够区分每个品种,发现最少可使用Ciz91、Ciz85、Ciz81、Ciz140和Ciz107等5个标记实现所有品种的有效区分,进而将这组引物确定为核心引物组。最后,使用核心引物组分别构建每个品种特异的分子指纹图谱、分子身份证条形码和二维码。本研究结果为薄壳山核桃品种鉴别、种苗纯度检测、品种追溯等提供了理论基础。     

薄壳山核桃花粉离体萌发和花粉管生长特性研究

以6年生薄壳山核桃优良品种‘金华’的新鲜花粉为试材,采用离体培养法,研究了不同复水时间、不同培养基组分、不同培养温度及培养时间对薄壳山核桃花粉萌发和花粉管生长的影响。结果显示:(1)薄壳山核桃花粉萌发试验前进行4h复水处理可显著提高萌发率,萌发率可达51.78%,为对照(2.51%)的20.68倍。(2)蔗糖、H3BO3、Ca(NO3)2·4H2O在一定浓度范围内均具有促进花粉萌发和花粉管生长的作用,但浓度过高则起抑制作用。(3)正交试验结果经实验验证表明,薄壳山核桃花粉萌发和花粉管生长的最适培养基为20%蔗糖+0.02%~0.03%H3BO3+0.05%Ca(NO3)2·4H2O,最佳培养条件为25℃下恒温培养24h,此时的花粉萌发率高达74.46%,花粉管平均长度为258.84μm。     

76株薄壳山核桃实生单株的果实品质差异及综合评价

对南京地区种植的76株薄壳山核桃〔Carya illinoinensis(Wangenh.)K.Koch〕实生单株的8项果实性状和种仁中5种脂肪酸含量的差异以及各指标的相关性进行分析,并筛选出单项性状优良的单株;在此基础上,结合主成分分析结果,对供试76株单株的果实品质进行综合评价.结果显示:8项果实性状(包括坚果质量、种仁鲜质量、坚果壳厚度、坚果纵径、坚果横径、果形指数、出仁率和含油率)以及种仁中5种脂肪酸(包括棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸)的含量均有较大变异,变异系数为663%~2899%,其中,出仁率的变异系数最小,亚麻酸含量的变异系数最大,8项果实性状的变异系数总体上小于5种脂肪酸含量的变异系数.部分果实性状间极显著或显著正相关,少数果实性状间极显著或显著负相关,而5种脂肪酸含量间均极显著正相关,但脂肪酸含量与果实性状间总体上无显著相关性.主成分分析结果表明:在8项果实性状中,与坚果大小有关的性状较为重要;而5种脂肪酸含量均同等重要.对果实性状和脂肪酸含量的主成分分析结果显示:第1主成分的决定指标包括含油率以及棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的含量,第2主成分的决定指标包括坚果质量、种仁鲜质量、坚果壳厚度和坚果横径,说明薄壳山核桃果实评价的首要指标为种仁中脂肪酸含量,其次为果实大小.在利用坚果质量、种仁鲜质量、坚果壳厚度、出仁率、含油率、果形指数、油酸含量和不饱和脂肪酸含量8个单项指标优选单株的基础上,结合主成分分析结果,71号单株的综合得分较高,其种仁鲜质量、含油率以及油酸和不饱和脂肪酸的含量均较高,可作为优良品种选育的首选候选单株.根据上述研究结果,建议在薄壳山核桃不同育种目标的优良品种选育工作中,将主成分分析法作为单项性状筛选法的有效补充方法.     

激素浸种对薄壳山核桃种子萌发的影响及其种子吸胀过程中SOD和POD活性变化

薄壳山核桃﹝Carya illinoinensis ( Wangenh.) K. Koch﹞为胡桃科( Juglandaceae)山核桃属( Carya Nutt.)植物,又名美国山核桃、长山核桃,是世界上著名的经济树种之一[1-2]。目前,主要采用本砧嫁接的方法培育薄壳山核桃良种嫁接苗,而培育优质实生苗作为砧木是该技术的关键环节之一,因此,了解其种子萌发特性极为重要。目前,对薄壳山核桃种子萌发特性的研究主要集中在植物激素催芽方面[3-5],而有关激素催芽过程中的适宜浸泡天数、种子吸胀过程中相关的酶活性变化等问题尚不明确。     

恐龙蛋壳的生物力学性质(Ⅰ)──在外力作用下恐龙蛋壳的应力分析

本文研究恐龙蛋在外压力作用下蛋壳内部的内力和应力变化规律,计算出蛋壳内部不同方位和不同方向上内力和应力的变化值。对四种不同类型恐龙蛋的蛋壳应力值进行了比较。得出了影响应力大小的因素和蛋壳在外压力作用下的破坏规律。     

