葶苈子药材生态适宜性区划研究

对全国葶苈子药材的生态适宜性开展评价,为优质葶苈子药材的栽培与选育提供理论依据。通过网络资料查阅和实地采集,收集了葶苈子药材共839个样点信息,其中播娘蒿430个样点,独行菜409个样点,综合55个生态因子,应用GIS和Maxent模型分析葶苈子药材在全国的生态适宜性分布。建立的Maxent模型预测效果良好(训练集和验证集特征曲线下面积均大于0.9),影响全国葶苈子药材生态适宜性的主要环境因子是降雨、温度、海拔、酸碱度、植被类型、土壤亚类等;全国内中药葶苈子最适宜生境主要集中在河北、河南、山西、山东、陕西、宁夏、甘肃南部、四川西部等地。对葶苈子分布区进行了生长等级划分,为葶苈子药材资源的调查研究、人工种植、划分优质产地、资源调查提供理论依据。     

独行菜LaBBX基因低温表达响应与密码子偏性分析

BBX是调控植物非生物胁迫相关基因表达,响应植物逆境胁迫的重要锌指蛋白类转录因子。为探究BBX在独行菜(Lepidium apetalum)幼苗耐受低温生长中的表达响应及其密码子偏好性,本研究基于独行菜转录组数据,筛选独行菜BBX编码基因的cDNA序列,并从独行菜幼苗中克隆获得全长733 bp的基因编码区序列,命名为LaBBX。序列分析表明,LaBBX由242个氨基酸组成,包含2个B-box锌指蛋白结构域,蛋白分子量为61.66 kDa,等电点为5.09,无信号肽和跨膜区。独行菜幼苗受低温胁迫时,LaBBX基因显著上调表达,6 h上调表达至21倍,且24 h内均呈现高水平表达,说明该转录因子可能在独行菜幼苗受低温胁迫时起重要作用。偏好性分析结果显示,独行菜LaBBX基因的ENc、CAI值和GC含量分别为55.453、0.244和46.78%,其密码子使用偏性较弱,相对偏好使用AT,高频密码子有8个,CDS序列及RSCU聚类分析中与十字花科植物最相近;其偏好性的形成与突变和自然选择等诸多因素相关,酵母菌表达系统更适合作为LaBBX基因的异源表达受体,拟南芥是适宜LaBBX基因的遗传转化受体。本研究为了解独行菜LaBBX基因的异源表达及基因功能提供了重要参考。     

响应面法优化超声提取独行菜绿原酸的工艺

以绿原酸提取得率为考察对象,研究乙醇体积分数、液料比及超声时间对独行菜(Lepidium apetalum Willd.)绿原酸提取得率的影响。在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken试验设计原理,应用响应面法对独行菜绿原酸提取工艺进行优化。结果表明,超声波法提取独行菜绿原酸的最佳工艺条件为乙醇体积分数79%,液料比35∶1(m L∶g),超声时间30 min;该条件下,绿原酸实际提取得率为1.033%,与模型预测值(1.029%)相近。     

新疆四种早春短命植物结实性及种子萌发特性初探

以新疆四种短命植物为材料,对短命植物植株结实性和种子萌发特性进行了初步研究.研究结果表明,光照对短命植物的分布、形态建成和结实率都有显著的影响.萌发实验结果则表明,光照对四种短命植物种子萌发率没有显著影响;在一定范围内温度的升高能够促进独行菜种子的萌发,而温度升高对其它三种短命植物没有显著影响.不同土壤基质的萌发实验表明:孔隙度大的基质(蛭石:珍珠岩=3:1)比孔隙度小的基质(花土:沙土=3:1)更有利于种子的萌发.四种短命植物的高结实率和种子萌发特性不仅是对早春生境的适应,也为短命植物种群在逆境的繁衍提供了保证.     

两种独行菜种子萌发对不同浓度NaCl胁迫的响应

为探究腺独行菜（Lepidium apetalum Willd）和宽叶独行菜（Lepidium latifolium L.var.affine C.A.mey）种子萌发耐盐性特征,用玻璃培养皿采用暗发芽的方法,在恒温25℃种子培养箱中进行发芽试验,测定不同NaCl浓度（0,50,100,150,200,250,300 mmol·L^-1）胁迫下两种独行菜种子的发芽率、发芽势、日均发芽率、日相对发芽率和种子胚芽、胚根的长度。结果表明：在同等盐胁迫下,腺独行菜种子的发芽率、发芽势等各项指标均显著大于宽叶独行菜种子的。在不同盐胁迫下,随NaCl浓度增大,腺独行菜种子发芽率呈先增大后减小的特征,发芽势呈持续下降趋势;宽叶独行菜种子的发芽率和发芽势均呈显著下降特征,且NaCl浓度达到150 mmol·L^-1后,失去发芽能力;种子胚芽、胚根生长始终表现为腺独行菜优于宽叶独行菜。     

早春短命植物独行菜天然种衣与水分的关系

早春短命植物独行菜（Lepidium apetalum Willd.）的种子遇水后在种子外部形成一层粘液层--种衣,种衣遇水后迅速膨胀,种子的重量和大小都发生了变化,种衣的存在对独行菜种子的萌发、幼苗的生长及种群的延续有重要的生态意义.     

