液相色谱质谱联用分离、鉴定芥蓝中脱硫芥子油苷

    从芥蓝菜薹中提取芥子油苷,经阴离子交换柱DEAE-Sephadex A-25纯化和硫酸酯酶脱硫,得到脱硫芥子油苷提取液.比较了两种高效液相色谱的流动相体系(甲醇与水体系和乙腈与水体系)及两种长度(250 mm×4.6 mm和150 mm×4.6 mm)的C18色谱柱(Prontosil ODS2,粒径5μm)对芥蓝脱硫芥子油苷的分离效果,确定分离条件为乙腈与水流动相体系和250 mm×4.6 mm C18柱.采用质谱联用及紫外扫描,在芥蓝菜薹中检测出7种脂肪族芥子油苷和4种吲哚族芥子油苷,其中4-甲硫基丁基芥子油苷为第一次在芥蓝中检测到.芥蓝中主要以脂肪族芥子油苷为主,占总芥子油苷含量的91.6%,而吲哚组芥子油苷的含量仅占8.4%.其中,3-丁烯基芥子油苷和4-甲基亚硫酰丁基芥子油苷为主要芥子油苷组分,分别占总含量的47.9%和35.5%,而含量最低的为4-羟基-3-吲哚甲基芥子油苷,只占总芥子油苷含量的0.2%.     

忍冬开花过程中花青苷组成及含量的变化

【目的】探讨忍冬属(Lonicera Linn.)植物花朵中花青苷的种类及开花过程中含量的变化,为忍冬花色育种提供依据。【方法】以忍冬(L.japonica Thunb.)、‘火焰’忍冬(L.×heckrottii Rehd.‘Huoyan’)、‘格雷姆’忍冬(L.periclymenum L.‘Geleimu’)、贯月忍冬(L.sempervirens L.)和‘台尔曼’忍冬(L.×tellmanniana)5种藤本植物为材料,采用高效液相色谱-二极管阵列检测技术(HPLC-DAD)、高效液相色谱-电喷雾离子化-质谱联用技术(HPLC-ESI-MSn),对各材料开花过程中的花青苷进行定性及定量分析。【结果】在开花过程中,5种忍冬属植物花色变化明显,但在忍冬花朵中未检测到花青苷存在,在‘火焰’忍冬、贯月忍冬、‘格雷姆’忍冬和‘台尔曼’忍冬中共检测到4种花青苷,分别为矢车菊素3,5-二葡萄糖苷、矢车菊素3-葡萄糖苷、芍药花素3,5-二葡萄糖苷和芍药花素3-葡萄糖苷,其中矢车菊素3,5-二葡萄糖苷为主要花色素成分。5种忍冬属植物在不同开花阶段花青苷种类基本一致,但含量均有较为明显的变化。【结论】5种忍冬属植物的花青苷组成及含量变化与其花色转变相一致,可为忍冬花色育种提供参考。     

基于UPLC-MS/MS技术对蓝莓中花青苷类物质的定性定量分析

采用超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱(UPLC-MS/MS)技术在电喷雾离子源(ESI)、正离子多反应监测(MRM)模式下建立蓝莓果实中花青苷类物质的定性和定量检测方法。结果表明,11种花青苷类物质的定量限为0.26～1.50μg/kg,在0～100μg/L范围内呈现很好的线性关系,相关系数(r)为0.9950～0.9996,方法检测性良好。采用本方法对3个蓝莓栽培品种的成熟果实进行测定,分别从‘喜来’和‘蓝冠’中鉴定出11种花青苷,从‘蓝丰’中鉴定出10种花青苷,各种花青苷物质含量在3个蓝莓品种中存在明显差异,‘蓝冠’的总花青苷类物质含量明显高于‘蓝丰’和‘喜来’,‘喜来’中最低。本研究结果可为蓝莓优异种质挖掘和蓝莓花青苷产品开发奠定理论基础。     

