野菜是生长在自然条件下,无环境污染,被称为无公害的―绿色食品‖。鸭儿芹(Cryptotaenia japonica)是伞形科鸭儿芹属多年生野生蔬菜,原产于东亚及北美温带。鸭儿芹是一种重要的野生蔬菜,同时有很高的保健价值。本文从鸭儿芹的气候适应范围、不同种源的遗传多样性、栽培条件、挥发油成分和对重金属的富集特点等方面对鸭儿芹的特性进行了研究。(1)运用Max Ent生境预测模型和地理信息系统,根据鸭儿芹分布数据和12个气候因素,预测了鸭儿芹在我国各省区栽培的气候适应情况。结果表明,鸭儿芹在浙江栽培的气候适宜性综合指数最高,为54.53,其次为湖南(50.47)、江西(48.96)。河北、海南、辽宁、内蒙古、北京、吉林、天津、新疆、青海、黑龙江等地鸭儿芹栽培的气候适应性指数在9.01-9.23之间,明显地小于其他省区,不适合于鸭儿芹的栽培推广。对鸭儿芹分布影响主要的是最热季度平均雨量,最冷和最干季度平均温度以及最湿季度平均温度对其分布有较大影响,昼夜温差与年温差比值、温度季节变化等因素影响相对较少。(2)应用ISSR分子标记对采自浙江金华北山、临安清凉峰、大盘山、奉贤、昌化等地的鸭儿芹6个群体进行遗传多样性分析。从95个引物中筛选出9个最适宜的引物,共扩增出149条清晰可辨的条带,其中136条带具有多态性,多态性条带百分率为91.28%。Nei的基因多样性指数(H)为0.1971,Shannon信息多态性指数(I)为0.3086。6个群体Nei的遗传分化系数Gst=0.5993,表明59.93%的遗传分化存在于群体间,40.07%的遗传分化存在于群体内,观察等位基因数1.9128,有效等位基因数1.3258,群体间的基因流为0.3343,表明供鸭儿芹群体之间存在很小的基因流,说明基因的遗传漂变已造成鸭儿芹群体之间产生了较强的遗传分化,鸭儿芹种质材料在DNA分子水平上存在着丰富的遗传多样性。从聚类图以及基于Bary-Curtis系数的排序图得到了相同的结果,都清晰地展示了这种地理差异性,说明鸭儿芹在中国不同地方从遗传水平来看已经形成了独特的地理变异。(3)比较了新鲜和烘干鸭儿芹材料挥发油成份。发现新鲜材料比烘干材料的挥发油提取量相对较多,差了10%左右,但是这种差别不是很大,成分上几乎相同。同时比较了索氏提取法和旋转蒸发法提取鸭儿芹挥发油结果的差异,发现进行旋转蒸发后测定的挥发油的成分浓度变高了两到三倍,但是部分挥发油成分损失。对旋转蒸发后回收的乙醚进行了化学成分测定,发现其中含有一定量的部分挥发油,如:二十烷含有1.37%等,表明应用旋转蒸发法提取鸭儿芹挥发油的结果并不太理想。不同溶剂对鸭儿芹挥发油提取影响的结果表明,使用石油醚为溶剂提取的鸭儿芹挥发油,大部分是烷类物质,而且烷类的种类和含量也较乙醚为溶剂提取的有所减少。实验表明,鸭儿芹的挥发油主要由Stigmast-5-en-3-ol(14.66%,相对含量,下同)、Humulene oxide II(13.81%)、蒎烷(8.64%)、十七烷(1.94%)、3,7,11,15-Tetramethyl-2-hex(3.94%)、棕榈酸(3.87%)、十八烷(2.42%)、Hexadecane(2.24%)等组成。(4)测定了铁盐不同浓度、不同栽培基质和水培条件下鸭儿芹最大量子产量、快速光响应曲线的初始斜率和半饱和光强指标。发现外施铁盐能够促进鸭儿芹生长。在5mg.kg-1、15 mg.kg-1和45 mg.kg-1铁盐浓度下,鸭儿芹光能利用率随着铁溶液浓度的增加了20%,而最大量子产量随着铁溶液浓度的增加了44%。随着栽培基质中泥炭土比例(泥炭土:蛭石为100%、50%、25%、200%、400%)的提高,鸭儿芹最大量子产量也会相应的提高(p<0.05),泥炭土:蛭石为200%时比泥炭土:蛭石为25%时最大量子产量提高了3%,但是超过100%时,该值下降。光能利用率分析可知,在添加10kg/m3的消毒鸡粪下,与对照比,鸭儿芹光能利用率会明显提高,提高了60%。因此,一定量的铁肥对于鸭儿芹的生长有促进作用,有机生态型、无土栽培方式是适合鸭儿芹生长的栽培方式。外施铁盐对鸭儿芹植株铁含量影响的试验表明,鸭儿芹根茎叶中叶对铁肥的吸收能力最强,最高能达到25mg.L-1,而茎对铁肥的吸收很容易达到饱和,叶和根对铁肥的吸收能力很强,但是大部分的铁还是富集到叶中,而喷施的螯合铁又是很容易吸收的一种铁肥,有利于鸭儿芹的生长,所以食用鸭儿芹的叶子有利于补充铁,次之是鸭儿芹的根部,最次之才是茎,以后鸭儿芹的食用可以主要从鸭儿芹的根部和叶部入手。(5)测定了铅和镉胁迫下鸭儿芹的沟叶绿素荧光特征(最大量子产量、快速光响应曲线的初始斜率和半饱和光强)和植株中这两种有害元素的含量。铅溶液的浓度(mg.kg-1)设置为0、200、500、1000和2000;镉溶液的浓度(mg.kg-1)设置为0、1.2、3、6和12)。实验发现,随着铅浓度的增高,鸭儿芹的光能利用率降低了17%。;200 mg.kg-1浓度下的铅和1.2 mg.kg-1浓度下的镉就开始使鸭儿芹光合作用受到抑制。鸭儿芹叶长、株高随重金属铅的提高而下降,不过低浓度镉反而促进鸭儿芹增高和叶片变长,株高也提高了7%,而随着镉浓度浓度增高又下降了14%。(6)测定了浓度(mg.kg-1)、0、200、500、1000和2000的铅处理下鸭儿芹对铅的吸收量。发现随着铅含量上升,鸭儿芹植株中铅的含量也会明显上升,其中根中铅的含量增加了86倍,茎中铅的含量增加了7倍,叶中铅的含量增加了24倍;采自浙江金华的鸭儿芹的样本的铅含量(平均值为1403mg.kg-1)高于栽培条件下(平均值为80mg.kg-1左右)鸭儿芹的铅含量。鸭儿芹根部的铅的含量明显高于叶,茎的含量最低。栽培环境从0mg.kg-1、1.2 mg.kg-1、3 mg.kg-1、6mg.kg-1和12 mg.kg-1处理的鸭儿芹对镉的吸收量可以看出,随着镉含量上升,鸭儿芹植株中镉的含量也会明显上升,其中根中镉的含量增加了4倍,茎中镉的含量增加了4倍,叶中镉的含量增加了3倍。与铅在鸭儿芹植株内的分配情况类似,根部镉的含量明显高于叶,茎中镉的含量最低。在实验的浓度条件下,虽然根部的镉含量最高,但是仍没有达到饱和点,而叶和茎的含量虽然低,却随着镉浓度的进一步增加,茎和叶中的镉浓度随之下降,说明鸭儿芹对镉的耐受性较弱,很可能已经产生了损害。