太空育种射干的X射线荧光及X射线衍射分析和表征

联用X射线荧光光谱(XRF)和粉末X射线衍射(PXRD)方法,对我国独创的第4代太空诱变育种射干中多种元素种类和含量及晶态物质进行了研究。结果表明:太空组射干K元素含量比地面组、对照品分别提高了1.03和0.31倍,Mg元素分别提高了1.44和0.06倍,Ca,Mn和Fe元素含量比地面组分别提高了0.95,0.30和0.29倍,Al元素比地面组、对照组分别降低了38.5%和85.5%,并在射干中鉴别出一水草酸钙(CaC2O4.H2O)晶体,晶体含量是地面组<太空组<对照品。从而可得出结论:太空射干中人体必需的矿质元素比地面组都更接近或优于对照品。文章研究结果和方法对筛选品质优良的太空药材籽种和推广种植太空药材以及建立中药材质量评价标准,有积极的作用和重要意义。     

第4代航天育种白芷的FTIR分析

针对植物航天育种变异大的特点,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合二阶导数谱对第4代航天育种白芷与地面组白芷从整体上对主要组分进行测定和对比分析。结果表明:太空白芷主要活性成分香豆素类组分(1 741cm-1)含量增加,蛋白质(1 459,1 419cm-1)和脂肪(930cm-1)组分含量略有增加;而淀粉、膳食纤维(1 152,1 105,1 080,1 050cm-1)的含量大幅度降低。二阶导数谱中峰强差异更明显,1 279cm-1处揭示出太空白芷含有胺类组分。航天育种有利于选育出变异幅度大的特异质白芷新品种。     

航天诱变育种板蓝根的X射线荧光光谱的测定分析

采用X射线荧光光谱法(XRF)对航天诱变育种第4代板蓝根和地面组板蓝根的元素种类和含量进行测定和对比分析。结果表明两组样品的元素种类基本相同,太空组中Ca和S含量分别提高了1.16倍和3.22倍,而太空组中Fe、Si、Cr、Al、Mn元素比地面组分别减少了74.2%、87.5%、82.4%、95.0%、70.6%。航天诱变育种可以增加板蓝根的多态性,能够从中选育出品质特异的新品种。XRF测定中药材元素具有制样简单、测定快捷、测定元素种类多、元素含量范围广的特点,适于从整体上对中药材的元素进行测定和分析。     

XRF法对航天育种黄芩的分析

利用X射线荧光光谱法(XRE),测定第4代航天育种黄芩的元素种类和含量,并与同条件下种植收获的地面组黄芩进行比较分析,初步分析了空间效应对黄芩元素的影响.结果表明,两组样品元素种类基本无改变,即两组样品富集元素种类是一致的,但太空组黄芩元素含量有所变化,Ca,Na,Zn,S含量比地面纽分别提高了0.3,0.3,0.04...     

第4代航天育种丹参的XRF分析

采用X射线荧光光谱法(XRF)对第4代太空组和地面组丹参药用部分的元素种类和含量进行测定和对比分析,为航天育种中药材筛选品质优化的新品种及深入研究积累数据。结果表明,太空丹参元素种类没有变化,但Cu/Zn比值由地面组的0.68提高到1.0,Cr, Mn, Fe的含量分别提高了0.6, 0.5, 0.3倍,显示太空丹参多种元素指标明显优化。XRF方法简单快捷,具有测定元素种类多、含量范围广、灵敏度高的特点,可以从整体上对中药材的元素进行测定分析和研究。     

不同产地山药的XRF和PXRD分析与表征

共用X射线荧光(XRF)和X射线衍射(PXRD)技术从整体上对河北道地药材——祁山药和市售山药的元素种类、含量及主要组分的微结构进行测定并对比分析。结果表明,祁山药比市售山药多Mg,Zn,Cr元素,少Cu,Al,Mn元素,且两组山药的元素含量也有所不同;两组山药中均含有淀粉,但市售山药为C+V型淀粉结构,祁山药为B型结构,同时都含少量的一水草酸钙。这两种技术共用适于对山药的元素和微结构分析及产地的表征与鉴别。     

