蓝果忍冬(Lonicera caerulea L.)主要生理活性物质和挥发性化合物成分鉴定及遗传多样性研究

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本实验于2011-2014年在东北农业大学蓝果忍冬(Lonicera cearulea Linn.)种质资源圃和北京电子科技职业学院生物工程学院进行。以资源圃中的48株种质资源为试材,探讨了不同种、亚种和品种果实多酚类化合物、黄酮类化合物、总花色苷等生物活性物质的含量及遗传变异;选择有代表的种和亚种的14株果实,鉴定了果实中挥发性化合物的成分,并探讨了不同单株间的变异情况,以期为评价不同蓝果忍冬种质资源的生理活性物质提供科学数据,为选育高生理活性物质的加工专用品种提供亲本选择,为蓝果忍冬的综合开发利用提供科学依据。主要结果如下:1、不同蓝果忍冬种质资源的多酚类化合物、黄酮类化合物、总花色苷等生理活性物质含量差异较大,呈现出明显的多样性;总体平均值分别为3632.96mg/lOOg FW、1029.46mg/lOOg FW、520.51mg/lOOg FW;就含量变异范围而言,多酚类化合物为1988.75~4968.67mg/100gFW,黄酮类化合物为681.28~1985.17mg/100gFW,总花色苷266.35~935.22mg/100gFW,就变异系数而言,三种生理活性物质分别为23.59%、28.71%、33.87%;就单种生理活性物质的含量而言,HSY-17的多酚类化合物、黄酮类化合物和总花色苷含量最高。2、引自不同地区的野生蓝靛果在同一产地,其果实的生理活性物质含量同样具有丰富的遗传多样性,其中引自长白山地区的蓝靛果忍冬生理活性物质含量的遗传变异最丰富,其多酚类化合物、黄酮类化合物、总花色苷含量范围分别为1988.75mg/100g~4968.67mg/100g、673.76mg/100g~1985.17mg/100g、266.35mg/100g~953.22mg/100g,变异系数分别为27.17%、26.82%、29.93%。3、在所有的野生蓝靛果忍冬中,引白海参崴地区的蓝靛果生理活性物质普遍偏高,其中HSY-17的多酚类化合物、黄酮类化合物、总花色苷含量最高,分别为4968.67、1985.17、953.22(mg/100gFW)。在选育生理活性物质含量高的新品种时,可优先考虑HSY-17。4、在所用的14个蓝果忍冬单株中共检测出500种挥发性化合物,单株间挥发性化合物的总种类数及总含量的变异系数分别为5.02%和2.01%;各类挥发性化合物的含量及种类数在单株间差异较大,变异系数分别为19.57%-102.05%和26.35%-271.89%。5、14个蓝果忍冬样品中共发现11种共有挥发性化合物,分别为a-松油醇、芳樟醇、壬醛、己醛、苯甲醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、萘、丁羟甲苯、十四烷、十五烷、十六烷,其含量的变异系数为27.00%-73.72%;相对含量在3%以上的20种主要挥发性化合物含量的变异系数为27.00%-153.85%,且有/无分离比率形式多样,这些均表明蓝果忍冬挥发性化合物遗传多样性十分丰富。6、每个品种的蓝果忍冬都有其独有的挥发性成分,如05-16中的己酸-2-丙烯酯、阿尔泰忍冬中独有的月桂酸乙酯、蓓蕾独有的δ壬内酯等等。这表明由于品种或中类的差异,蓝果忍冬的挥发性成分也表现出明显的差异。7、进一步对野生蓝靛果忍冬的挥发性化合物遗传多样性分析表明,其各类挥发性化合物种类数及含量的变异系数分别为12.75%~77.46%和29.47%-188.16%;17种共有挥发性化合物除了所有蓝果忍冬均有的挥发性化合物,还有α-4-三甲基-3-环己烯-1-乙醛、2-庚烯醛、3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛、1,2-二氢-1,4,6-三甲基萘、1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-苯,其变异丰富,变异系数为31.14%-82.06%,这些均表明野生蓝靛果忍冬遗传多样性同样十分丰富。8、分析了杂交品种蓓蕾与其亲本勘察加忍冬、阿尔泰忍冬以及蓓蕾和勘察加忍冬的回交品种05-16的挥发性化合物相似系数,并对杂交品种所保留其亲本的挥发性化合物及其独有的挥发性化合物进行分析,可以看出杂交品种除保留了亲本的部分挥发性化合物,同时也有各自独有的挥发性化合物。如蓓蕾保留了勘察加忍冬中具有新鲜草叶香的叶醇、苹果-梨香气的己酸叶醇酯、强烈的香蕉香气息的乙酸叶醇酯、具有木兰香气的香叶基丙酮等,同时产生了独有的挥发性化合物,如清灵、微带果香的乙酸乙酯、具有似苹果和青草香气及甜味的顺式-3-己烯异戊酸酯、具有甜果香味的丁酸己酯等。
摘要第8-10页
