辐照及小包装气调综合技术保鲜人参的研究

本实验以吉林省长白山区抚松人参为试材,进行了辐照保鲜人参的研究。结果表明,采用硅窗气调小包装+20Gy ~(60)Coγ射线辐照人参,室内贮藏127天,地窖贮藏249天,保鲜率均达90％以上。保鲜参除总糖略有降低外,人参总皂甙和氨基酸组成均无明显变化。包装袋中的气体组成以CO_2<5.7％、O_2>10％、O_2/CO_2在1.4—3.0左右为宜,有效的辐照剂量为20—40Gy。     

大麦离体诱变效应的研究

以二稜皮大麦品种舟麦2号和秀四的幼胚及其愈伤组织为离体诱变材料,研究了γ射线不同剂量辐照后的离体培养反应、生理损伤及诱变效应。结果表明,用γ射线辐照离体大麦幼胚及其愈伤组织的适宜剂量是10—20Gy,MR_2代的突变频率可比常规诱变技术(300Gy γ射线辐照干种子)分别提高33.9％—82.1％和32.7％—229.6％;比离体培养技术分别提高84.0％—150.3％和82.4％—352.9％,而且仍可维持相对较好的培养反应。用30Gy辐照幼胚的诱变效果则可提高9—13倍,但严重抑制了离体培养物的再生能力,并导致了MR_1代严重的生理损伤。     

山茶花Camellia japonicalL辐射诱变效应

本试验用~(60)Co γ射线处理山茶花的嫩枝插条,1年生小苗和3—4年生植株,研究其辐射敏感性和诱变规律。结果表明,嫩枝插条的适宜剂量范围为1—3krad,成长植株宜控制在2krad以下。不同品种对射线敏感性不同,所引起的花色、花型突变频率亦不同,其辐度在2.5—12.0％。经3年选育,已获得观赏价值高的突变体。     

~(14)C-林丹在人参土壤中的降解

本文应用~(14)C-林丹研究了γ-六六六在不同人参土壤中的降解。在模拟环境条件下,经过228天的观察发现,林丹在土壤中矿化降解十分缓慢,当土壤中浓度为20ppm时,达到完全矿化,估计黑钙土需要9年,棕钙土需要11年。此外,林丹在土壤中矿化的速率与微生物种群有关,真菌矿化林丹的能力大于细菌。林丹在土壤中的残留绝大部分以可溶态形式存在,约占总残留物的77.43％—80.54％,与土壤结合的仅为一小部分,即13.11％—20.77％。     

贮粮害虫玉米象(Sitophilus zeamais)、豌豆象(Bruchus pisorum)致死剂量的研究

本试验对粮食仓贮害虫玉米象(Sitophilus zeamais)和豌豆象(Bruchuspisorum)的辐照致死剂量进行了研究,试验所用材料皆为成虫,辐照剂量为0.1—3.0kGy。结果表明:0.6—0.8kGy辐照玉米象(Sitophilus zeamais)成虫,照后20天左右就能完全将其杀死:0.8—1.0kGy辐照豌豆象成虫.照后15—30天亦能完全将其杀死。经0.2—2.0kGy辐照的玉米、小麦和大米,其营养成份没有发生明显的变化。     

辐射育成极早熟小麦突变系的研究

自70年代以来,本所利用60Coγ射线、激光与快中子复合处理,选育出两个极早熟小麦突变系“152”和“321”,生育期分别为218和217天,比当地晚播早熟品种“鲁麦4号”还早熟2—4天。经研究,其原因主要是缩短了拨节至抽穗时间,而且灌浆早、速度快。两个突变系播种期弹性大,秋播、晚秋播或春播均能正常抽穗结实,具有弱冬性和春性双重特点,适宜麦—棉、麦—花生一年两熟地区种植。“321C”突变系籽粒蛋白质含量高达16.86％,赖氨酸含量高达0.42%,湿面筋含量高达42.0%,干面筋含量为14.0％,适宜制作优质面食,同时对育种工作也是颇有价值的优质源和早熟源。     

