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盐碱胁迫下盐生植物与根际土壤微生物交互作用机制研究进展

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土壤通报 2024年第4期55卷 1191-1200页

作者：张旭萍刘强王锦胡娟周宸宇拉本青海师范大学生命科学学院青海西宁810008 青藏高原药用动植物资源重点实验室青海西宁810008

随着全球土壤盐渍化问题的日益严峻,如何增强植物对高盐碱环境耐受能力,并利用经济高效且适应性强的方法对盐渍土进行修复与改良变得尤为重要。本文重点概述了盐碱胁迫下盐生植物和根际土壤微生物的交互作用机制,总结出盐生植物和根际... 详细信息

随着全球土壤盐渍化问题的日益严峻,如何增强植物对高盐碱环境耐受能力,并利用经济高效且适应性强的方法对盐渍土进行修复与改良变得尤为重要。本文重点概述了盐碱胁迫下盐生植物和根际土壤微生物的交互作用机制,总结出盐生植物和根际土壤微生物是一个互利共生的整体。一方面,盐生植物可以促进根际土壤微生物的增殖并依靠其根际活动主动筛选利于自身生长的植物根际促生菌在根际定殖。另一方面,盐生植物根际土壤微生物通过诱导有关渗透调节、内源激素释放和抗氧化防御等物质的生成,以保证盐生植物在盐碱胁迫下正常的生长发育,并增强对极端高盐碱生境的适应。同时,对未来的研究方向进行了展望,强调在分子水平上加强对盐生植物与根际土壤微生物互作机制的认知,并重视将从盐生植物根际分离出的根际促生菌应用于生产实践。以期为深入了解盐生植物耐盐机制以及与根际土壤微生物间的互作提供参考,为增强植物的抗逆能力以及盐渍土的修复与改良提供新思路。

关键词：盐生植物根际微生物盐碱胁迫耐盐机制

响应面法优化暗紫贝母流浸膏提取工艺及其质量评价

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天然产物研究与开发 2024年第9期36卷 1554-1563页

作者：张亚梅韩鸿萍宋道光青海师范大学化学化工学院西宁810008 青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室西宁810016

优化暗紫贝母流浸膏提取工艺,评价暗紫贝母流浸膏质量。以总生物碱含量、贝母辛含量、贝母素甲、贝母素乙和西贝母碱三碱含量之和、浸膏得率的综合评分作为评价指标,采用单因素实验确定乙醇体积分数、乙醇用量、浸润时间、渗漉速度4个... 详细信息

优化暗紫贝母流浸膏提取工艺,评价暗紫贝母流浸膏质量。以总生物碱含量、贝母辛含量、贝母素甲、贝母素乙和西贝母碱三碱含量之和、浸膏得率的综合评分作为评价指标,采用单因素实验确定乙醇体积分数、乙醇用量、浸润时间、渗漉速度4个因素对暗紫贝母流浸膏提取的影响;利用Box-Benhnken响应面法确定并验证暗紫贝母流浸膏的最优渗漉提取工艺条件;采用薄层色谱法对暗紫贝母药材进行定性鉴别,并对其水分、灰分及浸出物进行检查;采用薄层色谱建立暗紫贝母流浸膏中贝母辛、贝母素乙的定性鉴别方法,并对其乙醇量和重金属进行检查。结果表明暗紫贝母流浸膏的最佳提取工艺为:乙醇体积分数为70%,乙醇用量为18倍,浸润时间为39 h,渗漉速度为3 mL/(kg·min),在此条件下暗紫贝母流浸膏综合评分为(89.97±1.90)%。药材和流浸膏TLC结果斑点清晰,分离度好,药材水分不超过15%、灰分不超过5.0%及浸出物大于9.0%,暗紫贝母流浸膏的乙醇量和重金属检查均符合《中华人民共和国药典》流浸膏制剂规定。本研究优化的暗紫贝母流浸膏提取工艺稳定可行,为暗紫贝母开发利用提供参考。

关键词：暗紫贝母流浸膏响应面提取工艺质量评价

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枸杞果实发育期酶活性、基因表达与类黄酮积累的相关性分析

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分子植物育种 2024年第22期 7515-7524页

作者：张凯敏耿贵工乔枫青海师范大学生命科学学院青藏高原药用动植物资源重点实验室青海大学农林科学院

为了解枸杞果实发育期类黄酮合成途径中关键酶及基因表达的变化以及与类黄酮积累的相关性，本研究以枸杞发育期果实为试验材料，通过酶联免疫法测定了枸杞果实发育期类黄酮合成途径中10个关键酶活性：苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟... 详细信息