拟南芥莲座叶芥子油苷组成和含量对缺硫胁迫的响应

[目的]探讨缺硫胁迫下拟南芥(Arabidopsis thaliana)生长到12片莲座叶时芥子油苷组成和含量的变化规律。[方法]以模式植物拟南芥为原材料,通过水培方法进行缺硫胁迫处理,采用高效液相色谱-质谱联用(HLPC-MS)法分析芥子油苷的组成和含量。[结果]缺硫胁迫处理48 h,拟南芥莲座叶中检测出7种脂肪族芥子油苷、4种吲哚族芥子油苷。缺硫胁迫对吲哚族芥子油苷含量影响不显著,对脂肪族芥子油苷含量影响显著。[结论]试验结果为探索缺硫胁迫下芥子油苷的代谢途径提供了理论依据。     

超高效液相色谱法测定拟南芥芥子油苷

将已有的拟南芥芥子油苷高效液相色谱(HPLC)检测方法转换为超高效液相色谱(UPLC)方法,通过条件优化改进,建立拟南芥芥子油苷UPLC检测方法。该方法采用Waters ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱(50 mm×2.1 mm,1.8μm),以超纯水和甲醇为流动相进行梯度洗脱,流速为0.40 mL·min-1,检测波长229 nm,进样量5μL,内标为苯甲基芥子油苷。利用此方法测得样品的日内和日间精密度均小于9.62%,用此方法与HPLC法测定生长10周的拟南芥莲座叶中各种芥子油苷组分含量一致。方法简单、快速、准确,适用于拟南芥芥子油苷组分及含量的分析。     

‘紫枝’玫瑰(Rosa rugosa ‘Zi zhi’)开花过程花青素相关化合物及代谢途径分析

【目的】分析‘紫枝’玫瑰5个开花时期花瓣中的花青苷、类黄酮苷和类胡萝卜素的种类和含量,推定‘紫枝’玫瑰花的花青苷代谢途径,为探讨玫瑰花色的呈色机理和花色育种提供参考。【方法】以‘紫枝’玫瑰不同开花时期的花瓣为试材,用高效液相色谱(HPLC)和超高效液相色质联用分析法(UPLC-DAD-Q-TOF-MS)对其花青苷、类黄酮苷和类萝卜素进行结构推定和定量分析,结合化学反应过程推测‘紫枝’玫瑰花青苷代谢途径。【结果】在‘紫枝’玫瑰中鉴定出8种花青苷、16种类黄酮苷和β-胡萝卜素,没有检测到叶黄素;花青苷主要以芍药素、飞燕草素、矢车菊素和天竺葵素的双糖苷为主,四类花青苷都在花蕾期和初开期相对含量最高;检测到芍药苷的两种甲基化衍生物,没有发现飞燕草苷的甲基化衍生物;类黄酮苷以槲皮素和山萘酚的糖苷化、酰基化和甲基化的衍生物为主。定量分析显示,芍药苷和飞燕草苷占‘紫枝’玫瑰总花青苷含量的90%以上;芍药苷含量在‘紫枝’玫瑰开花过程中随花色变浅而降低,飞燕草苷在开花过程含量变化不大;芍药苷和飞燕草苷的比例(Pn/Dp)随花色变浅而降低。【结论】‘紫枝’玫瑰花中含有芍药素、飞燕草素、矢车菊素和天竺葵素,这四类花青素在半开期之前完成全部积累,盛开期后只降解不合成。芍药素是形成‘紫枝’玫瑰花色的主要成分。‘紫枝’玫瑰的花青苷代谢途径中,甲基酶(Rr AOMT)的催化作用有底物特异性。     

