蓝靛果忍冬抗氧化性能分析及组培体系建立

2014-11-15 21:32刘桂伶
江苏农业科学 2014年9期
关键词:愈伤组织组织培养外植体

摘要:从5个不同品种蓝靛果忍冬(Lonicera edulis Turcz.)果实中提取酚类物质,利用分光光度法进行抗氧化性能分析,并对抗氧化性综合指标最高的品种建立组织培养体系。结果表明,不同品种的蓝靛果忍冬果实中酚类物质对各种氧化自由基均有不同程度的清除能力,其中选育品种C0307抗氧化能力最强。取蓝靛果忍冬的枝条进行水培,长出的新芽作为外植体,根据芽的分化率确定诱导形成愈伤组织最佳培养基与激素配比为1/2MS+0.2 mg/L IBA+3.0 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA,芽分化率为85%。

关键词:蓝靛果忍冬;抗氧化性能;组织培养;酚类物质;愈伤组织;外植体

中图分类号: Q943.1文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)09-0160-02

收稿日期:2014-05-04

基金项目:公益性行业(农业)科研专项(编号:201103037)。

作者简介:刘桂伶(1990—),女,硕士,从事园林植物研究。E-mail:178571886@qq.com。

通信作者:闫绍鹏,博士,高级工程师,从事遗传育种研究。E-mail:ysp_4@126.com。蓝靛果忍冬(Lonicera edulis)别称蓝靛果、蓝果忍冬,是忍冬科忍冬属多年生落叶小灌木,主要分布在我国东北(吉林省长白山、黑龙江省大兴安岭东部山区以及内蒙古自治区)、华北、西北、西南(四川省)等地,此外,俄罗斯远东地区、日本及朝鲜北部等地也都有分布[1]。蓝靛果忍冬具有较强的抗寒能力,适应性好,生命力强,果实有很高的营养价值、保健价值,是天然抗氧化剂的良好资源[2]。本研究对不同品种蓝靛果忍冬果实的抗氧化性能进行分析,建立了其优良品种组织培养体系,以期为开发利用蓝靛果忍冬资源提供依据。

1材料与方法

1.1材料

2012年3月从黑龙江省农业科学院园艺分院浆果园采集了野生品种W0101以及选育品种C0102、C0305、C0307、C0407等5个蓝靛果忍冬品种的枝条及果实。

1.2方法

1.2.1蓝靛果忍冬果实抗氧化性能测定采用乙醇浸提法从5个蓝靛果品种的冻存果实中提取酚类物质,参照徐建国等的方法[3],采用水杨酸钠络合法测定羟自由基清除能力。参照Binsan等的方法[4],测定ABTS 自由基的清除能力。参照郭艳华等的方法[5],采用邻苯三酚自氧化法测定超氧阴离子清除能力。参照张建民等的方法[6],测定DPPH·的清除能力。羟自由基、ABTS 自由基、超氧阴离子自由基、DPPH·清除率计算公式如下:

C=[1-(D1-D2)/D0]×100%。(1)

式中:C为自由基清除率;D0为未加果实酚类物质提取液的吸光度;D1为加入果实酚类物质提取液的吸光度;D2为空白试剂的吸光度。每个试样重复3次,取平均值。

1.2.2外植体的选择及材料灭菌选取抗氧化性能较强的蓝靛果忍冬选育品种C0307为材料建立组培体系。将蓝靛果忍冬C0307枝条插在水中培养,以萌发的嫩芽为外植体。将萌发芽用无菌水浸泡3~5 min,70%乙醇冲洗10 s,无菌水冲洗6次,0.1% HgCl2浸泡5 min,无菌水冲洗8~10次,用滤纸吸干多余水分。

1.2.3组织培养体系的建立

1.2.3.1诱导培养基的筛选将经过表面消毒的外植体分别接种到MS、1/2MS、WPM培养基上,用于诱导分化愈伤组织及继代培养[7]。在培养基中分别添加不同浓度的6-BA、NAA、IBA(表1),每处理重复3次,每次重复接种30瓶,30 d后统计各处理蓝靛果忍冬芽的分化率,并观察生长情况。

