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盐胁迫对火麻生理特性及次生代谢产物的影响

北方园艺 2023年第19期 106-113页

作者：屈施旭所怡祯苑海鹏张玉红东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040

以火麻(Cannabis sativa L.)为试材,采用正常生长的火麻幼苗为对照,用不同浓度(100、200、300、400 mmol·L^(-1))盐溶液胁迫处理火麻幼苗,观测各生理指标和总黄酮、大麻二酚等次生代谢产物含量变化,研究了在盐(NaCl)胁迫下火麻的生理... 详细信息

以火麻(Cannabis sativa L.)为试材,采用正常生长的火麻幼苗为对照,用不同浓度(100、200、300、400 mmol·L^(-1))盐溶液胁迫处理火麻幼苗,观测各生理指标和总黄酮、大麻二酚等次生代谢产物含量变化,研究了在盐(NaCl)胁迫下火麻的生理生化特性及其次生代谢产物含量的影响,以期为火麻的栽培和耐盐适应性提供参考依据。结果表明:随着盐浓度的升高和胁迫时间的延长,火麻净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、最大光化学效率(Fv/Fm)和光合色素均呈现持续降低趋势;而丙二醛含量和脯氨酸含量则随着盐浓度升高呈现逐渐增加的趋势(400 mmol·L^(-1)下的脯氨酸除外),可溶性蛋白质、可溶性糖、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化氢酶(APX)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和总黄酮含量均随盐浓度的增大呈现先升高后降低的趋势,并在200 mmol·L^(-1)盐浓度下时达到最大值;在100 mmol·L^(-1)盐浓度下处理1~5 d时大麻二酚含量较CK略有升高,但差异不显著(P>0.05),而在200~400 mmol·L^(-1)处理下,随盐浓度升高和处理时间的延长大麻二酚含量均持续降低,但与对照相比具有显著差异(P<0.05)。由此说明,火麻对盐胁迫有一定的耐受性,在200 mmol·L^(-1)以下浓度的盐胁迫下,火麻能够维持基本的生理活动,盐浓度高于200 mmol·L^(-1)火麻生理受到抑制,并与盐浓度呈现正相关。

关键词：火麻盐胁迫生理生化特性总黄酮大麻二酚

基于MaxEnt模型的东北地区槭树潜在地理分布

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生态环境学报 2024年第4期33卷 509-519页

作者：田叙辰魏洪玲解胜男储启名杨婧张颖肖思秋唐中华刘英李德文森林植物生态学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150000 东北林业大学化学化工与资源利用学院黑龙江哈尔滨150000 黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室黑龙江哈尔滨150000

槭属植物是东北地区针阔混交林的重要组成成分,研究东北地区槭树的地理分布具有重要生态意义。为了解影响槭树潜在分布的关键气候因素,保护槭树的种质资源和可持续发展提供参考,基于野外调查数据,结合19个气候因子,应用MaxEnt模型模拟当... 详细信息

槭属植物是东北地区针阔混交林的重要组成成分,研究东北地区槭树的地理分布具有重要生态意义。为了解影响槭树潜在分布的关键气候因素,保护槭树的种质资源和可持续发展提供参考,基于野外调查数据,结合19个气候因子,应用MaxEnt模型模拟当代(1970-2000年)和未来(2030s、2050s)4种气候情景下槭树(东北槭Acer mandshuricum Maxim、色木槭A.mono Maxim、茶条槭A.ginnala Maxim和紫花槭A.pseudosieboldianum(Pax)Komarov)的潜在地理分布。结果表明,1)AUC值>0.9,表明模型具有较高的准确性。2)在当代气候情景下,4种槭树的地理分布区主要集中在长白山和小兴安岭地区,其中茶条槭分布最广,面积为3.79×10^(5)km^/(2)。东北槭与适生区分布相关性最高的气候因子为年降水量,色木槭为降水量季节性变化,茶条槭为最湿季度平均温度,紫花槭为最干季度降水量。3)在未来4种气候情景下,槭树的适生区中心呈向高纬度地区迁移的趋势,适生区分布面积均减少,其中色木槭向北迁移最远,迁移距离为338 km,茶条槭面积缩减最大,减少比例为89.1%。未来气候情景下,影响槭树适生区分布的主要因子为年降水量、降水量季节性变化和最干季度降水量。综上,降水因子是决定槭树分布格局的主要气候条件。气候因子间交互探测分析为非线性增强,表明降水和温度因子交互作用大于降水因子单独作用。该研究考虑了多种气候因素的作用,有助于全面了解影响槭树分布的关键因素,提供了不同气候情景下槭树的潜在分布的情况,为槭树的管理、保护和合理选址提供科学依据。

