多枝柽柳的化学成分研究
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柽柳的化学成分研究作者:陈胜发稽传良来源:《科技视界》2018年第17期【摘要】目的:研究柽柳(Tamarix chinensis)细嫩枝叶的化学成分。
方法:应用硅胶柱层析和Sephadex LH-20 柱层析等进行分离纯化,通过波谱解析和理化鉴别进行结构鉴定。
结果:从柽柳细嫩枝叶中分离得到9个化合物,分别为:鞣花酸(1)正三十一烷十二醇(2)正三十一烷(3)山柰酚-4′-甲醚(4)槲皮素-3′,4′-二甲醚(5)没食子酸(6)丁香酸(7)。
结论:化合物1、6、7为首次从该植物中分离得到。
【关键词】柽柳;化学成分;结构鉴定中图分类号: R284.1 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)17-0131-002DOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2018.17.065【Abstract】Objective:To study the chemical constituents from the branches and leaves of Tamarix chinensis. Methods:The compounds were isolated and purified by column chromatography and their structures were identified on the basis of physicochemical properties and spectroscopic analysis.Results:Nine compounds were isolated and identified as Egallic acid(1)Hentriacontan-12-ol(2)Hentriacontane,(3)Kaempferol-4′-methylether,(4)Quercetin-3′,4′-dimethylether,(5)Gallic acid,(6)Syringic acid(7).Conclusion: Compounds 1,2,7,8 and 9 are isolated from this plant for the first time.【Key words】Tamarix chinensis Lour.;Chemical constituents;Structural identification柽柳又名西河柳,为柽柳科柽柳属植物中国柽柳Tamarix chinensis Lour.的细嫩枝叶,主要生长于河滩、沙漠等高盐度环境中,具有散风透疹、凉血、发痧、解毒等功效。
柽柳为柽柳科植物柽柳、桧柽柳. 或多枝柽柳. 的细嫩枝叶。
亦名西河柳、山川柳(《本草汇言》)、观音柳(《卫生易简方》)等。
味甘、咸,性平。
入肺、胃、心经。
功能:疏风、解表、透疹、利尿、解毒。
主治:麻疹难透、风疹身痒、感冒、咳喘、风湿骨痛。
内服:煎汤,30~60g;或研末为散。
外用:煎水洗。
【现代研究】主要成分:含柽柳酚、柽柳酮、柽柳醇、槲皮素、硬脂酸、β-谷甾醇及其葡萄糖甙以及树脂、鞣质等。
药理作用:1. 对呼吸系统的作用柽柳煎剂给小鼠腹腔注射5g/kg,有明显的止咳作用(氨水喷雾引咳法),但无祛痰作用(小鼠酚红法)。
豚鼠腹腔注射1g/kg,无明显的平喘作用(组胺喷雾引喘法)。
2. 抗菌作用体外试验,柽柳煎剂对肺炎球菌、甲型链球菌、白色葡萄球菌及流感杆菌均有抑制作用。
西河柳所含柽柳酮和柽柳醇对于抗药金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用。
3. 解热作用柽柳浸膏溶液给人工发热家兔皮下注射,有一定的解热作用。
【临床运用】临床报道:1。
治疗慢性气管炎以柽柳细嫩枝叶入药,制成煎剂、冲剂、丸剂和注射剂应用。
①煎剂:鲜柽柳60g(干者减半),白矾1.8g(水煎2次(白矾分两次入煎),药液混合,早晚分服;②冲剂:鲜柽柳1500g(干者减半),柽柳细粉250g,白矾90g,制成冲剂100包(每包重5~5.5g),每次开水冲服1包,每日2 次;③丸剂:柽柳细粉500g,白矾细粉72g,混合制成水丸。
每服6g,每日2次;④注射液:每毫升含干生药1g,每次2~4ml,肌肉注射,每日2次。
以上剂型,均10 天为1疗程。
应用各种剂型(丸剂最多,冲剂次之,少数为煎剂或注射液)治疗1502例,其中甲组1025例为老年慢性气管炎,乙组477例为50岁以下的慢性气管炎患者。
