海带中两种植物激素的分离及其活性研究

论文摘要

对海带（Laminaria japonica Aresch.）中的吲哚乙酸和脱落酸进行分离纯化,优化条件,利用反相高效液相色谱（RP-HPLC）方法对它们进行定性和定量研究,利用质谱（APESI-MS）方法对海带吲哚乙酸和脱落酸进行了鉴定。在此基础上,利用RP-HPLC方法,测定吲哚乙酸和脱落酸在成熟海带的不同藻体部位中及不同生长时期的海带中的含量,详细研究了它们在成熟海带中的分布及其含量与海带不同生长时期的关系,并从生长调节作用、代谢物质含量及氧化损伤的保护作用等方面,研究了海带吲哚乙酸和脱落酸对海洋微藻的生物学效应。获得海带吲哚乙酸的最适分离纯化方法为:避光组织匀浆,匀浆液用超声波进行细胞破碎,90%甲醇浸提,乙醚萃取,硅胶脱色,通过Sephadex LH 20柱层析和高效液相色谱方法进行纯化。海带脱落酸的最适分离纯化方法为:组织匀浆,超声波破碎细胞,80%甲醇浸提,乙酸乙酯萃取,硅胶脱色纯化,通过Sephadex LH 20柱层析和高效液相色谱方法进一步纯化。在此基础上,通过RP-HPLC方法的定性分析和APESI-MS方法的分析结果确定分离目标产物为吲哚乙酸和脱落酸。RP-HPLC方法的定量分析结果表明海带吲哚乙酸的产量为65～95μg/kg·FW,海带脱落酸的产量为65～70μg/kg·FW,该方法操作简便,准确,重现性好。研究表明,成熟海带的不同部位对于吲哚乙酸含量的影响显著（0.01＜p＜0.05）,成熟海带下部的吲哚乙酸含量最高,其次为中部和上部;而成熟海带的不同部位对于脱落酸含量的影响并不显著（p＞0.05）。海带的不同生长时期对全海带中吲哚乙酸和脱落酸的含量影响均极显著（p＜0.01）,其中吲哚乙酸在海带夹苗初期的幼嫩海带中含量最高,随着海带成熟,其含量逐渐减少,而脱落酸含量却逐渐增加,在成熟期的海带中脱落酸的含量最高。研究表明,在0～100μmol/L浓度范围内,海带吲哚乙酸对小球藻、盐藻和紫球藻的生长均有促进作用;而角毛藻在外加海带吲哚乙酸的浓度≥75μmol/L时,细胞生长被抑制。在0～200μmol/L浓度范围内,海带脱落酸对小球藻、盐藻、球等鞭金藻和紫球藻四种海洋微藻的生长均表现出抑制作用,脱落酸浓度对四种海洋微藻的生长影响均显著（0.01＜p＜0.05）,浓度越大,脱落酸对四种海洋微藻生长的抑制作用越明显。四种海洋微藻中,球等鞭金藻对海带脱落酸最为敏感,其次依次是紫球藻、小球藻和盐藻。在实验浓度范围内,海带吲哚乙酸对于海洋微藻胞内可溶性糖含量的影响均不显著,对于盐藻和角毛藻的胞内可溶性蛋白和叶绿素含量影响均不显著;对于小球藻胞内可溶性蛋白和叶绿素的含量影响显著（0.01＜p＜0.05）,对紫球藻胞内可溶性蛋白含量的影响显著（0.01＜p＜0.05）,对叶绿素合成影响不显著（p＞0.05）。海带脱落酸对紫球藻胞内可溶性蛋白及胞内可溶性糖含量影响均极显著（0.001＜p＜0.005）,对叶绿素含量影响不显著（p＞0.05）;对小球藻胞内可溶性蛋白含量影响显著（0.01＜p＜0.05）,对胞内可溶性糖和叶绿素含量影响不显著（p＞0.05）;对盐藻和球等边金藻胞内可溶性蛋白及胞内可溶性糖含量影响均不显著（p＞0.05）,而对叶绿素含量影响均极显著（p＜0.005）。研究表明,海带脱落酸对小球藻、盐藻、球等鞭金藻和紫球藻四种海洋微藻因除草剂百草枯所引起的细胞氧化损伤均具有保护作用,其中海带脱落酸对盐藻细胞氧化损伤的保护作用最为明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词
• 引言
• 1 藻类植物激素的分离及生物学效应研究概况
• 1.1 植物激素的研究
• 1.1.1 生长素
• 1.1.2 脱落酸
• 1.2 海藻植物激素的研究进展
• 1.2.1 海藻生长素
• 1.2.2 海藻脱落酸及其它海藻植物激素
• 1.3 藻类中植物激素鉴定的研究
• 1.3.1 藻类植物激素的鉴定方法
• 1.3.2 藻类植物激素的鉴定
• 1.4 植物激素在藻类中的生物学效应
• 1.4.1 生长素在藻类中的生物学效应
• 1.4.2 脱落酸在藻类中的生物学效应
• 1.5 藻类中植物激素研究展望
• 1.6 微藻研究的意义
• 1.7 海带的生物学特性
• 1.8 本论文的研究目的及意义
• 参考文献
• 2 海带吲哚乙酸和脱落酸的分离和鉴定
• 2.1 材料、试剂与仪器
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 材料处理
• 2.1.3 主要试剂和药品
• 2.1.4 主要仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 浸提
• 2.2.2 萃取
• 2.2.3 脱色
• 2.2.4 高效液相色谱（RP-HPLC）分析
• 2.2.5 纯化
• 2.2.6 高效液相制备
• 2.2.7 紫外扫描
• 2.2.8 质谱（APESI-MS）分析
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 材料处理的必要性
• 2.3.2 分离条件优化结果
• 2.3.3 纯化结果
• 2.3.4 RP-HPLC分析结果
• 2.3.5 两种海带植物激素的鉴定
• 2.4 小结
• 参考文献
• 3 海带吲哚乙酸和脱落酸的含量分布与变化
• 3.1 材料、试剂与仪器
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 主要试剂和药品
• 3.1.3 主要仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 统计方法
• 3.2.2 材料处理
• 3.2.3 分离纯化
• 3.2.4 高效液相色谱分析
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 吲哚乙酸和脱落酸在成熟海带中的分布
• 3.3.2 不同生长期海带中吲哚乙酸和脱落酸的含量变化
• 3.4 小结
• 参考文献
• 4 海带吲哚乙酸和脱落酸对海洋微藻的调节活性
• 4.1 材料、药品与仪器
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 主要药品
• 4.1.3 主要仪器
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 微藻培养
• 4.2.2 两种海带植物激素对海洋微藻细胞生长的调节作用
• 4.2.3 两种海带植物激素对海洋微藻细胞代谢产物的影响
• 4.2.4 海带脱落酸对海洋微藻细胞氧化损伤的保护作用
• 4.2.5 数据分析
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 甲醇的毒性作用
• 4.3.2 海带吲哚乙酸对海洋微藻生长的影响
• 4.3.3 海带脱落酸对海洋微藻生长的影响
• 4.3.4 海带吲哚乙酸对海洋微藻细胞代谢产物的影响
• 4.3.5 海带脱落酸对海洋微藻细胞代谢产物的影响
• 4.3.6 海带脱落酸对海洋微藻细胞氧化损伤的保护作用
• 4.4 小结
• 参考文献
• 结论
• 创新点
• 工作展望
• 攻读博士学位期间发表学术论文情况
• 致谢
• 博士生简介