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50份热带睡莲材料的耐寒性评价

植物资源与环境学报 2023年第1期32卷 39-49页

作者：迟明宏程哲杨志娟王彦杰金奇江杨梅花王雪莲徐迎春南京农业大学园艺学院江苏南京210095 南京农业大学三亚研究院江苏南京210095 南京农业大学农业农村部花卉生物学与种质创制重点实验室江苏南京210095 海南大学三亚南繁研究院海南三亚572025 石河子大学农学院新疆石河子832099

本研究对50份热带睡莲材料进行4℃、0℃、-6℃和-12℃的人工低温处理,测定了叶片相对电导率和半致死温度(LT 50),并对可溶性糖、丙二醛(MDA)和游离脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶(SOD)活性进行了比较,并利用相关性分析和k均值聚类分析等... 详细信息

本研究对50份热带睡莲材料进行4℃、0℃、-6℃和-12℃的人工低温处理,测定了叶片相对电导率和半致死温度(LT 50),并对可溶性糖、丙二醛(MDA)和游离脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶(SOD)活性进行了比较,并利用相关性分析和k均值聚类分析等方法对50份热带睡莲材料的耐寒性进行分级。结果表明:LT 50值可用于初步判断不同热带睡莲材料的耐寒性,其中,大部分热带睡莲材料的LT 50值介于-5℃~0℃范围内,‘江南风韵’(‘Southern Charm’)的LT 50值最低(-5.85℃),‘潘燮’(‘Poonsub’)的LT 50值最高(3.69℃)。随着温度降低,可溶性糖、MDA和游离脯氨酸含量以及SOD活性的变化趋势整体可分为3类:第1类各低温处理间的上述4个指标差异均不显著,总体变幅不大;第2类和第3类各低温处理间的上述4个指标的变化趋势各异且存在显著差异,总体变幅较大。相关性分析结果显示:热带睡莲材料的LT 50值与可溶性糖含量、MDA含量和游离脯氨酸含量呈极显著正相关,与SOD活性呈极显著负相关。进一步选取LT 50值、MDA含量、可溶性糖含量和SOD活性作为建立热带睡莲耐寒性评价体系的指标。k均值聚类分析结果显示:50份热带睡莲材料可分为4类,即不耐寒型、弱耐寒型、中等耐寒型和强耐寒型。综上所述,热带睡莲会通过多种生理生化反应来应对低温胁迫,总体上看,耐寒性越强的材料的可溶性糖和MDA含量越低,SOD活性越高;埃及白睡莲〔Nymphaea lotus(Linn.)Willdenow〕表现出强耐寒性,可以考虑作为耐寒性育种的优良亲本。

关键词：热带睡莲耐寒性半致死温度(LT 50) 生理生化指标相关性分析聚类分析

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热带睡莲休眠特性与诱导休眠方法研究

热带睡莲休眠特性与诱导休眠方法研究

作者：黄晨南京农业大学

学位级别：硕士

睡莲是多年生水生观赏植物,在全世界温带和热带地区的水体中均有分布。具有植株美观、花色艳丽等优良性状,是自然水体和园林景观中主要应用的水生植物之一。热带睡莲耐寒能力差在我国大部分地区无法自然露地越冬极大影响其广泛应用。本... 详细信息

