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。     

播娘蒿甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆和表达分析

采用RT-PCR技术克隆了播娘蒿的甜菜碱醛脱氢酶基因全长cDNA序列(DsBADH)。DsBADHcD-NA序列全长1653bp,其中开放阅读框长1503bp,编码一个由501个氨基酸残基组成的蛋白质,推测的蛋白质相对分子质量为54kD,pI为5.5。序列比对结果表明DsBADH与其它物种的BADHs无论在核酸水平还是在蛋白质水平上都表现较高的同源性,表明BADH基因家族具有较高的保守性。DsBADH基因的氨基酸序列在进化上与同属十字花科植物BADH基因距离较近。蛋白质序列存在一个编码十肽的高度保守序列,该结构在醛脱氢酶中是高度保守的,这些残基可能包含NAD 结合位点及酶催化位点,而且含有与酶功能有关的醛脱氢酶高度保守的氨基酸残基Cys,表明DsBADH可编码活性蛋白。N端存在信号肽,初步将该酶定位于叶绿体。半定量RT-PCR分析表明,DsBADH在根、茎、叶以及角果中均表达,但在角果中的表达显著高于其它组织,而且表明DsBADH受盐诱导正调节表达。     

播娘蒿油酸脱氢酶基因(DsFAD6)的克隆和表达分析

采用RACE-PCR的技术克隆了播娘蒿的油酸脱氢酶基因(DsFAD6),它是催化油酸转化为亚油酸的一个关键酶基因.DsFAD6 cDNA全长序列的开放阅读框长1 344 bp,编码一个由447个氨基酸残基组成的蛋白质,推测的蛋白质相对分子质量为51.16 kD,等电点为9.27.序列分析表明DsFAD6的氨基酸序列具有3个高度保守的组氨酸盒子,该结构在去饱和酶中是高度保守的,且在N端预测到信号肽,初步认定该酶定位于质体.序列比对和系统发生分析显示DsFAD6与十字花科植物FAD6基因具有较高一致性.RT-PCR分析表明,DsFAD6在根、茎、叶、花蕾、花及幼嫩角果中均表达,但在茎、叶和幼嫩角果中表达较高.胁迫诱导表达中,DsFAD6在播娘蒿叶片中表达明显受伤害胁迫诱导,但在冷胁迫下呈负相关.     

EMS对播娘蒿生物学效应的研究

在２５℃、４℃不同温度条件下,用不同浓度的ＥＭＳ诱发播娘蒿突变。结果表明,播娘蒿的发芽势、发芽率、出苗率和幼苗高度均随ＥＭＳ浓度的提高而降低;且ＥＭＳ在４℃时较２５℃时对种子影响较小。ＥＭＳ诱变播娘蒿的适宜浓度在１０％和２０％之间。     

火焰原子吸收光谱法测定播娘蒿中微量元素含量

采用火焰原子吸收光谱法测定了播娘蒿中4种微量元素的含量。结果表明,播娘蒿中含有较丰富的铁、锌、锰、铜等微量元素,其含量分别为136.50、39.762、9.518、.11μg/g,具有较高的开发利用价值。     

国槐种子超声波处理效应研究

为了探索超声波处理对国槐种子萌发的影响,利用47、59 KHz超声波对国槐种子进行了超声波处理.结果表明:用59 KHz超声波处理种子10 min效果最好,可以使国槐种子萌发率提高及发芽指数分别提高44.3％;59 KHz超声波处理种子5min后可溶性糖含量比对照值提高32.5％,淀粉含量提高7.96％;处理时间大于25 min,会明显降低种子淀粉含量;超声波处理对种子电导率及可溶性蛋白质含量没有明显的影响.     

几种除草剂混配对麦田阔叶杂草的防除效果

通过田间试验,比较双氟磺草胺、唑草酮、氯氟吡氧乙酸异辛酯等9种除草剂及其混剂在小麦田防除播娘蒿、猪殃殃、荠菜3种阔叶杂草的效果,以期筛选出对河南省小麦田优势阔叶杂草防效较好的药剂组合。结果表明,供试药剂对小麦均比较安全,对小麦生长发育无不良影响。药后28 d,29%氯氟吡氧乙酸异辛酯WP 111.31 g/hm~2(有效成分用量,下同)+5%唑草酮WP 3.31 g/hm~2对播娘蒿和猪殃殃的防效最佳,其中对播娘蒿的株防效和鲜质量防效均达到100.00%,对猪殃殃的株防效和鲜质量防效分别为68.42%、71.44%;50 g/L双氟磺草胺SC 7.50 g/hm~2+40%唑草酮WG 15.00 g/hm~2+200 g/L氯氟吡氧乙酸异辛酯EC 120.00 g/hm~2对荠菜的防效最佳,株防效为80.69%,鲜质量防效为85.92%。29%氯氟吡氧乙酸异辛酯WP 111.31 g/hm~2+5%唑草酮WP3.31 g/hm~2对总草的防效最佳,株防效为82.80%,鲜质量防效为89.49%;50 g/L双氟磺草胺SC7.50 g/hm~2+90%甲基碘磺隆钠盐TG 9.99 g/hm~2复配和200 g/L氯氟吡氧乙酸异辛酯EC 150.00 g/hm~2对总草的株防效分别为60.24%、47.31%,鲜质量防效分别为66.86%、53.92%,效果较差。总体来说,推荐使用29%氯氟吡氧乙酸异辛酯WP 111.31 g/hm~2+5%唑草酮WP 3.31 g/hm~2、50 g/L双氟磺草胺SC 7.50 g/hm~2+40%唑草酮WG 15.00 g/hm~2,不仅对小麦田播娘蒿、荠菜、猪殃殃均有较好的防效,而且对小麦安全。     