1.2.3.2生根培养以WPM+NAA 0.5 mg/L为蓝靛果忍冬的生根培养基,移栽前将试管苗放于温室中,打开瓶口,逐渐降低温度,并逐渐增加光强,随后移栽。

1.3数据统计

采用DPS7.05软件进行方差分析及多重比较。

2结果与分析

2.1蓝靛果忍冬果实抗氧化性能

具有氧化性自由基的物质在特定波长处有最大吸收峰,多酚类物质可以清除自由基,从而使其在特定波长处的吸光度发生变化。因此,可以通过测定吸光度来反映多酚类物质对自由基的清除能力,进而测定蓝靛果忍冬果实中酚类物质的抗氧化能力。从表2可以看出,不同品种的蓝靛果忍冬果实中的酚类物质均能一定程度上削弱邻苯三酚的自氧化,对超氧阴离子都有一定的清除作用,其中野生型品种W0101、选育品种C0370对超氧阴离子清除能力较强,清除率分别达到37.14%、31.48%。选育品种C0307、野生型品种W0101对羟自由基清除能力也较强,清除率分别为44.44%、3907% 。野生型品种W0101、选育品种C0307对 DPPH· 清除能力较强,清除率均达到50%以上;选育品种C0102对DPPH·清除能力次之;选育品种0305对DPPH·清除能力最弱。将蓝靛果忍冬冻存果实酚类物质提取液加入DPPH·溶液中,DPPH·混合液的颜色逐渐变浅,颜色越浅意味着对DPPH·清除能力越强。ABTS 是抗氧化试验中常用的自由基,不同品种蓝靛果忍冬冻存果实酚类物质提取液对ABTS自由基的抑制作用均在50%左右,选育品种C0305、C0307对ABTS自由基清除能力较强,清除率分别为51.77%、5036%。

2.2蓝靛果忍冬组培体系建立

2.2.1基本培养基及激素配比对于外植体诱导分化的影响由表3可知,在其他组分条件相同、培养基条件不同的情况下,4~6组分化率大于1~3、7~9组,说明1/2 MS培养基比MS培养基、WPM培养基诱导分化形成愈伤组织效果好。在培养基一致情况下,5组的分化率最高,达85%,增殖倍数为7.8倍,表明1/2MS+0.2 mg/L IBA+30 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA诱导分化形成愈伤组织效果好,确定此为最佳诱导分化的培养基与激素配比。

2.2.2生根培养当苗高1.5~2.0 cm时,切取单芽分别转接于生根培养基进行培养,培养20 d左右开始长出浅绿色的根,生根率达95%以上,说明控制蓝靛果忍冬试管苗生根的主要因素是 NAA,且NAA浓度为 0.5 mg/L时,植株生根状况最好。由于根粗壮、生根数少,生根状况好的苗木较易成活,因此选择培养基1/2MS+NAA 0.5 mg/L为蓝靛果忍冬的生根培养基。图1为选育品种C0307蓝靛果忍冬的组培体系建立过程。

3结论与讨论

不同品种的蓝靛果忍冬果实中酚类物质对各种自由基的清除能力不同。野生型品种W0101、选育品种C0370对超氧阴离子清除能力较强,清除率分别达到37.14%、31.48%。选育品种C0307、野生型品种W0101对羟自由基清除能力也较强,清除率分别为44.44%、39.07% 。野生型品种W0101、选育品种C0307对DPPH·清除能力较强,清除率均达到50%以上;选育品种C0102对DPPH·清除能力次之;选育品种0305对DPPH·清除能力最弱。综合以上各项指标,确定选择选育品种C0307进行蓝靛果忍冬组培体系建立。根据芽分化率确定诱导形成愈伤组织最佳培养基与激素配比为1/2MS+0.2 mg/L IBA+3.0 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA,芽分化率为85%。用1/2MS+0.5 mg/L NAA作为蓝靛果忍冬的生根培养基,生根效果较好。

参考文献:

[1]周以良,董世林,聂绍荃. 黑龙江树木志[M]. 哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1986:525.

[2]Wang H C,Prior R L. Total antioxidant capacity of fruits[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,1996,44(3):701-705.

[3]徐建国,胡青平. 决明子水提物体外清除自由基活性的研究[J]. 食品科学,2006,27(6):73-76.

[4]Binsan W,Benjakul S,Visessanguan W,et al. Antioxidative activity of Mungoong,an extract paste,from the cephalothorax of white shrimp (Litopenaeus vannamei)[J]. Food Chemistry,2008,106(1):185-193.

[5]郭艳华,胡思前. 荸荠皮提取物的抗氧化活性研究[J]. 食品与发酵工业,2007,33(10):128-130.

[6]张建民,肖小年,易醒,等. 车前草可溶性膳食纤维的提取及其对自由基清除能力的研究[J]. 天然产物研究与开发,2007,19(4):667-670.

