花榈木(Ormosia henuyi)是集药用、材用、景观于一体的重要珍贵植物.为进一步探究花榈木挥发性代谢物成分及不同部位的差异情况,采用气相色谱-质谱(GC-MS)广泛靶向代谢组学技术鉴定并分析了根、枝、叶代谢组分差异.结果表明,在根、枝和叶中共鉴定到589个挥发性代谢物,分为萜类、酯、杂环化合物、烃类等16类化合物.差异代谢物在倍半萜和三萜生物合成通路中显著富集.聚类热图结果表明,大多数代谢物在枝和叶中的富集量相对较高.萜类化合物在根中累积量降低,在枝和叶中富集,在叶中含量较高,其中柠檬烯、β-紫罗兰酮、α-蒎烯、α-松油醇等萜类成分累积量增加且具有重要生物活性化合物,具有较高利用价值.本研究对不同部位挥发性代谢物的分析为进一步探究花榈木不同部位药用特征成分和开发利用提供数据支撑.

本文以珍稀濒危植物花榈木为研究对象,通过样线调查法调查邵武将石自然保护区花榈木资源现状,分析花榈木种群的发展趋势,进而为其资源保护提供科学依据.结果表明:(1)花榈木种群幼年个体丰富,中、成年个体严重不足,存活曲线为Deevey-II型的b1变型.(2)受环境因素和人为干扰的影响,只有少数个体可以进入成年阶段,目前种群结构虽为增长型,但严重受阻.(3)花榈木种群具备一定的恢复潜能,对当前保护区内现有的花榈木,尤其是成年个体的保护是保持花榈木种群自然更新和进行种群恢复的关键所在.

紫檀芪(3,5-二甲氧基-4'-羟基二苯乙烯)是一种主要存在于蓝莓、葡萄和花榈木中的多酚类化合物.已有的研究发现紫檀芪具有抗肺癌、乳腺癌、胃癌、结肠癌等多种肿瘤的抗癌作用.其作用机制涉及调控影响多种肿瘤生物学特性.此外,紫檀芪具有比白藜芦醇更高的生物利用度和生物活性,其抗肿瘤作用和机制值得深入探讨和研究.

在钱江源国家公园古田山国家级自然保护区珍稀濒危植物系统调查的基础上,对该地区珍稀濒危植物的种类组成、保护价值、地理区系特征及分布现状进行了系统研究.结果 显示:古田山地区共有省级及以上野生珍稀濒危种子植物32科55属63种,其中被《国家重点保护野生植物名录》(第一批)收录的Ⅰ级保护植物1种、Ⅱ级保护植物15种,被《中国植物红皮书》收录的有15种,浙江省重点野生保护植物19种,其余物种分别被《中国物种红色名录》和《中国高等植物受威胁物种名录》收录;保护区内的多数珍稀濒危植物分布区狭窄,除少数保护植物如野大豆Glycine soja Siebold&Zucc.、野含笑Michelia skinneriana Dunn、杨桐Cleyera japonica Thunb.等种类的种群较大外,其他种类的种群较小;长序榆Ulmus elongataL.K.Fu&C.S.Ding、香果树Emmenopterys henryi Oliv.、榧树Torreya grandis Fortune ex Lindl.、三小叶山豆根Euchresta japonica Benth.ex Oliv.、金刚大Croomia japonica Miq.等种类零星分布于核心保护区,有少量珍稀植物如南方红豆杉Taxus wallichiana Zucc.var.mairei(Lemée&H.Lév.)L.K.Fu&Nan Li、花榈木Ormosia henryi Prain等位于缓冲区或试验区;保护区珍稀濒危植物属的区系成分较丰富,温带成分相对较多,中国特有属的濒危度较高,急需采取相应保护措施.

认知缺陷是抑郁症的核心症状之一,已成为抑郁症治疗面临的的一大挑战.花榈木为我国南方广泛分布的一种绿色乔木,具有抗抑郁作用.然而,花榈木对认知损害的作用尚未见报道.本研究旨在探讨花榈木提取物对慢性应激引起的认知障碍的影响,通过建立小鼠慢性不可预测轻度应激(CUMS)模型,评价花榈木改善认知功能的作用.认知行为采用新物识别和Morris水迷宫测试,免疫组织化学分析海马组织中GFAP和Aβ蛋白的水平,Western Blotting分析海马组织NLRP3、TNF-α和IL-1β蛋白表达.结果显示,花榈木提取物能明显增加小鼠的物体识别辨别指数,明显减少定位航行小鼠平台潜伏期,增加平台穿越次数.花榈木提取物能显著提高海马组织中5-HT、DA、NE的水平;同时提高应激小鼠海马CA1区GFAP水平,降低Aβ沉积,减少海马区NLRP3、TNF-α和IL-1[β的表达.以上数据表明,花榈木提取物能明显改善CUMS小鼠学习记忆障碍,其作用机制与上调GAFP、减少Aβ沉积、缓解炎性有关.

