氨基酸对甘蓝硫代葡萄糖苷的影响

以中甘21(ZG21)、06-115两个甘蓝品种为试验材料,研究叶面喷施6种氨基酸对甘蓝硫代葡萄糖苷组分及其含量的影响。结果表明,不同种类氨基酸处理甘蓝硫代葡萄糖苷组分相同,均含有9种硫苷。氨基酸对甘蓝硫苷含量有一定的影响,半胱氨酸和甲硫氨酸显著提高06-115硫苷的总含量、脂肪族硫苷的含量和4-甲基硫氧丁基硫苷含量,其中半胱氨酸处理含量最高,与对照相比分别提高63.0％、69.6％和69.1％;半胱氨酸处理提高了3-吲哚基甲基硫苷含量,达到725.6 μmol/kg, FW;半胱氨酸处理也显著提高了中甘21硫苷的总含量、脂肪族硫苷的含量、吲哚族硫苷含量和4-甲基硫氧丁基硫苷含量,与对照相比分别提高了27.2％、39.6％、15.3％和26.2％。半胱氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸和谷氨酸处理都提高了3-吲哚基甲基硫苷的含量,其中半胱氨酸处理最高,达到292.7 μmol/kg, FW,其次是谷氨酸和甘氨酸处理。     

表面活性剂辅助的甲硫氨酸和色氨酸叶面喷施对芥蓝生长及菜薹芥子油苷组分和含量的影响

采用盆栽试验,研究了脂肪族芥子油苷和吲哚族芥子油苷的合成前体甲硫氨酸和色氨酸单独及配合表面活性剂叶面喷施对芥蓝(Brassica alboglabra L.)生长及菜薹中芥子油苷组分和含量的影响。结果表明,各处理对芥蓝生长指标及芥子油苷组分无显著影响,在芥蓝菜薹中均检测到7种脂肪族芥子油苷和4种吲哚族芥子油苷。与喷施清水对照相比,甲硫氨酸、色氨酸单独叶面喷施及表面活性剂辅助的色氨酸叶面喷施,对芥蓝菜薹总芥子油苷含量、总脂肪族芥子油苷含量和总吲哚族芥子油苷含量均无显著影响。表面活性剂辅助下甲硫氨酸叶面喷施处理中菜薹总芥子油苷和总脂肪族芥子油苷含量比清水对照处理分别提高28.5%和31.9%,其中在11种芥子油苷中脂肪族芥子油苷3-丁烯基芥子油苷含量提高幅度最大,达到44.3%,同时表面活性剂辅助下甲硫氨酸叶面喷施显著提高了芥蓝菜薹全硫含量并降低了氮硫比(N/S)。本试验结果表明,有效供给甲硫氨酸能明显促进脂肪族芥子油苷的合成和积累,而辅之以表面活性剂能增进叶面对甲硫氨酸的吸收效果,其影响机理还有待进一步研究。     

氮、硫供应水平对芜菁硫代葡萄糖苷含量的影响

硫代葡萄糖苷（GS）含量的多少是芜菁品质好坏的重要指标。本文采用沙培试验、 高效液相色谱法（HPLC）研究不同氮（80 kg/hm2、 160 kg/hm2和240 kg/hm2）和硫（10 kg/hm2和60 kg/hm2）供应水平对白玉芜菁叶和根中硫代葡萄糖苷组成和含量的影响。结果表明, 白玉芜菁叶片中有7种硫代葡萄糖苷,根中有9种硫代葡萄糖苷。叶片中总硫代葡萄糖苷含量是根部总硫代葡萄糖苷含量的1.16倍。增加硫供应水平,显著增加了根和叶中各种硫苷含量;随着氮供应水平的增加,吲哚族硫苷含量占总硫苷含量的比例显著增加。白玉芜菁中硫代葡萄糖苷的含量决定于氮和硫的平衡供应,在氮N 160 kg/hm2、 硫S 60 kg/hm2供应水平下硫代葡萄糖苷含量最高。     