为了解枸杞果实发育期类黄酮合成途径中关键酶及基因表达的变化以及与类黄酮积累的相关性，本研究以枸杞发育期果实为试验材料，通过酶联免疫法测定了枸杞果实发育期类黄酮合成途径中10个关键酶活性：苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)、查尔酮合成酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)、黄酮3-羟化酶(F3H)、类黄酮3'-羟化酶(F3'H)、黄酮醇合酶(FLS)、类黄酮3'5'-羟化酶(F3'5'H)、花青素合成酶(ANS)，通过紫外分光光度法测定了枸杞果实类黄酮含量；采用RT-qPCR法测定了其对应基因的相对表达量。结果显示：类黄酮含量呈先下降后上升的趋势，PAL活性呈先不变后下降的趋势，F3'H活性呈先不变后上升的趋势；CHS、CHI、F3H和F3'5'H活性呈现先上升后下降的趋势；4CL、ANS活性呈现先下降后上升的趋势；FLS呈一直上升的趋势。各对应基因的表达量与酶活性的趋势相似，其中4CL为类黄酮合成途径的关键枢纽，且4CL基因表达量与类黄酮的含量呈显著正相关(P<0.01)关系。本研究结果补充了枸杞果实发育期类黄酮积累研究的空白，为枸杞类黄酮代谢提供了理论基础。

关键词：枸杞果实发育时期类黄酮合成 RT-qPCR 代谢酶

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青海不同区域农田作物土壤细菌多样性及群落结构分析

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微生物学报 2024年第4期64卷 1142-1161页

作者：马学兰周连玉孙文娟王龙瑞刘钰马云高原科学与可持续发展研究院青海西宁810008 青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室青海西宁810008 青海师范大学生命科学学院青海西宁810008

【目的】探讨青海省农田土壤细菌多样性及群落结构组成。【方法】采用高通量测序技术分析都兰县、互助县、共和县和大通县种植小麦、油菜、青稞土壤细菌群落结构组成及多样性差异,并解析其与土壤理化特性的关系。【结果】4个地区的土壤p... 详细信息

【目的】探讨青海省农田土壤细菌多样性及群落结构组成。【方法】采用高通量测序技术分析都兰县、互助县、共和县和大通县种植小麦、油菜、青稞土壤细菌群落结构组成及多样性差异,并解析其与土壤理化特性的关系。【结果】4个地区的土壤pH、水分、有机质、Chao1指数、Shannon指数、线性判别分析效应大小(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)组间差异这些指标中部分指标存在极显著差异性(P0.05)。主成分分析(principal component analysis,PCA)显示,不同区域细菌群落组成差异性较大,3种作物农田土壤细菌群落、物种组成相似度较高。4个地区共有3127个可操作性分类单元(operational taxonomic units,OTUs),3种作物农田土壤细菌共有OTUs为3694个;细菌物种隶属于36门93纲192目276科450属423种;4个地区或3种作物土壤具有相似的优势门、属、种,但相对丰度不同。水分、pH、有机质与Chao1、Shannon存在显著相关性,pH、有机质与未分类种、unclassified RB41、unclassified Sphingomonas具有显著正相关或负相关。Chao1、Shannon与unclassified Sphingomonas显著负相关,与unclassified RB41、unclassified Vicinamibacteraceae显著正相关。【结论】区域差异对土壤的理化性质、细菌群落结构和多样性具有显著影响,相较于作物而言其影响更加明显。

关键词：农田土壤细菌多样性群落结构理化性质

基于肠道菌群及代谢组学探讨藏药十味乳香胶囊对类风湿性关节炎大鼠的治疗及其作用机制

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药学学报 2024年

作者：高禹涵陈海娟马永贵尚军张国燕张文剑青海师范大学生命科学学院青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室高原科学与可持续发展研究院

十味乳香胶囊 (SWRXC) 是一种广泛用于治疗类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis， RA) 的经典配方，研究采用液相色谱-串联质谱法 (LC-MS/MS) 非靶向代谢组学和16S rRNA高通量基因测序法关联分析，以阐释SWRXC治疗弗氏完全佐剂诱导... 详细信息

