光质对不同家系青钱柳叶酚类物质积累及抗氧化活性的影响

【目的】光质对植物体内酚类物质的积累有着重要的影响。青钱柳作为我国特有的单种属乔木,功能多样,具有材用、药用、观赏价值。通过研究光质处理对不同家系青钱柳叶酚类物质积累及抗氧化活性的影响,为青钱柳苗期培育过程中的环境选择和进一步开发保健产品提供理论依据。【方法】在人工气候室内可控温湿度的条件下对不同家系(广西金钟山7号、广西金钟山6号、四川沐川31号、浙江安吉1号)青钱柳当年生实生苗进行白光、蓝光、绿光和红光4种光质处理,测定其叶片生物量、酚类物质含量及单株产量和体外抗氧化活性[1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、自由基清除能力和铁离子还原能力(FRAP)],并分析了抗氧化活性与酚类物质含量的相关性。【结果】除家系对总黄酮含量和单株产量无显著影响外,光质和家系及其交互作用对叶生物量、酚类物质含量和单株产量及抗氧化活性均有显著影响。总体来讲,白光处理下的青钱柳叶生物量最大,酚类物质含量、单株产量及抗氧化活性却最低;蓝光和绿光处理下的青钱柳叶具有较高的酚类含量以及抗氧化活性,但绿光处理下的叶生物量最小。因此,蓝光处理对青钱柳叶酚类物质的积累及其抗氧化能力的提高更有利。从家系层面看,安吉1号家系青钱柳的叶生物量最大,而金钟山6号家系青钱柳的叶酚类含量、酚类单株产量及抗氧化活性最高。相关性分析表明,青钱柳叶总酚及酚酸类物质含量与抗氧化活性呈显著相关(P<0.05)。【结论】光质的调控显著影响不同家系青钱柳叶酚类物质积累和抗氧化活性,蓝光处理下的金钟山6号青钱柳叶的酚类物质积累多且抗氧化能力强。研究结果可为青钱柳保健品的开发及人工林定向培育过程中的光照管理提供参考。     

光质和光强对青钱柳生长和抗氧化酶活性的影响

【目的】 青钱柳是我国特有的单种属植物,具有材用、观赏和药用价值,通过研究青钱柳在不同光质和光强处理下的生理生化适应性,为青钱柳叶用人工林定向培育提供理论依据。【方法】以青钱柳当年生实生苗为试验材料,在人工气候室恒温恒湿的条件下,设置白光、红光、蓝光、绿光和紫光5种光质和低(500 μmol/(m²·s))、中(750 μmol/(m²·s))、高(1 000 μmol/(m²·s))3种光强梯度处理,测定青钱柳的生长指标和抗氧化酶活性。【结果】不同光质和光强处理对青钱柳幼苗各项生长指标和抗氧化酶活性有显著影响,且光质、光强两者存在显著的交互作用(P<0.05)。不论在何种光质条件下,青钱柳苗木的苗高、地径增长量和生物量等生长指标均随着光强的增加呈上升趋势,而SOD、POD和CAT的活性则随着光强的增加呈现下降趋势。红光和蓝光处理下的青钱柳幼苗长势最好,但抗氧化酶活性显著较低; 而绿光和紫光处理的青钱柳苗木长势较差,但抗氧化酶活性显著较高。【结论】 光质和光强显著影响青钱柳幼苗生长和抗氧化酶活性,高光强水平下的红光和蓝光对青钱柳幼苗的生长有利,可为青钱柳复合经营林分结构构建提供参考。     

氮素水平对青钱柳叶片主要次生代谢物含量和抗氧化能力的影响

【目的】通过研究施氮量对青钱柳生长、次生代谢产物积累和抗氧化能力的影响,为青钱柳叶用人工林氮素施肥管理提供理论依据。【方法】以青钱柳两年生平茬实生苗为试验材料,在人工气候室控制条件下,设置N0(0 g/株)、N1(3 g/株)和N2(6 g/株)3水平,氮素施肥水平处理,测定不同处理下青钱柳生长指标,叶全碳、全氮、次生代谢物含量和抗氧化能力,并采用单因素方差分析比较不同氮素处理间的差异。【结果】施氮量对青钱柳苗高、地径、生物量、叶总黄酮、总三萜和总多酚类化合物含量有显著影响(P < 0.05)。随着施氮量的增加,青钱柳苗高、地径和生物量变幅分别为27.33~39.67 cm、6.65~9.19 mm和2.41~3.87 g,均在N1处理下最高;次生代谢物含量在N0处理下最高,但随施氮量的增加,叶中全氮含量显著增加,碳氮比显著降低。相关分析表明,青钱柳叶中全氮含量与碳氮比呈极显著负相关( P < 0.01),ABTS[2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐]和DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)的自由基半清除浓度(IC ₅₀)值与青钱柳叶中总黄酮、总三萜和总多酚类化合物含量呈显著负相关(P < 0.05)。青钱柳叶总黄酮、总三萜和总多酚类化合物含量及抗氧化能力随施氮量的增加依次表现为N0 > N2 > N1。【结论】施氮量显著影响青钱柳苗高、地径、生物量、叶碳氮比、次生代谢物积累和抗氧化能力。碳氮比与总多酚类化合物含量呈显著正相关,与总黄酮和总三萜类化合物含量及抗氧化能力无相关性。低氮(N0)和高氮(N2)胁迫有利于青钱柳叶中次生代谢物积累和抗氧化能力的提高,但均不利于青钱柳生长。研究结果可为青钱柳叶用林培育的氮肥管理提供理论依据。     