关键词：槭树 MaxEnt模型气候变化潜在适生区气候因素地理探测器

丛枝菌根真菌对植物逆境胁迫抗性及次生代谢产物合成的影响

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生物技术通报 2024年第6期40卷 45-56页

作者：苑海鹏叶云舒司皓纪秋研张玉红东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室哈尔滨150040 黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室哈尔滨150040

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)是球囊菌门真菌与植物根系组成的共生体系,71%的维管植物有AM。球囊菌门(Glomeromycota)现下设1纲4目11科27属,约有300种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)。AMF可以提高植物对干旱、盐度、重金属等非生物胁迫和由其他生物引起的生物胁迫的抵抗力以及调节植物次生代谢产物的合成。本文综述了AMF对植物逆境胁迫和次生代谢产物影响的研究进展。阐述了AMF对植物形态结构、生理生化、基因表达和次生代谢等生命活动的影响。总结了AMF提高植物逆境胁迫抗性和调节植物次生代谢产物合成方面的作用机理。旨在为深入研究AMF响应植物逆境胁迫和调节植物次生代谢产物合成的作用机理提供参考。

关键词：丛枝菌根真菌逆境胁迫次生代谢产物植物生理

干旱胁迫和复水对火麻生理及次生代谢产物含量的影响

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节水灌溉 2023年第12期 41-50页

作者：刘同歌苑海鹏叶云舒张一宁屈施旭张玉红东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室哈尔滨150040 黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室哈尔滨150040

为探究火麻干旱胁迫的耐受能力及复水后其次生代谢产物的含量变化。以土培盆栽的方式培养火麻幼苗,以正常浇水的火麻为对照(CK),对比分析胁迫组在胁迫后的0、3、5、7、9 d和复水后的生理特性、光合及次生代谢产物的变化情况。结果表明:... 详细信息

为探究火麻干旱胁迫的耐受能力及复水后其次生代谢产物的含量变化。以土培盆栽的方式培养火麻幼苗,以正常浇水的火麻为对照(CK),对比分析胁迫组在胁迫后的0、3、5、7、9 d和复水后的生理特性、光合及次生代谢产物的变化情况。结果表明:干旱胁迫条件下,火麻叶中含水量、光合指标、最大光能转换效率、实际光能转换效率、电子传递速率RET、光化学淬灭系数Qp降低;而非光化学淬灭系数QNP、叶绿素和类胡萝卜素、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖及MDA含量和相对电导率上升,4种抗氧化酶活性升高,复水后叶片含水量、叶绿素b、光合指标、脯氨酸含量和SOD活性低于CK组,其他各生理指标均高于CK组水平。总黄酮、总酚和总萜含量升高,复水后这3种次生代谢产物含量不同程度地低于对照。火麻的第1、2对叶片中CBD含量随胁迫程度的增加而降低,且远高于下部叶片;第3、4对叶中CBD含量虽在7 d胁迫处理时含量最高,但仍低于对照并且2者差异不显著(P活性物质CBD的含量;在适度的胁迫经复水后,缓解了胁迫对植物的伤害,并提高叶片中CBD的含量。

关键词：火麻干旱胁迫水分胁迫生理特性光合特性次生代谢产物复水亏水灌溉

氮素浓度对黄檗幼苗生长的光合特性及叶绿素荧光动力学研究

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植物学研究 2023年第1期12卷 36-46页

作者：苑海鹏孙铭隆张玉红东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室黑龙江哈尔滨

为研究氮素营养对黄檗幼苗生长和光合生理的影响,以当年生水培黄檗幼苗为实验材料,在0、2、8、16 mmol•L−1四种不同氮浓度条件下,探讨不同氮素营养对黄檗幼苗生长、光合作用和叶绿素荧光等的影响。结果表明,随着氮浓度的提高,黄檗幼苗... 详细信息

为研究氮素营养对黄檗幼苗生长和光合生理的影响,以当年生水培黄檗幼苗为实验材料,在0、2、8、16 mmol•L−1四种不同氮浓度条件下,探讨不同氮素营养对黄檗幼苗生长、光合作用和叶绿素荧光等的影响。结果表明,随着氮浓度的提高,黄檗幼苗的鲜重、干重、基径和侧根长度、净光合速率(Pn)、表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈先上升后下降的趋势,且均在8 mmol•L−1处理时达到最大值,而光补偿点(LCP)则呈持续下降趋势。最大荧光(Fm)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII反应中心光捕获效率(Fv'/Fm')、快速叶绿素荧光诱导曲线(OJIP曲线)均以氮浓度为8 mmol•L−1时最高。不同施氮素水平(N2、N8和N6)下,黄檗幼苗叶片的光化学淬灭系数(qP)均明显高于不施氮素水平(N0) (P < 0.05),并随着氮浓度的增加,qP呈降低趋势;而非光化学淬灭系数(NPQ)则整体呈增加趋势。综合上述研究内容,氮素浓度在8 mmol•L−1时最有利于黄檗幼苗的生长且可以充分发挥其光合能力,这对黄檗苗木资源培育营养管理与调控提供了指导意义。

