干燥方式和赤霉素处理对八月瓜(五风藤)种子脂肪酸含量及萌发的影响
2016-12-04,,,,
, , , ,
(贵州省植物生理与发育调控重点实验室/贵州师范大学生命科学学院, 贵阳 550001)
干燥方式和赤霉素处理对八月瓜(五风藤)种子脂肪酸含量及萌发的影响
石治敏,杨丽丽,邹荣灿,吴少锦,余正文
(贵州省植物生理与发育调控重点实验室/贵州师范大学生命科学学院, 贵阳 550001)
目的:研究不同干燥方式及赤霉素处理对八月瓜(五风藤)种子脂肪酸含量及萌发的影响。方法:以烘干和晾干的八月瓜种子为实验材料,采用气相色谱-质谱(GC-MS)法分析种子的脂肪酸成分;并考察赤霉素处理对种子的萌发率和萌发势的影响。结果:烘干和晾干种子主要含有棕榈酸(23.95%、24.99%)、油酸(46.41%、45.81%)、亚油酸(27.84%、27.38%)、硬脂酸(1.80%、1.82%);赤霉素作用下烘干和晾干种子萌发率(52%、59%)和萌发势(48%、52%),对照组的萌发率(62%、65%)和萌发势(52%、56%)。结论:烘干和晾干对八月瓜种子脂肪酸含量和萌发没有显著影响;赤霉素不宜用作八月瓜种子萌发促进剂。
八月瓜; 萌发率; 萌发势; 脂肪酸; 赤霉素
Gibberellic acid(GA3)八月瓜(HolboellialatifoliaWall.)又称五风藤,为木通科八月瓜属常绿攀援灌木,主要分布于贵州、云南、四川、湖南等地[1-3]。果肉具有清热利尿、舒肝理气、活血止痛、通经活络等功效,用于治疗肝胃气痛、胃热湿滞、疝痛等。种子量多,有苦涩味,民间一般用于治疗咽喉炎、胃炎、肠炎、腹泻等,有研究表明其含有丰富的脂肪酸,故亦可作为油料[4-5]。目前,八月瓜主要以野生资源为主,人工栽培较少。本实验采用GC-MS方法分析烘干和晾干八月瓜种子脂肪酸组成及含量,并考察赤霉素对八月瓜种子萌发的影响,以期为八月瓜种子的产地加工以及八月瓜种苗繁育提供理论依据,为该药食兼用植物的人工种植及产品开发奠定基础。
注:A~D分别为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸;1~3 分别为烘干种子、晾干种子及空白溶剂。图1 不同干燥方式八月瓜种子脂肪酸总离子流图
1 材料与方法
1.1 实验材料
八月瓜果于2014年10月11日采集于贵州省安顺市普定县陈旗村,由贵州师范大学生命科学学院乙引教授鉴定,凭证标本保存于贵州师范大学生命科学学院植物化学与代谢组学实验室。果实成熟,已裂开。
1.2 实验仪器与试剂
仪器:气质联用仪GC-MS(QP 2010)(日本岛津公司),索氏提取器,电热恒温水浴锅(天津泰斯特仪器有限公司),EYELA旋转蒸发器。
试剂:二氯甲烷、苯、石油醚、乙酸乙酯、KOH、甲醇、无水硫酸钠,均为分析纯;200 mg/L赤霉素,0.1 mg/L HgCl2溶液。
1.3 实验方法
1.3.1 种子萌发实验
选取饱满的种子,将种子放入0.10 mg/L HgCl2溶液中消毒处理6 min,用蒸馏水冲洗3~4次后,再将种子均匀摆放在底部垫有2层滤纸的培养皿(直径11 cm)中。样本为自然晾干种子和40 ℃烘干种子,分别设3个重复和1个对照,每皿25粒种子。处理后,将培养皿置于27 ℃恒温环境中,每日往培养皿中补充6 mL(200 mg/L)赤霉素溶液,对照组加6 mL双蒸水(保持滤纸一直处于湿润状态)。种子外壳开裂露白开始统计萌发率[6],萌发后30 d结束,每天检测各个品种的发芽数目并记录发芽起始和结束日期。
种子发芽率(%)=终期发芽种子数/供试种子总数×100%;
种子发芽势(%)=初期17天发芽种子数/供试种子总数×100%。