经1~10个疗程治疗,两组疗效观察如下,甲组:近期控制91 例(8.9%),显效360 例(35.1%),好转429例(41.9%),无效145例;乙组:近期控制97例(20.3%),显效156例(32.7%),好转179例(37.6%),无效45例。
3种柽柳属植物种子萌发特性研究作者:刘帅付和平蓝登明杨阳刘俊良来源:《安徽农业科学》2017年第11期摘要[目的]研究3种柽柳属植物种子萌发特性。
[方法]以多枝柽柳、中国柽柳和细穗柽柳为研究对象,用沙床室温试验模拟自然环境,研究不同温度胁迫、不同浓度NaCl盐胁迫、不同浓度聚乙二醇(PEG-6000)干旱胁迫下3种柽柳属植物的种子萌发特性。
[结果]在15、20、25、30、35 ℃下,多枝柽柳和中国柽柳在25 ℃时萌发率最高,分别可达84.00%、97.34%;细穗柽柳在20 ℃萌发率最高,为7134%;NaCl溶液对种子萌发均有抑制作用;在干旱胁迫下,PEG浓度小于45%时对多枝柽柳种子萌发有促进作用,对中国柽柳有抑制作用,PEG浓度小于30%时对细穗柽柳种子萌发有促进作用。
[结论]该研究可为扩大柽柳属植物资源提供科学依据。
关键词柽柳;温度;盐胁迫;干旱胁迫;种子发芽中图分类号S722.3文献标识码A文章编号0517-6611(2017)11-0130-03Abstract[Objective]To study the seed germination characteristics of 3 species ofTamarix.[Method]Taking Tamarix ramosissima, Tamarix chinensis, Tamarix leptostachys as research object, simulation of natural environment with sand bed room temperature test, the characteristics of seed germination of 3 species of Tamarix under different temperature stress,different concentrations of NaCl salt stress and different concentrations of polyethylene glycol (PEG6000)of drought stress was studied.[Result] At 15,20,25,30,35 ℃, the germination rate of Tamarix ramosissima and Tamarix chinensis reached highest at 25 ℃, which were 84.00%,97.34%, respectively.The germination rate of Tamarix leptostachys was highest at 20 ℃, which was about 71.34%.In the PEG environment, the PEG concentration less than 45% can promote seed germination of Tamarix ramosissima and inhibit seed germination of Tamarix chinensis.The PEG concentration less than 30% can promote seed germination of Tamarix leptostachys. [Conclusion]The study can provide scientific basis for expanding the resources of Tamarix.Key wordsTamarixs;Temperature;Salt stress;Drought stress;Seed germination柽柳属植物起源古老,多为灌木或小乔木,全世界有90余种,中国产18种(新疆15种),主要分布于新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古等西北省区,喜生荒漠区域河漫滩、冲积平原和低凹盐碱地,生长在地下水位较高的各类盐渍化土壤上,具有较强的抗盐、耐旱和耐高温等特性,具有良好的防风固沙效果[1-3]。
