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苦荞不同生育期不同器官总黄酮含量的变化

 
来源:器官移植 栏目:期刊导读 时间:2021-03-22
 
苦荞(Fagopyrum tataricum)是蓼科(Polygonaceae)荞麦属(FagopyrumMill)的 2 个栽培种之一[1,2],是一种集营养、保健、医疗于一体的多用途植物,同时具有优良的饲用价值[3,4]。苦荞起源于中国,主要种植在中国的云南省、贵州省、四川省、陕西省、甘肃省、山西省等地[5]。 苦荞富含黄酮类化合物,是一类低分子多酚类物质,具有一定的药学性能[6],能有效控制糖尿病、降血压、降血糖、降血脂、清除自由基、增强身体的免疫力等[7-11]。研究[12-16]发现,苦荞子粒、根、茎、叶、花等器官中均含有黄酮类物质,同时发现不同产地、不同器官、不同环境的荞麦黄酮含量均存在一定差异。目前,有关苦荞中总黄酮含量的研究较少,大多都只针对某一器官的总黄酮含量进行分析。鉴于此,本研究筛选出5 份苦荞子粒高总黄酮含量材料为研究对象,探讨不同器官、不同生育期的总黄酮含量变化,为苦荞的高效利用及合理开发等提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 材料 供试苦荞材料由贵州工程应用技术学院生态工程学院荞麦课题组提供,其编号、原产地及代号见表1。 表1 供试苦荞材料序号1 2 3 4 5编号TA20160216004 TA20161225001 TA20170305005 TA20170228003 TA20170124001原产地赫章县兴发乡织金县八步镇织金县板底乡黔西县雨朵镇威宁县小海镇代号TA114 TA145 TA222 TA218 TA181 1.2 方法 供试苦荞材料种植于毕节市七星关区鸭池镇试验地,行距0.40 m,穴距0.30 m,田间管理同大田生产。在幼叶期、花期和果期分别采集苦荞植株不同器官,带回实验室洗净晾干,于60 ℃下恒温烘干至恒重,打粉过筛待用。根据文献[17]的方法,绘制标准曲线、制备样品及测定总黄酮含量。 1.3 数据处理 用Excel 2016 和SPSS 21.0 统计软件进行制图及数据处理。 2 结果与分析 2.1 苦荞相同发育期不同器官的总黄酮含量 2.1.1 幼叶期不同器官的总黄酮含量 从图1 可以看出,幼叶期5 份苦荞材料叶的总黄酮含量在5.151%~7.439%,是茎的 3.22~6.99 倍、根的 7.31~19.69 倍。不同器官总黄酮含量变化相似,大小排序均为叶>茎>根。材料 TA218、TA145、TA114 和TA222 各器官总黄酮含量的差异均达到显著水平,材料TA181 叶的总黄酮含量显著高于茎和根,而茎和根的差异不显著。 图1 苦荞幼叶期不同器官的总黄酮含量 2.1.2 花期不同器官的总黄酮含量 由图2 可见,在花期,5 份苦荞材料花的总黄酮含量在10.859%~11.562%,是叶的 1.25~1.72 倍、茎的 4.55~7.88 倍、根的10.37~24.99 倍。叶的总黄酮含量在6.297%~9.184%,是茎的 3.61~4.82 倍、根的 6.01~18.09 倍。不同器官总黄酮含量变化相似,大小排序均为花>叶>茎>根,且各器官间总黄酮含量的差异大部分达到显著水平。 图2 苦荞花期不同器官的总黄酮含量 2.1.3 果期不同器官的总黄酮含量 由图3 可知,果期 5 份苦荞材料叶的总黄酮含量在9.715%~9.958%,是果的 1.04~1.51 倍、茎的 3.78~7.13 倍、根的8.56~13.14 倍。不同器官总黄酮含量变化相似,大小排序均为叶>果>茎>根。材料TA218、TA145、TA114 和TA222 各器官总黄酮含量的差异均达到显著水平,材料TA181 叶的总黄酮含量显著高于果、茎和根,果的总黄酮含量显著高于茎和根,而茎和根的差异不显著。 