西紅花生物學(xué)特性、離體快繁及質(zhì)量評價(jià)研究.pdf

1、西紅花(CrocussativusL.)為鳶尾科番紅花屬球莖類多年生草本植物,其干燥柱頭是一種名貴藥材,具有活血化瘀、調(diào)經(jīng)止痛等功效。近年研究表明,西紅花柱頭中含有藏紅花素、藏紅花酸和藏紅花醛等獨(dú)特成分,具有高效的抗腫瘤、防癌、抗氧化、抗誘變等多種藥理活性,對心腦血管疾病和神經(jīng)性疾病有預(yù)防和治療作用,且毒副作用低。但西紅花為三倍體不育植株,通過母球莖形成子球莖進(jìn)行無性繁殖,以傳統(tǒng)方式種植,球莖繁殖系數(shù)較低,并會產(chǎn)生嚴(yán)重的種球退化現(xiàn)象?；?/p>

2、柱產(chǎn)量低且采收勞動強(qiáng)度大、耗時(shí)費(fèi)工,價(jià)格昂貴,柱頭和球莖的產(chǎn)量都滿足不了市場需求。
　　本論文在對西紅花生長發(fā)育生物學(xué)特性研究的同時(shí),對西紅花離體快繁再生體系的構(gòu)建進(jìn)行了研究,并優(yōu)化了西紅花非藥用部位中活性成分的提取工藝和檢測其抗氧化活性,以期為解決西紅花資源短缺問題及資源的充分利用提供一定思路。本研究取得了如下主要結(jié)果:
　　(1)球莖主要營養(yǎng)物質(zhì)為淀粉,達(dá)到276.52 mg/g干樣品,其為球莖休眠及萌動開花提供了營養(yǎng)來

3、源。葉面積與球莖鮮重呈正相關(guān),且拱形增長并于12月底時(shí)趨于穩(wěn)定。子球莖自2月初至3月底開始迅速膨大,大球莖生成的小球莖具有更長的直徑和高度,重量也更重。因此,母球莖足夠大才能形成較大子球莖。另外,球莖重量也與葉片數(shù)量和開花數(shù)呈正相關(guān),與西紅花柱頭產(chǎn)量成正比。西紅花開花期為10月下旬至11月上旬,約20天,開花期間光照和濕度對其影響很大,濕度過大會造成萎花,光照過強(qiáng)會使花芽徒長,都會影響產(chǎn)量。花瓣含水率接近一半,柱頭含水率為23.7％,因

4、此開花期應(yīng)有適宜的空氣濕度,滿足開花對水分的需求。
　　(2)西紅花球莖的離體快繁是解決球莖資源短缺的有效途徑,如何縮短組培周期,同時(shí)增加試管球莖的重量是本研究的重要內(nèi)容。結(jié)果表明:愈傷組織誘導(dǎo)階段,以球莖切塊作為外植體,將其浸泡在75%乙醇中1min,無菌水洗凈后,再浸泡于5%HgCl2中15min,無菌水清洗4~5次,以MS+0.2 mg/L2,4-D+3 mg/L6-BA+300 mg/L水解酪蛋白+20 g/L蔗糖+10%

5、香蕉泥作為愈傷組織誘導(dǎo)的基本培養(yǎng)基,在25±1℃黑暗條件下培養(yǎng),能顯著縮短愈傷組織誘導(dǎo)時(shí)間,在培養(yǎng)11d左右就能獲得73.3%的誘導(dǎo)率,愈傷組織生長良好,呈致密淡黃色或乳白色狀。選擇MS+3 mg/L NAA+0.5 mg/L6-BA作為叢芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基,23±1℃和12h/d光照條件下培養(yǎng),叢生芽誘導(dǎo)率達(dá)到86.7±2.7%。采用MS+0.5 mg/L NAA+2 mg/L6-BA作為西紅花叢生芽增殖培養(yǎng)基,增殖倍數(shù)能達(dá)到4.57±0.

6、33。為縮短試管球莖誘導(dǎo)時(shí)間和提高試管球莖重量,在1/2MS+5 mg/L NAA+5 mg/L6-BA+0.5 g/L AC+400 mg/L水解酪蛋白+30 g/L蔗糖濃度+20%香蕉泥培養(yǎng)基上,23±1℃和12h/d光照條件下培養(yǎng),5周內(nèi)能獲得76.7±1.8%的球莖誘導(dǎo)率,且球莖均重達(dá)到0.57±0.07g。1/2MS+400 mg/L水解酪蛋白+0.5 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA+20%香蕉泥為適宜西紅花球莖生

7、根誘導(dǎo)的培養(yǎng)基。選擇園土:泥炭:蛭石:有機(jī)肥配比為2:2:1:0.1的基質(zhì)作為西紅花試管球莖移栽基質(zhì),試管球莖存活率達(dá)到67.5±2.5%,且生長良好。
　　(3)采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化了西紅花花瓣中多糖、黃酮和多酚等活性成分的提取工藝,并對其抗氧化活性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:在提取溫度80℃,提取時(shí)間1.4h,液料比40 ml/g條件下,多糖得率為1.902±0.093%(n=3)?；ò曛悬S酮的優(yōu)化提取條件為:乙醇濃度40%、液料比6

8、5 ml/g、提取時(shí)間2.5h和提取溫度80℃,在此條件下黃酮含量為15.3±0.5 mg蘆丁當(dāng)量/g干樣品。最優(yōu)多酚提取條件為:乙醇濃度63%、液料比55 ml/g、提取時(shí)間1.5h和提取溫度78℃,獲得的多酚含量為75.1±0.3 mg沒食子酸當(dāng)量/g干樣品。多糖、黃酮和多酚都表現(xiàn)出了明顯的DPPH自由基清除活性,黃酮和多酚也表現(xiàn)出明顯的ABTS自由基清除活性和鐵離子還原能力,且黃酮的抗氧化活性比多酚更強(qiáng)。將西紅花非藥用部位的乙醇浸