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大麦籽粒生育酚含量的基因型和环境变异研究及黄酮提取工艺优化

作　者: 王仙
导　师: 曹连莆；齐军仓
学　校: 石河子大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 生育酚基因型环境大麦
分类号: S512.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

生育酚是维持人体正常代谢的必需维生素,对人体防衰老、抗病等方面有显著的作用。黄酮类化合物是一类重要的植物次级代谢产物,在植物、动物和人类中均发挥重要作用。大麦籽粒中含有生育酚、黄酮类化合物、多酚类化合物等多种具有保健功能的活性成分。为了解栽培措施以及基因型与环境变异对大麦籽粒生育酚的影响和探讨大麦生育酚含量的数量遗传规律,采用超声提取和高效液相色谱法测定了大麦籽粒生育酚的含量,分析了α、β、γ、δ和总生育酚含量的基因型和环境变异、对主要栽培措施的反应及其数量遗传规律。此外,为探究提取大麦籽粒总黄酮的最佳工艺条件,本论文还对其提取工艺进行了优化研究。主要研究结果如下：1.大麦籽粒生育酚含量的基因型和环境变异测定了种植在3个自然生态条件迥异的环境条件下的7个二棱春大麦品种籽粒的生育酚含量。结果表明：各生育酚含量在基因型间、环境间及基因型和环境互作间差异均达到极显著水平。α、γ、δ和总生育酚含量的基因型效应大于环境效应,β-生育酚含量的环境效应大于基因型效应。2.栽培措施对大麦籽粒生育酚含量的影响本试验采用裂区设计,测定了不同的氮肥用量、氮肥施用时期、播期和灌水量下10个大麦品种的生育酚含量。结果表明：氮肥用量显著影响籽粒α、β、γ和总生育酚含量。随着氮肥用量增加,β、γ和总生育酚含量显著增加；α-生育酚含量也随着氮肥用量增加而增加,但增加不显著；而δ-生育酚含量随着氮肥用量增加而显著减少。品种对籽粒α、β、γ、δ和总生育酚含量的影响要比氮肥用量大。大麦拔节期施用氮肥与苗期和灌浆期施氮相比,会导致籽粒α、β、γ、δ和总生育酚含量的显著增加。品种对α、β、γ和总生育酚含量的影响要比氮肥施用时期大,而籽粒6-生育酚含量的差异主要是由氮肥施用时期的差异和品种共同引起的。不同播期之间,籽粒α、β、γ、δ和总生育酚含量差异均显著。播期推迟导致籽粒β、γ、δ和总生育酚含量显著降低。品种对籽粒α、β和δ生育酚含量的影响要比播期的影响大。不同灌水量之间,籽粒α、β、γ、δ和总生育酚含量差异均显著,干旱或过量灌溉会导致籽粒α、β、γ、δ和总生育酚含量的增加。品种对β和δ-生育酚含量的影响要比灌水量大,而籽粒α、γ和总生育酚含量的差异主要是由灌水量的差异和品种共同引起的。3.大麦籽粒生育酚含量的数量遗传选用δ个生育酚含量差异大的大麦品种配置6×6完全双列杂交组合研究大麦籽粒生育酚含量的数量遗传规律。结果表明：1109M055M在高生育酚含量的育种中是一个优良亲本。α-生育酚含量的遗传主要受显性效应控制；β、γ和δ-生育酚含量遗传方式主要以加性遗传为主。α、β、γ、δ和总生育酚的遗传力都达到了极显著水平。α、β、γ、δ和总生育酚含量的广义遗传力较大,α-生育酚的狭义遗传力较低。4.大麦籽粒总黄酮的超声辅助提取工艺的优化以脱脂大麦粉为原料,采用响应面分析法对超声辅助提取大麦籽粒总黄酮工艺中的乙醇浓度、液固比、超声时间、提取温度四个主要因素进行了优化。结果表明：乙醇浓度和超声时间是影响大麦籽粒总黄酮提取率的主要因素,该提取工艺的最佳条件为：乙醇浓度95%,液固比55mL/g,超声时间22min和提取温度50℃,在此条件下大麦籽粒总黄酮提取率的理论值可达0.80mg/g。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
前言  10-12
第一章文献综述  12-20
  1.1 母育酚的结构、理化性质、分布与生理功能  12-14
    1.1.1 母育酚的结构  12
    1.1.2 母育酚的理化性质  12
    1.1.3 母育酚的分布  12
    1.1.4 母育酚的生理功能  12-14
  1.2 母育酚和黄酮类化合物的生物合成途径  14-15
  1.3 母育酚的提取  15-16