脂质体介导的外源基因在黄瓜悬浮细胞原生质体中的表达

本文用脂质体包裹质粒DNA,研究了不同制备方法,不同磷脂成分对包裹率的影响,以及超声处理对脂质体内质粒DNA稳定性的影响。用改进的脱水再加水法制备质粒脂质体,使包襄率由10—20％提高到60—70％。黄瓜悬浮细胞原生质体与包裹pUC12—CAT质粒的脂质体经PEG诱导融合,培养3天和6天后均测得较强的CAT活性,说明脂质体介导的外源基因己在黄瓜细胞中成功地表达。     

水稻黄叶突变体光合特性的日变化

对水稻黄叶突变体黄玉B及其亲本龙特甫B孕穗期的光合速率和叶绿素荧光参数的日变化所进行的研究表明:(1)在自然日照条件下,当光强上升到1043.4μmol/m2.s时,野生型出现光饱和点并表现出光抑制现象,而突变体没有出现光饱和点;(2)在野生型出现光抑制阶段(12:00—14:00),突变体的光合速率(Pn)、PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光量子效率(фPSⅡ)、非循环光合电子传递速率(ETR)和热耗散(NPQ)均高于野生型。突变体在强光条件下(PFD>1149.2μmol/m2.s)能有效利用光能并耗散过剩光能,其对强光光响应能力优于野生型亲本。     

辐照保藏无核绿葡萄干的研究

用(60)~(Co)γ射线辐照无核绿葡萄干,延长其保藏期的试验结果表明,杀灭葡萄干表面上虫卵的适宜剂量为3.5kGy;杀死葡萄干内已孵化幼虫的有效剂量为3.0kGy。经辐照处理过的无核绿葡萄干,在常温下可保藏8个月以上,达到在新疆地区安全保藏越夏的目的。辐照无核绿葡萄干不产生不良变化的临界剂量为5.0kGy。2.0—4.0kGy辐照葡萄干,其主要营养成分未发生明显的变化。应用1.8—60.0kGy剂量辐照后的葡萄干,未发现有感生放射性核素及放射性污染。综合研究表明,无核绿葡萄干用3.5kGy剂量辐照符合卫生安全标准。     

柑桔大实蝇Dacus citri (Chen)辐射效应的研究

柑桔大实蝇的辐照适期为羽化前1—2天的末期蛹,即黑复眼黑翅期。9krad的辐照剂量对柑桔大实蝇的羽化率、寿命和交尾时间无影响,而卵的孵化率为零,是适宜的辐射不育剂量。     

不同生育期同化的光合产物在人参体内的转移和分配

在人参不同生育期,采用(14)~CO_2标记整体植株的方法,测定人参同化(14)~C产物的分配比率和残留率。结果表明,展叶末期同化的光合产物60％用于建造人参营养体,为地上部各器官的生长发育提供碳源和能源;绿果期以后的同化产物是参根中干物质和有效成份构成的主要来源;施用人参复合肥料,4年生参根干重及总皂甙含量较对照提高16.1％和4.3％。     

Authentication of Panax ginseng and Panax quinquefolius using amplified fragment length polymorphism (AFLP) and directed amplification of minisatellite region DNA (DAMD)

AFLP profiles characteristic to Panax ginseng and Panax quinquefolius were generated using primers E-AGG/M-CAA. P. ginseng samples from different farms in China and Korea are homogeneous genetically [similarity index (SI) = 0.88-0.99], whereas samples of P. quinquefolius from different sources are much more heterogeneous (SI = 0.64-0.96). Detailed analysis of one of the polymorphic bands in P. ginseng led to the identification of a minisatellite Pg2, which contains eight repeats of 5'-AGGACTCATCACATTGTTACTC. The minisatellite DNA was consequently used in directed amplification minisatellite region DNA analysis to authenticate the two ginsengs.     