Abstract第10-11页
1 引言第12-22页
    1.1 蓝果忍冬的概述第12页
    1.2 蓝果忍冬果实品质的研究第12-13页
        1.2.1 蓝果忍冬果实的营养价值第12-13页
        1.2.2 蓝果忍冬果实的药用价值第13页
    1.3 蓝果忍冬多酚类化合物的研究进展第13-14页
        1.3.1 多酚类化物概合述第13页
        1.3.2 多酚类化合物的生物活性第13-14页
        1.3.3 蓝果忍冬多酚类化合物的研究进展第14页
    1.4 蓝果忍冬黄酮类化合物的研究进展第14-15页
        1.4.1 黄酮类化合物概述第14页
        1.4.2 黄酮类化合物的生物活性第14-15页
        1.4.3 蓝果忍冬黄酮类化合物的研究进展第15页
    1.5 蓝果忍冬花色苷的研究进展第15-17页
        1.5.1 花色苷的生物活性第15-16页
        1.5.2 蓝果忍冬花色苷分离鉴定研究现状第16-17页
    1.6 蓝果忍冬挥发性成分的研究进展第17-21页
        1.6.1 挥发性成分提取方法的研究进展第17-19页
        1.6.2 气相色谱与质谱联用技术在分析挥发性成分方面的应用第19页
        1.6.3 蓝果忍冬挥发性成分的研究进展第19页
        1.6.4 影响小浆果挥发性成分构成的因素第19-21页
    1.7 目的意义第21-22页
2 材料与方法第22-26页
    2.1 实验材料第22页
    2.2 试验主要内容及方法第22-26页
        2.2.1 蓝果忍冬生理活性物质的提取第22页
        2.2.2 蓝果忍冬多酚类化合物含量的测定第22-23页
        2.2.3 蓝果忍冬黄酮类化合物含量的测定第23-24页
        2.2.4 蓝果忍冬总花色苷含量的测定第24-25页
        2.2.5 蓝果忍冬挥发性化合物的分析第25-26页
3 结果与分析第26-42页
    3.1 蓝果忍冬多酚类化合物含量的遗传多样性第26-31页
        3.1.1 蓝果忍冬多酚类化合物含量的遗传多样性第26-31页
        3.1.2 野生蓝靛果忍冬多酚类化合物含量的遗传多样性第31页
    3.2 蓝果忍冬黄酮类化合物含量的遗传多样性第31-32页
        3.2.1 蓝果忍冬黄酮类化合物含量的遗传多样性第31-32页
        3.2.2 野生蓝靛果忍冬黄酮类化合物含量的遗传多样性第32页
    3.3 蓝果忍冬总花色苷含量的遗传多样性第32-34页
        3.3.1 蓝果忍冬总花色苷含量的遗传多样性第32-33页
        3.3.2 蓝靛果忍冬总花色苷含量的遗传多样性第33-34页
    3.4 蓝果忍冬挥发性化合物组分的遗传变异及遗传多样性第34-38页
        3.4.1 蓝果忍冬挥发性化合物种类的遗传多样性第34页
        3.4.2 蓝果忍冬各类挥发性化合物种类数的遗传多样性第34-35页
        3.4.3 蓝果忍冬各类挥发性化合物含量的遗传多样性第35-36页
        3.4.4 蓝果忍冬共有挥发性化合物含量的遗传多样性第36-37页
        3.4.5 蓝果忍冬主要挥发性化合物含量的遗传多样性第37-38页
    3.5 野生蓝靛果忍冬挥发性化合物组分的遗传多样性第38-41页
        3.5.1 野生蓝敲果忍冬挥发性化合物种类的遗传多样性第38页
        3.5.2 野生蓝靛果忍冬各类挥发性化合物种类数的遗传多样性第38-39页
        3.5.3 野生蓝靛果忍冬各类挥发性化合物含量的遗传多样性第39-40页
        3.5.4 野生蓝靛果忍冬共有挥发性化合物含量的遗传多样性第40-41页
    3.6 杂交品种与其亲本间的挥发性化合物分析第41-42页
4 讨论第42-45页
    4.1 蓝果忍冬生理活性物质含量的遗传多样性第42页
    4.2 蓝靛果忍冬生理性物质含量的遗传多样性第42页
    4.3 蓝果忍冬挥发性化合物的遗传多样性第42-43页
    4.4 阿尔泰忍冬的苦涩感与其挥发性化合物之间的关系第43页
    4.5 蓝靛果忍冬挥发性化合物的遗传多样性第43-44页
    4.6 杂交品种与其亲本间的挥发性化合物分析第44-45页
5 结论第45-46页
致谢第46-47页
参考文献第47-54页
附录第54-63页
攻读硕士学位期间发表的学术论文第63页
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