野生和人工种群多枝柽柳的传粉生物学比较*陈 敏1,2** 赵学勇1(1中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州730000;2中国科学院大学,北京100049)摘 要 多枝柽柳是中国西北干旱地区的重要建群种,为了解其不同种群的传粉生物学特性,对该物种的开花动态㊁花粉活力㊁柱头可授性㊁访花者种类㊁坐果率及繁育系统进行观测㊂结果表明:1)野生和人工种群的开花高峰期和花生产期有差异,人工种群的持续时间更长㊂2)野生种群中,意大利蜂为主要的访花昆虫,花粉与胚珠比(P /O)为337.2;人工种群中,卡切叶蜂是最有效的访花者,花粉与胚珠比(P /O)为356.1㊂3)人工种群的坐果率高于野生种群㊂4)在2个种群中,杂交指数均为3,表明多枝柽柳以兼性异交为主,自交在繁育系统中只起辅助作用㊂关键词 传粉;访花昆虫;坐果率;繁育系统中图分类号 Q944.4 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2014)12-3169-07Comparative pollination biology of Tamarix ramosissima in wild and managed populations.CHEN Min 1,2**,ZHAO Xue⁃yong 1(1Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute ,Chinese Academy of Sciences ,Lanzhou 730000,China ;2University of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049,China ).Chinese Journal of Ecology ,2014,33(12):3169-3175.Abstract :Tamarix ramosissima is an ecologically important species of vegetation in the arid re⁃gions of Northwest China.In order to understand its pollination biology of different populations,we investigated the following characteristics of the species:flowering dynamics,pollen viability,stigma receptivity,floral visitors,fruit set and breeding systems.We found that the species was characterized by four important reproductive characteristics.Firstly,the flowering peak and flow⁃er production period were different between wild and managed populations,being longer in the managed.Secondly,in the wild populations,Apis mellifera was the frequent pollinator,and the P /O rate was 337.2.In the managed populations,Megachile (Amegachile )kagiana was the most effective flower visitor,and the P /O rate was 356.1.Thirdly,fruit set appeared to be high⁃er in the managed populations than in the wild.Finally,outcrossing indexes of both populations were 3,and facultative outcrossing was dominant and self⁃pollination just played an assistant role in the breeding system of both populations.Key words :pollination;floral visitor;fruit set;breeding system.