板栗脱水伤害及钙修复机理的研究

论文摘要

板栗是温带地区典型的顽拗性种子,对低温和脱水敏感,种质保存和贮藏保鲜困难。板栗贮藏过程中易腐烂变质,贮藏过程中失水引起的脱水伤害是影响贮藏效果的主要因素。Ca2+作为植物细胞中重要的第二信使,参与植物对许多逆境信号的转导,但Ca2+与板栗脱水伤害关系的研究少见报道。本文以安徽油栗为实验材料,探讨影响板栗贮藏效果的原因;研究成熟板栗胚轴脱水伤害及Ca2+对脱水伤害修复的生理机制;初步研究板栗壳色素的提取、纯化技术及化学性质。旨在揭示板栗脱水伤害及Ca2+对脱水伤害修复的生理机制,为板栗的种质保存和贮藏保鲜提供一定的理论基础和技术支持。主要研究结果如下:1.不同贮藏方式下,随贮藏时间的延长,板栗含水量和好果率呈下降趋势,MDA含量总体呈增加趋势,可溶性糖含量呈上升趋势,可溶性蛋白质含量不断下降。4℃保鲜袋贮藏能在一定程度上抑制可溶性蛋白质的降解和可溶性糖含量的升高。综合分析认为,水分含量是决定板栗贮藏效果的重要因素,4℃保鲜袋贮藏是较好的板栗贮藏方式。2.NaCl-室温脱水和硅胶-室温脱水脱水下,含水量下降引起的膜脂过氧化是萌发率和活力指数下降的主要原因,快速脱水对抗氧化酶的诱导效果比慢速脱水好。综合分析认为,快速脱水比慢速脱水能够快速诱导抗氧化酶活性及热稳定蛋白的表达,降低MDA含量,在相对较低含水量时保持板栗胚轴的较高萌发率和活力指数。3.不同温度快速脱水下,随着脱水时间的延长,板栗胚轴萌发率和活力指数均呈下降趋势,抗氧化酶活性均呈先上升后下降的趋势,MDA含量一直呈上升趋势。板栗胚轴始终含有两种热稳定蛋白,分子量约为30KD,但不同脱水温度对其诱导程度不同。抗氧化酶活性及热稳定蛋白质对于减轻脱水伤害具有重要作用。三种快速脱水比较,20℃-硅胶脱水4h的效果较好。4.Ca2+处理对板栗胚轴萌发率及活力指数影响明显。随着Ca2+浓度的增加,板栗胚轴萌发率和活力指数基本呈现先上升后下降的趋势。SDS-PAGE显示,Ca2+对板栗胚轴主要可溶性蛋白质及热稳定蛋白质图谱影响不大。20mmol/L处理4h能够在一定程度上控制膜脂过氧化,保持较高的抗氧化酶活性,从而提高胚轴萌发率和活力指数。5.用1%的NaOH提取色素,石油醚和乙酸乙酯得粗提色素,经醇沉法纯化后得纯度较高色素。色素的紫外-可见光谱、红外光谱及化学性质鉴定,初步推断板栗壳色素含有苯环及酚羟基。纯化色素的稳定性试验表明,色素264nm处吸光度对pH值较敏感,pH=10.0条件下测定510nm处吸光度可以作为色素定量的方法;不同金属离子对色素有不同影响;色素对光、热、氧化剂及还原剂的耐受力较强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 种子脱水耐性机理研究进展
• 1.1.1 细胞去分化和代谢关闭
• 1.1.2 抗氧化系统的存在和有效运转
• 1.1.3 糖类物质
• 1.1.4 LEA蛋白与种子脱水耐性
• 1.1.5 ABA与种子脱水耐性
• 1.2 种子脱水伤害修复机制研究
• 1.3 钙信号与种子脱水伤害修复
• 1.4 展望
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验设计
• 3.2.1 板栗贮藏
• 3.2.2 板栗胚轴的脱水处理及脱水后萌发
• 2+处理'>3.2.3 板栗胚轴的Ca²⁺处理
• 3.2.4 板栗壳色素提取
• 3.3 主要仪器和试剂
• 3.3.1 主要仪器
• 3.3.2 主要试剂
• 3.4 测定项目及方法
• 3.4.1 含水量、萌发率及活力指数的测定
• 3.4.2 MDA含量的测定
• 3.4.3 抗氧化酶活性的测定
• 3.4.4 可溶性糖含量的测定
• 3.4.5 可溶性蛋白及热稳定蛋白含量的测定
• 3.4.6 可溶性蛋白及热稳定蛋白的SDS-PAGE电泳
• 3.4.7 色素紫外光谱测定
• 3.4.8 色素红外光谱测定
• 3.4.9 色素的化学性质
• 3.4.10 纯化色素的稳定性试验
• 4 结果与分析
• 4.1 贮藏方法对板栗贮藏效果的影响
• 4.1.1 对含水量及好果率的影响
• 4.1.2 对可溶性蛋白质及可溶性糖含量的影响
• 4.1.3 对MDA含量的影响
• 4.1.4 含水量与好果率及MDA含量的相关分析
• 4.2 脱水方式对板栗胚轴的脱水伤害
• 4.2.1 对含水量、萌发率及活力指数的影响
• 4.2.2 对可溶性糖含量的影响
• 4.2.3 对抗氧化酶活性的影响
• 4.2.4 对MDA含量的影响
• 4.2.5 对可溶性蛋白及热稳定蛋白含量的影响
• 4.2.6 快速脱水下板栗胚轴可溶性蛋白及热稳定蛋白的SDS-PAGE分析
• 2+处理对板栗胚轴脱水伤害的研究'>4.3 Ca²⁺处理对板栗胚轴脱水伤害的研究
• 4.3.1 对萌发率及活力指数的影响
• 4.3.2 对可溶性糖含量的影响
• 4.3.3 对抗氧化酶活性的影响
• 4.3.4 对膜脂过氧化的影响
• 4.3.5 对可溶性蛋白及热稳定蛋白含量的影响
• 4.3.6 对可溶性蛋白及热稳定蛋白SDS-PAGE的影响
• 4.4 板栗壳色素的提取、纯化及化学性质研究
• 4.4.1 色素提取溶剂的选择
• 4.4.2 色素纯化效果鉴定
• 4.4.3 色素的紫外-可见光谱测定
• 4.4.4 纯化色素的红外光谱测定
• 4.4.5 色素的化学性质
• 4.4.6 纯化色素的稳定性
• 5 讨论
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介