麦田播娘蒿发生动态及其对小麦产量构成因素的影响

【目的】播娘蒿（Descurainia sophia）是中国冬小麦（Triticum aestivum）主产区发生最严重的阔叶杂草之一,严重威胁冬小麦生产安全。研究旨在明确冬小麦田播娘蒿的出苗规律、田间消长动态及不同密度播娘蒿对小麦产量构成的影响。【方法】于2013-2014年在山东省济南市选取播娘蒿发生严重的冬麦田,小麦播种前耕作方式为玉米秸秆还田浅旋耕,采用固定样方和随机样方取样的方法研究冬小麦田播娘蒿的出苗规律及在田间的消长动态。设置小麦播种量67.5、135.0、202.5 kg?hm^-2 3个密度处理,在不同小麦播种密度下,播娘蒿结合人工接种方法,分别控制为0、10、20、40、60、80、160、320、640和1 280株/m²不同密度处理,试验小区内播娘蒿分冬前、初春、返青期3次定苗。比较不同小麦播种量下不同密度播娘蒿对小麦产量及其构成的影响,应用Excel作图分析播娘蒿危害造成小麦的产量损失原因。【结果】小麦播后1周至11月中旬为麦田播娘蒿出苗高峰期,周平均气温在13.5-14.8℃,冬前出苗量占全年出苗总量的96.7%。3月下旬周平均气温上升至8.0℃左右,播娘蒿开始快速生长,4月上旬后平均株高开始超过小麦,5月中旬播娘蒿平均株高趋于稳定,达到115.6 cm,高出同期小麦43.4 cm。越冬期播娘蒿和小麦的平均单茎鲜重变化缓慢,4月上旬后,播娘蒿单株平均鲜重迅速增加,5月上旬达到最大值50.2 g,约为单茎小麦的4倍。播娘蒿对小麦产量的影响主要是通过抑制小麦的有效穗数和穗粒数而实现,对千粒重影响不显著。在小麦播种量为67.5 kg·hm^-2条件下,当播娘蒿株密度从0升至640株/m²时,小麦穗密度则从428.9万穗/hm²降至27.8万穗/hm²,减少了93.5%。小麦播种量在135.0 kg·hm^-2时,当播娘蒿株密度从0升至640株/m²时,小麦穗密度则从549.3万穗/hm²降至188.1万穗/hm²,减少了65.8%。小麦播种量在202.5 kg·hm^-2时,小麦穗密度从669.3万穗/hm²降至321.5万穗/hm²,减少了52.0%。当播娘蒿密度为320株/m²时,小麦67.5、135.0、202.5 kg·hm^-2 3种播种量下产量损失率分别为84.7%、71.9%、64.9%。小麦播种量为67.5和135.0 kg·hm^-2种植密度下,当播娘蒿密度为640株/m²时,小麦产量分别为2 396.3、1 680.2 kg·hm^-2,损失率分别高达97.5%、87.9%,濒临绝产。【结论】播娘蒿的出苗、株高和鲜重的变化与时间、温度密切相关,通过适时进行防除,能够有效控制播娘蒿的危害,适当密植能够减轻播娘蒿对小麦产量的影响。     

播娘蒿花部综合征与传粉模式的适应性研究

被子植物中花部特征和形态多变性显示出对多种传粉模式的适应性。前期观测发现,早春短命植物播娘蒿(Descurainia sophia)因花小、不够醒目表现出与自花传粉相适应的花部特征,而花药状的花瓣、宿存的花萼似乎与吸引传粉者有一定的关系。为了探讨其花部综合征与传粉模式的相互关系,通过野外观测、人工控制试验等对其开花习性、花部特征、花瓣的广告效应和交配系统等进行了研究,结果表明:播娘蒿为兼性自交的交配系统类型,自交亲和但保持异交能力。晴朗天气,10:00左右开放,17:00左右闭合,花期1~2 d;开放后的单花,雌蕊不断伸长,经历了低于雄蕊、与雄蕊等高和高于雄蕊3个阶段。播娘蒿有传粉者,但访花频率极低,分别为(0.062±0.027)flower·h^-1(2015年)和(0.01±0.005)flower·h^-1(2016年)。控制试验显示花药状花瓣和宿存花萼不具有增强吸引传粉者的广告效应。播娘蒿柱头花粉主要来源于自花粉,自花粉的传递发生在雌蕊与两轮雄蕊分别等高的时期。播娘蒿极小的花、花药状花瓣、较低的胚珠比(P/O值)等是花器官资源投入减少的结果,是与自花传粉模式相适应的繁殖对策。