胆碱对人参碳代谢及磷吸收的影响

应用~(14)C、~(32)P示踪试验表明,4年生人参青果期喷施胆碱后,其光合速率提高14.22％;~(14)C同化产物转移率增加21.82％,~(14)C同化物在参根总皂甙中的含量(dpm)比对照增加10.66％。胆碱对人参叶面喷施磷的吸收有促进作用,磷的吸收率增加17.81％,根部~(32)P的积累增加31.2％,人参根产量提高28.7％。     

蓝莓新梢扦插育苗设施光温湿半自动联控系统的研制

为了解决蓝莓扦插育苗的难题,该文研制了一种蓝莓新梢扦插育苗半自动联控系统,该系统在高温季节利用天然低温的地下井水,动态调控蓝莓新梢扦插育苗环境的温度、湿度和光照3种环境因子。试验表明,温度在20～35℃,控制误差小于0.15℃,相对湿度在80%～100%,控制误差小于0.2%,光照在0～16.50klx范围内,控制误差小于0.165klx。与常规蓝莓露地扦插育苗相比,该半自动联控系统下蓝莓生根时间由90d提前到25d,生根率由15%上升到高于97%,育苗周期由9个月减少到3个月,同时新苗根系质量显著提高。与组培育苗相比,平均育苗成本下降了90%,与传统育苗温室大棚及双层塑料薄膜、双层遮阳网、双层喷淋结构的育苗设施相比,显著降低了初投资和劳动强度,提高了自动化水平,育苗环境温度控制在35℃以下。     

Differences in the Volatile Compositions of Ginseng Species ( Panax sp.)

The volatile compositions in dried white ginseng according to species ( Panax ginseng , Panax notoginseng , and Panax quinquefolius ) were analyzed and compared by applying multivariate statistical techniques to gas chromatography-mass spectrometry data sets. Main volatile compounds of ginseng species in the present study were sesquiterpenes, such as bicyclogermacrene, (E)-β-farnesene, β-panasinsene, calarene, α-humulene, β-elemene, etc. In particular, α-selinene, α-terpinolene, β-bisabolene, β-phellandrene, β-sesquiphellandrene, zingiberene, germacrene D, limonene, α-gurjunene, (E)-caryophyllene, δ-cadinene, (E)-β-farnesene, α-humulene, bicyclogermacrene, longiborn-8-ene, β-neoclovene, and (+)-spathulenol were mainly associated with the difference between P. ginseng and P. notoginseng versus P. quinquefolius species. On the other hand, the discrimination between P. ginseng and P. notoginseng could be constructed by hexanal, 2-pyrrolidinone, (E)-2-heptenal, (E)-2-octenal, heptanal, isospathulenol, (E,E)-2,4-decadienal, 3-octen-2-one, benzaldehyde, 2-pentylfuran, and (E)-2-nonenal.     

灌水频率和施肥量对三七有效成分积累与发病率的影响

为探明灌水频率和施肥量对三七有效成分积累及发病率的影响。以2年生三七为试验对象，设置W1（3 d灌1次水）、W2（5 d灌1次水）、W3（7 d灌一次水）、W4（9 d灌1次水）4个灌水频率水平；F1（75 kg/hm2）、F2（150 kg/hm2）2个施肥水平；采用完全组合设计，共8个处理。结果表明，随着灌水频率的增加，三七光合速率、蒸腾速率、叶水势均呈先增加后减小趋势，在花期达到峰值，且W2处理均最大。不同处理的株高、茎粗、叶长及叶宽变化趋势大致相同且均在营养生长期大幅增加，在果期达到最大。W3F2处理下有效成分积累量最大（1084.93 mg/kg），特别是与W1F2相比，W3F2处理三七有效成分积累量极显著增加了61.10%。此外，随着灌水频率的增加，三七根腐病、黑斑病在高频率灌水W1处理条件下发病率最高（P<0.05），分别为15.79%、3.41%；干叶病发病率最低，仅为2.11%。综上所述，微喷灌施肥条件下低频灌水W3（7 d灌1次水）和高肥F2（150 kg/hm2）组合处理适宜三七叶片生长，且三七根中有效成分积累多，发病率低。本研究对优化三七水肥管理，实现三七绿色可持续发展具有重要理论及指导意义。     