图3 苦荞果期不同器官的总黄酮含量 2.2 苦荞不同发育期相同器官的总黄酮含量 2.2.1 不同发育期根的总黄酮含量 由图4 可知,不同发育期5 份苦荞材料根的总黄酮含量变化一致,果期根最高,幼叶期根最低,大小排序均为果期根>花期根>幼叶期根,且差异均达到显著水平。 图4 苦荞不同发育期根的总黄酮含量 2.2.2 不同发育期茎的总黄酮含量 由图5 可知,不同发育期5 份苦荞材料茎的总黄酮含量变化一致,果期茎最高,幼叶期茎最低,大小排序均为果期茎>花期茎>幼叶期茎。材料TA218、TA145 和TA114 茎的总黄酮含量在幼叶期、花期和果期差异均不显著,材料TA181 和TA222 茎的总黄酮含量在果期和花期差异不显著,但均显著高于幼叶期。 图5 苦荞不同发育期茎的总黄酮含量 2.2.3 不同发育期叶的总黄酮含量 由图6 可知,不同发育期5 份苦荞材料叶的总黄酮含量变化相似,果期叶最高,幼叶期叶最低,且差异均达到显著水平。 图6 苦荞不同发育期叶的总黄酮含量 2.3 不同苦荞不同器官的总黄酮含量 由图7 可知,5 份苦荞材料不同器官总黄酮含量变化一致,大小排序均为花>叶>果>茎>根。不同苦荞材料相同器官间总黄酮含量变化存在一定差异,在叶和果中,各苦荞材料之间总黄酮含量差异不显著;在茎和花中,材料TA114 和TA222 差异不显著,但均显著高于 TA145、TA181 和 TA218,而TA145、TA181 和 TA218 之间差异不显著;在根中,材料TA181、TA218 和TA222 之间总黄酮含量差异不显著,但均显著高于TA114 和TA145,而TA114和TA145 之间差异不显著。另外,苦荞材料TA222根的总黄酮含量略低于TA181,其余器官茎、叶、花和果的总黄酮含量均高于其他苦荞材料。 图7 不同苦荞不同器官的总黄酮含量 3 讨论 胡鞒缤等[12]研究了4 种苦荞不同器官的总黄酮含量发现,有1 种苦荞叶的总黄酮含量大于花,其余3 种均为花>叶>果>茎>根。邵美红等[18]研究发现,苦荞不同器官的总黄酮含量总体变化为叶的较高,茎的较低。张怀珠等[19]研究表明,荞麦同种器官在不同生育期总黄酮含量存在差异。詹寿发等[20]研究发现,在营养生长期,荞麦不同器官中总黄酮含量叶的最高,花的次之,而根、茎较低且接近。 本研究发现,5 份苦荞材料相同发育期不同器官及不同发育期相同器官的总黄酮含量均存在差异。在幼叶期、花期和果期中,均是叶的总黄酮含量最高,茎的次之,根的最低。根、茎、叶、花和果的总黄酮含量总体表现中,花的最高,叶的次之,根的最低,大小排序均为花>叶>果>茎>根,与胡鞒缤等[12]、邵美红等[18]和张怀珠等[19]的研究基本一致,而与詹寿发等[20]的报道存在一定差异。 综合分析发现,苦荞材料TA222 茎、叶、花和果的总黄酮含量均高于TA114、TA145 和TA218,根的总黄酮含量仅略低于 TA181,但均高于 TA114、TA145 和TA218。因此,材料TA222 总黄酮含量综合表现较优,值得进一步研究与开发。 [1]张以忠,陈庆富.荞麦研究的现状与展望[J].种子,2004,23(3):39-42. [2]陈庆富. 荞麦生产状况及新类型栽培荞麦育种研究的最新进展[J].贵州师范大学学报(自然科学版),2018,36(3):1-7,131. [3]李双红,张礼秀,杨 莹,等.荞麦营养及其产品开发的研究进展[J].陕西农业科学,2015,61(7):57-60. [4]任长忠,赵 刚.中国荞麦学[M].北京:中国农业出版社,2015. [5]赵 钢,唐 宇. 中国的荞麦资源及其药用价值[J]. 中国野生植物资源,2001,20(2):31-32. [6]国家药典委员会.中国药典[M].