独行菜抗冷相关基因的克隆及表达分析

【目的】独行菜在种子萌发和幼苗生长阶段可耐受一定程度的低温胁迫,研究独行菜的低温耐受机制。【方法】设计兼并引物,从独行菜冷诱导叶片的cDNA中克隆获得LaCBF3和LaCOR15a基因核心片段。利用半定量RT-PCR法分析两个基因在不同胁迫处理下的表达情况。【结果】获得442 bp LaCBF3及405 bp LaCOR15a核心片段,经比对与拟南芥CBF3、COR15a基因核心片段相似性分别为84.38%、81.8%。半定量RT-PCR结果显示在独行菜幼苗中,LaCOR15a基因不仅响应低温胁迫,还能迅速响应高盐、干旱及ABA处理,不同条件下表达各有差异。LaCBF3仅对低温胁迫响应迅速。【结论】LaCBF3、LaCOR15a在独行菜幼苗响应低温胁迫的分子机制中具有重要的调控作用,且LaCOR15a基因也应答干旱、高盐等非生物胁迫。     

独行菜法尼基焦磷酸合酶基因的克隆与原核表达

从独行菜(Lepidium apetalum)中克隆强心苷合成途径的法尼基焦磷酸合酶(FPS)基因,并在大肠杆菌中表达,为进一步研究独行菜强心苷的合成途径提供参考。分析前期获得的独行菜幼苗转录组数据,选择其中注释为FPS且具有完整开放阅读框的序列,从独行菜叶片c DNA中通过PCR克隆该序列,并进行序列分析。结果表明,克隆得到独行菜FPS基因的cDNA序列,Gen Bank登录号KY366218,命名为La FPS。序列长度为1 332 bp,含有1 161 bp的开放阅读框,推测编码386个氨基酸。La FPS蛋白可能不含跨膜结构,定位于线粒体中,含有聚异戊二烯合成酶结构域。La FPS蛋白氨基酸序列与拟南芥(Arabidopsis thaliana)FPS1蛋白相似性高达92%,进化树分析结果表明,La FPS与同为十字花科的拟南芥FPS1、遏蓝菜(Noccaea caerulescens)FPS1、高山南芥(Arabis alpina)FPS亲缘关系最近。构建的载体p ET-32a-La FPS可在大肠杆菌中成功诱导表达。表明成功克隆了独行菜FPS基因,并建立了其原核表达体系。     

新疆短命植物东方旱麦草和独行菜C4相关结构的初步研究

短命植物的快速生长及高光效特性使它们能在早春萌发后较短时间内完成生活史并获得大量种子.为探讨高光效产生的内在原因,研究利用树脂半超薄与超薄切片技术对东方旱麦草和独行菜叶片显微及超微结构进行观察,并对维管束相关参数进行了统计分析,结果显示:(1)东方旱麦草显微结构具有类"花环"结构,维管束密度介于C3、C4对照之间,鞘细胞中的叶绿体多数离心分布且数量接近C4植物;超微结构显示其鞘细胞叶绿体的基粒与片层结构与叶肉细胞不同,但又与C4植物存在一定差异.(2)独行菜维管束有类"花环"结构,维管束密度大于C3对照并存在极显著差异,鞘细胞中叶绿体多数离心分布;超微结构显示叶绿体基粒与片层没有叶肉细胞发达.以上研究结果初步说明东方旱麦草和独行菜的解剖结构特点均介于C3、C4植物之间而接近C4植物.     

一些十字花科植物组织的化感活性研究

采用琼脂混粉法对一些常见十字花科植物组织的化感活性进行了研究。首先以生菜为指示植物对油菜（苏州青、雪克青、矮脚黄）、球果焊菜、播娘蒿、荠菜以及独行菜的不同组织进行了测定,发现以独行菜果实组织的化感活性最高。进而以该组织为供试材料测定了其不同浓度对生菜、小麦、反枝苋和稗草4种指示植物幼苗生长的影响,发现在低浓度（0.1g/L）下对所有指示植物幼苗的生长均表现出一定的促进作用,而在5、10 g/L的高浓度下,各指示植物胚根（或种子根）和胚轴（或胚芽鞘）的生长均受到明显的抑制,计算对胚根或种子根的有效抑制浓度（EC50）分别为反枝苋（0.2373 g/L）、生菜（0.8172 g/L）、稗草（0.9901 g/L）和小麦（2.8918 g/L）;对胚轴或胚芽鞘的EC50分别为反枝苋（0.4869 g/L）、稗草（3.1657 g/L）、生菜（3.6663 g/L）和小麦（5.7276 g/L）。