*中国科学院战略性先导科技专项(XDA05050201⁃04⁃01)和国家自然科学基金项目(41271007)资助㊂**通讯作者E⁃mail:chenmin1360@ 收稿日期:2014⁃04⁃01 接受日期:2014⁃09⁃12 传粉是成熟花粉从雄蕊花药或小孢子囊中散出后,传送到雌蕊柱头或胚珠上的过程㊂传粉是种子植物种群生活史中重要的生命活动,是种子植物受精的必经阶段(黄双全和郭友好,2000)㊂传粉生物学是研究与传粉有关的各种生物学特性及其规律的学科(刘林德等,2003)㊂花粉运动限定了植物的个体间的基因流和群体的交配方式,从而影响后代的遗传组成和适合度(黄双全和郭友好,2000)㊂依据传粉媒介的不同,将有花植物的传粉机制分为:生物传粉和非生物传粉㊂生物传粉包括昆虫传粉以及脊椎动物传粉;非生物传粉主要包括风媒传粉和水媒传粉(刘林德等,2003)㊂柽柳属(Tamarix )植物起源于古老的灌木或小半灌木,多分布于干旱㊁半干旱地区㊂由于柽柳属植物具抗旱㊁耐盐碱㊁耐沙埋及耐贫瘠的特性,在干旱㊁半干旱地区始终保持着优势种和建群种的地位(张道远,2004)㊂张鹏云和张耀甲(1990)将中国柽柳属植物的种数定为18种1个变种,包括5个新种㊂多枝柽柳(Tamarix ramosissima ),又名 红柳”,为两生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2014,33(12):3169-3175性花植物,隶属于柽柳科,分布于西藏西部㊁新疆㊁青海(柴达木),甘肃(河西)㊁内蒙古(西部至临河)和宁夏(北部)等地,生于河滩㊁沙质和盐碱化的平原及沙丘上,为优良固沙植物㊂多枝柽柳的嫩枝和叶可入药,其又是居民点最有价值的绿化树种㊂目前,有关多枝柽柳的研究主要集中于形态结构(高晓霞,1998)㊁生长及生理特性(邓雄等,2003;肖生春等,2005)㊁种群特征(郑姚闽等,2010)㊁生理响应及胁迫(Glenn&Nagler,2005;付爱红等,2008;马晓东等,2013)等方面㊂在开花物候方面,仅有姬慧娟等(2009)对多枝柽柳花粉活力和柱头可授性进行了研究,但对于多枝柽柳的传粉生物学比较研究尚未见报道㊂本研究以生长于甘肃黑河中游多枝柽柳的野生和人工种群为实验材料,利用连续观察㊁显微观察等方法,重点从传粉生物学方面进行观测与分析,如野生种和人工种的开花物候是否一致,对其花粉活力和柱头可授性是否有影响;传粉昆虫种类的不同,是否会导致访花频率和访花行为的差异;野生种和人工种的坐果率有无差异,其繁育系统是否一致;以期进一步解决多枝柽柳在引种㊁栽培过程中遇到的,如何提高传粉效率和坐果率方面的问题㊂多枝柽柳能在许多环境恶劣的荒漠地区取得优势地位,繁殖成功是其先决条件㊂因此,本文从传粉生物学方面,对不同种群多枝柽柳进行了数年定位观测,为多枝柽柳灌丛的资源保护和开发利用提供科学依据㊂1 研究地区与研究方法1.1 研究区概况多枝柽柳的研究地点位于黑河中游的临泽内陆河流域综合研究站试验区(100°02′E 100°21′E, 37°50′N 42°40′N),地处临泽县北部,黑河北岸㊂该地区海拔1368~1380m,属大陆性干旱气候㊂全年日照时数为3051h,无霜期约为165~179d;年平均降水量117.3mm,平均蒸发量2390mm;年平均气温7.2℃,最高气温39.1℃,最低气温-27℃(常学向和赵文智,2004)㊂野生种在该区域内设置3个实验样地,每个样地中,多枝柽柳为优势种,同时也长有少量的几种植物梭梭(Haloxylon ammodendron),黄花补血草(Limonium aureum)等㊂所有物种均在自然条件下,无任何人工管理㊂每个样地间隔200~500 m,该区域内,多枝柽柳的平均密度为11株㊃100 m-2㊂人工种的区域与野生种相距10km,也设置3个实验样地,对其中的物种,进行人为控制和管理,除少量杂草外,多枝柽柳占据绝对优势,其平均密度为19株㊃100m-2,样地间隔为100~300m㊂1.2 研究方法1.2.1 花部结构㊁开花动态及物候的观测 于2012 2013年连续2年对黑河中游的多枝柽柳进行取样观测㊂分别选取生长状况相似的野生和人工种群各10株,对处于花蕾期的花序挂牌标记,每株标记3个花序㊂采用Spira等(1992)和Kudo(1993)所述方法,对标记花序从第1天到第5天进行连续观察,从第6天到第9天采取间断观察㊂每次观测时记录花序内花朵开放的顺序㊁花朵组成部分的颜色㊁形状㊁数目及它们的时空动态;记录花朵开放㊁花粉散出及花朵闭合的持续时间;花蜜与气味有无㊂1.2.2 花粉活力测定 采用离体萌发法测定花粉活力(胡适宜,1982)㊂将花粉样品置于凹面载玻片上,加1~2滴培养液(10%蔗糖,0.05%硼酸,pH 值为6.5);加盖玻片后置于30℃,恒温箱中培养24 h;低倍镜下观察其花粉管萌发,以花粉管长度超过花粉粒直径作为萌发标准(胡适宜,1982)㊂每张载玻片观察4个视野,每个视野统计100粒左右,重复5次,取其平均值㊂萌发率=(已萌发花粉粒数目/花粉粒总数)×100%1.2.3 柱头可授性检测 采用联苯胺⁃过氧化氢法测定柱头可授性(刘林德等,2004)㊂取盛花期(通常在8:00 