认知缺陷是抑郁症的核心症状之一,已成为抑郁症治疗面临的的一大挑战.花榈木为我国南方广泛分布的一种绿色乔木,具有抗抑郁作用.然而,花榈木对认知损害的作用尚未见报道.本研究旨在探讨花榈木提取物对慢性应激引起的认知障碍的影响,通过建立小鼠慢性不可预测轻度应激(CUMS)模型,评价花榈木改善认知功能的作用.认知行为采用新物识别和Moms水迷宫测试,免疫组织化学分析海马组织中GFAP和Aβ蛋白的水平,Western Blotting分析海马组织NLRP3、TNF-α和IL-1β蛋白表达.结果显示,花榈木提取物能明显增加小鼠的物体识别辨别指数,明显减少定位航行小鼠平台潜伏期,增加平台穿越次数.花榈木提取物能显著提高海马组织中5-HT、DA、NE的水平;同时提高应激小鼠海马CA1区GFAP水平,降低Aβ沉积,减少海马区NLRP3、TNF-α和IL-1β的表达.以上数据表明,花榈木提取物能明显改善CUMS小鼠学习记忆障碍,其作用机制与上调GAFP、减少Aβ沉积、缓解炎性有关.

为了解不同种源花榈木在贵阳的生长特性和差异,该文通过对10个种源地花榈木进行育苗试验,测定其两年生实生苗的苗高、地径、生物量、叶片光合参数、光合色素、硝酸还原酶活性、硝态氮含量和根系活力,并进行差异性分析.结果表明:(1)10个种源花榈木净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和水分利用效率差异显著(P<0.05),表明不同种源花榈木光合特性及光能利用效率具有较大差异,浙江杭州和浙江永康花榈木是具有较高光合生长潜力的种源.(2)种源间的叶绿素含量、硝酸还原酶、硝态氮、根系活力存在显著差异,福建建瓯种源的叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总量最高,能够将光合原初反应过程中积蓄的光能进行高效地传递,促进碳的同化;贵州花溪种源硝酸还原酶活性最大,硝态氮含量最高,对氮元素的利用能力较强,能够促进植物蛋白质、氨基酸和叶绿素等的合成;贵州望谟种源根系活力最大,吸收养分的能力强.(3)各种源间苗高、地径和生物量的分配存在显著差异,浙江杭州种源的植株枝叶繁茂、根系发达,生长表现好,安徽黄山种源的植株矮小,生长表现较差;浙江杭州种源将生物量更多分配在根和叶,提高其根系吸收养分和叶片获取光能的能力,安徽黄山种源总体生物量积累最少,长势最差.(4)通过主成分分析法对各种源的花榈木适应性进行综合评价,结果显示浙江杭州种源>贵州黎平种源>浙江永康种源>贵州望谟种源>福建建瓯种源>贵州凯里种源>贵州石阡种源>贵州花溪种源>贵州平塘种源>安徽黄山种源.综上结果表明,浙江杭州、贵州黎平和浙江永康种源花榈木对贵阳地区立地环境具有较强的适应能力和生长潜力.