青钱柳叶片总黄酮含量测定及代谢组学分析

以福建安溪桃舟4—11月青钱柳中叶为研究对象,分析不同月份总黄酮含量变化,探索以总黄酮为指标的最佳青钱柳叶片采收月份.结果表明,青钱柳叶片中总黄酮含量较高的月份是4、7、10月,最低的月份是5月,因此以总黄酮为指标的采收月份应以4、7、10月为最佳.通过超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测10月青钱柳老叶、中叶和嫩叶的黄酮类代谢物,结果表明,不同生长阶段叶片的代谢物存在差异,老叶中差异代谢物数量最多,多集中于山奈酚及其糖苷类物质.     

天然居群青钱柳叶主要生物活性物质及抗氧化活性研究

【目的】青钱柳是一种集药用、材用、观赏价值于一体的多功能树种,目前市场上多用其叶制成具有保健功效的保健茶。筛选出以药用保健为目的、用于制茶的优良青钱柳种源,以更好地发挥青钱柳叶的保健功效。【方法】采用水提方法,研究33个天然居群青钱柳叶的总黄酮、总三萜和总多酚含量及其抗氧化能力,并分析各活性物质含量与抗氧化能力之间的相关性。【结果】青钱柳叶水提物的总黄酮、总三萜和总多酚含量居群间均有极显著差异。其中,总黄酮含量范围为6.79~20.91 mg/g,总三萜含量范围为15.67~44.63 mg/g,总多酚含量范围为10.53~33.04 mg/g;聚类分析结果表明,在欧氏距离为0~5时,可将青钱柳33个天然居群的总黄酮、总三萜和总多酚含量分别分为3、4和3大类群;相关分析结果表明,总黄酮、总三萜和总多酚含量之间存在极显著正相关,且青钱柳叶中这3类生物活性物质含量与1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力、2,2'-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除能力和总还原力呈极显著相关。【结论】安徽绩溪(S2)、贵州石阡(S15)、湖北鹤峰(S19)、湖北五峰(S20)为生物活性物质含量较高及抗氧化能力较强的优良药用保健青钱柳居群。     

不同叶色青钱柳叶片色素、多酚含量及光合特性的差异

【目的】青钱柳是多功能树种,通过比较分析两种不同叶色青钱柳叶片色素、黄酮和单宁两类多酚含量及其光合特性的差异,为青钱柳良种选育提供理论依据。【方法】按照季节动态分别采集红叶青钱柳和绿叶青钱柳的新叶和成熟叶,测定其花色素苷、叶绿素、类胡萝卜素、单宁和黄酮含量,定期测定4种类型叶的净光合速率(P_n)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m),并采用单因素方差分析比较不同类型叶间的差异。【结果】红叶青钱柳的新叶花色素苷含量显著高于其他3种类型叶(P<0.05),但叶绿素和类胡萝卜素含量显著低于红叶青钱柳和绿叶青钱柳的成熟叶片(P<0.05);红叶青钱柳和绿叶青钱柳的成熟叶片中的黄酮和单宁含量在多数采样时间均无显著差异(P> 0.05),但在秋季,红叶青钱柳成熟叶片的单宁含量显著高于绿叶青钱柳的成熟叶片(P<0.05);由于红叶青钱柳的新叶积累高花色素苷含量而使总叶绿素含量下降,但其P_n与绿叶青钱柳的新叶不存在显著差异(P> 0.05),红叶青钱柳和绿叶青钱柳成熟叶片的P_n也不存在显著差异(P> 0.05)。【结论】较高浓度的花色素苷是红叶青钱柳新叶呈现红色的主要原因;红叶青钱柳和绿叶青钱柳叶中单宁与黄酮的含量存在一定差异,但总体上差异不显著;红叶青钱柳新叶阶段叶多酚类物质含量较高,但在成熟叶阶段与绿叶青钱柳无显著差异(P> 0.05)。因此,红叶这一表型性状可为青钱柳药用优良单株的筛选提供一定参考,红叶青钱柳在7—8月叶片仍保持较高花色素苷含量而呈现红色,比绿叶青钱柳具有更高的观赏价值。     