10:00多枝柽柳的花朵,每2h取样1次,将其柱头浸入凹面载玻片的反应液(1%联苯胺∶3%过氧化氢∶水=4∶11∶22,体积比)中㊂柱头若具有可授性(即具有过氧化物酶活性,能够降解过氧化氢,氧化联苯胺),则其周围的反应液呈现蓝色并出现大量气泡(刘林德等,2004)㊂1.2.4 访花者种类㊁访花行为及频率的观测 分别标记多枝柽柳的野生和人工种群的10个花序,从蕾期开始,每天上午㊁下午各观察2次,直至花序的第1朵花开放㊂花开后,每天从6:00 19:00,连续观察并记录其访花昆虫种类㊁访花次数㊁行为及访花频率㊂利用捕虫网,捕捉访花昆虫,并用乙醚将其熏晕(吕文和刘文哲,2010),制成标本后存放于标本盒中㊂在实验室中,进一步鉴定昆虫种类及其携带花粉的情况㊂1.2.5 花粉⁃胚珠比(P/O)的检测 花粉⁃胚珠比(pollen ovule rate)的估算采用Dafni(1992)的方法㊂0713 生态学杂志 第33卷 第12期 随机选取开放而花药未裂的花,将其中一个花药挤碎并且去掉杂质;取其花粉移至0.9mL乙醇中,并加入3滴染料(0.5%亚甲蓝染液),再将挤碎的花药移至刻度指管中;仔细冲洗镊子和刀片以防花粉丢失,用相同的乙醇溶液定容至1mL,摇匀;然后用血球计数板在显微镜下计数(每次计数1μL中的全部花粉粒数)㊂重复6次,计算出单个花药中的平均花粉粒数㊂花粉总数=单个花药中的平均花粉粒数×每朵花的花药数用刀片横切子房,记录其胚珠数,并计算每朵花的P/O值㊂依据Cruden(1977)所述标准,对多枝柽柳的繁育系统进行判断㊂1.2.6 杂交指数(OCI)的检测分别标记多枝柽柳野生和个人工种群的100朵花,在解剖镜下观察并记录其花冠的直径,柱头与花药之间有无空间分离;并分别选取其中的50朵花,检测其花药开裂与柱头可授性之间有无时间间隔,并根据Dafni(1992)的建议标准对其繁育系统进行判断㊂1.2.7 坐果率的观测 采用套袋记录法对野生种和人工种的坐果率进行观测和统计(陈敏等,2012)㊂于盛花期选择相互间隔20m的6株柽柳,每株标记10个花序(去除已开花朵),共计60个花序㊂分为6组:1)对照组,自然条件下,不进行任何处理;2)去雄人工授粉组,开花前去雄,进行人工授粉;3)套袋处理组,自然条件下,对花朵采用硫酸纸袋,进行套袋处理,以隔绝虫媒和风媒传粉;4)去雄网袋处理组,开花前去雄,对花朵采用1mm2的纱网,进行套袋处理,以隔绝虫媒传粉,但可实现风媒传粉;5)去雄不套袋处理组,开花前去雄,不再进行其他处理㊂对标记花序进行定位观测,记录每组实验处理的花朵数目;最后分别记录其坐果数目,统计柽柳的坐果率,并进行分析㊂多枝柽柳的花较小,而花序的花朵数目较多,很难在统计花朵数目时不影响花朵的生长发育;但多枝柽柳花的苞片宿存,因此通常根据其苞叶数目来统计其开花数目(王仲礼等,2005)㊂坐果率=(果实数目/苞片数目)×100%1.2.8 数据处理 在确定花芽,花朵和坐果数目之间的差异时,使用广义线性模型进行重复检验;对不同处理组之间,坐果率的差异采用单因素方差分析和Tukey检验进行比较㊂分析采用的统计软件为SPSS18.0㊂2 结果与分析2.1 多枝柽柳的花部结构㊁开花动态及物候多枝柽柳集成顶生圆锥花序,长0.5~8cm,宽3~5mm;花5数,花瓣粉红色或紫色,倒卵形长1~ 1.7mm,宽0.7~1mm;雄蕊5,长2.5~4mm,与花冠等长或超出花冠1.5倍;子房锥形瓶状,花柱3,棍棒状;花期5 9月㊂多枝柽柳以白天开花为主,夜间微开;其单花花期为1~3d,花序上的花朵全部开放需要4~6d㊂开花时间多集中在7:00 9:00,有极少数花蕾在11:00以后开放(表1)㊂开花时,花朵从基部向顶端开放,雄蕊和柱头先从花瓣中伸出,1h后,花丝伸出,花瓣完全展开㊂多枝柽柳的繁殖季节为4 10月,在5月上旬,花芽的数量增长明显(图1)㊂虽然野生和人工种群的花芽增长的趋势相似,但在5月下旬,两者的花芽数量差异显著(df=13,F=265.7,P<0.05),人工种群产生大量花芽(图1)㊂在观测过程中,4月上旬出现开花迹象,一直持续至9月下旬;并且人工种群花期的持续时间更长(图2)㊂7月下旬到10月出现结实现象,但野生种群的结实高峰出现在9月中表1 多枝柽柳开花时间Table1 Timing of flower anthesis of Tamarix ramosissima开花进程野生种群人工种群开花时间07:30 09:0007:00 08:30花朵完全开放09:30 10:3009:00 10:00花粉散播08:00 14:3007:30 15:30柱头活力最大08:00 09:0007:30 08:30花朵开始闭合15:00 16:0016:00 17:00花朵完全闭合18:00 18:3018:30 19:00单花花期持续时间(h)6080图1 多枝柽柳不同种群花芽比例Fig.1 