睡莲是多年生水生观赏植物,在全世界温带和热带地区的水体中均有分布。具有植株美观、花色艳丽等优良性状,是自然水体和园林景观中主要应用的水生植物之一。热带睡莲耐寒能力差在我国大部分地区无法自然露地越冬极大影响其广泛应用。本研究发现及时进入休眠是提高热带睡莲耐寒性的重要途径,通过探求热带睡莲的休眠特性与内在机制,筛选诱导热带睡莲休眠的方法及有效化学物质,为后续热带睡莲越冬保护和开发利用提供方法和依据。主要研究结果如下:（1）热带睡莲‘黄金国’在适宜的环境条件下可周年生长开花,无地下茎膨大。南京地区,自然入冬的‘黄金国’地下茎呈现三种生长状态:无球茎、未完全休眠球茎和休眠球茎。球茎由黑色外壳和米白色内部球体构成,内部球体的具体结构为皮层和韧皮部。球茎发育的过程是营养积累的过程,同时细胞分裂也促进了球茎膨大,且该过程需要环境持续胁迫。休眠球茎相对于未休眠球茎球体更加圆润,顶部不具有凹陷及毛状物,细胞体积更小,单个细胞内淀粉粒含量更多,蛋白细胞含量更少。球茎的新生植株及植株产生的新球茎对其重新萌发具有抑制作用。（2）对不同生长阶段的热带睡莲进行低温处理试验。无球茎植株在4℃低温下处理24 d时基本腐烂,而休眠球茎具有较强耐寒性。水下保存中休眠球茎在4℃低温1或2个月后,可以立即恢复生长,萌芽率分别为100%和80%。随低温时间增加,腐烂程度也逐渐加深,低温处理3个月后,所有球茎全部腐烂,无法发芽。未完全休眠球茎相较于休眠球茎低温耐受性更差,在4℃保存30天后,存活率为0。说明休眠程度对球茎的耐寒性具有显著的影响。相较于水下保存的休眠球茎,本试验同时探查了低氧环境是否是导致球茎难以存活的原因。结果发现,在透气保湿基质中保存的‘黄金国’休眠球茎,在保存一个月后,存活率为0,说明长时间低氧环境不是影响其成活率的关键,反而会加速球茎的死亡。不同休眠态下的球茎,在适宜温度下可以迅速生长,说明‘黄金国’休眠方式为生态休眠。（3）对低温下‘黄金国’球茎的生理生化指标进行了检测。结果表明通气基质中的球茎的丙二醛（MDA）含量和相对电导率显著高于水下保存三类球茎,低温两个月时,水下保存休眠球茎相对电导率比通气基质中未完全休眠球茎低54.30%,受到低温伤害较小。通气基质中球茎的可溶性蛋白和脯氨酸含量呈下降趋势,水下保存中休眠球茎和已萌发球茎均呈上升趋势,水下保存休眠球茎脯氨酸含量上升59.78%,且低温两个月时,其脯氨酸含量比通气基质中未完全休眠球茎高50.10%。各处理抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性逐渐下降,最终水下保存休眠球茎的APX活性是通气基质中未完全休眠球茎的6.59倍。通气基质中球茎的超氧化物歧化酶（SOD）活性呈下降趋势,水下保存中呈上升趋势,且水下保存中休眠球茎的SOD活性一直最高,是通气基质中未完全休眠球茎的3.66倍;除休眠球茎外的其他处理过氧化物酶（POD）活性均逐渐降低;水下保存中休眠球茎和已萌发球茎的过氧化氢酶（CAT）活性呈上升趋势,分别上升119.91%和49.06%,其余处理均下降,各抗氧化酶协同作用,可以提高球茎的耐寒能力。综合各生理指标分析,水下保存中休眠球茎和已萌发球茎表现最好。（4）对不同休眠状态下的球茎进行了转录组和激素含量分析,发现球茎在开始形成到完全休眠的过程中,显著上调的基因明显多于显著下调的基因。GO富集和KEGG富集分析发现,在休眠过程中转录因子大量表达,大部分差异表达基因富集在次生代谢物的生物合成、植物激素信号传导等通路中。试验进一步测定了球茎中激素含量的变化。随休眠程度加深,赤霉素（GA）、乙烯（ETH）、油菜素内酯（BR）含量下降,脱落酸（ABA）含量先不变再上升,茉莉酸（JA）含量升高,吲哚乙酸（IAA）和玉米素核苷（ZR）含量先升高再降低,水杨酸（SA）和细胞分裂素（CTK）含量先降低再升高。结合‘黄金国’休眠过程形态、生理和分子水平的变化,我们推测ABA,GA、JA、ETH和BR可能是诱导‘黄金国’休眠的关键因子。（5）结合‘黄金国’生长及休眠特性,试验设计了10种促进睡莲休眠栽培措施,比较不同方法对促进‘黄金国’休眠的作用。在诱导休眠实验中,随处理时间的增加,叶片数逐渐减少,叶片颜色逐渐变淡至灰黄,甚至腐烂。大型植株中,光周期处理（10h L/14 h D）诱导休眠效果最好,对照和剪叶100%处理效果最差。休眠过程中膨大的地下茎成为生长中心,光周期处理（10 h L/14 h D）下球茎快速吸收营养生长,球茎的宽度比对照组高19.55%,叶片产生量是对照组的42.18%;MDA含量比对照组低46.15%,受外界伤害较小;淀粉含量比对照组高65.31%,促进了块茎的膨大与营养物质的积累;POD含量是对照组的3倍,有助于活性氧的消除,促进球茎的形成。小型植株中,光周期处理（