外源谷胱甘肽喷施对缺硫胁迫下小白菜谷胱甘肽代谢的影响

  【目的】  硫是植物生长发育过程中所必需的营养元素,缺硫会阻碍植物生长发育,研究外源谷胱甘肽 (GSH) 对缺硫胁迫下小白菜GSH代谢的影响,为利用外源GSH减轻缺硫胁迫对植物造成的伤害提供理论依据。  【方法】  以小白菜为试验材料,采用营养液栽培方法,设正常供硫并喷施蒸馏水对照 (CK)、缺硫喷施蒸馏水(H₂O)、缺硫喷施25 mg/L的还原型谷胱甘肽 (GSH) 和缺硫喷施25 mg/L的氧化型谷胱甘肽 (GSSG) 4个处理。喷施处理在缺硫培养17 天时进行,在喷施处理后0、2、4、8、24 h,取样测定小白菜GSH合成关键基因BcGSH1表达量;在喷施处理0、24、48、72 h后,取样测定γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶 (γ-ECs) 活性、内源GSH和GSSG含量及GSH还原酶 (GR)、GSH过氧化物酶 (GPx) 和GSH硫转移酶 (GST) 活性。  【结果】  与CK相比,缺硫显著降低了小白菜BcGSH1表达量、GSH含量及γ-ECs、GR和GST活性,提高了GPx活性;外源喷施GSH能够显著提高缺硫胁迫下小白菜BcGSH1表达量、GSH含量及γ-ECs、GR、GPx和GST活性;外源喷施GSSG后,缺硫胁迫下小白菜GSH含量、GSSG含量和γ-ECs活性仅短暂上升,GR和GST活性显著增强,GPx活性最终减弱。  【结论】  缺硫胁迫下,小白菜能够吸收外源喷施的GSH和GSSG,并诱导GSH合成酶活性增强,外源喷施GSH还会诱导细胞内GSH代谢3个关键酶GR、GPx和GST活性增强,显著缓解缺硫胁迫对小白菜造成的损伤;而外源喷施GSSG则诱导GR和GST活性增强,GPx活性降低,维持细胞不被继续氧化,一定程度上缓解因缺硫胁迫对机体造成的损伤。     

花椰菜主要生物活性物质及其抗氧化能力分析

分析了花椰菜不同器官(花球、茎、叶和根)中芥子油苷等主要生物活性物质及其抗氧化能力,发现烯丙基芥子油苷是花椰菜中主要的芥子油苷,不同器官中芥子油苷的组分与含量差异显著,根系中的总芥子油苷、总脂肪类、总芳香类以及烯丙基芥子油苷和4-甲氧基-吲哚-3-甲基芥子油苷的含量均显著高于其他器官,叶片中吲哚类芥子油苷的含量最高,花球中总芥子油苷、烯丙基芥子油苷和吲哚-3-甲基芥子油苷含量次之,茎中的总芥子油苷含量最低;叶片中的叶绿素、类胡萝卜素、维生素C和多酚含量及抗氧化能力显著高于其他器官。这些结果表明花椰菜的叶片和根系中生物活性物质含量丰富,具有进一步开发和综合利用潜力。     

外源钙对小白菜酶活性、钙含量及其产量和品质的影响

为研究不同时期喷施不同浓度的外源钙对小白菜酶活性、钙含量及其产量和品质的变化规律，明确小白菜富集钙的最佳喷施量和最佳施用期，以苏州青、兔耳白、上海青为试验材料，采用田间试验，设置 6个供钙水平[清水对照(T 0)、50 mg/L CaCl 2(T1)、100 mg/L CaCl 2(T2)、150 mg/L CaCl 2(T3)、200 mg/L CaCl 2(T4)， 250 mg/L CaCl2(T5)]，在移栽 7、14、21 d叶面喷施，研究不同时期喷施不同浓度钙对小白菜酶活性、钙含量及其产量和品质的影响。结果表明:不同时期喷施不同浓度外源钙处理的小白菜，不同品种间过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)表现出显著差异水平，并且随着喷施钙浓度的增加，两种酶活性均呈现先升高后降低的趋势，在 T 3处理中酶活性达最大，移栽后 14 d CAT和 POD活性分别比对照增加 79.33%和114.05%。随着钙浓度的增加，不同喷施时期、不同小白菜品种钙含量均表现出显著增加，且移栽 14 d喷钙对叶片的钙含量影响最大，移栽 7 d影响最小。不同品种同一时期钙含量为上海青 >苏州青 >兔耳白。叶面喷施钙可以提高小白菜 Vc、可溶性糖、游离氨基酸含量，降低叶片硝酸盐的含量，不同喷施时期不同品种小白菜 Vc、可溶性糖、游离氨基酸含量与对照相比均表现为 T 3处理增加最显著，最高增加了10.91%、3.94%和10.82%。移栽后 21 d兔耳白在钙处理 T 3时硝酸盐含量达到最低，比对照降低 9.09%。喷施不同浓度钙，显著提高小白菜钙含量，且随着钙浓度的增加表现出先增加后减少的趋势，T 3处理时达到最大。移栽 21 d，T 3处理上海青、兔耳白、苏州青产量与对照相比分别增加 4.86%、3.09%和 3.83%。因此，适量喷施外源钙可提高小白菜叶片酶活性，改善品质，增加产量。移栽 21 d喷施 150 mg/L CaCl 2为小白菜叶面喷施钙的最佳施用期和最佳施用量。     