太空诱变桔梗的X射线荧光光谱的测定分析

选用X射线荧光光谱法(XRF),对我国独创的第4代太空诱变育种桔梗、地面组桔梗和桔梗对照品的元素种类和含量进行测定与分析。结果表明,太空组桔梗中与桔梗理气、化痰功效相关的Zn,Mn,Fe等元素分别比地面组提高了1.9,2.4,0.6倍,其中Zn和Mn元素比对照品分别提高了0.6和1.9倍。即与地面组相比,太空组桔梗更趋近于或优于对照品桔梗。太空组桔梗中多种元素指标得到了大幅度的提升和优化。XRF方法具有方便快捷、灵敏度高、元素和含量范围广以及再现性好等特点,可用于一切能制成粉末样品的其他中药的测定分析。     

第4代太空板蓝根的FTIR分析研究

从整体上测定我国首次选育的第4代航天育种板蓝根和地面组板蓝根的FTIR谱,对主要组分进行对比分析,为深入研究其内在品质的变化积累数据,探索评价航天诱变育种板蓝根质量的方法。结果表明太空组板蓝根中主要吸收峰的强度在波数1 047,1 630以及1 412 cm-1处吸收比地面组均有不同的增强,提示太空板蓝根中多糖类、甾体、三萜类及黄酮类化合物成分含量有不同程度的增加,尤其是具有抗病毒功效的多糖类含量明显增加。而在波数1 745 cm-1处太空组板蓝根吸收峰强度比地面组板蓝根减弱,表明苷类和有机酸有所减少。由此可得出结论：太空组板蓝根的多种活性成分含量均有提高,航天诱变育种可以选育出多种活性成分含量增加的板蓝根新品种。     

第4代太空防风的X射线荧光研究

利用我国发射的神舟三号飞船搭载防风种子,回收后在地面上筛选繁育,定向培育成新品种获得优良的种质资源。本文用X射线荧光光谱法（XRF）对枝叶和产量等方面占优势的第4代太空及地面组防风药用部分的元素含量进行测定和对比分析。两组样品的元素种类基本相同, 但多种矿质元素含量是太空组＞地面组。尤其是太空防风中与性味功效和归经相关的Zn,Fe,Mn和Cu含量比地面组分别提高到4.39,1.23,0.84和0.90倍。太空防风矿质元素指标明显优化。XRF方法可以从整体上对中药材的元素进行测定分析和研究。利用太空搭载防风种子可以筛选出多种元素优化的防风药材新品种。     

太空育种射干的FTIR分析

对我国首创的第4代太空育种射干与地面组射干的非晶成分从整体上进行了测定和对比分析,以期为更全面地了解太空射干品质的变化和深入研究积累资料,探索建立太空射干质量标准。结果表明两组样品的FTIR谱的主要吸收峰的峰位、峰形大致相同,但峰的强度却有明显差异。与地面组相比,太空射干在1 642 cm-1处酮类的CO伸缩振动峰增强,表明太空射干中的主要活性成分异黄酮类化合物含量明显增加,在1 318 cm-1处一水草酸钙吸收峰增加,在1 541,1 456 cm-1处分子中苯环的环伸缩振动峰、1 417 cm-1处亚甲基的C—H键弯曲振动峰以及1 051 cm-1处伯醇的C—O的伸缩振动峰都明显减弱。太空诱变育种有利于筛选出活性成分含量提高的射干新品种。预期太空射干的药效比地面组的有所增强,有待于深入研究来证实。     