关键词：热带睡莲休眠露地越冬生理变化外源激素

两种热带睡莲响应低温胁迫机理及NlZAT12功能验证

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两种热带睡莲响应低温胁迫机理及NlZAT12功能验证

作者：马祥禹南京农业大学

学位级别：硕士

热带睡莲是原产于热带地区的一类睡莲属植物,其品种繁多,花色丰富、姿态优雅,具有很高的观赏价值、药用价值和经济文化价值。但大部分热带睡莲品种在冬季温度较低的地区不能自然越冬,大大限制了其产业推广应用范围,亟待开展耐寒型热带... 详细信息

热带睡莲是原产于热带地区的一类睡莲属植物,其品种繁多,花色丰富、姿态优雅,具有很高的观赏价值、药用价值和经济文化价值。但大部分热带睡莲品种在冬季温度较低的地区不能自然越冬,大大限制了其产业推广应用范围,亟待开展耐寒型热带睡莲的种质创新。分子育种是观赏植物定向育种的重要途径,但目前国内外对热带睡莲响应低温胁迫的分子机理研究较少,严重限制了睡莲分子育种的进程。而挖掘热带睡莲响应低温的关键基因,并探明其功能是睡莲分子育种的基础工作。为此,在前期对50种热带睡莲进行耐寒性评价的基础上,本研究以初步筛选出的低温敏感型的印度红(Nymphaea rubra)和低温耐受型的埃及白(***)2种热带睡莲为试材,设置人工低温处理,通过对其在低温胁迫下的形态变化以及生理反应的分析,确定了两种睡莲响应低温胁迫敏感性之间的差异;进一步分析了两种睡莲在低温胁迫下基因表达的变化情况,筛选出在响应低温过程中发挥作用的关键基因;并以差异表达较为显著的ZAT12为代表基因,分别进行了异源过表达验证,以及利用VIGS技术进行基因沉默表达验证,可为热带睡莲耐寒型种质创新提供技术支持。主要研究结果如下:1.对埃及白和印度红睡莲分别设置0℃处理24 h,通过表型以及生理生化分析对两种睡莲在低温胁迫下敏感程度进行了评估,结果表明,在低温胁迫下,印度红睡莲叶片严重失绿,边缘卷曲,而埃及白睡莲只出现轻微的颜色加深。印度红睡莲的膜脂过氧化程度高于埃及白睡莲,光合色素含量降低更多;埃及白睡莲的可溶性糖含量,SOD和CAT酶活性高于印度红睡莲,以上结论证明埃及白睡莲对低温的耐受性高于印度红睡莲。2.利用转录组测序将两个品种睡莲的对照组和低温胁迫组的基因表达变化情况进行了分析,结果发现,在埃及白睡莲中,14973个基因在经受低温胁迫24小时出现差异表达;在印度红睡莲中,14345个基因在经受低温胁迫24小时差异表达。对DEGs进行GO富集分析显示,一些GO条目与印度红睡莲对低温应激的反应一致,包括“第二信使介导的信号传导”、“磷代谢过程”、“刺激检测”、“对激素的反应”和“过氧化氢代谢过程”。说明印度红睡莲可能会产生大量的冷信号感知和传递,并导致一些含氧化合物在低温胁迫下进行代谢。一些GO条目在埃及白中富集但在印度红中不富集。它们是“脱落酸激活信号通路”、“对脱落酸刺激的反应”、“磷酸介导信号转导系统”和“对脱落酸的反应”,表明埃及白可能通过脱落酸激素传递信号,诱导基因表达与耐寒有关,以达到抵抗冷应激的目的。