生物量分配动态研究对了解作物产量形成机制具有重要意义.‘凤丹’是以杨山牡丹(Paeonia ostiiT.Hong et J.X.Zhang)为原种形成的新型木本油料作物,其产量形成机制尚不明确.本文采取破坏性取样策略,研究不同株龄‘凤丹’生物量分配的季节动态以及遮荫对产量的影响.结果显示,‘凤丹’生物量在果熟期达到最大值,总生物量随株龄增大而增加,但其增长速率趋势则相反.‘凤丹’根和茎的生物量分配在休眠期最大,而叶生物量分配最大值出现在果熟期;繁殖分配仅为3.24％～6.85％,但随株龄增大而增加(4年生果实生物量为(7.74±0.31)g/株,8年生果实生物量为(26.81±0.44)g/株).‘凤丹’单株年同化总量为161.21～232.34 9,种子收获指数为2.71％～6.87％,收获指数与株龄呈正相关(R2=0.8178).‘凤丹’营养生长和总生物量在遮荫条件下有所降低,但繁殖生物量和收获指数在30％遮阳处理中显著增加(种子增产3.66 g/株,产量提高389.36％).本研究表明‘凤丹’年周期内的源与库结构呈动态变化,株龄对‘凤丹’的生物量分配及产量有明显效应,适度遮荫可提高‘凤丹’的产量.

通过改良解磷菌固体分离培养基的分离培养,从‘凤丹’牡丹(Paeonia ostii'Fengdan')根际土壤中分离到3株具有解磷活性的菌株,编号分别为YF19、YF20和YF21.通过74 h的连续发酵培养考察了三株菌的解磷活性,其中YF20菌株的解磷活性最强,发酵48 h时,发酵上清液中有效磷含量达到最大值1.35 mg/L.综合形态特征观察、生化测定和16S rDNA分析结果,确定菌株YF20隶属于鞘鞍醇杆菌属,暂命名为Novosphingobium sp.YF20.生长特性研究表明,菌株YF20对6种碳源的同化能力由强到弱的顺序是:柠檬酸钠＞蔗糖＞淀粉＞乙酸钠＞葡萄糖＞乳糖;对6种氮源的同化能力由强到弱的顺序是:蛋白胨＞酵母膏＞硝酸钠＞氯化铵＞硝酸钾＞硫酸铵;最适生长温度为32～36℃,最适pH值范围是6.0～6.5.菌株YF20可作为油用牡丹专用菌肥开发的出发菌株.

利用碱解离-酸性品红方法测定凤丹根样AM真菌结构定殖情况,同时进行土壤菌丝含量、土壤孢子密度及土壤酶活性的测定.结果表明,全部根样均被AM真菌侵染,并形成了典型Arum-type类型的AM结构;AM真菌定殖率、菌丝定殖率、丹皮酚含量及孢子密度在不同年生呈现出相同趋势,均表现为3年生凤丹<4年生凤丹<2年生凤丹,而泡囊定殖率与菌丝圈定殖率呈现出相同趋势,表现为3年生凤丹<2年生凤丹<4年生凤丹;酸性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶的活性与土壤菌丝含量呈正相关,酸性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶的活性与泡囊定殖率呈负相关,孢子密度和菌丝圈定殖率与酸性磷酸酶、蔗糖酶、多酚氧化酶的活性呈正相关,与脲酶活性呈负相关;菌丝定殖率、AM真菌定殖率与酸性磷酸酶的活性呈正相关,与脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶的活性呈负相关.揭示了在休眠期,不同年生(2、3、4年生)的凤丹根际AM真菌(arbuscular mycorrhizae fungi,AM真菌)共生状况、根部丹皮酚含量测定及土壤酶活性变化.

以凤丹牡丹(Paeonia ostii)叶片为试验材料,采用 RACE和 RT-PCR方法,克隆得到凤丹牡丹硬脂酰-ACP去饱和酶基因 SA D的cDNA全长,命名为 PoSA D(GenBank登录号为KY038819).序列分析表明,该基因cDNA序列全长1559 bp,其中开放阅读框1197 bp,编码398个氨基酸,3′端非编码区长172 bp,5′端非编码区长123 bp.多序列比对结果表明,凤丹牡丹 PoSA D氨基酸序列含有2个保守结构域.系统发育分析结果显示,凤丹牡丹与蓖麻处于同一分支,其亲缘关系最近.TMHMM 和 TargetP 亚细胞定位分析得知,PoSAD 蛋白无跨膜区域,可能定位于叶绿体中发挥功能.组织特异性结果分析表明,PoSA D基因在凤丹牡丹的根、茎、叶、花瓣、雌蕊、雄蕊、种子中均有表达,且在花瓣中表达量最高,雌蕊中次之,在根中的表达量最低;不同时期种子中,60 d表达量最高, 80 d次之,10 d中表达量最低.

以牡丹品种‘玉面桃花’、‘清香白’和‘凤丹’切花为试验材料,测定室温对照(15～18℃保湿贮藏3d,RTS)、低温锻炼[(4±1)℃保湿贮藏3d,CAS]、冰温贮藏[(4±1)℃保湿贮藏3d,然后转入(-4±1)℃保湿贮藏3d,ITS]3种处理的牡丹切花花枝不同器官(花瓣、花药、子房、萼片、叶柄、叶片、茎杆)的过冷点(SCP)和冰点温度(FP),以及花瓣和叶片束缚水与渗透调节物质含量变化,明确低温锻炼对其切花抗冷能力的影响,为牡丹切花储运及销售过程中冰温贮藏温度控制提供参考依据.结果表明:经4℃低温锻炼3d的牡丹切花与室温对照相比,低温锻炼处理使3个牡丹切花不同组织的SCP和FP显著降低,但花瓣和叶片的束缚水、可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量均得到提高;冷锻炼后转入冰温贮藏处理进一步提高了牡丹切花花瓣和叶片的束缚水和可溶性蛋白质含量.研究发现,4℃低温锻炼显著提高了牡丹切花的抗冷性,使花枝能够更好地适应30～150 d长期贮藏的-3～-4 ℃冰温环境.

