不同甘蓝种质及甘蓝感染根肿病后的硫甙组分和含量分析

摘要

甘蓝类植物(BrassicaoleraceaL.)，尤其是结球甘蓝(BrassicaoleraceaL.var.capitataL.)是广泛栽培于世界各地的十字花科芸薹属植物，因其适应性及抗逆性强，栽培容易，且营养价值高，在世界各地得到广泛种植，具有重要的经济价值和食用价值。
　　 硫代葡萄糖苷(简称硫甙，Glucosinolate)作为广泛存在于十字花科植物各器官中的一种次生代谢产物，在芸薹属中具有丰富的种类和较高的含量。其降解产物具有丰富的生物功能，不仅能有效预防和控制肺癌、胰腺癌、大肠癌、乳腺癌等多种癌症的发生和发展，同时还参与植物防御反应、预防控制植物病害，调节生长素代谢，增强植物抗逆性。因此，研究甘蓝类植物的硫甙组分和含量特性，探讨硫甙与根肿病之间的关系，对将来甘蓝种质资源的评价，营养品质和抗病性的改良，高有益硫甙和抗病品种的选育，以及功能食品的开发和人类健康和植物健康的促进具有重要的理论意义和现实意义。
　　 本研究以4个甘蓝变种及60份结球甘蓝材料为实验对象，采用高效液相色谱法，对不同生长时期（苗期、成熟期）的材料叶片中的硫甙组份和含量进行测定;以8份不同的甘蓝材料（4份耐病材料、4份感病材料）为实验对象，探讨根肿病与结球甘蓝根部硫甙组分和含量的关系。其主要结论如下:
　　 1.采用低温冷冻干燥法处理叶片，甲醇作为硫甙提取剂，75℃提取是保证硫甙提取含量的有效方法。
　　 2.对甘蓝不同变种（结球甘蓝、红球甘蓝、羽衣甘蓝、抱子甘蓝）的硫甙组分和含量进行测定，共检测出8种硫甙，包括5种脂肪族硫甙:IBE、PRO、RAA、SIN和NAP;3种吲哚族硫甙:GBC、4OH和4ME。只有羽衣甘蓝中未检测到NAP。以红球甘蓝中总硫甙含量最高，结球甘蓝和抱子甘蓝次之，羽衣甘蓝最低。除羽衣甘蓝外，其他3个变种脂肪族硫甙含量均高于吲哚族硫甙。每个变种中均以GBC含量最高，占各自总硫甙含量35％以上，其中羽衣甘蓝的GBC含量最高，达17.069μmol·g-1(DW)，占总硫甙含量72.5％，而结球甘蓝中最低。除此，结球甘蓝中IBE和SIN，红球甘蓝中RAA和PRO，羽衣甘蓝中SIN和IBE，抱子甘蓝中PRO和IBE为各自主要组分。
　　 3.对不同生长时期的60份结球甘蓝材料叶片中的硫甙组分及含量的测定发现:两个时期甘蓝叶片的硫甙组分与甘蓝变种（红球甘蓝、羽衣甘蓝）中的相同，且脂肪族硫甙平均含量高于吲哚族，主要硫甙组分均为GBC和IBE。成熟期总硫甙，总脂肪族，总吲哚族硫甙平均含量均高于苗期。每个生长时期单一硫甙含量之间存在显著差异，苗期材料的单一硫甙含量变异大于成熟期。
　　 (1)成熟期和苗期的总硫甙含量范围分别为6.822-45.379μmol·g-1(DW)和6.287-52.354μmol·g-1(DW)，总脂肪族硫甙含量范围分别为2.362-34.036μmol·g-1(DW)和2.717-34.598μmol·g-1(DW)，总吲哚族硫甙含量范围分别为2.382-24.110μmol·g-1(DW)和1.497-32.099μmol·g-1(DW)。
　　 (2)对有益硫甙的分析发现:RAA、GBC、SIN的含量变异较大。RAA在成熟期中平均含量为2.448μmol·g-1(DW)，最高含量可达14.458μmol·g-1(DW)，最低仅有0.085μmol·g-1(DW);苗期材料RAA平均含量为2.269μmol·g-1(DW)，含量在0.059-10.335μmol·g-1(DW)之间变化。成熟期球叶中，GBC平均含量为9.232μmol·g-1(DW)，最高达22.794μmol·g-1(DW)，最低为2.553μmol·g-1(DW);苗期叶片中GBC平均含量为7.396μmol·g-1(DW)，在1.349-31.185μmol·g-1(DW)之间变化。成熟期SIN的平均含量为3.028μmol·g-1(DW)，最高含量为11.590μmol·g-1(DW)，最低为0.087μmol·g-1(DW);苗期SIN平均含量为2.830μmol·g-1(DW)，在0.091-9.994μmo1·g-1(DW)之间变化。
　　 (3)相关性分析表明:不同生长时期的总硫甙之间、脂肪族硫甙之间以及同种脂肪族硫甙之间，均呈极显著相关，吲哚族中的GBC之间呈显著相关。而在每个生长时期中，脂肪族各组分之间呈极显著相关。
　　 4.研究结球甘蓝根部硫甙组分和含量与根肿病的关系发现:甘蓝根中检测出9种硫甙，其中8种组分与60份结球甘蓝材料的检测结果一致，第9种为芳香族硫甙（苯乙基硫甙）;在根中脂肪族含量＞吲哚族含量＞芳香族含量;甘蓝根部以SIN、NAS为主要组分。
　　 感病材料和耐病材料根中的各族硫甙含量受根肿病诱导，均高于对照。耐病材料中，芳香族硫甙含量明显高于对照，其总硫甙含量主要受芳香族影响;感病材料中，吲哚族硫甙含量明显高于对照，是影响总硫甙含量的主要因素。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 硫甙研究进展

