三十烷醇修饰物及其环糊精超分子的植物生长调节活性研究

论文摘要

三十烷醇（TA）具有用量少、作用强、环境友好等特点,属于新型、低毒、天然的广谱型植物生长调节剂,对各种农作物的增产、改善品质等方面作用突出,对于经济效益和社会效益的提高有着不可低估的作用。但是长期应用中TA面临着纯度及溶解度的实际难题,天然来源的TA常含有其他高级脂肪醇,其中二十八烷醇对TA的活性有显著抑制作用,而天然TA纯化成本高杂质多含量不稳定,很难达到95%以上高纯度,加上TA极难溶解,产品浓度不易精确控制,造成TA效果不稳定,从而导致我国TA产品使用的大起大落现象。本文试图探索一种可以改进TA的溶解度并且减弱TA中二十八烷醇的不利影响的一种新方法。本文采用环糊精包合来增加样品溶解度及溶出度：结构修饰减弱二十八烷醇的抑制作用。薄层色谱和DTA来鉴别TAC；以酚酞为探针分子,紫外分光光度法和相溶解度法来测定TA和TAC的包合常数分别为3768-3934M-1；3928-4032-’,表明具有包合的可能性；研磨法和共沉淀法制备包合物；差热-示重分析验证了包合物的形成；溶解度实验表明环糊精可以使TA和TAC的溶解度提高2倍以上,并且溶液最高使用浓度的溶解时间小于2min（原料在24小时以上还不能完全溶解）,完全可以满足实际应用；植物活性实验表明,TA结构修饰物的植物活性与TA纯度相关,低纯度的TA（简称：TA-86）结构修饰物的包合物（TAC86-CD）及高纯度的TA（简称：TA-95）的包合物（TA95-CD）对植物活性的促进作用最为明显,TA95-CD和TAC86-CD在0.01-0.1ppm浓度范围内对小麦的发芽率、根长、根重、株高、叶绿素含量都有明显的促进作用,在0.15mM的盐胁迫试验中,各项生理指标都明显高于对照组（平均根重分别增加5.8%和10.4%,平均根长分别增加8.1%和11.1%,叶绿素含量增加8.1%和8.8%。）,显示了良好的抗逆性（TA95-CD抗氧化酶活性在0.1ppm时分别增加了52.0%,18.60%,28.70%。脯氨酸积累增加93.3%,MDA累积减少36.0%：TAC86-CD包合物抗氧化酶活性在0.1ppm时分别增加了53.1%,27.1%,40.9%。脯氨酸积累增加79.5%,MDA累积减少39.4%）。大田实验,0.1ppm的TAC86-CD用于小麦的浸种,相同条件下实验组比对照组增产11.6%,证实了TAC86-CD对小麦浸种可以使小麦增产。本文证明了TA95-CD及TAC86-CD能明显促进小麦的生长,盐胁迫环境下增强抗逆性,通过大田实验进一步证明了TAC86-CD的增产作用；有效解决了市场上面临的TA质量及剂型两大难题,即：低纯度廉价的TA经过结构修饰和环糊精包合后,可以快速溶解并且显示出优于高纯度高价位的TA的植物活性试验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 概述
• 1. 三十烷醇的研究现状
• 1.1 基本情况
• 1.2 产品现状
• 2. 环糊精的研究现状
• 2.1 CD及其衍生物
• 2.2 包合技术研究方法
• 2.2.1 包合常数测定方法
• 2.2.1.1 紫外-可见分光光度法
• 2.2.1.2 相溶解度法
• 2.2.1.3 核磁共振滴定法
• 2.2.2 包合比的测定方法
• 2.2.2.1 紫外分光光度法
• 2.2.2.2 核磁共振法
• 2.2.2.3 差示扫描量热分析
• 2.2.3 药物/CD包合物的制备
• 2.2.4 包合物的鉴定
• 2.2.4.1 紫外-可见分光光谱法
• 2.2.4.2 热分析法
• 2.2.4.3 核磁共振法