太空育种中药材防风的FTIR分析与表征

采用傅里叶变换红外光谱法（FTIR）对第四代太空防风与地面组防风和对照品防风进行了对比分析。三种防风主要吸收峰的峰形峰位相近,说明太空防风的主要化学成分和基本结构并未发生明显变化, 但1 640 cm-1处酮的CO吸收峰明显增强,表明色原酮类含量明显增加;2 927和2 856 cm-1处亚甲基的CH吸收峰和1 054 cm-1处C—O吸收峰明显增强,表 明色原酮苷类、多糖类含量明显增加;1 743 cm-1处内酯的CO吸收峰强于地面组,低于对照品,说明香豆素类含量较地面组增加,少于对照品。整体来看,太空防风成分得到优化,其有效 成分含量明显提升。     

东北地区三种鸟的繁殖特征与蛋壳微量元素的关系

采用火焰原子吸收方法,对栗斑腹鹀、大山雀、[树] 麻雀蛋壳中微量元素含量及其与繁殖特征之间的关系进行了研究。对五种微量元素的仪器工作条件进行了优化,并证实五种元素之间无干扰。加标回收率实验表明Mn, Mg, Cu, Fe和Zn五种元素回收率均在95%～104%之间,表明此方法具有较高的准确度。微量元素测定表明栗斑腹鹀蛋壳Zn和Mn元素的含量均大于大山雀和[树] 麻雀,但Cu,Fe和Mg含量均小于大山雀和[树] 麻雀。栗斑腹鹀的繁殖成功率和繁殖成活率最低,[树] 麻雀的繁殖成功率和繁殖成活率最高,大山雀居中。方差分析表明,栗斑腹鹀、大山雀和[树] 麻雀的五种微量元素含量、繁殖成功率和繁殖成活率均达到显著或极显著差异。相关分析表明,三种鸟繁殖成功率和繁殖成活率与Zn和Mn含量之间达到显著或极显著负相关,表明栗斑腹鹀、大山雀、[树] 麻雀繁殖特性受到蛋壳微量元素Zn和Mn的影响。栗斑腹鹀蛋壳Mg,Cu和Fe含量低,影响其幼鸟在蛋壳内的生长发育,导致极低的繁殖成功率。     

Entanglement entropy of highly degenerate States and fractal dimensions

We consider the bipartite entanglement entropy of ground states of extended quantum systems with a large degeneracy. Often, as when there is a spontaneously broken global Lie group symmetry, basis elements of the lowest-energy space form a natural geometrical structure. For instance, the spins of a spin-1/2 representation, pointing in various directions, form a sphere. We show that for subsystems with a large number m of local degrees of freedom, the entanglement entropy diverges as d/2 logm, where d is the fractal dimension of the subset of basis elements with nonzero coefficients. We interpret this result by seeing d as the (not necessarily integer) number of zero-energy Goldstone bosons describing the ground state. We suggest that this result holds quite generally for largely degenerate ground states, with potential applications to spin glasses and quenched disorder.     

光谱分析法应用于咖啡成分的测定和咖啡种类的鉴别

应用光谱分析法测定现磨咖啡、速溶咖啡和菊苣咖啡的成分。通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-ES)测定咖啡样品的矿物质元素。分别采用紫外(UV)和傅里叶红外(FTIR)光谱法测定咖啡因和有机物的含量,草酸的测定需要采用氧化还原滴定法来完成。基于咖啡因、草酸和矿物质的测定,分析现磨咖啡、速溶咖啡和菊苣咖啡的差异。实验表明,咖啡因在速溶咖啡中的含量比现磨咖啡的要高出2～3倍;草酸在速溶咖啡中的含量明显高于现磨咖啡;矿物质元素Mg,P,Zn在现磨咖啡中的含量比速溶咖啡的要低,而Cu的含量则比速溶咖啡高出好几倍;菊苣咖啡中的矿物质含量总体上比速溶咖啡的要低。此外,我们在不同种类的咖啡中测定Ti的含量,在菊苣咖啡中检测到Cu,Ti,Zn元素。作为一种快速检测技术,FTIR光谱可以用于鉴别现磨、速溶和菊苣咖啡,并能够检验咖啡因和草酸的存在。