文冠果种子发育过程中油脂累积规律研究

论文摘要

文冠果（Xanthoceras sorbifolia Bunge）是我国北方特有的木本油料树种,该树种种子含油量高,其种仁含油量可达60%以上,特别是富含油酸和亚油酸这两种优质不饱和脂肪酸。本文通过研究种子的油脂累积与种子发育、糖类代谢、蛋白质代谢之间的关系,以及油脂形成过程中脂肪酸组分及含量变化,探讨了文冠果种子油脂形成规律。主要实验结果如下：文冠果种仁发育可分为四个阶段：阶段Ⅰ（花后0-33d）,种仁完成基本的形态建成,进入早期子叶胚阶段。阶段Ⅱ（花后34-47d）,子叶胚进一步发育,直至充满整个种子。阶段Ⅲ（花后48-68d）,胚体积不再增大,但其鲜重和干重持续增加,至68d达到最大。阶段Ⅳ（花后69-82d）,干重不再增加,鲜重由于成熟前脱水略有下降。种子发育过程中油脂累积呈现出“慢—快—慢”的累积模式,但油体在胚发育的较晚阶段才开始出现。在种仁发育阶段Ⅰ及阶段Ⅱ的前半时期,油脂累积缓慢。油脂的快速累积始于种仁发育阶段Ⅱ的后半时期,直至阶段Ⅲ结束,含量已达到95%。在种仁发育阶段Ⅳ,油脂含量增长不显著。在种子发育过程中,可溶性糖和淀粉呈现出与油脂累积相反的积累模式,它们在油脂快速累积前积累,随着油脂的累积逐渐减少。可溶性糖含量在油脂快速累积结束时不再下降,含量保持稳定,而淀粉持续降解,成熟种子中几乎未见淀粉粒的分布。蛋白质累积呈现出与油脂累积相似的积累模式,只是累积量低于油脂。相关性分析也表明,油脂含量与可溶性糖、淀粉含量呈显著负相关,而与蛋白质含量呈正相关。油脂累积过程中先后检测出11种脂肪酸。随着种子的发育饱和脂肪酸含量逐渐下降,不饱和脂肪酸含量逐渐增长,成熟种子中不饱和脂肪酸含量高达95.22%。其中油酸（C18：1）和亚油酸（C18：2）的总含量在种子发育过程中始终保持在68%以上,前者在花后61d含量达到最高,后者是在花后40d达到最高。而11-二十碳烯酸（C20：1）、芥子酸（C22：1）和15-二十四碳烯酸（C24：1）等不饱和脂肪酸形成较晚,随着种子发育含量逐渐增加。相关性分析表明,脂肪酸可分为两大类。棕榈酸、亚油酸、亚麻酸可归为一类,它们在种子发育过程中呈现出先增后减趋势；而油酸、1 1-二十碳烯酸、芥子酸和15-二十四碳烯酸属于第二类,它们之间也呈现出显著正相关,但在种子发育过程中其含量呈现出逐渐增加的趋势。第一类和第二类脂肪酸含量在种子发育过程中呈负相关。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 种子油脂的生物合成
• 1.1.1 脂肪酸的从头合成
• 1.1.2 脂肪酸碳链的脱饱和
• 1.1.3 脂肪酸碳链的延长
• 1.1.4 三酰甘油的生物合成
• 1.1.5 植物中贮藏三酰甘油的细胞器——油体
• 1.1.5.1 油体的大小及类型
• 1.1.5.2 油体的成分及结构
• 1.1.5.3 油素蛋白
• 1.1.5.4 油体的合成
• 1.1.6 脂肪合成过程中的关键酶
• 1.1.6.1 乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase,ACCase）
• 1.1.6.2 脂肪酸合成酶（FAS）
• 1.1.6.3 脱饱和酶
• 1.1.6.4 二酰甘油乙酰转移酶
• 1.2 油脂合成与糖类、蛋白质代谢之间的关系
• 1.2.1 油脂合成与糖类代谢之间的关系
• 1.2.2 油脂合成与蛋白质代谢之间的关系
• 1.2.3 油脂合成与营养、环境条件的关系
• 1.2.3.1 油脂合成与营养的关系
• 1.2.3.2 油脂合成与光照的关系
• 1.2.3.3 油脂合成与氧气浓度的关系
• 1.3 文冠果的油脂的研究
• 1.3.1 文冠果的生物学特性
• 1.3.2 文冠果生态学特性
• 1.3.3 文冠果的含油量及脂肪酸组成
• 1.3.4 文冠果油的用途
• 1.3.4.1 文冠果油制备生物柴油
• 1.3.4.2 文冠果油的其他用途
• 1.4 本研究的目的、意义及策略
• 2 文冠果种子发育与油脂累积
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 方法
• 2.1.2.1 种子发育特性
• 2.1.2.2 种子发育过程中油脂形成
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 种子发育特性
• 2.2.2 种子发育与油脂形成
• 2.4 讨论
• 3 种子发育过程中油脂形成与糖类、蛋白质代谢的关系
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.1.2.1 种子发育过程中贮藏淀粉和蛋白质的细胞学观察
• 3.1.2.2 种子发育过程中糖类物质和蛋白质的含量测定
• 3.1.2.3 统计分析方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 油脂形成与糖类代谢之间的关系
• 3.2.2 油脂形成与蛋白质代谢之间的关系
• 3.3 讨论
• 4 文冠果种子发育过程中脂肪酸组分的变化规律研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 方法
• 4.1.2.1 脂肪酸的甲酯化
• 4.1.2.2 GC/MS鉴定
• 4.1.2.3 统计分析方法
• 4.2 结果与分析
• 4.3 讨论
• 5 结论
• 图版
• 参考文献
• 个人简介
• 第一导师简介
• 第二导师简介
• 致谢