青花菜种子中芥子油苷的多样性分析

以8个青花菜F1杂交组合的种子为材料,采用高效液相色谱法对其芥子油苷含量进行检测分析。结果表明,8个品种中4-甲基磺酰丁基芥子油苷和4-甲基亚磺酰丁基芥子油苷为2种主要的芥子油苷组分,含量分别为6.80～14.9μmol·g-1和3.80～12.5μmol·g-1。脂肪族、总芥子油苷含量分别为14.2～39.1μmol·g-1和15.1～39.3μmol·g-1,而吲哚族芥子油苷含量均低于1.01μmol·g-1。6个品种中检测到负营养芥子油苷组分2-羟基-3-丙烯基芥子油苷,含量0.72～14.4μmol·g-1。青花菜种子中芥子油苷组分和含量均存在多样性,不同品种之间主要的芥子油苷组分存在显著性差异。     

5个红色酿酒葡萄品种花色苷组成差异分析

以5个红色酿酒葡萄品种(‘美乐’‘赤霞珠’‘马尔贝克’‘小味尔多’‘马瑟兰’)为材料,利用高效液相色谱-质谱法(HPLC-MS)检测各品种成熟期果皮的花色苷,并利用主成分分析方法对5个红色酿酒葡萄品种的花色苷组成进行差异分析。结果表明,‘美乐’的甲基花青素类花色苷的所有比例较高,‘赤霞珠’中的花翠素类和未酰化类花色苷的所有比例最高,‘马尔贝克’的特征花色苷是花翠素-3-香豆酰葡萄糖苷和甲基花翠素-3-香豆酰葡萄糖苷,‘小味尔多’含有较高的甲基花翠素类和花翠素-3-乙酰葡萄糖苷。另外,‘马瑟兰’含有较高的香豆酰类花色苷,尤其是二甲花翠素-3-反式香豆酰葡萄糖苷,且未检测到花青素类花色苷。     

芥蓝芥子油苷提取条件优化研究

采用正交试验设计,研究了提取温度、提取剂甲醇浓度(V/V)、提取时间和待测物质与提取液比例(简称"物液比")对芥蓝菜薹中芥子油苷(总芥子油苷含量、总脂肪族芥子油苷和总吲哚族芥子油苷)提取效果的影响。结果表明,物液比和提取温度对总芥子油苷、总脂肪族芥子油苷和总吲哚族芥子油苷提取效果影响显著(P0.05),而甲醇浓度和提取时间对芥子油苷提取率无显著影响(P0.05)。综合考虑提取效果和成本,芥蓝中芥子油苷最佳提取条件为75℃,物液比1∶45(g∶mL),甲醇浓度70%,提取时间5 min。在该条件下,总芥子油苷提取量为8.31μmol/g DW,总脂肪族芥子油苷提取总量为7.58μmol/g DW,总吲哚族脂肪族芥子油苷提取总量为0.73μmol/g DW。     

小菜蛾取食对2个芥菜变种芥子油苷组分和含量的影响

以2个芥菜变种(大叶芥和宽柄芥)为材料,研究小菜蛾对芥菜为害的选择性,并采用高效液相色谱法分析小菜蛾取食和机械损伤对叶片中芥子油苷组分和含量的影响.结果发现,小菜蛾对大叶芥的为害程度明显大于宽柄芥.在正常生长的宽柄芥和大叶芥叶片中分别检测到6种和8种芥子油苷,其中2-丙烯基芥子油苷是2个变种叶片中最主要的组分,占总含量的92%以上.宽柄芥叶片总芥子油苷含量极显著低于大叶芥,两者分别为7.21μmol/g和13.31μmol/g.当叶片被小菜蛾取食24h后,2个变种总芥子油苷含量均明显升高,且宽柄芥叶片升高的幅度远大于大叶芥,分别达21.35μmol/g和20.49μmol/g;而2个变种各组分中2-丙烯基芥子油苷含量升高更明显,且宽柄芥叶片升高的幅度同样远大于大叶芥.同时,小菜蛾取食诱导2个变种叶片合成了新的芥子油苷组分,其中大叶芥叶产生了一种含量很低的吲哚族芥子油苷(4-羟基吲哚-3-甲基芥子油苷),而宽柄芥中产生了一种低含量的脂肪族芥子油苷(10-甲基亚磺酰癸基芥子油苷)和一种低含量的吲哚族芥子油苷(1-甲氧吲哚-3-甲基芥子油苷).研究表明,2个芥菜变种中叶片芥子油苷含量高者受小菜蛾为害重,小菜蛾取食会诱导芥菜产生新的芥子油苷,并且诱导芥子油苷大量合成,但对不同变种的诱导作用存在差异.2-丙烯基芥子油苷在芥菜响应昆虫取食胁迫中发挥主要作用,且受害程度轻的芥菜中2-丙烯基芥子油苷对昆虫取食胁迫的反应更敏感.     

