半夏倒苗原因的实验观察研究

在实施半夏规范化种植研究中，作者在不同海拔高度及生境下设立了多种光照强度和气温梯度的栽培实验，对半夏倒苗的情况进行了观察和研究。     

水杨酸对高温胁迫下半夏抗氧化系统的影响

半夏Pinellia ternata (Thunb.) Breit.为天南星科多年生草本植物，以块茎入药，是一味常用中药。半夏生长适宜温度在15～25 ℃，当气温高于26 ℃或低于13 ℃时半夏倒苗［1］。半夏倒苗既是对不良环境条件的一种适应［2］，也是一种有效的无性繁殖方式［3］，但实际生产中高温引起半夏倒苗却导致其产量降低，因而在半夏生产中，防倒苗是一项非常重要的增产技术［1］。水杨酸(salicylic acid，SA)是一种广泛存在于高等植物体内的酚类化合物，在诱导植物获得性抗性中起信号传导作用［4］。研究表明，外源SA可显著提高黄瓜、豌豆及高羊茅幼苗的耐热性［5-7］，但SA对大田高温胁迫下半夏抗氧化系统的影响还未见报道。本试验通过对半夏喷施不同浓度外源SA，来探讨SA对高温胁迫下半夏植株保护酶以及膜脂过氧化产物丙二醛(MDA) 的含量和脯氨酸含量的影响，揭示外源SA对提高半夏植株抗热性的作用机制，为延缓半夏倒苗和增产提供一些有价值的信息。     

半夏倒苗原因的实验观察研究

半夏别名麻芋子、三步跳、三叶半夏等,为天南星科植物半夏Pinelliaternata(Thunb .)Breit .的干燥块茎,属紧缺的常用药材。一般认为每年有3次出苗和倒苗的现象[1 5 ]。该现象影响半夏的产量。倒苗原因,有人认为半夏在强烈的阳光直射下易发生倒苗现象,故提出以半阴半阳的环境栽培为宜[1],也有人提出合理套种遮阴预防倒苗的措施[6 ]。在实施半夏规范化种植研究中,作者在不同海拔高度及生境下设立了多种光照强度和气温梯度的栽培实....     

高温胁迫下半夏倒苗前后内源激素的变化

目的：探讨在高温胁迫下半夏倒苗前后内源激素含量的变化,从而为延缓半夏倒苗提供信息。方法：在半夏植株高15 cm左右时,给予(30±1) ℃的高温胁迫,于不同的胁迫处理天数分别测定半夏叶片、叶柄和块茎中内源激素(ABA,JA,GA₃,ZR,IAA)的含量。结果：随着高温胁迫时间的延长,半夏叶片、叶柄、块茎中ABA和JA的含量明显增加。半夏叶片、叶柄中IAA的含量明显降低,而块茎中IAA的含量降低却不明显。高温胁迫后,ZR的含量逐渐下降。半夏叶片中GA₃含量明显上升,但是叶柄、块茎中GA₃含量却下降。结论：在高温胁迫下,内源激素ABA,JA,IAA,ZR和GA₃在半夏倒苗前后起着重要的调控作用。     

遮荫影响半夏DNA甲基化的MSAP分析

半夏为天南星科药用草本植物,其块茎入药,为我国一种常见的大宗中药材,市场需求量大。半夏在生长过程中遭遇高温强光易倒苗减产,遮荫可有效缓解半夏的倒苗,进而提升其块茎产量,但相关调控机制并不明确。DNA甲基化作为生物响应环境变化的一种自我修饰方式,常参与调控植物的生长发育。该研究以宿半夏为实验材料,选取自然光下生长的半夏为对照组,90%遮荫处理的半夏为实验组,对其基因组DNA甲基化进行甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析。结果表明,20对选扩引物共检测到617个基因位点,其中光照组占311个、遮荫组为306个。光照组和遮荫组中发生甲基化的位点分别占58.2%,71.57%,甲基化位点中全甲基化比率分别为27.65%,29.41%,表明遮荫显著诱导半夏基因组甲基化水平的提升。另外,相比光照组,遮荫促进32.51%的基因发生甲基化,同时诱导了16.25%基因去甲基化。该研究揭示了遮荫处理条件下半夏基因组的DNA甲基化变异水平,为进一步从表观遗传水平探析遮荫调控半夏生长的机制奠定了初步的理论基础。     