北京:化学工业出版社,2005. [7]ZHANG W M,MA J H,KUN Y C,et al. evaluation of the antioxidant activities of total flavonoids from tartary buckwheat[J]. Med Plants Res,2012,6(8):1461-1467. [8]姜 涛,孔令聪,王光宇,等.安徽省苦荞麦种质资源引种观察及鉴定[J].农学学报,2013,3(7):8-10. [9]王晋雄. 96 份荞麦种质SSR 遗传多样性分析[D]. 太原:山西大学,2015. [10]田秀红,刘鑫峰,闫 峰,等.苦荞麦的药理作用与食疗[J].农产品加工,2008(8):31-33. [11]周 达. 苦荞资源主要农艺性状及黄酮含量变异分析[D]. 陕西杨凌:西北农林科技大学,2016. [12]胡鞒缤,姚瑛瑛,李艳琴,等.荞麦植株各部位总黄酮含量的测定与比较[J].食品与药品,2013,15(6):394-396. [13]杨玉霞,吴 卫,郑有良,等. 荞麦不同器官总黄酮含量的日变化研究[J].资源开发与市场,2011,27(5):385-387. [14]赵玉平,肖春玲.苦荞麦不同器官总黄酮含量测定及分析[J].食品科学,2004,25(10):264-266. [15]李 月,宋志新,胡文强,等. 不同品种荞麦蛋白质和黄酮含量与环境的相关性[J].江苏农业科学,2013,41(5):79-82. [16]刘三才,李为喜,刘 方,等. 苦荞麦种质资源总黄酮和蛋白质含量的测定与评价[J]. 植物遗传资源学报,2007,8(3):317-320. [17]邓琳琼. 普通荞麦杂种优势研究[D]. 贵阳:贵州师范大学,2011. [18]邵美红,林 兵,孙加焱,等. 不同品种苦荞麦不同器官总黄酮含量的比较分析[J]. 植物资源与环境学报,2011,20(1):86-87. [19]张怀珠,郭玉蓉,牛黎莉,等.荞麦不同生长期黄酮含量的动态研究[J].食品工业科技,2006(8):71-73. [20]詹寿发,陈 晔,彭 琴,等.九江地区3 种荞麦黄酮含量的测定与分析[J].江苏农业科学,2009(6):349-350. 苦荞(Fagopyrum tataricum)是蓼科(Polygonaceae)荞麦属(FagopyrumMill)的 2 个栽培种之一[1,2],是一种集营养、保健、医疗于一体的多用途植物,同时具有优良的饲用价值[3,4]。苦荞起源于中国,主要种植在中国的云南省、贵州省、四川省、陕西省、甘肃省、山西省等地[5]。 苦荞富含黄酮类化合物,是一类低分子多酚类物质,具有一定的药学性能[6],能有效控制糖尿病、降血压、降血糖、降血脂、清除自由基、增强身体的免疫力等[7-11]。研究[12-16]发现,苦荞子粒、根、茎、叶、花等器官中均含有黄酮类物质,同时发现不同产地、不同器官、不同环境的荞麦黄酮含量均存在一定差异。目前,有关苦荞中总黄酮含量的研究较少,大多都只针对某一器官的总黄酮含量进行分析。鉴于此,本研究筛选出5 份苦荞子粒高总黄酮含量材料为研究对象,探讨不同器官、不同生育期的总黄酮含量变化,为苦荞的高效利用及合理开发等提供理论依据。1 材料与方法1.1 材料供试苦荞材料由贵州工程应用技术学院生态工程学院荞麦课题组提供,其编号、原产地及代号见表1。表1 供试苦荞材料序号1 2 3 4 5编号TA20160216004 TA20161225001 TA20170305005 TA20170228003 TA20170124001原产地赫章县兴发乡织金县八步镇织金县板底乡黔西县雨朵镇威宁县小海镇代号TA114 TA145 TA222 TA218 TA1811.2 方法供试苦荞材料种植于毕节市七星关区鸭池镇试验地,行距0.40 m,穴距0.30 m,田间管理同大田生产。在幼叶期、花期和果期分别采集苦荞植株不同器官,带回实验室洗净晾干,于60 ℃下恒温烘干至恒重,打粉过筛待用。根据文献[17]的方法,绘制标准曲线、制备样品及测定总黄酮含量。