外源激素促进墨兰提早开花的试验

在企黑墨兰的花芽形成期即10月中下旬施用100 mg/L赤霉素(GA3)+50-100 mg/L6-苄氨基嘌呤(6-BA)具有更好的促进墨兰花葶生长,比对照提早10 d开花,花朵直径增大,花葶挺直美观;11月上旬喷放100 mg/L赤霉素(GA3)+50 mg/L 6-苄氨基嘌呤(6-BA),12月中旬对喷施激素处理后抽生的墨兰花葶喷施50 mg/L赤霉素(GA3)+50 mg/L吲哚乙酸(IAA)或50mg/L吲哚丁酸(IBA),均可促进提早7 d开花,12月中旬对自然抽生的花葶喷施50 mg/L赤霉素(GA3)+50 mg/L吲哚乙酸(IAA或吲哚丁酸(IBA),可促进墨兰提早5 d开花,而喷施50 mg/L赤霉素(GA3)50 mg/L赤霉素(GA3)+50 mg/L萘乙酸(NAA)后,花径生长不紧实、弯曲,小花花瓣有粘连现象。     

氮素水平对芥蓝生长及芥子油苷含量的影响

采用溶液培养方法,研究了不同供氮水平对芥蓝生物量及抗癌次生代谢物芥子油苷含量的影响。结果表明,氮素水平从N100 mg/L到常规营养液的 N 200 mg/L范围内,芥蓝地上部、根部及菜苔鲜重均随供N水平的提高而显著增加,但菜苔总芥子油苷含量却随供N水平提高而显著降低;当N素水平提高到N 300~400 mg/L时,芥蓝生物量不再显著增加;而菜苔总芥子油苷含量相对于N 150和200 mg/L处理却显著增加。由于脂肪族和吲哚族芥子油苷分别来源于不同的氨基酸,两者的含量随供N水平的变化趋势不同。脂肪族芥子油苷含量以N 100 mg/L处理最高,是常规供N (200 mg/L)处理的1.2倍,吲哚族芥子油苷以400 mg/L处理最高,是常规供N处理的1.5倍。显然,在常规营养液的供N水平下,可以获得理想的芥蓝生物产量;但适当提高供N水平,在保证高产的同时可显著提高芥蓝菜苔的芥子油苷含量,有利于提高其抗癌品质。     

喷施氯化钾对小白菜体内硝酸盐累积的影响

采用土培试验,研究叶面喷施0.134 mol/L(1%)的KCI溶液对小白菜生长及其体内硝酸盐累积的影响.结果表明,在出苗后35天连续喷施KCl溶液9、12、15天和出苗后50天连续喷施KCl溶液3、6、9、12、15天均能明显降低小白菜叶片硝酸盐含量,而叶柄硝酸盐含量只有在连续喷施KCl溶液15天时才有所降低:连续喷施KCl溶液0～15天均不影响小白菜可食部分生物量.连续喷施KCl溶液可增强叶片硝酸还原酶活性,但没有改变根系TTC还原能力.     

核盘菌侵染拟南芥的过程及其芥子油苷的变化

研究了核盘茵侵染拟南芥哥伦比亚生态型(Col-O)过程中,拟南芥的发病症状、活性氧和芥子油苷组分和含量的变化,及其抗性相关基因和芥子油苷生物合成相关基因表达的变化.结果表明,在侵染过程中,拟南芥的受侵染部位出现黄色水渍状病斑,随发病时间的延长病斑逐渐扩大到整株,其相对含水量逐渐下降,相对电导率不断上升,活性氧(过氧化氢...     