薄壳山核桃‘马汉’叶片主要矿质营养元素生育期动态变化特征

以12年生薄壳山核桃‘马汉’为试验材料,采用凯氏定氮法、钼锑抗比色法和AAS法,测定不同生育期的结果枝成熟叶片中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn等元素含量,分析叶片主要营养元素周年动态变化规律,为树体的营养诊断和合理施肥提供科学依据。结果显示:(1)叶中大量元素含量高低表现为NKCaMgP,微量元素含量高低表现为MnZnFeCu。(2)叶片对矿质营养元素的吸收具有明显季节性,其中开花授粉期对N、P、K、Cu的需求量较大,坐果期和果实膨大期对N、P、K的需求量较大,果实发育期对K、Zn、Mn的吸收有持续增加的趋势。(3)随时间推移叶片中各营养元素周年动态变化出现规律性波动,且大量元素波动较小,微量元素波动较大。研究表明,薄壳山核桃叶营养元素相对稳定时期(7月27日~8月13日)拟应推荐作为薄壳山核桃叶营养诊断的适宜时期,同时应以施用N、P、K肥为主,Ca、Mg为辅助肥料,在开花授粉期和坐果期适量追肥,并在采收秋果前深施有机肥作基肥。     

薄壳山核桃在南京的开花物候期观察和比较

对种植于南京的薄壳山核桃[Carya illinoensis (Wangench.)K.Koch] 18个品种(系)的开花物候期(包括雌花和雄花的单花开花过程和花期以及雄花散粉期和雌花可授期)进行了观察和比较.结果表明:供试的18个品种(系)雄花单花的开放过程包括花被裂开、雄花变黄、花药散粉、花药变黑和小花脱落5个时期,其开放过程持续天数为13～22 d;各品种(系)雄花集中在4月下旬进入初花期,5月中下旬进入落花末期,雄花的整个花期持续天数为16～24 d.雌花单花的开放过程包括子房显露、柱头裂开、柱头倒“八”字形、柱头枯萎和子房膨大5个时期,其开放过程持续14 ～ 22 d;雌花集中在4月下旬进入初花期,末花期集中在5月中旬,雌花的整个花期持续天数为12 ～23 d.18个品种(系)的雌花可授期天数为3～10d、雄花散粉期天数为4～9d,多数品种(系)的雄花散粉期与雌花可授期天数为7d.依据雌花和雄花开放的先后顺序可以确定其中的12个品种(系)为雌先型,5个品种为雄先型,仅1个品种为同时型;并根据观察结果确定了22个可行的授粉组合.适宜的品种配置方案为‘马罕’(‘Mahan’)、‘西奥克斯’(‘Sioux’)、‘金华’(‘Jinhua’)、‘卡多’(‘Caddo’)和‘波尼’(‘Pawnee’).     

不同修剪措施对薄壳山核桃枝条生长及枝条和叶片碳氮代谢物积累的影响

以薄壳山核桃品种‘马罕’（Caryaillinoensis‘Mahan’）的5年生嫁接苗为实验材料,研究枝条短截（1/4、1/3和1/2短截）以及枝条和主干的环剥和环割对其枝条生长及枝条和叶片中碳氮代谢物积累的影响。结果显示：经不同程度短截处理后,枝条萌芽率均显著高于对照（未经任何修剪）,新枝的数量、长度和直径也均不同程度高于对照,而比叶质量及叶绿素含量总体上与对照无显著差异;经1/2和1/3短截处理后,长度0-10cm和30cm以上的新枝比例明显提高;枝条和叶片中可溶性糖含量和C/N比均高于对照、全N含量均低于对照,枝条中淀粉含量低于对照而叶片中淀粉含量高于对照。经枝条环剥和环割处理后,枝条萌芽率和比叶质量均高于对照但无显著差异,枝条平均长度增长量和叶绿素含量均显著低于对照、枝条平均直径增长量均显著高于对照;枝条和叶片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比均高于对照,全N含量均低于对照。经主干环剥和环割处理后,枝条的萌芽率和平均直径增长量以及比叶质量均显著高于对照,枝条平均长度增长量和叶绿素含量均显著低于对照;枝条和叶片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比均高于对照,枝条中全N含量高于对照而叶片中全N含量则低于对照。此外,品种‘马罕’的结果枝长度为0-30cm,其中长度0-10cm的结果枝数量最多。研究结果表明：不同短截措施均能提高薄壳山核桃的萌芽率、促进新枝伸长和增粗;而枝条和主干的环剥和环割处理对枝条萌芽率无明显促进作用,但有利于枝条增粗;不同修剪措施总体上有利于其叶片及枝条中碳水化合物的合成和积累。总体上,1/3短截及枝条和主干的适度环剥可促进品种‘马罕’结果枝的形成。     

恐龙蛋壳的生物力学性质(Ⅲ)──恐龙幼雏出壳时蛋壳破裂的力学分析

恐龙幼雏出壳时并不象鸟类那样用喙向蛋壳施加集中载荷,而是施加分布载荷。根据已建立的微分方程,恐龙蛋壳的环向应力σθ始终大于沿母线方向的应力σφ而成为壳内的最大应力。蛋壳破裂的力学判据是：σθ≥σ破坏。本文研究了四种恐龙蛋在幼雏出壳时幼雏的挤压力所造成的蛋壳应力。结果表明四种恐龙幼雏出壳时首先出现沿母线方向的裂纹以造成蛋壳的断裂,其最大环向应力和沿母线方向的应力均出现在蛋壳的最大直径附近。以Ovaloolithus为代表的A型蛋的应力最小,最不容易破碎,幼雏出壳时,可能比较困难。