Effect of Nitrogen and Sulfur Supply on Glucosinolates in Brassica campestris ssp. chinensis

Glucosinolates （GSs） are a group of plant secondary metabolites containing abundant nitrogen （N） and sulfur （S） mainly in Brassica and have the beneficial effects on human health including anti-carcinogenic, cholesterol-reducing and other pharmacological effects. The objective of this study was to investigate the effect of different concentrations of N （5, 10, and 20 mmol L-a, denoted by N5, N10 and N20） and S （0,5, 1, and 2 mmol L^-1, denoted by S0.5, S1 and S2） on the yield and GSs in pakchoi （Brassica campestris L. ssp. chinensis var. communis） in hydroponics. Results showed that N10 and N20 significantly enhanced the yield compared with N5, however, N20 had a negative effect relative to N10. Only with N10 and N20 low S supply （S0.5） reduced the yield. The concentrations of aliphatic GSs, aromatic GS and total GSs were enhanced by N5 and indolyl GSs were enhanced by N20. S2 enhanced the concentration of individual GS and total GSs. The concentrations of indolyl GSs were maximized in N20S2 treatment, whereas the highest concentrations of aliphatic GSs, aromatic GS and total GSs were found in N5S2 treatment. Effects of N and S on aliphatic GSs were higher than on indolyl GSs. The results suggest that the accumulation of aliphatic GSs and aromatic GS could be enhanced by low N and high S and restricted by high N while that of indolyl GSs could be enhanced by high N and high S.     

玉米秸秆不同部位主要化学成分和活体外消化率比较

本试验测定了“农大108”玉米秸秆不同部位的主要化学成分含量、活体外消化率和瘤胃微生物发酵产气量,结果表明:秸秆各部位间存在显著差异(P<0.05),其中总糖含量以茎节、茎皮中最高(分别达到20.7%和19.3%),粗脂肪含量也在茎节和茎皮中最高(分别为5.8%和5.2%),而茎髓中的含量最少;粗蛋白质含量则是叶片中最高(14.9%),茎髓次之;粗灰分、Ca和P含量均以叶片中最高(分别为10.5%、1.03%和0.1%);中性洗涤纤维(NDF)在苞叶中含量最高(77.1%);酸性洗涤纤维(ADF)和木质素含量均以茎皮中最高(分别为52.0%和14.4%),苞叶中最低(分别为38.2%和6.7%)。阉牛活体外对DM、NDF和ADF消化率都以茎皮为最低、苞叶为最高;阉牛活体外瘤胃微生物发酵产气量以苞叶最高,其次为茎髓、叶片、叶鞘和茎节,而茎皮最少。综合比较得出,玉米秸秆各部位的营养价值存在明显差异,从高到低的排序为:苞叶>茎髓>叶片>叶鞘>茎节>茎皮。     