硒对小白菜生长和养分吸收的影响

以小白菜为材料 ,研究了硒对植株生长和养分吸收的影响。结果表明 ,当营养液中加入低浓度硒 (Se 1.0mg L)时促进了小白菜的生长 ,增加了产量 ;加高浓度硒 (Se 2 .5mg L)时则抑制了小白菜的生长。加硒后增加了小白菜地上部可溶性总糖、还原糖含量 ;降低了蔗糖和淀粉的含量 ;低浓度硒增加了粗纤维含量 ,而高浓度硒则降低了其含量 ;Se 1.0mg L的硒处理降低了植株地上部总蛋白质的含量 ,但随着硒浓度的进一步增加 (Se 1.0mg L)植株体内的总蛋白质含量逐渐升高 ,并大于对照。加硒后增加了小白菜地上部游离氨基酸总量和N、Ca、Mg、Mn、Zn含量 ,降低了P、K、S元素的含量 ;与对照相比 ,加硒后增加了小白菜地下部N、S元素的含量 ,降低了P、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn元素的含量 ,但对K元素的影响不大。无论是小白菜地上部还是地下部 ,体内硒的含量均与营养液中硒的浓度呈显著的正相关。植物地上部硒的含量以有机态硒为主 ,有机硒转化率均在 80 %以上。     

Influence of nitrogen and sulfur on biomass production and carotenoid and glucosinolate concentrations in watercress (Nasturtium officinale R. Br.)

Watercress (Nasturtium officinale R. Br.) is a perennial herb rich in the secondary metabolites of glucosinolates and carotenoids. 2-phenethyl isothiocyanate, the predominate isothiocyanate hydrolysis product in watercress, can reduce carcinogen activation through inhibition of phase I enzymes and induction of phase II enzymes. Sulfur (S) and nitrogen (N) have been shown to influence concentrations of both glucosinolates and carotenoids in a variety of vegetable crops. Our research objectives were to determine how several levels of N and S fertility interact to affect watercress plant tissue biomass production, tissue C/N ratios, concentrations of plant pigments, and glucosinolate concentrations. Watercress was grown using nutrient solution culture under a three by three factorial arrangement, with three S (8, 16, and 32 mg/L) and three N (6, 56, and 106 mg/L) fertility concentrations. Watercress shoot tissue biomass, tissue %N, and tissue C/N ratios were influenced by N but were unaffected by changes in S concentrations or by the interaction of NxS. Tissue pigment concentrations of beta-carotene, lutein, 5,6-epoxylutein, neoxanthin, zeaxanthin, and the chlorophyll pigments responded to changes in N treatment concentrations but were unaffected by S concentrations or through N x S interactions. Watercress tissue concentrations of aromatic, indole, and total glucosinolate concentrations responded to changes in N treatments; whereas aliphatic, aromatic, and total glucosinolates responded to changes in S treatment concentrations. Individual glucosinolates of glucobrassicin, 4-methoxyglucobrassicin, and gluconasturriin responded to N fertility treatments, while gluconapin, glucobrassicin, and gluconasturiin responded to changes in S fertility concentrations. Increases in carotenoid and glucosinolate concentrations through fertility management would be expected to influence the nutritional value of watercress in human diets.     

红光处理对萝卜芽菜采后贮藏过程中芥子油苷和抗氧化能力的影响

为探究红光处理对萝卜芽菜采后营养品质的影响,本试验对采收后的萝卜芽菜进行8 h红光处理,之后置于4℃条件下贮藏,于贮藏0、1、2和3 d对其芥子油苷,叶绿素、花青素等抗氧化物质含量,以及总抗氧化能力进行分析。结果表明,与对照相比,红光处理使萝卜芽菜中的脂肪类芥子油苷(4-甲硫基-3-丁烯基芥子油苷等)和吲哚类芥子油苷(4-甲氧基-吲哚-3-甲基芥子油苷等)含量分别提高9.5%和20.6%,并且延缓了贮藏过程中具有抗癌活性的4-甲硫基-3-丁烯基芥子油苷含量的下降。此外,红光处理提高了萝卜芽菜中叶绿素和花青素的含量,以及贮藏早期的抗氧化能力。本研究结果为通过光照处理维持萝卜芽菜采后品质提供了理论依据,具有潜在的应用价值。     

Variation of glucosinolates in wild radish (Raphanus raphanistrum) accessions

Glucosinolate composition was determined in wild radish accessions from eight states in the northeastern and southern United States to determine the variability of production among accessions. Glucosinolates were evaluated from roots, leaves, flowers, primary, and secondary branches. Seventeen glucosinolates were identified, with glucoerucin, glucoraphenin, glucobrassicin, and gluconasturtiin contributing 90% to 100% of the total glucosinolates. Flowers contained the highest glucosinolate concentrations, 12.07 to 55.36 μmol/g, but flowers contributed only 5.3 to 21.3% to the total glucosinolates. Of the eight accessions, the Mississippi accession produced significantly higher levels of total glucosinolates and glucosinolates which can be degraded to isothiocyanates per plant, totals of 618.97 and 563.53 μmol/plant, respectively. Total plant biomass did not differ between accessions indicating a difference in the ability of the Mississippi accession to produce glucosinolates. Further studies are needed to determine if this accession would consistently produce higher glucosinolate levels under different environmental conditions.     