青钱柳产黄酮类物质真菌的分离与鉴定

【目的】对青钱柳产黄酮内生真菌进行鉴定,探究提取黄酮类物质的新方法。【方法】采用组织分离对青钱柳枝、叶、根、皮的内生真菌进行分离,用不同培养基进行培养,观察其形态特征进行初步分类;通过显色反应、薄层层析(TLC)、高效液相色谱(HPLC)对内生真菌的发酵产物进行分析,筛选产黄酮类物质的内生真菌,并测定总黄酮产量。根据菌株的形态学特征,结合真菌rDNA的居间序列(internal transcribed spacer, ITS)的系统进化分析鉴定。【结果】分离得到67株内生真菌,通过菌落形态和显微形态观察,隶属于3纲、4目、6科、10属;最终确定4株产黄酮物质的内生真菌:PZ06、CY12、CP06、PP03,其中黄酮产量最多的是菌株PZ06,产量为3.61 mg/L。分子鉴定结合4种菌株的形态学鉴定结果表明,PZ06、CP06、PP03均属于链格孢属(Alternaria),CY12属于正青霉属(Eupenicillium)。【结论】青钱柳产黄酮的优势菌群为链格孢属(Alternaria)。该研究对植物内生菌的开发利用有着重要参考意义,产黄酮类物质的内生真菌的发现为活性物质的提取提供了新方法。     

亚热带3个地点青钱柳群落特征比较

【目的】以亚热带3个区域青钱柳天然群落为研究对象,通过调查其物种组成、结构特征、种群结构以及更新状况,探究影响青钱柳种群更新的主要原因,为青钱柳野生资源的保护和可持续利用提供科学依据和技术支撑。【方法】采用典型样方调查的方法,对3个青钱柳群落[四川沐川(群落M)、广西金钟山(群落J)和湖北鹤峰(群落H)]进行样方调查,分析其物种组成、物种多样性特征和区系特征,并评价群落间的相似性。以径级代替年龄的方式分析种群结构和更新情况。【结果】四川沐川群落(群落M)、广西金钟山群落(群落J)和湖北鹤峰群落(群落H)分别有维管植物32科50属70种、50科79属96种和59科100属126种;3个群落区系特征差异不显著,均以亚热带和温带成分为主;物种多样性和物种丰富度变化趋势较为一致,表现为乔木层>灌木层>草本层。3个群落的物种多样性和丰富度总体表现为群落H>群落J>群落M;群落结构为中等不相似,相似度表现为群落M与群落J的较高,群落M与群落H的次之,群落J与群落H的较小。【结论】整体来看,不同地理分布的青钱柳群落物种组成差异明显,相似性水平低,但其结构特征具有一定的相似性;乔木层树种优势显著,导致林分郁闭,林下光照减少,影响种群更新;灌木层植物种类较多,分布较为均匀;草本层占据较少空间,以蕨类植物为主;青钱柳种群天然更新在径级结构上出现不同程度的残缺现象,导致更新不连续。从天然更新的角度看,适当开辟林窗,有利于促进林下青钱柳幼苗幼树的生长及均匀分布,完成种群更新,使群落向着长久稳定的方向发展。     

冲泡条件对青钱柳茶主要内含物浸出规律的影响

【目的】青钱柳是我国特有的多功能树种,其叶制成的茶是一种重要的保健茶,研究旨在优化青钱柳茶的冲泡条件,发挥茶叶最大功效。【方法】在研究茶水质量体积比、冲泡温度、冲泡时间等单因素对青钱柳茶主要内含物质(总黄酮、总三萜和粗多糖)浸出规律影响的基础上,采用L₉(3⁴)正交设计以优化青钱柳茶冲泡的最佳条件。【结果】茶水质量体积比对青钱柳茶中总黄酮、总三萜浸出量有显著影响,冲泡时间对青钱柳茶中总黄酮、总三萜和粗多糖的浸出量均有显著影响,而冲泡温度仅对青钱柳茶中粗多糖的浸出量有显著影响(P <0.05)。通过正交试验优化出的青钱柳茶最佳冲泡条件为:茶水质量体积比1:250,70 ℃水冲泡15 min。采用该冲泡条件,青钱柳茶叶中总黄酮、总三萜和粗多糖的浸出量均达到最大值,分别为9.83 mg/g、27.46 mg/g、108.67 mg/g。【结论】冲泡条件(茶水质量体积比、冲泡温度和冲泡时间)直接影响青钱柳茶中生物活性物质的溶出,所优化出的青钱柳茶冲泡条件可科学指导饮茶,充分发挥青钱柳茶的保健作用。     