    1.3.1 溶剂提取法  15
    1.3.2 分子蒸馏法  15
    1.3.3 超临界流体萃取  15-16
    1.3.4 超声波提取法  16
  1.4 母育酚的测定  16-17
    1.4.1 光谱法  16
    1.4.2 电化学分析法  16-17
    1.4.3 色谱法  17
  1.5 大麦籽粒母育酚研究进展  17-18
    1.5.1 大麦籽粒中母育酚的组成与分布  17-18
    1.5.2 大麦籽粒中母育酚的提取和测定  18
  1.6 大麦籽粒母育酚含量的基因型与环境变异研究  18
  1.7 研究展望  18-20
第二章大麦籽粒生育酚含量的基因型和环境变异研究  20-28
  2.1 材料与方法  20-23
    2.1.1 参试材料与试验设计  20-21
    2.1.2 药品与试剂  21
    2.1.3 仪器设备  21
    2.1.4 色谱条件  21
    2.1.5 分析方法  21-23
    2.1.6 实验数据的分析与处理  23
  2.2 结果与分析  23-26
    2.2.1 大麦籽粒生育酚含量的方差分析  23
    2.2.2 α-生育酚含量的基因型和环境变异  23
    2.2.3 β-生育酚含量的基因型和环境变异  23-24
    2.2.4 γ-生育酚含量的基因型和环境变异  24-25
    2.2.5 δ-育酚含量的基因型和环境变异  25-26
    2.2.6 总生育酚含量的基因型和环境变异  26
  2.3 讨论与结论  26-28
第三章栽培措施对大麦籽粒生育酚含量的影响  28-37
  3.1 材料与方法  28-29
    3.1.1 参试品种  28
    3.1.2 试验设计和处理  28-29
    3.1.3 取样  29
    3.1.4 生育酚提取和测定  29
    3.1.5 统计分析  29
  3.2 结果与分析  29-35
    3.2.1 氮肥用量对籽粒生育酚含量的影响  29-31
    3.2.2 氮肥施用时期对籽粒生育酚含量的影响  31-32
    3.2.3 播期对籽粒生育酚含量的影响  32-34
    3.2.4 灌水量对籽粒生育酚含量的影响  34-35
  3.3 讨论与结论  35-37
    3.3.1 氮肥用量对大麦籽粒生育酚含量的影响  35
    3.3.2 氮肥施用时期对大麦籽粒生育酚含量的影响  35
    3.3.3 播期对大麦籽粒生育酚含量的影响  35-36
    3.3.4 灌水量对大麦籽粒生育酚含量的影响  36-37
第四章大麦籽粒生育酚含量的数量遗传分析  37-44
  4.1 材料和方法  37
    4.1.1 试验材料  37
    4.1.2 生育酚的提取和测定  37
    4.1.3 统计分析  37
  4.2 结果与分析  37-43
    4.2.1 亲本及F_1的生育酚含量分析  37-38
    4.2.2 生育酚含量的配合力分析  38-40
    4.2.3 大麦籽粒生育酚含量遗传效应分析  40
    4.2.4 大麦籽粒生育酚含量的遗传相关分析  40-42
    4.2.5 遗传力和杂种优势分析  42-43
  4.3 讨论与结论  43-44
第五章大麦籽粒总黄酮超声辅助提取工艺的优化  44-52
  5.1 材料与方法  44-46
    5.1.1 材料、试剂与仪器  44
    5.1.2 方法  44-46
  5.2 结果与分析  46-51
    5.2.1 标准曲线的制定  46
    5.2.2 析因实验  46-47
    5.2.3 最速上升实验  47
    5.2.4 Box-Behnken实验  47-51
  5.3 结论与讨论  51-52
参考文献  52-58
致谢  58-59
作者简介  59-60
石河子大学硕士研究生学位论文导师评阅表  60

大麦籽粒生育酚含量的基因型和环境变异研究及黄酮提取工艺优化

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