植物生长抑制剂对万寿菊镉积累和化学形态的影响

通过水培实验研究了细胞分裂抑制剂（青鲜素 MH）和蛋白合成抑制剂（放线菌酮 CHI）对万寿菊镉积累及化学形态的影响。结果表明,在溶液Cd浓度为0.1 mg·L^-1的条件下,投加浓度为2、4 mmol·L^-1青鲜素及3、6 μmol·L^-1放线菌酮显著抑制了万寿菊的相对生长速率及地上部镉含量,另外两种抑制剂也降低了万寿菊地上部可溶性蛋白含量,但对叶绿素a、b及总叶绿素含量并无显著影响,证明细胞分裂及蛋白合成过程直接影响着万寿菊地上部镉积累。通过采用逐步提取法对万寿菊体内镉的化学存在形态分析,表明在单独Cd处理条件下万寿菊体内移动性较差的醋酸提取态及NaCl提取态镉占有较高比例,其中地上部两种结合态镉约占万寿菊地上部总镉量的68%,而施加植物生长抑制剂后万寿菊地上部两种结合态镉含量显著降低,放线菌酮处理下仅为31%,进一步证实镉主要与万寿菊体内蛋白质等物质结合后才能在其体内长久固定,否则不能在其体内发生累积。     

外源NO对缺铁胁迫下花生生理特性的影响

为探讨外源NO对缺铁胁迫下花生生理特性的影响,采用溶液培养方法,研究了营养液中Fe(Ⅲ)-EDTA 浓度分别为0、10、100 mol/L 条件下,外施250 mol/L硝普钠（SNP, 一种NO 供体）对花生生理特性以及矿质元素含量的影响。结果表明,在相同供铁水平下,外施NO可促进花生幼苗的生长,提高根系活力、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶片抗氧化酶活性,降低胞间CO2 浓度和MDA 含量,抑制花生对P 的吸收;在Fe(Ⅲ)-EDTA 浓度分别为0、10 mol/L 条件下综合效果更显著。在0、10、100 mol/L Fe(Ⅲ)-EDTA 中施加SNP 处理20d 后,叶片活性铁含量分别比未施加SNP处理提高了130.7%、136.4%、56.1%,差异显著;同时植株全铁含量及地上部吸铁量占植株总量的百分率也显著提高。说明外源NO可促进铁从根部向植株地上部的运输以及植株体内铁的有效性,提高了铁的运输和利用效率,有效缓解缺铁胁迫的抑制。同时,外施NO还可提高花生叶片叶绿素、类胡萝卜素含量和叶绿素a/b值。在Fe(Ⅲ)-EDTA 浓度分别为0、10 mol/L 条件下,添加SNP 可以明显降低生长介质的pH,比较 1d 内生长介质中pH 变化看出,花生在14h左右分泌H+ 的能力最强。     

Genetic variation in leaf and stem glucosinolates in resynthesized lines of winter rapeseed (<Emphasis Type="Italic">Brassica napus</Emphasis> L.)

Glucosinolates are secondary components characteristic for the Brassicaceae with complex biological functions. Glucosinolates in the seeds are anti-nutritive when feeding animals and their inheritance have been extensively investigated. Much less is known about the genetics of glucosinolates in leaves and stems, which may attract some insects, while repelling others. They may also inhibit bacterial processes of importance when using green biomass for the production of biogas. The objective of this study was to analyse the genetic variation of total and individual glucosinolates in the green material of rapeseed. For this 28 resynthesized winter rapeseed lines were tested at two locations. There was a large variation in leaf glucosinolate content between 0.10 and 4.75 μmol/g dry matter. The predominant leaf glucosinolates are the alkenyle glucosinolates progoitrin, gluconapin and glucobrassicanapin. The line R53 is exceptional, while combining a relative high content of the indole glucosinolate glucobrassicin with low alkenyle glucosinolates in the leaves. The total glucosinolate concentration in the stems and leaves is not correlated with the seed glucosinolate concentrations. Heritabilities are above h2 = 0.60 for progoitrin, h2 = 0.65 for gluconapin, h2 = 0.30 for glucobrassicanapin and h2 = 0.52 for total glucosinolate content in the leaves. In conclusion, resynthesized rapeseed is an important genetic resource to modify the leaf glucosinolate content and composition of rapeseed.