十味乳香胶囊 (SWRXC) 是一种广泛用于治疗类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis， RA) 的经典配方，研究采用液相色谱-串联质谱法 (LC-MS/MS) 非靶向代谢组学和16S rRNA高通量基因测序法关联分析，以阐释SWRXC治疗弗氏完全佐剂诱导的RA的作用机制。结果显示， SWRXC能显著改善RA大鼠症状，降低大鼠血清中细胞因子水平。基于LC-MS/MS技术，在代谢组学中发现了色氨酸代谢、核苷酸代谢和嘌呤代谢是治疗最相关的途径。此外， 16S rRNA测序结果显示， SWRXC可以改善RA引起的大鼠肠道微生物紊乱。综上， SWRXC可以改善RA关节组织形态结构、降低血清因子含量，通过调控色氨酸代谢、核苷酸代谢和嘌呤代谢等相关代谢通路、改变肠道菌群组成从而发挥改善RA的作用。动物实验经青海师范大学大学动物伦理委员会批准 (批准号: 2021041203)。

关键词：十味乳香胶囊类风湿性关节炎肠道菌群非靶向代谢组学作用机制

水分胁迫对发草抗坏血酸—谷胱甘肽循环的影响

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草业科学 2024年

作者：罗巧玉谢惠春马永贵周连玉杨昊虹管迟明王自超马玉寿青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室青海师范大学生命科学学院高原科学与可持续发展研究院青海大学农牧学院

抗坏血酸—谷胱甘肽（AsA－GSH）循环是植物重要的抗氧化防御系统，对抵御水分胁迫具有重要作用。本研究通过测定7个水分梯度（重度水涝（HW）、中度水涝（MW）、轻度水涝（LW）、对照（CK）、轻度干旱（LD）、中度干旱（MD）、重度干旱... 详细信息

抗坏血酸—谷胱甘肽（AsA－GSH）循环是植物重要的抗氧化防御系统，对抵御水分胁迫具有重要作用。本研究通过测定7个水分梯度（重度水涝（HW）、中度水涝（MW）、轻度水涝（LW）、对照（CK）、轻度干旱（LD）、中度干旱（MD）、重度干旱（HD））下发草（Deschampsia caespitosa）地上和地下部分AsA、GSH含量及参与AsA-GSH循环的相关酶活性的变化，研究干旱和水涝胁迫对发草AsA－GSH循环的影响。结果显示：（1）35 d重度水涝和干旱胁迫下的发草植株死亡；轻度和中度水涝条件下，随着水涝胁迫强度加剧地上与地下抗氧化物质含量和氧化还原力均呈增加趋势；而轻度和中度干旱条件下，随着干旱胁迫强度加剧地上与地下抗氧化物质含量和氧化还原力均呈先增加后降低趋势。（2）水分胁迫诱导发草AsA合成途径中L-半乳糖-1，4-内酯脱氢酶（GalLDH）及再生途径中脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、谷胱甘肽还原酶（GR）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）活性显著提高，且不同水分胁迫下各酶的活性变化与抗氧化物质含量及氧化还原力大小具有显著正相关关系。研究结果表明轻度干旱、轻度和中度水涝胁迫下发草能够通过较高的AsA合成和再生能力保持较高的AsA－GSH循环运作效率，清除过多的活性氧物质。本研究通过AsA－GSH循环角度解释了发草适应干旱和水涝胁迫的机理，为利用发草开展退化高寒湿地的植被恢复工作提供科学依据。

关键词：发草干旱胁迫水涝胁迫抗坏血酸—谷胱甘肽循环

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青海高寒草甸马勃蘑菇圈增温作用的影响研究

草地学报 2024年第3期32卷 812-817页

作者：曹铭王文颖徐进周华坤刘艳方德却拉姆杨玉青青海师范大学地理科学学院青海西宁810008 青海师范大学生命科学学院青海西宁810008 青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室青海西宁810016 山西农业大学园艺学院山西太古030801 中国科学院西北高原生物研究所青海西宁810008

蘑菇圈是广泛存在于草地和森林的大型真菌子实体环状群落。有些蘑菇圈如马勃蘑菇圈会显著促进周围植物生长,其蘑菇圈真菌促进植物生长的机理一直是一个热点科学问题。本研究选取青海海北高寒草甸马勃蘑菇圈,从2023年6月15日至7月15日,... 详细信息

