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北苍术种质资源筛选及根际土壤微生物探讨

日期:2023年05月16日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:157
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202305091511057342 论文字数:56966 所属栏目:医药学论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis

本文是一篇医药学论文,在本次研究中,发生根腐病土壤的pH 值为5.1,所以判断北苍术根腐病的发生与pH的降低可能存在极大关系。北苍术发生根腐病植株的土壤含水量为25.87%,与健康土壤的含水量存在显著差异,而发生根腐病植株根际的水分含量过高,长时间的水分胁迫会降低植株的活力和土壤微生物生物量,因此保持土壤的含水量在合适的范围亦会减少根腐病的发生[13]。

第一部分北苍术种质资源的采集、保存和筛选

材料与方法

1 材料与方法

1.1  河北省北苍术野生资源调查

通过实地调查,收集河北省苍术野生资源及野生变家种资源的相关数据,记录北苍术的采集时间、采集地点、经纬度等详细信息。利用Excel 2007及ArcGIS按照属性选择河北省地理地图数据,进行数据处理和绘图,得出河北省北苍术种质资源的分布图。

1.2  北苍术种质资源圃的建立

在北苍术分布区集中范围内,选择健康、无病害的北苍术活体种根进行采挖,详细记录采集时间、地点、经纬度等相关信息,并将其栽种于资源圃中,建立北苍术种质资源圃,对北苍术进行保护,同时记录北苍术植株生长特征。所采集种根由承德医学院中药研究所赵春颖教授鉴定为北苍术A. chinensis(DC.)Koidz。

1.3  北苍术优良种质资源的筛选

对采集的59份种质资源选取外观性状特征一致的植株分别挂牌,秋季采收种子为原种,记录叶片形态、根茎特征等,为筛选做准备。

选育基地建在承德市宽城县龙须门镇药王庙村,把资源圃中采收的种子种植在选育田中,2021年为北苍术第三年开始生长的阶段,植株将在这一年生长的较为健壮,叶片形态及根茎生长较为稳定且已经完全开花,因此在北苍术第三年生长期进行品系筛选。按照选育田中地上部分生长性状一致的为一个品系进行筛选,每个品系选取30~40株分别挂牌,插地签进行标记,从2021年4月份春季开始,每20天进行田间记录,从地上部分的苗期、营养生长期、再到花期、果期,9月之后对花期间隔10d测量一次,记录种子成熟时间,将成熟的种子采集,装入种子袋,带回实验室,进行后续处理,观察时间至地上部分全部枯萎。秋季地上部分全部枯萎后,每个品系采挖10株鲜根,带回实验室处理备用。

医药学论文参考

结果

2.1  河北省北苍术种质资源的采集

收集河北省苍术野生资源及野生变家种资源分布的相关数据406条,通过ArcGIS绘图得到北苍术在河北省的地理分布区,见图1-1。图中显示了北苍术在河北地区的分布位置和集中范围,可以看出河北省主要的北苍术种质资源主要集中分布在冀北地区:即承德市、秦皇岛市、张家口市。

2.2  北苍术种质资源圃的建立

共采集59份(35份栽培北苍术,24份野生北苍术)北苍术健康,无病虫害的活体种根,详细记录了相关信息,见附表1-1,并栽种于种质资源圃中。北苍术种质资源圃建设地点:承德医学院药用植物园。每个样本设有插地牌,记录种质来源信息及栽种时间。种质资源圃如图1-2(a、b、c、d、e、f)所示。从4月初开始,对59份北苍术的种质资源进行挂牌观察记录,从生长一致性、叶片形态、花期、根茎等指标进行记录。北苍术的生长周期主要分为幼苗期(3~4月)、营养生长期(5~6月)、花果期(7~10月)。不同来源的北苍术植株生长特征见表1-2。

第二部分  初选北苍术生理生化指标的测定与分析

材料与方法

1 实验材料和方法

1.1  实验材料

实验材料:选育田的三年生北苍术。试验田位置:河北省承德市宽城县苍术药材培育基地(H:321.3m,E:118°30′55″;N:40°38′12″;O:20.43%)。

1.2  实验仪器

光合作用测定仪(3051D 浙江托普云科技股份有限公司)、叶绿素测定仪(TYS-B型 浙江托普云科技股份有限公司)、卷尺、直尺 、土壤速效N、速效P、速效K,及土壤pH 均使用土壤速测仪检测(PR-3001-TRREC-N01 壤博士土壤检测仪)、离心机(1-14,德国 Sigma 公司)、移液器(Eppendorf Research plus,艾本德(上海)国际贸易有限公司)、酶标仪(S/N 601-0725 BMG LABTECH 德国)

1.3 实验方法

1.3.1  选育田的土壤养分含量及土壤理化性质

利用土壤速测仪对土壤速效N含量,速效P含量,速效K含量,pH等指标进行检测。

1.3.2  北苍术地上部分表型调查 

从2021年4月30日起至2021年9月20日,选取北苍术各品系30株挂牌,插地签进行标记,主要测量株高、叶长、叶宽、叶长宽比,分支数等指标。叶绿素含量的测定,使用SPAD仪测量叶片的叶绿素值。测量面积为2 mm×2 mm,每株随机选取3片叶子,在叶片中部进行测量,取平均值,反应植株的叶绿素含量。光合速率的测定使用光合作用测定仪。九月之前间隔20 d测量一次,9月之后间隔10 d测量一次,记录种子成熟时间,采集成熟种子,装入种子袋,在实验室,进行后续处理,观察时间截止地上部分全部枯萎。