植物叶片和细根输入的可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)是森林生态系统最活跃的组成部分,对生态系统的碳循环有重要作用.以中亚热带13种典型树种为研究对象,测定其幼苗叶片和细根(0-1 mm和1-2 mm)的碳氮含量,淋溶产生的DOC浓度以及傅里叶红外光谱特征,分析不同树种和不同器官之间DOC的数量特征和结构特征.结果表明:(1)浙江桂在叶片和细根(0-1 mm和1-2 mm)的总碳含量上最高,竹柏在叶片和0-1 mm细根的总碳含量上最低,观光木在1-2 mm细根的总碳含量上最低.花榈木和罗汉松在叶片的总氮含量上分别为最高和最低,木荚红豆和观光木分别在0-1 mm和1-2 mm细根的总氮含量上最高,冬青在细根(0-1 mm和1-2 mm)的总氮含量上最低.(2)刨花楠、闽楠和浙江桂等樟科树种在叶片淋溶产生的DOC浓度上最高,而罗汉松和和竹柏等罗汉松科树种在叶片淋溶产生的DOC浓度上最低;花榈木和木荚红豆等红豆属树种在细根(0-1 mm和1-2 mm)淋溶产生的DOC浓度上最高;刨花楠、闽楠和浙江桂等樟科树种在细根(0-1 mm和1-2 mm)淋溶产生的DOC浓度上最低.(3)红外光谱显示,13种树种叶片和细根淋溶产生DOC的红外光谱特征具有一定的相似性,都有6个吸收峰和1个透射峰.浙江桂叶片淋溶产生的DOC在各个波段的吸收率上最高,冬青叶片最低;红豆杉细根(0-1 mm和1-2 mm)淋溶产生的DOC在各个波段的吸收率上最高,木荚红豆0-1 mm细根淋溶产生的DOC在各个波段吸收率上最低,丝栗栲1-2 mm细根淋溶产生的DOC在各个波段吸收率上最低.研究表明在植物生物多样性较高的亚热带常绿阔叶林,树种和器官类型在调节DOC的数量特征和结构特征上起重要作用,相关研究应充分考虑到不同材料之间的差异性.气候变化下树种分布、降雨强度与频率的改变,将强烈影响森林中可溶性有机碳的数量与组成,从而影响到亚热带森林土壤微生物活动与养分循环.因此,通过比较不同树种的叶片与细根产生的DOC数量与组成结构上的差异,为完善和补充气候变化下亚热带常绿天然林碳循环研究提供科学依据.

为探讨花榈木体胚发生过程中不同碳氮源处理对胚性愈伤组织诱导、发育和有机物积累的影响,并筛选出有利于花榈木体胚发生的碳氮源,优化体胚发生体系,该研究以成熟胚为外植体,通过单因素试验分析3种碳源、4种蔗糖浓度和6种氮源处理下胚性愈伤组织诱导、发育和有机物积累的差异.结果表明:(1)蔗糖中胚性愈伤组织诱导率显著高于葡萄糖和麦芽糖,但其体胚诱导率、体胚分化率、胚性愈伤组织可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量差异不显著.(2)随着蔗糖浓度的升高,胚性愈伤组织、体细胞胚(体胚)诱导率、体胚分化率、胚性愈伤组织重量和可溶性蛋白含量呈先升高后降低的趋势,均以添加30 g·L-1蔗糖最高,而胚性愈伤组织可溶性糖和淀粉含量呈增加的趋势.(3)在6种氮源处理中,胚性愈伤组织诱导率以添加500 mg·L-1谷氨酰胺的处理最高,体胚诱导率则以添加谷氨酰胺和水解酪蛋白的处理较高,但不同氮源处理间体胚分化率无差异;添加有机氮源的处理其胚性愈伤组织可溶性蛋白含量显著高于无氮源处理.总之,不同的碳氮源通过影响花榈木胚性愈伤组织的诱导、发育和有机物的积累,从而影响其体胚诱导率,但对体胚分化率影响不显著.初步认为30 g·L-1蔗糖和500 mg·L-1谷氨酰胺作为碳氮源可促进花榈木体胚发生诱导.

探究不同遮阴处理对花榈木(Ormosia henryi Prain)幼苗生长、生理的影响,分析其对遮阴的响应策略,为获得花榈木人工栽培技术提供理论依据.以 6 个月大花榈木幼苗为试验材料,设置 4 个不同遮阴处理:100%NS(NS:Nature Sunshine)、79%NS、62%NS、43%NS,处理180 d后测定生长和生理指标.结果显示:随着遮阴程度的增强,花榈木幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)逐渐减弱,胞间二氧化碳浓度(Ci)和实际光化学效率ΦPSⅡ呈先升后降趋势;幼苗叶绿素a、叶绿素b含量逐渐提高,而可溶性糖、可溶性蛋白和可溶性淀粉及氮磷钾元素含量逐渐降低.幼苗MDA含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性随光照强度的减弱呈先降后升趋势,在79%NS处理下含量最低,说明幼苗在该处理下受迫害程度最小.幼苗苗高、地径生长量等生长指标呈先升后降趋势,在79%NS处理下幼苗苗高、地径等生长指标最大.研究发现,79%NS处理有利于幼苗生理响应和形态生长.全光照阻碍幼苗部分正常代谢和氮磷钾元素吸收;过度遮阴会降低ΦPSⅡ和光合作用,导致MDA积累,造成渗透胁迫,但幼苗可以通过体内抗氧化酶的协同合作减少该负面效应;过强或过弱光照都会影响幼苗苗高、地径等生长,因此,培育花榈木幼苗需要适当遮阴.