1.3.2 种子脂肪酸提取
晾干种子、烘干种子各称取1.00 g置于圆底烧瓶中,加入100 mL石油醚,于80 ℃水浴锅上回流90 min,过滤,将滤渣置于索氏提取器中,加入400 mL二氯甲烷于水浴锅上回流6 h,浓缩蒸干各提取液,备用。
1.3.3 脂肪酸的甲酯化与GC-MS分析[7-8]
将各组分提取物置于100 mL园底烧瓶中,分别加入5 mL苯和石油醚(1∶1)溶液振荡溶解,再加入5 mL(0.50 mol/L)KOH-甲醇溶液振荡1 min,并加入少量无水硫酸钠,密封,置于50 ℃烘箱中1 h。转移至分液漏斗中,加入3 mL左右的水,震荡,分出上层,减压回收溶剂,得甲酯化脂肪酸,加10 mL乙酸乙酯溶解,用GC-MS分析,色谱总离子流图(如图1)。
2 结果与分析
2.1 种子萌发情况
在相同的培养条件下,种子发芽率越高,表明有生活力的种子数相对越多[9]。八月瓜种子发芽主要集中在第3~23天,其发芽率分布在48%~65%之间,平均发芽率为57.38%,其中赤霉素处理晾干种子平均发芽率为59%,烘干的平均发芽率为52%;晾干和烘干对照组分别为65%和62%。发芽势是种子在达到发芽峰值时的发芽数目与播种种子总数目的比值,种子发芽势越高表示种子萌发越整齐[10],赤霉素作用下烘干和晾干种子萌发势分别为48%和52%,对照组的萌发势分别为52%、56%(见表1)。
表1 不同干燥方式八月瓜种子的萌发率与萌发势
干燥方式 萌发率(%) 萌发势(%) 赤霉素处理组对照组赤霉素处理组对照组烘干种子52624852晾干种子59655256
2.2 八月瓜种子脂肪酸组成
八月瓜种子最主要的4种脂肪酸是棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸,具有木通科种子不饱和脂肪酸含量高的一般特点[11-12],其中不饱和脂肪酸油酸、亚油酸含量在70%以上(见表2)。
表2 不同干燥方式八月瓜种子脂肪酸的组成、萌发率
干燥方式脂肪酸组成(%)棕榈酸硬脂酸油酸亚油酸烘干种子23.951.8046.4127.84晾干种子24.991.8245.8127.38
3 结论与讨论
3.1干燥方式对八月瓜种子脂肪酸含量没有显著影响,而晾干种子萌发率和棕榈酸含量比烘干种子略高,说明烘干方式不利于种子萌发和脂肪酸含量保留。脂肪酸对种子萌发过程中有一定的影响,特别是棕榈酸能促进萌发的进程[3],考虑个体差异,棕榈酸可能是八月瓜种子萌发的促进因子,因此,晾干方式更适合八月瓜种子的产地加工。
3.2不同物种间的萌发特性存在一定差异[13],赤霉素对种子萌发作用也有不同,在杜鹃、鹤望兰、苦瓜[14-16]种子萌发和洋桔梗[17]节间伸长中赤霉素具有促进作用。本研究结果表明,八月瓜种子在赤霉素作用下平均发芽率和萌发势低于对照组,说明赤霉素对八月瓜种子萌发具有抑制作用,不宜用作八月瓜播种促进剂;有关赤霉素抑制八月瓜种子萌发机理有待进一步研究。
3.3本研究结果表明,八月瓜的自然萌发率不高,这是否因八月瓜种皮中含有种子萌发抑制物质还有待进一步研究;同时,进一步研究细胞分裂素、生长素等激素对八月瓜种子萌发的影响具有重要的理论和实际应用价值。
[1]班小重,万明长,张朝君,等.野生果树八月瓜的资源收集与利用评价[J].贵州农业科学,2008,36(4):17-19.
[2]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第29卷)[M].北京:科学出版社,1984,20.
[3]欧茂华.几种重要木通科野生果树资源及其利用评价[J].西南农业学报,2004,17(3):368-370.