Proportion of flower buds of Tamarix ramosissima in wild and managed populations1713陈 敏等:野生和人工种群多枝柽柳的传粉生物学比较图2 多枝柽柳不同种群开花数目比例Fig.2 Proportion of flowers in anthesis of Tamarix ramo⁃sissima in wild and managedpopulations图3 多枝柽柳不同种群坐果比例Fig.3 Proportion of mature fruit of Tamarix ramosissimain wild and managed populations旬,而人工种群的高峰在9月初,并且两者的结实产量差异显著(df=8,F=127.3,P<0.05)(图3)㊂2.2 花粉活力和柱头可授性多枝柽柳的花粉活力和柱头可授性受时间和天气状况的影响,差异极大㊂在晴朗的天气条件下,开花2h后,人工种群花粉的活力达到最大值90.2%±6.2%,并且高于野生种群的86.3%±5.1%;随着中午气温升高,花粉活力有所下降;18:00时,人工种群的花粉活力仍可达到43.2%±2.5%(图4);开花后第2天,花粉的活力急剧下降;第3天,多枝柽柳的花粉活力几乎为0㊂多枝柽柳的柱头可授性在柱头从花瓣中伸出时,其活性最高;随着温度和时间的变化,开花2h后,柱头变得干燥,其活性也随之下降㊂从开花后第2天,柱头活性急剧下降(反应液颜色不变,气泡数目几乎为0)㊂2.3 访花者种类㊁访花频率及行为多枝柽柳的花呈粉红色或紫色,具有蜜腺㊂花粉和花蜜能吸引昆虫前来访花(王仲礼等,2005)㊂对挂牌标记的花序进行观察,发现其有效访花昆虫图4 多枝柽柳不同种群花粉活力Fig.4 Pollen viability of Tamarix ramosissima in wild andmanagedpopulations图5 多枝柽柳当天昆虫访花次数Fig.5 Number of visits of animal species to Tamarix ramo⁃sissima in wild and managed populations达10余种,主要访花昆虫有6种(表3),分别隶属于膜翅目,双翅目和鳞翅目(图5)㊂在野生种群的标记花序上,主要的访花昆虫为蜂类和蝶类;膜翅目的意大利蜂(Apis mellifera)较为活跃,同时参与访花活动的还有鳞翅目的菜粉蝶和膜翅目的卡切叶蜂(Megachile(Amegachile)kagi⁃ana);而通过对人工种群花序的观测,发现其访花昆虫以蜂类和蝇类为主;访花活动最频繁的是膜翅目的卡切叶蜂和双翅目的黑带食蚜蝇(Episyrphusbalteatus)㊂通过对野生和人工种群访花昆虫的观测,发现:蜂类和蝇类访花时间及频率明显高于蝶类(图6),尤其在8:00 11:00,蜂类和蝇类访花活动频繁,而蝶类参与的访花活动较少(表2)㊂在访花过程中,蝶类多使身体位于花冠前方,通过其细长的喙吸取蜜汁(王英强等,2005);同时携带花粉的身体碰触花药和柱头,完成传粉㊂蝇类多为背触式接触花,它们在不断地用自己沾有花粉的头部和身体碰触柱头,实现传粉㊂蜂类则多数落在雄蕊上,通过口器吸取花蜜;同时在雄蕊上下移动, 2713 生态学杂志 第33卷 第12期 图6 多枝柽柳当天访花昆虫活动频率Fig.6 Frequency of insect visits to Tamarix ramosissima in wild and managed populations表2 主要访花昆虫及其访花报酬Table 2 Major floral visitors and their rewards访花昆虫访花报酬卡切叶蜂Megachile (Amegachile )kagiana 花粉㊁花蜜黑带食蚜蝇Episyrphus balteatus 花蜜意大利蜂Apis mellifera ligustica 花粉㊁花蜜姬蜂Ichneumon sp.花粉㊁花蜜大灰食蚜蝇Metasyrphus corollae 花蜜菜粉蝶Pieris rapae花蜜身体沾满花粉,并接触柱头,完成传粉㊂2.4 花粉⁃胚珠比㊁OCI 及其繁育系统通过计算多枝柽柳中标记花朵的花粉数目和胚珠数,得出野生种群的花粉⁃胚珠比(P /O )为337.2±57.1,人工种群为356.1±63.9,繁育系统为兼性异交㊂对标记花朵的数据进行统计分析,其OCI 均为3(花朵直径2~3mm,记为2;花药开裂与柱头可授性之间有间隔,记为0;柱头与花药有空间分离,记为1;合计为3)㊂依据Dafni (1992)建议的标准,繁育系统为兼性异交(表3),该结果与花粉⁃胚珠比的观测结果一致㊂2.5 坐果率统计每组处理的花朵数目,其坐果率如表4所表3 