干旱胁迫诱导半夏倒苗的细胞程序性死亡研究

为进一步了解半夏干旱倒苗的机制,以30%PEG 6000模拟干旱胁迫,检测了不同处理时间下半夏细胞的生理和形态变化。结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,半夏茎的叶绿素含量及水势不断下降,相对电导率、可溶性糖和MDA的含量则不断升高。干旱处理4 d,半夏开始倒苗,至8 d时大幅度倒苗,倒苗程度约为73%。干旱处理2 d,半夏细胞核核染色质开始凝集,核固缩边缘化,呈新月状等不规则形状,表现出明显的细胞程序性死亡特征。腺苷酸转移酶(ANT)基因表达逐渐受到干旱的抑制,随着Caspase-3酶活性急剧升高,细胞死亡率不断增加。由此可见,半夏干旱倒苗的本质是细胞发生程序性死亡,这可能是一种半夏抵御不良环境的自我休眠保护机制。     

半夏种内不同居群生长节律的研究

目的 :通过对在同一栽培条件中的不同半夏居群的生长节律观测比较 ,以期为半夏遗传多样性的研究提供依据。方法 :采用田间试验的方法对 16个半夏居群生长节律进行了连续两年的平行比较观测。结果与结论 :半夏各居群在出苗、展叶、抽薹及倒苗期等生长节律方面存在着差异 :大部分半夏居群在本试验栽培条件下具明显的 3次出苗和 3次倒苗现象 ,并且在年生长期内表现出春秋两个生长高峰期 ;从抽薹开花时间看 ,大部分居群在 5月有 1个抽薹开花高峰期 ,但具体起始和延续时间各居群间存在着较大的差异。其中以引自于江苏句容的半夏居群抽薹最早 ,且具“先花后叶”特性。     

半夏有性繁殖试验

温度、光照对半夏种子发芽试验结果表明:以浸种12 h,20℃和光照条件下,最适宜半夏种子的萌发;在试验小区与无性繁殖对比,半夏的产量和质量大致相同。     

外源Ca2+处理对高温胁迫下半夏植株保护效应及主要成分积累规律的影响

目的:研究外源Ca2+在高温条件下对半夏植株的保护效应及对主要成分积累的影响.方法:采用无土栽培,不同浓度外源Ca2+处理;测定半夏叶片抗逆性指标,统计半夏倒苗率,并测定不同部位草酸、块茎中总生物碱、总有机酸及鸟苷含量.结果:在较低浓度Ca2+处理下,半夏倒苗率高于其他处理.随着Ca2+浓度升高,半夏叶片中SOD,POD活性呈现先升高后下降的趋势,叶片Pro含量则呈现先降后升的趋势;半夏叶片及块茎中可溶态草酸含量均低于未处理可溶态草酸含量,随着Ca2+浓度的升高,半夏叶片及块茎中可溶态草酸含量呈先升后降的趋势;产量的变化趋势与可溶态草酸含量变化一致;当Ca2+质量浓度为400 mg·L-1,半夏块茎总生物碱和鸟苷含量最高,低浓度Ca2+处理下,半夏块茎总游离有机酸含量较高.结论:通过外源Ca2+处理,半夏抗热能力有显著提高,倒苗时间有所推迟,生长期延长,产量有所提高.     

高温胁迫下半夏叶片总RNA变化及mRNA差异表达的研究

目的:分析半夏高温倒苗过程中总RNA及mRNA差异表达的变化规律,为研究半夏高温倒苗的分子机制提供了信息。方法:经过不同时间的高温胁迫处理,测定半夏叶片总RNA含量变化和mRNA表达的差异。结果:半夏叶片总RNA的含量变化分为3个降低阶段和2个升高阶段,胁迫0,6 h时含量最高,胁迫4,42 h和倒苗时含量最低,差异显示表明胁迫6h的样品条带多态性和带型与0 h的接近,其余胁迫时间的样品条带远少于0,6 h时的样品条带,并且在不同的样品之间均有mRNA差异条带出现。结论:在半夏经高温胁迫而倒苗的过程中,基因表达开启与关闭和基因表达增强与减弱模式具有一定的规律,并且可能启动了不同的基因表达系统。     

喷施亚硫酸氢钠液对半夏的增产效应

喷施亚硫酸氢钠液对半夏的增产效应宋金斌①黄裔②徐光生②曹炜③①江苏省中医院，南京２１００２９；②姜堰市医药公司；③江苏省药材公司，南京２１００２９半夏在夏季气温持续高达３０℃以上时，会出现地上枯萎，通常称为“倒苗”。由于高温和强光照，使半夏的呼吸作用...     