对DEGs进行KEGG富集分析显示,与“苯丙烷生物合成”和“淀粉和蔗糖代谢”相关的基因在埃及白睡莲中富集更显著,“代谢途径”、“植物激素信号转导”和“次生代谢物的生物合成”相关的基因在印度红睡莲中更显著富集。以上结果表明,虽然两种热带睡莲在响应低温胁迫方面具有一定的共同点,但相关通路基因表达的差异性和显著性影响了两种睡莲应对低温胁迫的响应机制。3.筛选出转录因子、钙离子信号转导、ROS信号转导、植物激素信号转导以及次生代谢等途径中的关键基因,进行了基因表达量的可视化,并选取其中12条重要候选基因进行了荧光定量验证。根据各基因的功能以及表达量变化构建了两种热带睡莲响应低温胁迫分子调控模型,筛选出参与响应低温胁迫分子调控过程中的重要基因NlZAT12。4.为了在睡莲中瞬时转化验证基因的功能,我们构建了基于番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)的睡莲瞬时转化体系,具体方法为:以IL60-1/PIR-X的一系列相关过表达或干扰载体,通过注射器穿刺叶片下表皮的叶脉,将重组质粒混合液注入叶片内,均可观察到其在叶片中流动。转化后培养1周,在IL60-1/PIR-GFP体系转化的睡莲叶片中观察到绿色荧光;在IR-Nc PDS-RI体系转化的叶片上出现失绿现象。由此证明该瞬时转化体系可以在睡莲中稳定发挥作用。5.为进一步验证NlZAT12对睡莲响应低温胁迫调控机制中发挥的作用,本试验构建了p FAST-R05-NlZAT12过表达载体和IR-NlZAT12-RI干扰载体,分别在拟南芥中进行过表达和埃及白睡莲中进行VIGS干扰,对NlZAT12基因的功能进行验证。结果表明:异源过表达拟南芥NlZAT12能够提高植株的耐寒性,而在埃及白睡莲中干扰NlZAT12会导致叶片对低温胁迫更加敏感,受损害程度加深。由此说明,NlZAT12在响应低温胁迫调控中起到重要作用。

关键词：热带睡莲低温胁迫 RNA-Seq NlZAT12 VIGS

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自然低温下7种热带睡莲的耐寒性评价

江西农业学报 2022年第5期34卷 46-52页

作者：程哲王彦杰吕存红金奇江杨梅花王雪莲叶春秀徐迎春南京农业大学园艺学院/农业农村部景观农业重点实验室/农业农村部花卉生物学与种质创制重点实验室/国家林业与草原局华东地区花卉生物学重点实验室江苏南京210095 三亚南京农业大学研究院海南三亚572025 浙江伟达园林工程有限公司浙江杭州311201 石河子大学农学院新疆石河子832099 新疆农业大学林学院新疆乌鲁木齐830052

为了解热带睡莲品种间的耐寒性差异,筛选出耐寒品种用作抗性育种亲本以及为区域化种植作参考,以杭州萧山地区所种植的7个热带睡莲品种为供试材料,通过观测10月底至12月初各睡莲品种叶片的冷害胁迫指数、落叶率、落花率及叶色的变化,分... 详细信息