• 3. 植物生理指标
• 3.1 盐胁迫对植物生长的影响
• 3.1.1 原初盐害
• 3.1.2 次级盐害（离子胁迫）
• 3.1.3 代谢失调
• 3.2 盐胁迫对植物生理生化指标的影响
• 3.3 盐胁迫对植物保护酶系统的影响
• 3.4 植物的盐适应及其调控机制
• 3.4.1 离子稳态
• 3.4.2 Na+/H+逆向转运蛋白
• 3.4.3 渗透调节
• 3.4.4 抗氧化防御系统的活性
• 3.4.5 植物激素调节
• 第2章 设计思想与技术路线
• 1. 设计思想
• 2. 设计路线
• 第3章 TA的结构修饰及表征
• 1. TA的结构修饰
• 2. 修饰物的验证
• 2.1 薄层色谱法检验
• 2.2 差热分析法验证
• 3. 结果与讨论
• 3.1 薄层色谱法验证
• 3.2 差热分析法验证
• 第4章 包合物的制备
• 1. 实验仪器和试剂
• 2. 包合的可能性研究
• 2.1 检测波长的选择
• 2.2 包合常数测定
• 2.2.1 紫外-可见分光光度法
• 2.2.2 相溶解度法
• 3. 包合可行性研究
• 3.1 包合物的制备
• 3.1.1 研磨法
• 3.1.2 共沉淀法
• 3.2 包合物的鉴定
• 3.2.1 热分析法
• 3.3 溶解度研究
• 3.3.1 溶解度的测定
• 3.3.2 溶解时间的测定
• 4. 结果与讨论
• 4.1 包合的可能性研究结果
• 4.1.1 包合常数测定
• 4.1.1.1 紫外-可见分光光度法
• 4.1.1.2 相溶解度法
• 4.2 包合的可行性研究结果
• 4.2.1 包合物的鉴定
• 4.2.1.1 热分析法
• 4.2.2 溶解度研究结果
• 4.2.2.1 溶解度的测定结果
• 4.2.2.2 溶解时间的测定
• 第5章 植物活性实验
• 1. 室内活性实验
• 1.1 生长实验
• 1.1.1 发芽率
• 1.1.2 根长及根重
• 1.1.3 叶绿素含量
• 1.2 盐胁迫下生理指标的变化、同工酶活性的测定
• 1.2.1 盐胁迫下发芽率、根长、根重,叶绿素含量
• 1.2.2 盐胁迫下小麦脯氨酸、丙二醛的含量
• 1.2.2.1 脯氨酸含量
• 1.2.2.2 丙二醛（MDA）含量
• 1.2.3 同工酶活性
• 1.2.3.1 过氧化物酶（POD）活性
• 1.2.3.2 超氧化物歧化酶（SOD）活性
• 1.2.3.3 过氧化氢酶（CAT）活性
• 2. 大田实验
• 2.1 正常条件下施用TAC86-CD的效果
• 2.2 低肥条件下施用TAC86-CD的效果
• 3. 结果与讨论
• 3.1 室内活性实验结果
• 3.1.1 生长实验
• 3.1.1.1 发芽率
• 3.1.1.2 根长及根重
• 3.1.1.3 叶绿素含量
• 3.1.1.4 生长实验结果分析
• 3.1.2 盐胁迫下生理指标的变化、同工酶活性的测定结果
• 3.1.2.1 盐胁迫下发芽率
• 3.1.2.2 盐胁迫下根长及根重
• 3.1.2.3 盐胁迫下叶绿素含量
• 3.1.2.4 盐胁迫下发芽率、根长、根重及叶绿素含量结果分析
• 3.1.2.5 盐胁迫下小麦抗氧化酶活性、脯氨酸、MDA的含量
• 3.1.2.6 盐胁迫下生理试验及酶试验结果分析
• 3.2 大田实验
• 3.2.1 2011-2012年正常条件下施用TAC86-CD的效果
• 3.2.2 2012-2013年低肥条件下施用TAC86-CD的效果
• 第6章 小结
• 附图
• 参考文献
• 在校期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