一年生三七绿紫过渡地上茎黄金分割式紫化与其色素含量纵向变化的关系

为探究三七绿紫过渡地上茎黄金分割式紫化与其色素含量纵向变化的关系,用分光光度法检测了云南文山一年生三七植株绿紫过渡地上茎各茎段的叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)和总花色苷(TA)的含量。结果表明:从茎顶向茎基,茎段的叶绿素a(Chl a)、b(Chl b)和总叶绿素[Chl(a+b)]含量均表现为"降—升—降三段式"曲线,叶绿素a和b的含量之比(Chl a/b)大致呈一不对称的"双峰"曲线,Car含量表现为"不规则波动—宽V型—阶梯型骤降三段式"曲线,总花色苷含量(TAC)、TA/Chl a、TA/Chl b、TA/Chl(a+b)和TA/(Chl+Car)均表现为单峰曲线,Chl(a+b)/Car大致表现为一"V-W形"曲线。在茎中上部的黄金分割点处,Chl a、Chl b和Chl(a+b)、Chl a/b均出现低值,而TAC、TA/Chl a、TA/Chl b、TA/Chl(a+b)和TA/(Chl+Car)却均出现最高值。在茎基部,Chl、Car和TA含量都急剧下降。不同茎段Chl a、Chl b、Chl(a+b)和Car含量之间的差异均达到极显著水平,而TAC之间的差异仅达到显著水平;此外,不同茎段Chl a、Chl b、Chl(a+b)、Car和TA的含量纵向变化之间呈不同的正相关性。所以,三七绿紫过渡地上茎的紫色源于其TA相对于Chl和Car的含量优势,但Car对茎段紫色的制约效应微小;茎的黄金分割式紫化既取决于茎的TAC,也取决于茎的TA/Chl a、TA/Chl b、TA/Chl(a+b)和TA/(Chl+Car)。     

苦荞ARF基因家族的鉴定及生长素诱导下的表达模式

【目的】全基因组水平鉴定苦荞ARF家族基因,并对其家族基因结构、保守结构域、系统进化、组织表达差异及外源生长素处理下基因表达水平进行分析,为苦荞ARF的功能研究和利用奠定基础。【方法】通过转录组数据和ARF保守结构域（PF06507）分析,筛选苦荞ARF家族成员,利用TBtools软件绘制基因结构图,利用NCBI及MEME在线预测苦荞ARF蛋白保守结构域和保守基序,利用MEGA X构建苦荞和拟南芥、水稻、甜荞、甜菜、大豆ARF蛋白系统进化树。使用根、茎、叶、花、未成熟和成熟籽粒6个组织转录组数据的FPKM值,通过TBtools HeatMap绘制FtARFs基因表达热图,分析FtARFs的组织表达特异性。使用PlantCARE在线网站预测茎秆特异表达的FtARFs启动子的顺式作用元件。以0.5 mg·L ^-1 IAA处理2份高秆（ZNQ189和PI673849）与2份矮秆（PI658429和PI647612）苦荞材料,观察苦荞下胚轴伸长的特征,于生长素处理不同时间段（0、0.5、1、6、12、24和48 h）取样,qRT-PCR检测FtARFs基因在不同苦荞下胚轴中的表达差异;同时,对生长7 d的4份材料进行石蜡切片,番红固绿染色后显微镜下观察下胚轴细胞大小。【结果】系统分析鉴定了26个苦荞ARF家族基因,染色体定位分析显示,除第4染色体外,FtARFs在其余染色体均有分布。理化性质分析表明,氨基酸残基数目范围为331—1 083 aa,理论等电点为5.34—8.63。保守基序分析表明,不同组间Motif组成有一定的差异。基因结构分析显示,苦荞ARF基因外显子数量为2—15,变异较大。系统进化将其分成4组（Group Ⅰ—Group Ⅳ）,且苦荞FtARFs在4个类群中均有分布。组织特异性分析显示,在各组织中,FtARFs基因FPKM值差异明显,在根、茎、花中,分别检测到7个、9个和4个基因表达量较高,在叶、未成熟籽粒和成熟籽粒中,表达值均较低。外源生长素处理4份苦荞材料,下胚轴伸长趋势不一,与其细胞大小变化相一致。qRT-PCR结果显示,FtARFs基因在生长素处理前期（0.5—1 h）表达较高,在处理后期,基因表达量降低。且处理苦荞幼苗0.5 h时,大多数FtARFs基因被显著诱导表达。【结论】苦荞ARF基因结构和蛋白基序具有组间多样性和组内保守性,且具有组织表达特异性,9个茎秆特异表达的FtARFs基因响应IAA诱导,暗示其对苦荞茎秆伸长可能具有调控作用。     