为了解热带睡莲品种间的耐寒性差异,筛选出耐寒品种用作抗性育种亲本以及为区域化种植作参考,以杭州萧山地区所种植的7个热带睡莲品种为供试材料,通过观测10月底至12月初各睡莲品种叶片的冷害胁迫指数、落叶率、落花率及叶色的变化,分析其受冷害情况,并判断其耐寒性。结果表明:埃及白的花、叶冷害表现的综合指标最低,说明其耐寒性最强;蒂娜和蓝女神的落叶率和冷害胁迫指数较高,说明其耐寒性较差,而鲁比、黑美人、甘娜各指标处于中位,说明这3个品种的耐寒性居中。7种热带睡莲耐寒性等级由大到小依次为:埃及白>黑美人>甘娜>伊斯兰达、鲁比>蓝女神>蒂娜。

关键词：热带睡莲耐寒性冷害胁迫指数

热带睡莲精油的超临界CO2萃取优化及其成分GC-MS分析

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食品研究与开发 2020年第7期41卷 188-195页

作者：黄秋伟毛立彦龙凌云唐毓玮广西壮族自治区亚热带作物研究所广西南宁530001

以热带睡莲精油得率为考察指标,通过单因素试验和正交试验对热带睡莲精油的超临界CO2萃取工艺进行优化。采用气相色谱-质谱联用技术(gas chromatgraphy-mass spectrometry,GC-MS)分析萃取精油中的挥发性组分。优化试验结果表明,超临界CO... 详细信息

以热带睡莲精油得率为考察指标,通过单因素试验和正交试验对热带睡莲精油的超临界CO2萃取工艺进行优化。采用气相色谱-质谱联用技术(gas chromatgraphy-mass spectrometry,GC-MS)分析萃取精油中的挥发性组分。优化试验结果表明,超临界CO2萃取热带睡莲精油的最优工艺条件为:萃取压力27.5 MPa,萃取温度45℃,循环萃取时间120 min,此时的精油得率为1.92%。精油挥发性成分分析结果表明:从萃取所得的睡莲精油中共鉴定出42种挥发性成分,其中含量超过5%的优势成分有5种,这些成分包括6,9-十七碳二烯(含量为25.406%)、十五烷(含量为22.010%)、苄基醇(含量为11.011%)、8-十七碳烯(含量为9.916%)和金合欢烯(含量为8.601%)。

关键词：热带睡莲精油超临界CO2萃取成分分析挥发成分

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热带睡莲地下茎越冬贮藏试验

西北林学院学报 2008年第4期23卷 89-92页

作者：李淑娟原雅玲西安植物园陕西西安710061

通过对不同休眠状态的热带睡莲(Nymphaea)地下茎,在不同消毒处理和不同的藏沙湿度下进行了越冬沙藏试验。结果显示:在西安地区,沙藏是一种简单、高效的热带睡莲地下茎贮藏方式,贮藏成活率可达95%以上,贮藏用沙和地下茎无需消毒处理,置于... 详细信息

通过对不同休眠状态的热带睡莲(Nymphaea)地下茎,在不同消毒处理和不同的藏沙湿度下进行了越冬沙藏试验。结果显示:在西安地区,沙藏是一种简单、高效的热带睡莲地下茎贮藏方式,贮藏成活率可达95%以上,贮藏用沙和地下茎无需消毒处理,置于9~17℃黑暗处,藏沙湿度以40%~80%为宜。

关键词：热带睡莲地下茎越冬贮藏

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热带睡莲品种资源的耐寒性评价

热带睡莲品种资源的耐寒性评价

作者：程哲南京农业大学

学位级别：硕士

热带睡莲为睡莲科(Nymphaeaceae)睡莲属(Nymphaea L.)[1]植物中广泛分布于热带地区的类群的统称,是世界著名的观赏花卉,其花色艳丽、花型多样、香味浓郁、花期长,具有很高的观赏价值,在园林水景中应用十分广泛;同时还具有较高的药用价... 详细信息