不同种群多枝柽柳的杂交指数(OCI )Table 3 Outcrossing index (OCI )of Tamarix ramosissima in different populations观测项目野生种群人工种群花冠直径22花药开裂与柱头可授性时间分离00柱头与花药空间分离11杂交指数33繁育系统类型兼性异交兼性异交表4 不同处理下多枝柽柳的坐果率(%)Table 4 Fruit set of Tamarix ramosissima in different treatments处理野生种群人工种群对照组49.3±3.861.2±5.7去雄人工授粉71.2±5.982.3±7.6自然套袋15.1±1.216.9±1.8去雄套网袋17.2±2.119.2±2.3去雄不套袋32.7±3.141.6±4.1示㊂研究发现:去雄人工授粉的野生和人工种群的坐果率明显高于对照组,且差异极显著(Tukey test,P <0.01);这表明人工授粉对传粉效率有明显促进作用,异花传粉是多枝柽柳的主要传粉方式㊂在自然条件下,人工种群对照组的坐果率为82.3%±7.6%,显著高于野生种群71.2%±5.9%的坐果率(Tukey test,P <0.05),反映出人工种群的传粉机制更有效㊂经过套袋处理,2个种群的坐果率均偏低,与对照组相比,差异显著(Tukey test,P <0.05),表明多枝柽柳自交亲和,但缺乏高效的自交传粉机制㊂经过去雄不套袋处理,野生种群花序的坐果率为41.6%±4.1%,明显高于去雄后网袋处理野生种群的坐果率(32.7%±3.1%),且差异显著(Tukey test,P <0.05);这表明与风媒相比,虫媒是多枝柽柳最主要的传粉方式㊂3 讨 论3.1 多枝柽柳的开花与传粉的关系开花是植物个体发育和后代繁衍的中心环节,是植物生活史的最重要性状(罗睿和郭建军,2010)㊂植物花的特征包括花部构成和花的开放式样(Barrett &Harder,1996)㊂花部构成包括花的结构㊁颜色㊁气味和蜜汁产量等单花的所有特征(黄双全和郭友好,2000)㊂花的颜色㊁形状和气味均可能成为植物诱导昆虫传粉的因素,对传粉过程产生重要影响(曹坤芳,1993)㊂张爱勤(2010)对苜蓿进行研究,发现其为蜜源植物,具有高泌蜜量的特点,苜蓿的花粉和花蜜是提供给访花昆虫的重要报酬㊂多枝柽柳的单花较小,花柱较短,柱头在花冠内;具有蜜腺,开花时分泌蜜汁;这些特征表明其柱头需要通过传粉媒介来接受花粉㊂Brenda 等(2006)研究发现,Escontria chiotilla (Cactaceae)人工种群的繁殖效率更高;Fernando 等(2010)研究发现,由于人为管理,Myrtillocactus3713陈 敏等:野生和人工种群多枝柽柳的传粉生物学比较schenckii(Cactaceae)人工种群受到其他物种的干扰较少,也没有激烈种间竞争,在生境内具有明显优势;而野生种群中的多枝柽柳需要与梭梭等物种进行竞争,这些物种在一定程度上,影响了野生种群中多枝柽柳的光照时间及营养分配,导致其样地内的植株数量和密度均明显小于人工种群,这也是人工种群具有较早开花时间和散粉时间的原因㊂多枝柽柳花序的开花时间较短,且相对集中;夏季花期的气候干燥,开花3h后,花丝和花药便开始出现干枯,降低了传粉效率;人工种群的开花时间和散粉时间均早于野生种群,并且其持续时间较长;在集中花期内,能够吸引更多的访花昆虫,因此人工种群在传粉过程中优势明显㊂不同种群通过开花过程产生的差异,进一步影响植物的传粉效率㊂3.2 种群差异对访花昆虫的种类㊁访花频率㊁访花行为及对坐果率的影响与野生种群相比,人工种群的开花时间较早,能吸引更多的访花昆虫;并且花期持续时间更久,保证了访花活动完成,从而提高了虫媒传粉的效率㊂对不同访花昆虫进行电镜检测,发现人工种群中的卡切叶蜂和黑带食蚜蝇,其躯干上沾有更多的花粉,而且其访花时间和频率均显著高于野生种群的意大利蜂和菜粉蝶;充足的访花时间能够保证其对更多的花实现传粉,访花频率又进一步提高了其传粉的成功率,从而提高了人工种群的坐果率㊂在访花活动中,野生种群的蝶类在取食过程中,多以携带花粉的身体碰触花药和柱头,接触次数较少;在人工种群中,由于柱头在花冠内展开,花药伸出花冠外,蝇类在花序上,不断地用沾有花粉的身体接触花药和柱头,接触频率较高㊂花蜜能够吸收紫外光谱并反射荧光,为访花昆虫提供了花蜜丰富程度的信息,进而提高了蜂类等访花者的传粉效率(Weiss,1991)㊂蜂类吸取花蜜的同时,口器碰触到柱头,通过在花序上移动,腿部和腹部上沾满花粉;而且多枝柽柳是下位花盘,蜜腺位于子房基部和花盘的间隙,与蝶类相比,蜂类和蝇类在花序上停留的时间更长;因此相对于其他种类的访花昆虫,蜂类和蝇类访花活动的效率更高,也促进了人工种群坐果率的提高㊂3.3 