蘑菇圈是广泛存在于草地和森林的大型真菌子实体环状群落。有些蘑菇圈如马勃蘑菇圈会显著促进周围植物生长,其蘑菇圈真菌促进植物生长的机理一直是一个热点科学问题。本研究选取青海海北高寒草甸马勃蘑菇圈,从2023年6月15日至7月15日,对蘑菇圈土壤温度进行连续监测,使用红外热成像仪对蘑菇圈子实体进行拍照,同时测定了土壤理化性质与酶活性,检验蘑菇圈真菌生长对土壤温度和土壤酶活的影响及其相互关系。结果表明:蘑菇圈圈上土壤温度变化与圈内、圈外有明显差异,在当日23时后至次日凌晨5时,蘑菇圈上土壤温度高于圈外与圈内0.3℃~1.6℃,红外影像显示蘑菇圈真菌子实体温度显著高于环境温度4℃。蘑菇圈圈上速效养分含量显著高于圈内圈外(P植物的生长。

关键词：蘑菇圈高寒草甸土壤增温土壤酶活

不同播种及施肥方式对青稞矿质元素、叶绿素和活性酶含量的影响

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作物杂志 2024年第4期 269-276页

作者：姜迪谢惠春金兄莲毛晓宁杜少波青海师范大学生命科学学院青海西宁810008 青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室青海西宁810008 青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室青海西宁810008

为了探究适宜青海省湟中县种植的青稞品种以及播种和施肥方式,选取5个青稞品种(北青8号、北青9号、昆仑14号、昆仑17号及肚里黄)进行品种比较试验,根据苗产量、叶绿素、矿质元素及活性酶含量筛选出优良青稞品种,并针对北青9号,设不同播... 详细信息

为了探究适宜青海省湟中县种植的青稞品种以及播种和施肥方式,选取5个青稞品种(北青8号、北青9号、昆仑14号、昆仑17号及肚里黄)进行品种比较试验,根据苗产量、叶绿素、矿质元素及活性酶含量筛选出优良青稞品种,并针对北青9号,设不同播种(行距和播种量)和施肥(种类和施肥量)方式等多个处理进行丰产栽培和施肥试验,研究不同播种及施肥方式对其矿质元素、叶绿素、超氧化物歧化酶(SOD)、细胞色素氧化酶含量的影响。结果表明,昆仑17号和北青9号矿质元素含量较高,其中昆仑17号的苗产量最高,北青9号的叶绿素含量及细胞色素氧化酶含量最高;随着播种量增多、行距变大,北青9号的矿质元素、SOD、细胞色素氧化酶含量极显著提高,增加N+P肥和N肥施用量,叶绿素和SOD含量极显著升高,增施P肥细胞色素氧化酶含量极显著升高;青稞中大部分矿质元素之间的相关性达到了极显著水平。

关键词：青稞矿质元素叶绿素超氧化物歧化酶细胞色素氧化酶

枸杞查耳酮异构酶LcCHI1基因的克隆与表达分析

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中国农业大学学报 2024年第4期29卷 195-204页

作者：乔枫青海师范大学青藏高原药用动植物资源重点实验室/高原科学与可持续发展研究院西宁810008

为探究枸杞查耳酮异构酶CHI1基因在不同组织中的表达模式和功能,利用同源克隆的方法获得1个枸杞(Lycium chinense)LcCHI1基因(Genbank No. OR026273),通过生物信息学方法分析其理化性质、结构及进化关系,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术... 详细信息

为探究枸杞查耳酮异构酶CHI1基因在不同组织中的表达模式和功能,利用同源克隆的方法获得1个枸杞(Lycium chinense)LcCHI1基因(Genbank No. OR026273),通过生物信息学方法分析其理化性质、结构及进化关系,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对其组织表达的特异性进行分析,并进行原核表达分析。结果表明:1)枸杞查耳酮异构酶LcCHI1基因的cDNA序列全长695 bp,开放阅读框为633 bp,编码210个氨基酸,含有1个保守的Chalcone_3 family结构域。2)氨基酸序列比对显示,LcCHI1蛋白符合Chalcone蛋白结构特征且与其他物种Chalcone蛋白具有高度的相似性。聚类分析表明,LcCHI1蛋白与茄科的CHI蛋白单独聚成一支。3)LcCHI1在枸杞花、嫩叶与嫩枝中表达量较高,在根中表达量较低。随着枸杞果实的发育,LcCHI1表达呈先升高后降低趋势,在变色果中表达量最高。4)在原核表达载体中构建LcCHI1重组蛋白,经SDS-PAGE电泳分析在63 ku处出现表达蛋白。综上,LcCHI1基因在枸杞花和变色果中表达较高,并能进行原核蛋白表达,研究结果为枸杞类黄酮合成途径中CHI基因的功能验证奠定基础。

关键词：枸杞查耳酮异构酶基因克隆基因表达原核表达