结果

2 结果分析

2.1  选育田的土壤养分及土壤理化性质

速效N含量:5mg/kg,速效P含量:5mg/kg,速效K含量:14mg/kg,pH6.0。环境质量:温带季风气候,此条件适宜北苍术生长。 2.2  各品系不同生长时期北苍术叶绿素、光合速率及株高分析。

由图2-1得出:7月20日前,各品系北苍术叶绿素含量逐渐增高,7月20日各品系叶绿素含量达到最高,8月中旬基部叶片开始枯萎叶绿素含量开始降低,且BCZ4的叶绿素含量在各时期几乎是所有品系中最高的。

如图2-2所示为6次时间观察记录的光合速率的变化:从5月21日到7月1日各品系光合速率不断增强,BCZ4的光合速率最高,各品系的光合速率存在显著差异。9月1日的测定结果显示,BCZ4光合速率明显降低,田间调查发现,BCZ4北苍术叶片枯萎较早,植株开始老化。

北苍术各品系株高(见图2-3):5月20日到8月初为北苍术的生长高峰,8月10日到9月1日株高基本不变,9月中旬花凋谢,叶片从基部开始枯萎。BCZ4品系4长速较快,在所有品系中株高最高,其次为BCZ5。所有品系在7月中旬前呈现快速增长趋势,8月10 日左右基本停止生长,株高不再有显著变化。

第三部分 北苍术种质资源药材及种子的质量评价 ............................ 45

前言 ....................................... 45

材料与方法 ............................... 45

结果 ................................ 48 

第四部分 根腐病北苍术根际土壤微生物群落多样性分析 ................ 63

前言 ............................ 63

材料与方法 ........................... 63

结果 ............................ 66 

论 .......................... 95

根际是植物进行能量交换的场所,环境因子可以影响根际微生物群落的结构及多样性,从而影响微生物群落对环境的作用,反之,根际微生物群落亦对环境因子产生重要影响,因此植物本身与根际微生物及土壤环境因子之间形成一个较为复杂但平衡的生态系统。本研究中,土壤环境因子包括土壤酸碱度、水分、温度、电导率、速效氮、速效磷、速效钾及土壤中性磷酸酶、土壤碱性磷酸酶、土壤脲酶、土壤纤维素酶、土壤蔗糖酶等。在对患根腐病的北苍术及健康北苍术的根际土壤环境因子的研究中,发现发生根腐病土壤的pH值显著低于健康土壤,除pH外的其他环境因子数值显著高于健康北苍术的根际土壤。植物根系的分泌物会对土壤的酸碱度、土壤的酶活等因子产生影响[10],当土壤pH值小于6,微生物的群落多样性也会随之减少[11],酸性土壤不利于植物对有机物的吸收,因此更有利于根腐病的发生[12],在本次研究中,发生根腐病土壤的pH 值为5.1,所以判断北苍术根腐病的发生与pH的降低可能存在极大关系。北苍术发生根腐病植株的土壤含水量为25.87%,与健康土壤的含水量存在显著差异,而发生根腐病植株根际的水分含量过高,长时间的水分胁迫会降低植株的活力和土壤微生物生物量,因此保持土壤的含水量在合适的范围亦会减少根腐病的发生[13]。

土壤的酶活性不仅反映土壤的质量,更在植物的生理代谢中起着不可或缺的作用[14],土壤蔗糖酶参与土壤有机碳转化,土壤中性磷酸酶和土壤碱性磷酸酶能促进土壤磷元素的循环和转化,土壤纤维素酶将纤维素分解为单糖,土壤脲酶可以促进氮素的转换[15-16]。有研究表明[13],根腐病的发生会显著降低磷酸酶的活性。但在本研究中发生根腐病北苍术的根际土壤中的土壤磷酸酶活性显著高于健康土壤,这与上述结论不符,可能是由于不同的植物在不同的土壤中代谢与循环方式不同引起的。两种土壤酶活性存在显著差异,因此可判断苍术根腐病的发生和土壤环境因子的显著差异可能会有一定的联系。但是有关土壤环境因子与北苍术根腐病的发生是直接影响还是间接作用,仍需要大量的实验进行论证。

医药学论文怎么写

苍术种源的混乱,造成药材质量不稳定,难以保证良好稳定的药效,因此需要对北苍术野生变家中的种源进行优选。结合课题组前期研究结果,收集北苍术种质资源,建立种质资源圃,收集种子再进行繁育,从选育田根据表型初步筛选性状一致的品系,并对初选品系进行评价。从苍术各时期的株高、叶长、叶宽、光合速率、叶绿素含量、分支等指标进行测量分析,结合药材的酶活含量及各品系根际微