遮荫对半夏光合特性的影响

目的：以盆栽半夏为材料，研究遮荫条件下半夏生长、叶绿素含量、净光合速率(Pn)以及叶绿素荧光参数的变化。方法：待半夏苗高15 cm左右时，进行遮荫70%，90%和全光照(CK)处理，30 d后以三叶半夏中间叶片为材料测定半夏生长、叶绿素含量、净光合速率(Pn)以及叶绿素荧光参数的变化。结果：与全光照相比，遮荫后半夏块茎鲜重、株高、叶长、叶宽、叶面积、比叶面积(SLA)和叶绿素含量增加，其中叶绿素a/b减小；与全光照相比，遮荫后叶片Pn、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)下降，而表观量子效率(AQY)上升；光系统Ⅱ的实际量子产量(ΦPSⅡ)，初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)，PSⅡ最大量子产量(Fv/Fm)和光化学猝灭系数(qP)增加，但非光化学猝灭系数(NPQ)降低。结论：与对照相比，70%，90%遮荫条件下半夏株高、SLA，Chl，Pn，叶绿素荧光特征表现差异显著，其中，遮荫70%半夏块茎鲜重增加显著，为半夏生长发育提供较好的环境条件。     

高温胁迫下半夏倒苗前后保护酶活力的变化

目的 :探讨在高温胁迫下半夏倒苗前后保护酶活力的变化 ,从而为防止半夏倒苗提供一定的信息。方法 :待半夏苗高 15cm左右时 ,进行 (30± 1)℃的高温胁迫 ,于不同的胁迫处理天数分别测定半夏叶片、叶柄和块茎中保护酶 (SOD ,POD ,CAT)活性和膜脂过氧化产物丙二醛 (MDA)的含量。结果与结论 :随着高温胁迫时间的延长 ,半夏叶片和叶柄中MDA含量显著增加 ,而块茎中MDA含量增加却不显著。高温胁迫后 ,SOD和CAT活性都逐渐下降。POD活性经高温胁迫后呈现先上升后又迅速下降的趋势。     

5个不同产地半夏镇咳作用的实验研究

目的：比较不同产地半夏的镇咳效果。方法：采用小鼠氨水引咳法，观测5个不同产地半夏的镇咳作用，以Bliss法计算出各产地半夏咳嗽次数抑制率的ED50.结果：甘肃西和、四川绵阳、云南昭通、湖北天门、安徽南陵5个产地的半夏对氨水诱发的小鼠咳嗽均有不同程度的抑制作用，其抑制咳嗽次数的ED。分别为2．76，3．01，14．34，0．47，0．70g生药／kg。结论：不同产地的半夏均表现出一定的镇咳功效，但其ED50差别较大。     

川半夏生长期氮、磷、钾营养吸收特性研究

目的:在栽培条件下研究川半夏对氮、磷和钾营养吸收特性,为川半夏高产栽培和合理施肥提供依据。方法:定期采集川半夏S-29和S-33样品,分别测定其各自地上和地下部分氮、磷、钾含量,研究其氮、磷、钾分配和累积规律。结果:川半夏不同生育时期各部分对氮、磷、钾的吸收量不同,其中对钾的吸收量最大,对磷的吸收量最少;在半夏大面积"倒苗"前后,各部分氮、磷和钾含量以及累积总量总体上高于非"倒苗"期。生长期间半夏地上和地下部分磷、钾吸收量间相关系数均达显著水平(P0.05),且地下部分磷和氮吸收量间相关系数也达到显著水平(P0.05)。半夏生长过程中,每生产100 kg干品,大约需要吸收氮5.02~5.64 kg,P2O52.44~2.56 kg,K2O 11.62~13.49 kg。结论:川半夏在大田栽培中应当施足底肥,并在6月中旬和8月下旬前后及时追施氮、磷和钾肥,并适当提高钾的比例。追肥方式可采用地下浇施和叶面喷施相结合的方式,川半夏地下部分对磷肥和氮肥的吸收有相互促进的效应。     