1．1 硫甙的结构

1．2 硫甙的分布和控制

1．3 硫甙的代谢

1．4 硫甙及其降解产物与人类的生活

1．5 硫甙与植物健康

2 根肿病与硫甙

2．1 根肿病研究进展

2．2 根肿病与硫甙关系的研究

第二章 引言

第三章 硫甙的提取和分离

1 材料和仪器

1．1 材料

1．2 仪器与试剂

2 方法

2．1 样品准备

2．2 硫甙的提取

2．3 高效液相色谱鉴定硫甙

2．4 脱硫硫甙含量计算

3 结果与分析

3．1 不同样品处理方法对硫甙含量的影响

3．2 不同提取剂对硫甙含量的影响

3．3 不同提取温度对硫甙含量的影晌

4 讨论

4．1 样品处理方法对硫甙含量的影响

4．2 提取剂对硫甙含量的影响

4．3 提取温度对硫甙含量的影响

第四章 甘蓝不同变种硫甙组分和含量分析

1 材料和方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 甘蓝不同变种的硫甙组分

2．2 甘蓝不同变种的总硫甙含量

2．3 甘蓝不同变种的总脂肪族硫甙组分和含量

2．4 甘蓝不同变种的总吲哚族硫甙组分和含量

2．5 脂肪族和吲哚族硫甙在甘蓝不同变种中的相对百分含量

2．6 甘蓝不同变种的主要硫甙组分

3 讨论

第五章 结球甘蓝硫甙组分和含量分析

1 材料和方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 甘蓝成熟期球叶硫甙组分和含量分析

2．2 甘蓝苗期叶片硫甙组分和含量分析

2．3 甘蓝不同生长时期叶片硫甙组分和含量分析

2．4 相关性分析

3．讨论

3．1 不同生长时期甘蓝硫甙组分分析

3．2 不同生长时期甘蓝硫甙含量分析

3．3 相关性分析

3．4 不同生长时期甘蓝有益硫甙组分分析

第六章 结球甘蓝感染根肿病后硫甙组分和含量分析

1 材料和方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 甘蓝根部硫甙组分和含量分析

2．2 甘蓝根部感染根肿病后硫甙组分和含量分析

3 讨论

3．1 甘蓝根部硫甙组分和含量分析

3．2 甘蓝根部感染根肿病后硫甙组分和含量的变化

第七章 结论

参考文献

缩略词表

致谢

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