关键词：黄檗幼苗氮素浓度幼苗生长光合生理叶绿素荧光动力学

外源NO对NaCl胁迫下菥蓂生理生化及次生代谢产物的响应

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中国草地学报 2023年第8期45卷 88-99页

作者：李娜娜徐欣宇刘东玲郑宝江张玉红东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040

为探究外源NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)对NaCl胁迫下菥蓂(Thlaspi arvense L.)的生理生化特性及次生代谢产物的影响,揭示外源NO对盐胁迫下菥蓂的缓解作用,采用水培法培养菥蓂,100 mmol/L NaCl进行盐胁迫,以正常生长的菥蓂... 详细信息

为探究外源NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)对NaCl胁迫下菥蓂(Thlaspi arvense L.)的生理生化特性及次生代谢产物的影响,揭示外源NO对盐胁迫下菥蓂的缓解作用,采用水培法培养菥蓂,100 mmol/L NaCl进行盐胁迫,以正常生长的菥蓂为对照(CK),设置0(T0)、0.1(T1)、0.2(T2)、0.3(T3)、0.4 mmol/L(T5)5种不同浓度SNP,分别在处理1、5、10、15 d测定其生理生化指标和次生代谢产物含量。结果表明:在同一处理时间下,叶绿素含量随NO浓度增加呈现先升高后降低趋势,并在1 d和5 d时T2浓度处理下含量最高,而在10 d和15 d处理下以T3浓度含量最高(叶绿素b除外);最大光化学效率在不同浓度下随处理时间先降低后升高,在处理末期以T2浓度下最高;净光合速率、1 d、5 d处理下的蒸腾速率和气孔导度在同一时间随NO浓度增加呈现先升高后降低趋势,而在10 d和15 d处理下的蒸腾速率和气孔导度随NO浓度增加呈现持续降低趋势;可溶性糖和脯氨酸含量在各浓度下随处理时间总体呈升高趋势,而可溶性蛋白含量随处理时间呈现先升高后降低趋势;各浓度下的丙二醛含量随处理时间延长而升高。不同SNP浓度处理提高了超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性,而较高浓度(0.4 mmol/L)的SNP在长时间(15 d)处理下降低了菥蓂的过氧化氢酶活性;一定时间和浓度的SNP处理可以提高盐胁迫下菥蓂的总黄酮、总酚和黑芥子苷含量,以0.2 mmol/L和0.3 mmol/L的SNP最好。由此可见,适宜浓度的SNP处理可改善盐胁迫下菥蓂生理生化反应,提高次生代谢产物的含量,缓解盐胁迫对菥蓂的伤害。

关键词：菥蓂盐胁迫一氧化氮缓解作用生理生化响应次生代谢产物

植物生长调节剂对杜仲叶片主要次级代谢产物的影响

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浙江农林大学学报 2023年第5期40卷 999-1007页

作者：周文玲魏洪玲李德文唐中华刘英解胜男田叙晨储启明东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学化学化工与资源利用学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040

【目的】探讨不同质量浓度植物生长调节剂对杜仲Eucommia ulmoides叶片次级代谢产物积累的影响,筛选促进次级代谢产物生成的最适植物生长调节剂配比条件,为杜仲次级代谢产物的调控提供参考。【方法】以2年生杜仲幼苗作为研究材料,施加... 详细信息

【目的】探讨不同质量浓度植物生长调节剂对杜仲Eucommia ulmoides叶片次级代谢产物积累的影响,筛选促进次级代谢产物生成的最适植物生长调节剂配比条件,为杜仲次级代谢产物的调控提供参考。【方法】以2年生杜仲幼苗作为研究材料,施加不同质量浓度配比的吲哚乙酸(IAA)和6-苄氨基嘌呤(6-BA),测量杜仲叶片生长形态特征以及叶干、鲜质量,利用超高效液相色谱-质谱(UPLC-MS)测定9种次级代谢产物的质量分数,结合生物量进行主成分分析及因子分析,筛选高产量的次级代谢产物的最适生长调剂配比条件。【结果】与对照组相比,500 mg·L^(-1) IAA+500 mg·L^(-1)6-BA处理时,杜仲叶面积、叶周长、叶宽、叶干质量、叶鲜质量显著提高(P<0.05);相关性分析表明:IAA质量浓度与比叶面积、桃叶珊瑚苷、京尼平苷、京尼平苷酸质量分数呈显著正相关(P<0.05);6-BA质量浓度与绿原酸以及京尼平苷酸质量分数呈显著正相关(P<0.05);综合指标分析表明:单独施加500 mg·L^(-1)6-BA时,绿原酸、桃叶珊瑚苷、松脂醇二葡萄糖苷积累量最高,分别为0.036、0.046、0.031μg·g^(-1)。【结论】IAA质量浓度对桃叶珊瑚苷、车叶草苷酸积累作用显著;6-BA质量浓度对绿原酸、咖啡酸的积累作用显著。当复合施加100 mg·L^(-1) IAA+300 mg·L^(-1)6-BA时有利于植株的生长;施加100 mg·L^(-1) IAA+100 mg·L^(-1)6-BA时,不仅利于提高杜仲生物量,也促进次级代谢产物的积累。