地黄优良品种“85-5”脱毒苗的快速繁殖研究

目的 探索“85－5”脱毒苗的快速繁殖技术。方法 将脱毒苗接种在不同培养基（单位：mg／L）（1．MS）（1．MS＋BA＋0．5．MS＋BA0．5＋NAA0．02；3．MS＋BA0．5＋NAA0．02＋GA30．1；4．1／2MS＋BA0．1；5．1／2MS＋BA0．1＋GA20．1；6．1／2MS＋GA30．1）上，30d后统计新生叶片数、根数以及苗高等。然后选用2号培养基，在不同的培养条件下培养，同上记录有关数据。结果 在1，2和3号培养基上，具茎尖苗主茎发育良好，基部具1－3个腑芽；无茎尖苗腋芽发育， 芽长0．5－1．5cm。4，5和6号培养基上脱毒弱，叶少根多。在相同光照条件下，28℃时，各项测量均显著高于23℃时的值，在相同温度与，低光照培养，叶小苗高，强光则相反。此外，还发现BA和GA3之间存在拮抗作用。结论 在28℃，1000－2000lx培养条件下，采用2号培养基适于“85－5”脱毒苗的快速繁殖。     

高温胁迫下半夏倒苗前后光合参数及叶绿素荧光特性的变化

目的:探讨高温胁迫下半夏倒苗过程中光合作用及叶绿素荧光特性的变化,从而为延缓半夏倒苗提供信息。方法:在半夏植株高15 cm左右时,给予37℃的高温胁迫,于不同的胁迫处理天数分别测定半夏叶片叶绿素含量、光合作用和叶绿素荧光参数等生理指标。结果与结论:随着高温胁迫时间的延长,半夏叶片叶绿素含量、Chla/Chlb、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大荧光产量(Fm)、光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)、光系统Ⅱ的原初光能转换效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)下降,而胞间CO2浓度(Ci)、最小荧光产量(F0)、非光化学淬灭系数(NPQ)上升。     

金钗石斛生长的最适光温研究

探索金钗石斛生长的最适光温条件，为其驯化栽培提供依据。方法：应用人工气候箱使金钗石斛在不同光照、温度条件下生长，分析测试其生长发育状况和光合、呼吸等生理指标。结果与结论：20000Lx的光照强度及25℃的温度最适宜金钗石斛生长。     

聚乙二醇模拟干旱胁迫下半夏茎段转录组分析

目的 通过分析30%聚乙二醇（PEG）模拟的干旱胁迫处理下半夏茎段转录组数据，挖掘响应干旱胁迫的相关基因，探索干旱胁迫下半夏发生"倒苗"的分子机制。方法 以干旱胁迫下半夏发生"倒苗"时的茎段作为研究材料，采用Illumina Hiseq 2500平台进行转录组双向测序，并对数据进行生物信息学相关分析。结果 共获得23.00 Gb clean data，对照组与干旱胁迫处理组分别获得37 467 952和39 903 362个clean reads，经Trinity软件组装获得100 274个uingenes。通过将组装所得unigenes分别与Nr、eggNOG、Pfam、Swiss-Prot、KOG、GO、KEGG、COG等数据库进行比对分析，41 132个unigenes获得功能注释。最终筛选得到差异表达基因4 052个，其中2 080个DEGs表达上调，1 972个DEGs表达下调。KEGG通路富集分析显示，差异表达基因主要集中在核糖体、碳代谢、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导和氨基酸生物合成等过程；基因表达水平分析显示，半夏中编码植物激素代谢与信号转导、氧化还原相关酶、热激蛋白和液泡加工酶等基因在干旱胁迫处理后表达水平显著上升，多数编码水通道蛋白的DEGs表达水平下降。结论 通过对PEG模拟的干旱胁迫处理下半夏转录组测序结果进行分析，获得半夏水分代谢、激素代谢与信号转导、相关响应蛋白等候选基因，可为揭示干旱胁迫导致半夏"倒苗"的发生机制提供基因资源和理论依据。     

水杨酸对半夏植株生长的影响

目的：研究不同浓度水杨酸(SA)对半夏植株生长的影响。方法：待半夏植株15 cm左右时,对半夏喷施不同浓度的SA溶液,3次后测量半夏株高,总叶绿素含量,SOD活性,MAD含量,光合作用速率,胞间CO₂浓度,蒸腾速率和叶温等生理生化指标的变化。结果：SA浓度为0.5 mmol·L^{-1时能增加胞间CO₂浓度,降低叶温,提高SOD保护酶活性,降低MDA含量,有助于光合速率提高。结论：半夏植株喷施适宜浓度的SA有利于植株生长,延缓半夏倒苗,提高块茎产量和总生物碱含量。}