热带睡莲为睡莲科(Nymphaeaceae)睡莲属(Nymphaea L.)[1]植物中广泛分布于热带地区的类群的统称,是世界著名的观赏花卉,其花色艳丽、花型多样、香味浓郁、花期长,具有很高的观赏价值,在园林水景中应用十分广泛;同时还具有较高的药用价值和经济价值;自引入我国以来,在全国各地得到了迅速的推广应用,市场开发前景广阔。但是大多数热带睡莲在气温低于0℃时不易存活,在长江流域和北方地区露地越冬困难。由于缺乏对热带睡莲耐寒性的系统研究,导致对其越冬所需的温度并不了解,通常生产上需利用加温温室保护其越冬及进行种苗的繁育,消耗了大量的能源,造成了浪费。为此,十分有必要对热带睡莲主栽品种进行耐寒性的科学评价,以确定其安全越冬的温度,为保护越冬提供科学依据,并指导其引种。另一方面,筛选出耐寒性强的热带睡莲种质,也可为耐寒型热带睡莲的种质创新提供重要材料。本研究以50个热带睡莲种质资源为研究对象,对其离体叶片进行人工低温梯度处理,通过测定相对电导率计算半致死温度(LT50),并测定丙二醛(MDA),可溶性糖(SS),游离脯氨酸(Pro)含量,SOD酶活性等生理生化指标,通过对数据进行显著性、相关性以及聚类分析等综合分析,建立热带睡莲耐寒性评价体系;另外,观察部分热带睡莲种质在自然低温下的表观形态反应,分析其耐寒性强弱,以验证人工低温处理的试验结果,最终得出不同热带睡莲品种的耐寒性差异,为其保护越冬提供技术支持,对于热带睡莲的栽培推广具有重要的实用价值。主要研究结果如下:1 人工低温下不同热带睡莲品种的生理反应利用低温循环仪对50种热带睡莲的离体叶片进行4℃,0℃,-6℃,-12℃4个梯度的低温处理,每梯度保持1.5h,分别测定相对电导率计算半致死温度LT50,并测定MDA,可溶性糖,游离脯氨酸含量,SOD酶活性的变化。研究发现,在整个降温过程中,各品种的相对电导率数值均随着温度的降低而升高。其中耐寒性差的品种会在初始低温时达到高水平,随后小幅度上升,在-12℃达到峰值。而耐寒性高的品种初始低温时数值不高,在后续降温时大幅度上升,最后达到峰值。此外,耐寒性差的品种LT50数值较高,反之则数值低。在整个降温过程中,耐寒性不同的品种的MDA含量的变化趋势与变化幅度均不同。耐寒性差的品种在初始低温时就已达到峰值,继续降温后由于膜透性已受到不可逆的伤害,所以MDA含量持续下降;而耐寒性强的品种的MDA含量则随温度降低呈现出先升后降的趋势。其中耐寒性较强的品种MDA含量的变化幅度要小于耐寒性的品种。耐寒性不同的品种的可溶性糖含量的变化趋势与变化幅度也不同。其中耐寒性差的品种整体水平高,但随着胁迫的加深,膜结构损伤,可溶性含量持续下降。而耐寒性强的品种在降温过程中呈现出小幅度上升后下降的趋势或无明显变化,说明这类品种在胁迫前期就已经积累了可以应对低温的可溶性糖水平,所以降温期间差异不显著。从游离脯氨酸含量变化来看,在整个降温过程中呈现出先升后降的趋势。脯氨酸水平与热带睡莲的耐寒性并不存在明显的关联性。脯氨酸数值高的耐寒性不一定强。但是脯氨酸的变化幅度与耐寒性相关,变化幅度大的越容易难抵抗低温。从SOD酶活性变化来看,在整个降温过程中,SOD酶活性均呈现下降趋势,但耐寒性不同的品种变化的时期以及幅度不同。耐寒性差的品种开始降温时SOD酶活性最高,随后持续下降,而耐寒性强的品种的前阶段表现出适应性,御寒系统启动,SOD酶活性上升,等达到耐寒极限时SOD酶活性下降。此外,变化幅度大的品种耐寒性要低于变化不显著的品种。2不同温度梯度下50种热带睡莲的相关性分析相关性结果表明,LT50、MDA和可溶性糖以及游离脯氨酸含量存在着极显著的正相关关系,与SOD酶活性极显著负相关。其中SOD酶活性、MDA含量、可溶性糖含量以及LT50与热带睡莲的耐寒性关系相对密切,可用作检测热带睡莲耐寒性的重要指标。3热带睡莲耐寒性多指标综合评价体系对筛选出的LT50、SOD酶活性、MDA含量、可溶性糖含量等4个评价耐寒性的重要指标进行聚类分析,结果表明:热带睡莲按照耐寒能力的大小可分为4类:不耐寒型、弱耐寒型、中等耐寒型和高耐寒型。其中不耐寒型6种,包括:‘粉黛’,‘公牛眼’,‘蓝女神’,‘圣路易斯金’,印度红,‘潘燮’;弱耐寒型14种,包括:‘艾利克斯’,‘安妮艾米特’,‘澳洲IM紫’,‘芭芭拉’,‘丹泉石’,‘蒂娜’,‘粉红烈鸟’,‘狐火’,‘迈阿密玫瑰’,‘瑞秋’,‘泰国之星’,‘仙馔’,‘小花’,‘雪崩’;中等耐寒型15种,包括:‘澳洲蓝巨’,‘保罗蓝’,‘贝蒂楼’,‘查尔斯托马斯’,‘粉钻’,‘红蟹爪’,‘黄金国’,‘康弘’,‘蓝金神蟹人’,‘帕拉米’,‘日冕红’,‘苏瓦娜’,‘泰国国王’,‘月光’,‘蓝星’;高耐寒型15种,包括:埃及白,‘白蓝星’,‘盖瑞’,‘甘娜