干旱胁迫对肋果沙棘(Hippophae neurocarpa)试管苗叶片黄酮类化合物代谢的影响

为了探讨干旱胁迫对沙棘叶片黄酮类化合物代谢的影响,以肋果沙棘试管苗为材料,研究了不同浓度PEG-6000(0%,10%,20%,30%)对叶片类黄酮积累及其合成过程中相关酶PAL、C4H和4CL活性的影响.结果显示:(1)随干旱胁迫程度的增强,总黄酮、槲皮素、山奈酚和杨梅素含量均表现为先下降后上升的趋势,20%PEG-6000胁迫下其含量最低,比对照分别下降了20.36%,12.84%,47.81%,63.22%;在不同浓度PEG-6000胁迫下异鼠李素含量与对照相比均有升高,10%PEG-6000胁迫下其含量最高,比对照升高了79.99%.(2)干旱胁迫显著影响肋果沙棘试管苗叶片PAL、C4H和4CL的活性(P0.05).随着胁迫程度的增加,PAL活性显著升高;C4H和4CL活性呈先升高后降低的趋势,在20%PEG-6000胁迫下达到最高.(3)杨梅素、槲皮素、山奈酚及总黄酮含量均与PAL、C4H和4CL活性负相关.尽管干旱胁迫促进了相关酶的活性,但肋果沙棘试管苗叶片中总黄酮含量并没有显著变化.     

一测多评法测定青钱柳中5种黄酮类成分含量

建立青钱柳中5种主要的黄酮类成分的一测多评法,验证该方法在青钱柳质量评价中应用的准确性及可行性.以木犀草素为内标,分别建立木犀草素与黄酮苷、山奈酚、槲皮素、异槲皮苷的相对较正因子,计算青钱柳中黄酮苷、山奈酚、槲皮素与异槲皮苷的量,实现一测多评.对来自3个不同地方的5个批次的青钱柳样品,同时采用外标法与一测多评法测定青钱柳中5种黄酮类成分的含量,并两种方法测得结果的差异,对一测多评法进行含量测定的科学性与可行性进行评价.结果表明5种黄酮类成分的相对校正因子在不样品中重复性较好,对于同批次样品采用一测多评法与外标法测得的结果之间没有显著性差异.以木犀草素为内标同时测定黄酮苷、山奈酚、槲皮素与异槲皮苷的一测多评法可用于青钱柳的定量分析.     

青钱柳幼林地上部分生物量生长模型研究

【目的】青钱柳是我国特有的珍稀多用途树种,研究青钱柳幼树地上部分生物量生长规律,为发展叶用林提供依据。【方法】以6年生的青钱柳人工幼林为研究对象,对其生长特性及生物量的分配进行了研究,同时选取了37株样木进行地上部分生物量及相关测树因子的分析评价,从19个生物量模型中进行筛选,构建了青钱柳人工林各生物量组分及地上部分生物量与相关测树因子的预估方程。【结果】青钱柳幼林地上部分生物量(W)与胸径(D)具有高度相关性,筛选的4个模型均以胸径作为自变量,则:①干生物量模型 W=0.15 D^2.1, R²=0.982;②枝生物量模型 W=0.05 D^1.88, R²=0.864;③叶生物量模型 W=0.07 D^1.55, R²=0.802;④地上部分生物量模型 W=0.28 D^1.95, R²=0.976。【结论】不同密度下6年生青钱柳幼林生长尚未郁闭,受密度效应的影响较低,胸径、树高和单株材积的总生长量之间差异不显著,单株和林分生物量分配模式基本相似,地上部分各器官生物量分配由大到小表现为干(73%)> 枝(16%)> 叶(11%)。     

青钱柳天然群体间木材微纤丝角的地理变异趋势

【目的】青钱柳是我国特有的单种属植物,是一种很有开发利用前景的珍贵树种。研究青钱柳木材微纤丝角变异规律,可为用材林优良基因筛选提供依据。【方法】以不同地理分布的青钱柳种源为研究对象,通过钻取木芯并采用X-射线衍射法探讨了青钱柳木材微纤丝角的地理变异的和径向变异规律。【结果】22个青钱柳地理种源木材微纤丝角存在显著差异。21年生木材平均微纤丝角为15.8°,变异幅度在13.4°～20.1°。其中四川沐川种源的平均微纤丝角最小,比22个种源微纤丝角的平均值低15.2%,广西桂林种源的平均微纤丝角最大,高出所测试种源平均值27.2%。青钱柳微纤丝角受经度和纬度双重因素影响,在经度上以112°E为中心,向东西两边递减; 在纬度上呈现出以29°N为中心,向南北两边递增的趋势。随着生长轮年龄的增大,微纤丝角呈现递减的变化趋势,用指数曲线描述微纤丝角与树龄的回归关系最为合适。【结论】多重比较结果表明,15年生后青钱柳木材微纤丝角趋于稳定,可作为青钱柳用材林优良基因型筛选的依据之一。