野生和人工种群多枝柽柳的繁育系统自然界中,植物的繁育系统具有多样性㊂通过对不同地区植物繁育系统的研究发现,专性自交或者异交的物种较少,大部分物种属于自交与异交相结合繁育系统(Baker,1955;Aide,1986;Harder& Barrett,1995;Vogler&Kalisz,2001)㊂通过多枝柽柳的花粉⁃胚珠比及杂交指数的观测发现:在2种不同生长条件下,它们的繁育系统没有明显差异,均属于兼性异交㊂然而,研究人员发现,不同种群Myrtilloc⁃actus schenckii(Cactaceae)的繁育系统存在差异,其人工种群的自交效率明显高于其他种群(Fernando et al.,2010)㊂而多枝柽柳,其野生种群的自交系统虽然低于人工种群,但差异并不显著㊂干旱地区温度较高㊁风沙较大,在一定程度上影响了虫媒等异交传粉方式,因此在气候恶劣,无法实现异交传粉的时候,通过多枝柽柳的自交系统,提高了传粉效率,保证该种群的繁衍生息,对其繁育系统有辅助作用㊂多枝柽柳这种繁殖方式在一定程度上弥补了其野生种群异交效率不高的劣势,也是对干旱荒漠地区恶劣环境的一种适应㊂本研究还发现,多枝柽柳不同种群之间,在开花物候㊁访花昆虫活动㊁坐果率等方面均有差异,该差异是否为不同种群对各自生境的适应机制,还有待进一步研究㊂参考文献曹坤芳.1993.植物生殖生态学透视.植物学通报,10(2): 15-23.常学向,赵文智.2004.黑河中游沙枣树干液流的动态变化及其与林木个体生长的关系.中国沙漠,24(4):473-478.陈 敏,刘林德,张 莉,等.2012.黑河中游和烟台海滨中国柽柳的传粉生态学研究.植物学报,47(3):264-270.邓 雄,李小明,张希明,等.2003.多枝柽柳气体交换特性研究.生态学报,23(1):180-187.付爱红,陈亚宁,陈亚鹏.2008.塔里木河下游干旱胁迫下多枝柽柳茎水势的变化.生态学杂志,27(4):532-538.高晓霞.1998.内蒙多枝柽柳的构造及纤维形态研究.四川农业大学学报,16(1):159-164.胡适宜.1982.被子植物胚胎学.北京:人民教育出版社.黄双全,郭友好.2000.传粉生物学的研究进展.科学通报, 45(3):225-237.姬慧娟,尹林克,严 成,等.2009.多枝柽柳的开花动态及花粉活力和柱头可授性研究.西北农林科技大学学报:自然科学版,37(5):115-118.刘林德,王仲礼,祝 宁.2003.传粉生物学研究简史.生物学通报,38(5):59-61.刘林德,张 萍,张 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多枝柽柳中的酚酸类化学成分多枝柽柳在宁夏民间常用于治疗类风湿关节炎,为了寻找其中的有效成分,为药用开发提供科学依据,对多枝柽柳的化学成分进行了研究。
利用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和重结晶法对多枝柽柳的化学成分进行分离纯化,化合物的结构依据其理化性质和波谱数据得以鉴定。
从正丁醇层中分离得到10个化合物,分别鉴定为monodecarboxyellagic acid(1),鞣花酸(2),3,3′-二甲基鞣花酸(3),3,3′-二甲基鞣花酸-4-O-β-D-葡萄糖苷(4),3,3′-二甲基鞣花酸-4′-O-α-D-阿拉伯糖苷(5),阿魏酸(6),异阿魏酸(7),咖啡酸(8),4-氧-乙酰基咖啡酸(9),4-甲基-1,2-二苯酚(10)。
除化合物7异阿魏酸外,其余9个化合物均为首次从该植物中分离得到,其中5,9,10为首次从该属植物中分离得到。
标签:多枝柽柳;化学成分;酚酸1 材料熔点测定使用XT4数字显微熔点测定仪(上海精科实业有限公司,温度未校正);紫外光谱测定使用Shimadzu UV-2450型紫外-可见分光光度计(日本岛津制作所);ESI-MS用Thermo TSQ Quantum Access Max质谱仪测定(美国Thermo公司);NMR测定使用Bruker A V ANCE 400型核磁共振波谱仪测定(瑞士Bruker公司)。
柱色谱硅胶(100~200目)和薄层色谱硅胶(GF254)均购于青岛海洋化工厂;葡聚糖凝胶Sephadex LH-20为美国Pharmacia公司产品;所用溶剂均为分析纯,购于天津江天化工技术有限公司;多枝柽柳的细嫩枝条采自宁夏银川,经宁夏药品检验所中药研究室韩文欣主任药师鉴定为柽柳科植物多枝柽柳T. rasissima,标本(No.2011051001)保存于宁夏医科大学药学院中药标本室。
2 提取與分离取自然阴干的多枝柽柳细嫩枝条15 kg,粉碎后用45 L 75%乙醇回流提取3次,每次3 h,合并提取液,减压浓缩得浸膏1 300 g。