关键词：热带睡莲耐寒性多指标综合评价 LT50 生理反应

热带睡莲营养成分分析及睡莲精油生物活性评价

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热带睡莲营养成分分析及睡莲精油生物活性评价

作者：范杨杨海南大学

学位级别：硕士

睡莲(Nymphaea L.),隶属睡莲科(Nymphaeaceae),睡莲分为热带睡莲和耐寒睡莲两个生态型,本研究以热带睡莲中的印度红睡莲(Nymphaea rubra *** Andrews)、埃及白睡莲(Nympheae lotus)、蓝鸟睡莲(Nymphaea’Blue Bird’)、粉睡莲为研究对象... 详细信息

睡莲(Nymphaea L.),隶属睡莲科(Nymphaeaceae),睡莲分为热带睡莲和耐寒睡莲两个生态型,本研究以热带睡莲中的印度红睡莲(Nymphaea rubra *** Andrews)、埃及白睡莲(Nympheae lotus)、蓝鸟睡莲(Nymphaea’Blue Bird’)、粉睡莲为研究对象,通过对不同取样时期代谢物含量差异的分析,筛选出最佳取样时期,以便进行进一步实验研究。分别测量了四种热带睡莲花瓣和茎段的含水量、灰分、可溶性蛋白、粗脂肪、可溶性糖、维生素C、氨基酸种类和含量;通过超声辅助亚临界技术萃取红睡莲精油,GC-MS分析精油主要成分;检测热带红睡莲精油的抑菌性和抗氧化性,实验所用菌株为两种革兰氏阴性菌:大肠杆菌和铜绿假单胞菌,两种革兰氏阳性菌:金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌,以及两种真菌:酿酒酵母和黑曲霉,检测了热带红睡莲精油的DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、FRAP铁氧还原离子总抗氧化能力,并与相应浓度的V和BHT做对比;最后对睡莲精油进行高值化产品的研发,制备精油手工皂,具体研究结果如下:(1)通过差异代谢产物筛选,花期第二天开花时代谢产物中酚酸、黄酮类化合物、氨基酸及其衍生物以及脂质的种类和含量相对最高,因此我们后续的实验材料均选取花期第二天开花的植株。(2)四种热带睡莲含水量都很高,都在87%以上,其中白睡莲茎的含水量为95.93%;灰分含量最高的为红睡莲的茎,达到180.61 mg/g;可溶性糖含量中粉睡莲最高,为345.97 mg/g;脂肪含量最高的为蓝睡莲的花瓣,83.33 mg/g;维生素C含量最高的为白睡莲花瓣5.29 mg/100g;氨基酸的种类和含量中,睡莲花瓣要明显优于睡莲茎段,蓝睡莲和粉睡莲的花含有全部的17种氨基酸,其中粉睡莲花瓣的总氨基酸含量最高,达到193.86 mg/100g,蓝睡莲花瓣的必须氨基酸含量为45.07 mg/100g,在所有样品中比重最高;(3)采用超声强化亚临界萃取技术提取热带红睡莲精油,因其是一种新兴的提取方法,不需要高压,即可达到较高的提取率,通过GC-MS检测热带睡莲精油的主要成分,结果表明其中含有酚类、烯醛类、酯类、醇类等,因此表明热带睡莲精油具有抑菌性和抗氧化性。