生物量分配研究是了解作物产量形成机制的基础.凤丹是以杨山牡丹(Paeonia ostii为原种形成的栽培类群,也是新型木本油料作物油用牡丹的主栽品种.该文通过比较凤丹主要产区6龄种群、以及安徽铜陵和上海地区的4、6、8龄种群的当年生果枝大小与生物量分配,探讨环境和株龄对小枝生长与繁殖的影响.结果表明,凤丹植株的果枝数量随株龄增大而上升,不同株龄植株的单个果枝大小和果枝内生物量分配没有明显差异,果枝水平上没有株龄效应,但整株水平上株龄效应明显;果枝大小及生物量各指标之间存在明显相关性,但相关性在种群间变化较大;不同种群的果枝大小及生物量分配差异明显,果枝生物量分配明显随纬度、降水和光辐射强度变化而变化;异速生长方程模拟显示,大部分种群的果枝繁殖与营养生物量或总生物量之间为等速生长关系(斜率=1),但种群间截距变化较大.这些结果表明栽培环境对凤丹果枝的生长与繁殖有显著效应.

探讨凤丹籽油对小鼠移植性肿瘤H22的抑瘤作用及机制.建立肝癌H22移植性肿瘤模型小鼠,随机分为正常组、模型组、5-氟尿嘧啶(5-FU)阳性对照组、凤丹籽油高、中、低剂量组,给药10 d后处死.结果表明:低、中、高剂量组的抑瘤率分别是18.4％、26.9％、34.7％,具有较好量效关系.与模型组相比,低、中、高剂量组能不同程度提高胸腺、脾脏指数,降低AST、ALT、ALP,增加WBC;降低TE活性和BCL-2表达,显著提高BAX表达.以上结果表明,高剂量凤丹籽油对H22荷瘤小鼠有明显的抑瘤作用,其机制可能是通过调节免疫功能和抑制TE活性、BCL-2表达,提高BAX表达而发挥肿瘤抑制作用.

本文利用药用植物组织培养的方法,对凤丹子叶愈伤进行诱导,并用单因素实验和正交实验研究了愈伤组织中丹皮酚含量在不同水浴时间、超声时间及超声功率三个条件下的差异,并采用最优处理方式比较了丹皮酚在凤丹不同器官和子叶愈伤中的含量,以及不同激素配比和不同类型基本培养基对其含量的影响.结果表明:水浴2h,超声30 main,100 W处理条件下丹皮酚含量最高,影响力大小为超声时间＞水浴时间＞超声功率,故该方法可用作愈伤组织中丹皮酚含量测定前样品的处理方法;丹皮酚含量在凤丹不同部位中差异很大,依次为:市售丹皮＞叶片＞种子＞果荚＞子叶愈伤;6-BA 0.5 mg/L+2,4-D 4.0 mg/L的激素配比和B5基本培养基不同程度上提高了子叶愈伤组织中丹皮酚的含量.

牡丹是著名观赏花卉,有“花王”之称,主要为牡丹Paeonia suffruticosa的各种栽培品种.牡丹皮是著名的常用中药,有2 000多年的药用历史.目前,药用丹皮以安徽铜陵凤凰山所产为道地,习称“凤丹皮”,其种质为凤丹P.ostii.但是历版药典均规定药材牡丹皮来源于牡丹P.suffruticosa的干燥根皮.该文通过对观赏牡丹与药用牡丹的来源进行考证,表明观赏牡丹在历史上相继形成了西安、洛阳、彭城、亳州、菏泽等几个著名的栽培中心.而药用牡丹唐代以前主要以野生资源为主,宋代医家已经充分意识到栽培观赏牡丹与野生牡丹的药效差异,明确认为药用牡丹应选用野生的单瓣花类群,而栽培的观赏牡丹不宜入药.历代本草记载药用牡丹的产区并没有这些观赏牡丹的栽培中心.实地调查表明,道地药材凤丹皮及重庆的垫江牡丹都是单瓣花,与历代本草记载一致.因此,该文认为自古以来药用牡丹与观赏牡丹是并行发展的2个不同种质.建议《中国药典》收载凤丹P.ostii和牡丹P.suffruticosa的单瓣类型为中药牡丹皮的原植物.

从我国6个凤丹(Paeonia ostii T. Hong et J. X. Zhang)中心产区,选取15个群体共398个单株,对20个表型性状进行调查和分析.结果显示,枝条数、地径、株高、茎长、冠幅长、冠幅宽、成花枝、芽位数、叶长和叶宽等10个表型性状受植株株龄的影响显著,随着株龄增加,除叶长和叶宽的平均值呈递减趋势外,其他8个性状的平均值都呈现递增趋势.凤丹群体间的表型分化系数为0～50.14％,平均值为27.62％,变化幅度最大的是二年生枝长,最小的为心皮数和二年生枝径.对当年生枝长、芽位高、当年生枝径、顶生小叶长、二年生枝径、顶生小叶宽、复叶数、心皮数、二年生枝长和叶柄长等不受株龄影响的10个表型性状进行主成分分析,结果显示前6个性状是影响表型差异的主要性状.各表型性状间存在一定的相关性,聚类分析结果将受株龄影响的10个性状划分为4组.研究结果表明凤丹表型性状在群体间和群体内的变异非常丰富,可为遗传改良和品种选育储备丰富的植物材料.