1.3 数据处理用Excel 2016 和SPSS 21.0 统计软件进行制图及数据处理。2 结果与分析2.1 苦荞相同发育期不同器官的总黄酮含量2.1.1 幼叶期不同器官的总黄酮含量 从图1 可以看出,幼叶期5 份苦荞材料叶的总黄酮含量在5.151%~7.439%,是茎的 3.22~6.99 倍、根的 7.31~19.69 倍。不同器官总黄酮含量变化相似,大小排序均为叶>茎>根。材料 TA218、TA145、TA114 和TA222 各器官总黄酮含量的差异均达到显著水平,材料TA181 叶的总黄酮含量显著高于茎和根,而茎和根的差异不显著。图1 苦荞幼叶期不同器官的总黄酮含量2.1.2 花期不同器官的总黄酮含量 由图2 可见,在花期,5 份苦荞材料花的总黄酮含量在10.859%~11.562%,是叶的 1.25~1.72 倍、茎的 4.55~7.88 倍、根的10.37~24.99 倍。叶的总黄酮含量在6.297%~9.184%,是茎的 3.61~4.82 倍、根的 6.01~18.09 倍。不同器官总黄酮含量变化相似,大小排序均为花>叶>茎>根,且各器官间总黄酮含量的差异大部分达到显著水平。图2 苦荞花期不同器官的总黄酮含量2.1.3 果期不同器官的总黄酮含量 由图3 可知,果期 5 份苦荞材料叶的总黄酮含量在9.715%~9.958%,是果的 1.04~1.51 倍、茎的 3.78~7.13 倍、根的8.56~13.14 倍。不同器官总黄酮含量变化相似,大小排序均为叶>果>茎>根。材料TA218、TA145、TA114 和TA222 各器官总黄酮含量的差异均达到显著水平,材料TA181 叶的总黄酮含量显著高于果、茎和根,果的总黄酮含量显著高于茎和根,而茎和根的差异不显著。图3 苦荞果期不同器官的总黄酮含量2.2 苦荞不同发育期相同器官的总黄酮含量2.2.1 不同发育期根的总黄酮含量 由图4 可知,不同发育期5 份苦荞材料根的总黄酮含量变化一致,果期根最高,幼叶期根最低,大小排序均为果期根>花期根>幼叶期根,且差异均达到显著水平。图4 苦荞不同发育期根的总黄酮含量2.2.2 不同发育期茎的总黄酮含量 由图5 可知,不同发育期5 份苦荞材料茎的总黄酮含量变化一致,果期茎最高,幼叶期茎最低,大小排序均为果期茎>花期茎>幼叶期茎。材料TA218、TA145 和TA114 茎的总黄酮含量在幼叶期、花期和果期差异均不显著,材料TA181 和TA222 茎的总黄酮含量在果期和花期差异不显著,但均显著高于幼叶期。图5 苦荞不同发育期茎的总黄酮含量2.2.3 不同发育期叶的总黄酮含量 由图6 可知,不同发育期5 份苦荞材料叶的总黄酮含量变化相似,果期叶最高,幼叶期叶最低,且差异均达到显著水平。图6 苦荞不同发育期叶的总黄酮含量2.3 不同苦荞不同器官的总黄酮含量由图7 可知,5 份苦荞材料不同器官总黄酮含量变化一致,大小排序均为花>叶>果>茎>根。不同苦荞材料相同器官间总黄酮含量变化存在一定差异,在叶和果中,各苦荞材料之间总黄酮含量差异不显著;在茎和花中,材料TA114 和TA222 差异不显著,但均显著高于 TA145、TA181 和 TA218,而TA145、TA181 和 TA218 之间差异不显著;在根中,材料TA181、TA218 和TA222 之间总黄酮含量差异不显著,但均显著高于TA114 和TA145,而TA114和TA145 之间差异不显著。另外,苦荞材料TA222根的总黄酮含量略低于TA181,其余器官茎、叶、花和果的总黄酮含量均高于其他苦荞材料。图7 不同苦荞不同器官的总黄酮含量3 讨论胡鞒缤等[12]研究了4 种苦荞不同器官的总黄酮含量发现,有1 种苦荞叶的总黄酮含量大于花,其余3 种均为花>叶>果>茎>根。邵美红等[18]研究发现,苦荞不同器官的总黄酮含量总体变化为叶的较高,茎的较低。张怀珠等[19]研究表明,荞麦同种器官在不同生育期总黄酮含量存在差异。