(4)热带红睡莲精油对常见菌种:大肠杆菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉、酿酒酵母,有较强的抑菌能力,通过热稳定性、紫外稳定性、酸碱稳定性实验,我们发现热带睡莲精油在30～60℃,紫外线处理10min～60 min,p H=4～9的范围内均具有抑菌能力且差异不显著。证明热带睡莲精油抑菌稳定性强;(5)热带红睡莲精油能有效清除DPPH和ABTS自由基,清除率随精油浓度的增大而增强,FRAP铁离子还原能力也符合这一规律。当精油浓度为2.0mg/m L时,热带睡莲精油DPPH自由基清除率为21.38%,ABTS自由基清除率为86.61%,FRAP值为65.16%,但其自由基清除能力以及总抗氧化能力均低于相应浓度的BHT和V;(6)进行热带睡莲精油进行高值化产品——抑菌型精油手工皂的研发,实验结果表明5 m L的热带睡莲精油,1 m L的艾叶提取物,2 m L的茶树精油均匀混合,加入维生素E 0.4 m L,椰子油1 m L,皂基84 g,所得复合精油对常见菌种有相当的抑制能力,所制得精油皂和市售抑菌皂相比有一定优势。

关键词：热带睡莲代谢组营养成分抑菌性抗氧化性精油手工皂

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4种热带睡莲营养成分对比分析

食品研究与开发 2019年第14期40卷 143-149页

作者：范杨杨岳焯阮音音周卫娟王健余文刚赵莹海南大学林学院海南省热带特色花木资源生物学重点实验室

以热带睡莲为研究对象,分别对其花瓣和茎的含水量、灰分、蛋白质、粗脂肪、可溶性糖、维生素C、氨基酸种类和含量进行测定。结果显示,4种热带睡莲花瓣和茎段的含水量都很丰富,可溶性糖含量较高,尤其粉睡莲茎可溶性糖含量最高,达到345.97... 详细信息

以热带睡莲为研究对象,分别对其花瓣和茎的含水量、灰分、蛋白质、粗脂肪、可溶性糖、维生素C、氨基酸种类和含量进行测定。结果显示,4种热带睡莲花瓣和茎段的含水量都很丰富,可溶性糖含量较高,尤其粉睡莲茎可溶性糖含量最高,达到345.97mg/g,脂肪和蛋白质均有检测出,并含有一定量的维生素C和多种氨基酸,其中粉睡莲花瓣的总氨基酸含量高达193.86mg/100g,蓝睡莲花瓣中必需氨基酸含量高达45.07mg/100g,均为种理想的菜用睡莲。通过综合比较分析,热带睡莲花瓣和茎均有一定的食用价值,可以在市场上进行推广。

关键词：热带睡莲营养成分比较灰分粗脂肪维生素C 氨基酸