[4]欧阳玉祝,李勇.八月瓜籽中脂肪酸的超声提取及GC-MS分析[J].食品科学,2010(20):322-324.
[5]顾健,李国友,杨涛,等.五风藤的化学成分研究[J].天然产物研究与开发,2013,25(10):1 362-1 366.
[6]徐健,卢艳春,韦持章,等.不同蛋黄果品种(系)种子萌发率与嫁接成活率试验[J].中国南方果树,2014,43(1):55-56.
[7]张妮,王家胜,何磊磊,等.显齿蛇葡萄种子脂肪酸GC-MS分析[J].种子,2013,32(6):17-19.
[8]李海燕,王家胜,陆波,等.观赏辣椒种子中脂肪酸与萌发相关性的研究[J].种子,2015,34(4):79-82.
[9]龚记熠,邵峰,乙引,等.观赏辣椒种子萌发特征研究[J].种子,2011,30(6):93-95.
[10]黎兆安,韦善富,周主富,等.微波辐射对水稻种子发芽势及生理生化特征的影响[J].中国种业,2001(1):46-48.
[11]马传国,董学工,程亚芳. 三叶木通籽成分及三叶木通籽油的理化指标分析[J].中国油脂,2009,34(9):77-79.
[12]白成科.猫儿屎和三叶木通种子油中脂肪酸成分的GC-MS分析[J].西北植物学报,2007,27(5):1 035-1 038.
[13]鱼小军,师尚礼,龙瑞军,等.生态条件对种子萌发影响研究进展[J].草业科学,2006,23(10):44-49.
[14]刘林,张良英,牛歆雨,等.温度和赤霉素浸种对两种高山杜鹃种子发芽的影响[J].北方园艺,2016(3):69-71.
[15]龚永尉,王远丽,宋勃,等.赤霉素浸种对鹤望兰种子发芽率的影响[J].黑龙江农业科学,2016(3):84-85.
[16]刘智成,陈瑶瑶,严良文,等. 温度、光照及赤霉素对苦瓜种子萌发的影响[J].福建农业科技,2015(12):11-13.
[17]万珠珠,谭秀梅,牛来春,等.不同低温春化天数和赤霉素处理对解除洋桔梗莲座化的影响[J].北方园艺,2016(14):62-65.
Effects of Drying Methods and Gibberellic Acid on Content of Fatty Acids and Germination ofHolboellialatifoliaWall Seeds
SHIZhimin,YANGLili,ZOURongcan,WUShaojin,YUZhengwen
(School of Life Sciences,Guizhou Normal University,Guiyang 550001,China)
Objective:To investigate the effect of different drying methods and gibberellic acid (GA3) on fatty acids and germination ofHolboellialatifoliaWall seeds.Methods:Using seeds of Holboellia latifolia which was oven-drying and natural drying as the experimental material,the gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was applied to analyze and identify the fatty acids,while the effects of GA3on the germination rates and germination potential of seeds were investigated.Results:These oven-drying and natural drying seeds contained mainly hexadecanoic acid (23.95%、24.99%),9-octadecenoic acid (46.41%、45.81%),linoleic acid (27.84%、27.38%) and octadecanoic acid(1.80%、1.82%).With treatment of GA3on oven-drying and natural drying seeds,the germination rate was 52% and 59% while the control group was 62% and 65%,and the germination potential was 48% and 52% while contrast group was 52% and 56%,respectively.Conclusions:Different drying methods and GA3treatment did not affect the content of fatty acids and germination rate ofHolboellialatifoliaWall seeds,while GA3should not be used as germination promoters of these seeds.
HolboellialatifoliaWall; germination rate; germination energy; fatty acids;
2016-07-13
国家自然科学基金(编号:31460068);贵阳市大学生创业基金项目(编号:筑科合同[2011201]大-5号);贵州省教育厅自然科学研究项目(编号:黔教合KY字[2015]335)。
石治敏(1988—),女,在读硕士,研究方向:药用植物开发与利用;E-mail:18702471861@163.com。
余正文(1973—),男,博士,教授,研究方向:植物源功能性食品;E-mail:yuzhengwen2001@126.com。
10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.12.032
S 652.9
A
1001-4705(2016)12-0032-03