詹寿发等[20]研究发现,在营养生长期,荞麦不同器官中总黄酮含量叶的最高,花的次之,而根、茎较低且接近。本研究发现,5 份苦荞材料相同发育期不同器官及不同发育期相同器官的总黄酮含量均存在差异。在幼叶期、花期和果期中,均是叶的总黄酮含量最高,茎的次之,根的最低。根、茎、叶、花和果的总黄酮含量总体表现中,花的最高,叶的次之,根的最低,大小排序均为花>叶>果>茎>根,与胡鞒缤等[12]、邵美红等[18]和张怀珠等[19]的研究基本一致,而与詹寿发等[20]的报道存在一定差异。综合分析发现,苦荞材料TA222 茎、叶、花和果的总黄酮含量均高于TA114、TA145 和TA218,根的总黄酮含量仅略低于 TA181,但均高于 TA114、TA145 和TA218。因此,材料TA222 总黄酮含量综合表现较优,值得进一步研究与开发。参考文献:[1]张以忠,陈庆富.荞麦研究的现状与展望[J].种子,2004,23(3):39-42.[2]陈庆富. 荞麦生产状况及新类型栽培荞麦育种研究的最新进展[J].贵州师范大学学报(自然科学版),2018,36(3):1-7,131.[3]李双红,张礼秀,杨 莹,等.荞麦营养及其产品开发的研究进展[J].陕西农业科学,2015,61(7):57-60.[4]任长忠,赵 刚.中国荞麦学[M].北京:中国农业出版社,2015.[5]赵 钢,唐 宇. 中国的荞麦资源及其药用价值[J]. 中国野生植物资源,2001,20(2):31-32.[6]国家药典委员会.中国药典[M].北京:化学工业出版社,2005.[7]ZHANG W M,MA J H,KUN Y C,et al. evaluation of the antioxidant activities of total flavonoids from tartary buckwheat[J]. Med Plants Res,2012,6(8):1461-1467.[8]姜 涛,孔令聪,王光宇,等.安徽省苦荞麦种质资源引种观察及鉴定[J].农学学报,2013,3(7):8-10.[9]王晋雄. 96 份荞麦种质SSR 遗传多样性分析[D]. 太原:山西大学,2015.[10]田秀红,刘鑫峰,闫 峰,等.苦荞麦的药理作用与食疗[J].农产品加工,2008(8):31-33.[11]周 达. 苦荞资源主要农艺性状及黄酮含量变异分析[D]. 陕西杨凌:西北农林科技大学,2016.[12]胡鞒缤,姚瑛瑛,李艳琴,等.荞麦植株各部位总黄酮含量的测定与比较[J].食品与药品,2013,15(6):394-396.[13]杨玉霞,吴 卫,郑有良,等. 荞麦不同器官总黄酮含量的日变化研究[J].资源开发与市场,2011,27(5):385-387.[14]赵玉平,肖春玲.苦荞麦不同器官总黄酮含量测定及分析[J].食品科学,2004,25(10):264-266.[15]李 月,宋志新,胡文强,等. 不同品种荞麦蛋白质和黄酮含量与环境的相关性[J].江苏农业科学,2013,41(5):79-82.[16]刘三才,李为喜,刘 方,等. 苦荞麦种质资源总黄酮和蛋白质含量的测定与评价[J]. 植物遗传资源学报,2007,8(3):317-320.[17]邓琳琼. 普通荞麦杂种优势研究[D]. 贵阳:贵州师范大学,2011.[18]邵美红,林 兵,孙加焱,等. 不同品种苦荞麦不同器官总黄酮含量的比较分析[J]. 植物资源与环境学报,2011,20(1):86-87.[19]张怀珠,郭玉蓉,牛黎莉,等.荞麦不同生长期黄酮含量的动态研究[J].食品工业科技,2006(8):71-73.[20]詹寿发,陈 晔,彭 琴,等.九江地区3 种荞麦黄酮含量的测定与分析[J].江苏农业科学,2009(6):349-350.

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