关键词：杜仲植物生长调节剂次级代谢产物主成分分析

纤维素酶辅助超声提取丁香叶黄酮工艺优化及抗氧化性分析

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食品工业科技 2024年第4期45卷 161-170页

作者：黄磊磊刘佳怡王天怡张庆芬杨逢建东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学化学化工与资源利用学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学林业生物制剂教育部工程中心黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学生物资源生态利用国家地方联合工程实验室黑龙江哈尔滨150040

为研究丁香叶中总黄酮的高效提取方法,本文首次采用纤维素酶辅助超声法对4种丁香叶中的总黄酮进行提取。以总黄酮提取得率为指标,单因素实验分析纤维素酶用量、pH、超声时间、超声功率、液料比、温度、乙醇体积分数对小叶丁香叶总黄酮... 详细信息

为研究丁香叶中总黄酮的高效提取方法,本文首次采用纤维素酶辅助超声法对4种丁香叶中的总黄酮进行提取。以总黄酮提取得率为指标,单因素实验分析纤维素酶用量、pH、超声时间、超声功率、液料比、温度、乙醇体积分数对小叶丁香叶总黄酮提取得率的影响,应用响应面法优化,得到最优提取工艺,并通过体外抗氧化检测丁香叶总黄酮对DPPH自由基和OH自由基的清除能力。结果表明,最优提取工艺为加酶量2%,pH5.5,超声时间40 min,超声功率400 W,乙醇体积分数63%,温度56℃,液料比30:1(mL/g),在该条件下,小叶丁香叶总黄酮提取得率为32.21±0.16 mg/g,与回归模型的预测值32.57 mg/g接近。抗氧化活性结果表明,4种丁香叶总黄酮对DPPH自由基的清除能力为小叶丁香>暴马丁香>白丁香>紫丁香;对OH自由基的清除能力为小叶丁香>暴马丁香>紫丁香>白丁香。纤维素酶辅助超声法能高效提取丁香叶中的总黄酮,且丁香叶总黄酮具有较好的抗氧化性,具有一定的开发潜力。

关键词：丁香叶纤维素酶辅助超声提取总黄酮响应面法抗氧化性

超声协同低共熔溶剂提取紫丁香花多酚工艺优化及抗氧化活性分析

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食品工业科技 2024年第4期45卷 171-179页

作者：刘佳怡黄磊磊王天怡张庆芬杨逢建东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学化学化工与资源利用学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学林业生物制剂教育部工程中心黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省林源活性物质生态利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学生物资源生态利用国家地方联合工程实验室黑龙江哈尔滨150040

为建立一种环保高效的紫丁香花多酚提取方法并研究丁香花多酚的抗氧化活性,本研究采用了超声协同低共熔溶剂法(Deep Eutectic Solvents,DESs)对紫丁香花多酚进行提取。首先,筛选出氯化胆碱-苹果酸(摩尔比1:1.5)作为提取溶剂,以单因素实... 详细信息

为建立一种环保高效的紫丁香花多酚提取方法并研究丁香花多酚的抗氧化活性,本研究采用了超声协同低共熔溶剂法(Deep Eutectic Solvents,DESs)对紫丁香花多酚进行提取。首先,筛选出氯化胆碱-苹果酸(摩尔比1:1.5)作为提取溶剂,以单因素实验结果的基础上,选取提取温度、超声时间、料液比、超声功率为优化关键因素,多酚提取量为响应值,采用Box-Behnken响应面法进行优化,并研究紫丁香多酚对DPPH自由基和羟基自由基的清除能力。结果表明,在提取温度60℃,超声时间60 min,料液比1:30 g/mL,超声功率300 W时,紫丁香多酚提取量可达52.19±0.13 mg/g,显著高于传统水提法和有机溶剂(60%乙醇、甲醇)提取法(P实验表明,当紫丁香花多酚浓度为2.0 mg/mL时,对DPPH和羟基自由基清除率分别为93.28%和52.57%。综上,超声协同低共熔溶剂提取法能够绿色、高效地提取紫丁香多酚物质,为紫丁香提取和深度开发提供理论依据。

关键词：紫丁香花总多酚超声低共熔溶剂(DESs) 响应面法抗氧化活性