DNA identification of commercial ginseng samples

An investigation was performed with the objective of developing a DNA-based protocol for the identification of commercial samples of the herbal compound ginseng. There are currently two major herbal products referred to as ginseng. They are Korean or Chinese ginseng (Panax ginseng) and American ginseng (Panax quinquefolius). The market for ginseng in the United States is estimated to be approximately $300 million annually. Current tests for ginseng species identification rely on expert botanical identification of fresh plant/root specimens or on biochemical characterization of active and marker compounds (e.g., ginsenosides). For the determination of the feasibility of ginseng identification by DNA analysis, a strategy based on the direct DNA sequence analysis of the nuclear ribosomal internal transcribed spacer region was developed. Other genetic tests included sequence analysis of the chloroplast ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase large subunit gene and DNA fingerprinting by the rapid amplification of polymorphic DNA technique. To confirm the results, each ginseng sample was identified using high-performance liquid chromatography. All methods were successful in distinguishing American from Korean ginseng. In addition, the protocol was improved for the isolation of genomic and plastid DNA from commercial ginseng preparations by incorporating an impact homogenization step into the standard column chromatography purification procedure.     

三种人参属植物的EST-SSR信息分析及其在三七中的应用

为了解人参属植物EST中SSR分布特点及其在三七SSR标记中的应用,利用生物信息学方法,用primer3软件对dbEST数据库中人参属植物人参、西洋参和三七的EST序列进行搜索,发现人参属植物EST-SSR出现频率为11.54%,平均每4.39kb出现1个SSR。人参属植物单核苷酸重复基元占主导地位,其次为三核苷酸重复基元和二核苷酸重复基元,分别占总SSR的54.48%、17.31%和16.36%。人参属EST-SSR的优势类型为A/T和AT/TA,分别占54.73%和8.21%。根据人参属植物EST中的SSR设计48对引物,在合适的PCR扩增体系下,用5个三七样品的DNA为模板进行PCR扩增,引物有效扩增率85.42%,其中多态性引物占可扩增引物的70.73%。结果表明,利用人参属EST序列开发三七EST-SSR标记是可行的。     

Protopanaxatriol-type ginsenosides from the root of Panax ginseng

Ginseng, the root of Panax ginseng C. A. Meyer (Araliaceae), is one of the most important traditional medicines and functional foods. A detailed phytochemical investigation on the roots of P. ginseng led to the isolation of 6 new natural protopanaxatriol (PPT)-type ginsenosides, ginsenosides Re(1)-Re(6) (compounds 1-6), along with 10 known PPT-type ginsenosides. Their structures were elucidated on the basis of chemical and spectroscopic analyses, including high-resolution mass spectrometry (HRMS) and 1D and 2D nuclear magnetic resonance (NMR). The unusual α-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D-glucopyranosyl sugar chain, as found in compounds 1 and 2, is reported in the genus Panax for the first time.     

人参同化产物在生长、吸收及贮存间的分配与产量构成

利用＾１４Ｃ示踪术，研究了人参不同生育期同化＾１４Ｃ产物的残留率，对４￣６年生人参产量形成与同化产物分配的关系。结果表明，同化产物向终产物的分配比率对产量构成具有决定性作用，而且由于同化产物在生长、呼吸及贮存间的分配视生长发育状况而改变，所以不同生育期间同化产物对产量构成的影响不同，营养生长期同化产物主要用于结构生长，影响主要库器官的贮存能力，后期同化产物是根中贮藏性多糖及有效成分形成的主要来源，