几种向日葵菌核病早期抗性鉴定方法的比较

通过菌土盆栽法、菌丝块茎部贴接法、皮壳接种法和草酸浸根法四个试验,初步查明在向日葵菌核病早期抗性鉴定中以草酸浸根法和皮壳接种法效果显著,快速易行,可作为早期和苗期抗性鉴定的重要方法。菌土盆栽法虽需时较长,但属自然侵染,在抗性鉴定中也应予以考虑;而菌丝块茎部贴接法反应强烈,绝大部分接种植株死亡,不能较好地区分品种间的抗性差异。四种方法均为早期和苗期抗性试验,为得出更确切而全面的结果,应结合田间抗性试验,最好结合田间病圃鉴定,以便更准确地鉴定出整个生长期不同品种间的抗性水平。     

鹤庆五味子藤茎化学成分研究

[目的]研究鹤庆五味子藤茎的化学成分。[方法]采用柱层析和半制备高效液相色谱对鹤庆五味子藤茎的化学成分进行提取分离,并通过现代波谱法对化合物的结构进行鉴定。[结果]从鹤庆五味子藤茎中分离到6个化合物,分别为Wuweilignan E(1)、Methyl-gomisin R(2)、Methylisogomisin O(3)、Gomisin D(4)、Tigloylgomisin P(5)和Gomisin N(6)。[结论]化合物1、2和3均为首次从鹤庆五味子中分离得到。     

四种稀土元素对大豆生长的影响研究

采用无土栽培实验技术,研究了钆、钬、铒、镱4种稀土元素对大豆生长发育的影响,结果表明:50mg/L的稀土溶液可使大豆的发芽率提高10%,使大豆的茎高平均增长2.5cm左右,茎粗增加0.6mm。不同稀土元素对大豆生长发育有不同的影响,其中,Er-Yb混合液处理组30d后平均茎高为18.23cm、茎粗为2.9mm,大多数已新增4片叶子,总体长势良好,明显优于其它处理。     

太原市南沙河水体的环境特征及其污染评价和相关性研究

将太原市汾河支流南沙河(建设路以西、滨河路以东)河段按照进水到出水的方向划分四个断面,采用平板菌落计数法测定四个断面水体微生物类群;采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法、钼酸铵分光光度法、火焰原子吸收分光光度法,测定四个断面水体中污染物含量;利用综合污染指数法评价南沙河水质;采用SPSS15.0统计分析软件,分析南沙河污染物总氮(TN)、总磷(TP)、Cd、Cr和Pb与细菌、真菌、放线菌的相关性。结果表明:南沙河各类群微生物数量依次为:细菌>真菌>放线菌;污染物的含量为TN>TP>Pb>Cr>Cd;其污染指数均大于1,超过了太原市地表水各水体执行标准,为国家地表水Ⅴ类水;污染负荷比依次为TP>Pb>TN>Cr>Cd;四个断面S1、S2、S3和S4的水质综合指数分别为10.4007、10.9775、10.0878和9.6713,污染严重程度为S2>S1>S3>S4;相关性研究结果表明,南沙河水体中的细菌、真菌与水体中的污染物TN和TP含量呈显著正相关(P<0.01),与Cr和Pb含量呈显著负相关(P<0.01)。水体中的污染物Cd含量与细菌(P<0.01)、真菌(P<0.05)呈显著负相关。水体中的放线菌与污染物TN含量呈显著正相关(P<0.01),与重金属Cd、Cr和Pb含量为显著负相关(P<0.05)。但放线菌与TP相关不显著。TN含量与重金属Cd含量(P<0.01)、Cr含量及TP含量与重金属Cd、Cr含量之间(P<0.05)呈显著负相关。