[7]李桂君,李艳霞,卢慧颖,等. 俄罗斯耐寒蓝靛果忍冬组织培养技术研究[J]. 林业科技,2012,37(4):4-6.姚岚,周军,崔怀飞. 沙家浜湿地公园景观规划设计分析[J]. 江苏农业科学,2014,42(9):162-167.

2.2.2生根培养当苗高1.5~2.0 cm时,切取单芽分别转接于生根培养基进行培养,培养20 d左右开始长出浅绿色的根,生根率达95%以上,说明控制蓝靛果忍冬试管苗生根的主要因素是 NAA,且NAA浓度为 0.5 mg/L时,植株生根状况最好。由于根粗壮、生根数少,生根状况好的苗木较易成活,因此选择培养基1/2MS+NAA 0.5 mg/L为蓝靛果忍冬的生根培养基。图1为选育品种C0307蓝靛果忍冬的组培体系建立过程。

3结论与讨论

不同品种的蓝靛果忍冬果实中酚类物质对各种自由基的清除能力不同。野生型品种W0101、选育品种C0370对超氧阴离子清除能力较强,清除率分别达到37.14%、31.48%。选育品种C0307、野生型品种W0101对羟自由基清除能力也较强,清除率分别为44.44%、39.07% 。野生型品种W0101、选育品种C0307对DPPH·清除能力较强,清除率均达到50%以上;选育品种C0102对DPPH·清除能力次之;选育品种0305对DPPH·清除能力最弱。综合以上各项指标,确定选择选育品种C0307进行蓝靛果忍冬组培体系建立。根据芽分化率确定诱导形成愈伤组织最佳培养基与激素配比为1/2MS+0.2 mg/L IBA+3.0 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA,芽分化率为85%。用1/2MS+0.5 mg/L NAA作为蓝靛果忍冬的生根培养基,生根效果较好。

参考文献:

[1]周以良,董世林,聂绍荃. 黑龙江树木志[M]. 哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1986:525.

[2]Wang H C,Prior R L. Total antioxidant capacity of fruits[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,1996,44(3):701-705.

[3]徐建国,胡青平. 决明子水提物体外清除自由基活性的研究[J]. 食品科学,2006,27(6):73-76.

[4]Binsan W,Benjakul S,Visessanguan W,et al. Antioxidative activity of Mungoong,an extract paste,from the cephalothorax of white shrimp (Litopenaeus vannamei)[J]. Food Chemistry,2008,106(1):185-193.

[5]郭艳华,胡思前. 荸荠皮提取物的抗氧化活性研究[J]. 食品与发酵工业,2007,33(10):128-130.

[6]张建民,肖小年,易醒,等. 车前草可溶性膳食纤维的提取及其对自由基清除能力的研究[J]. 天然产物研究与开发,2007,19(4):667-670.

[7]李桂君,李艳霞,卢慧颖,等. 俄罗斯耐寒蓝靛果忍冬组织培养技术研究[J]. 林业科技,2012,37(4):4-6.姚岚,周军,崔怀飞. 沙家浜湿地公园景观规划设计分析[J]. 江苏农业科学,2014,42(9):162-167.

2.2.2生根培养当苗高1.5~2.0 cm时,切取单芽分别转接于生根培养基进行培养,培养20 d左右开始长出浅绿色的根,生根率达95%以上,说明控制蓝靛果忍冬试管苗生根的主要因素是 NAA,且NAA浓度为 0.5 mg/L时,植株生根状况最好。由于根粗壮、生根数少,生根状况好的苗木较易成活,因此选择培养基1/2MS+NAA 0.5 mg/L为蓝靛果忍冬的生根培养基。图1为选育品种C0307蓝靛果忍冬的组培体系建立过程。

3结论与讨论

不同品种的蓝靛果忍冬果实中酚类物质对各种自由基的清除能力不同。野生型品种W0101、选育品种C0370对超氧阴离子清除能力较强,清除率分别达到37.14%、31.48%。选育品种C0307、野生型品种W0101对羟自由基清除能力也较强,清除率分别为44.44%、39.07% 。野生型品种W0101、选育品种C0307对DPPH·清除能力较强,清除率均达到50%以上;选育品种C0102对DPPH·清除能力次之;选育品种0305对DPPH·清除能力最弱。综合以上各项指标,确定选择选育品种C0307进行蓝靛果忍冬组培体系建立。根据芽分化率确定诱导形成愈伤组织最佳培养基与激素配比为1/2MS+0.2 mg/L IBA+3.0 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA,芽分化率为85%。用1/2MS+0.5 mg/L NAA作为蓝靛果忍冬的生根培养基,生根效果较好。

参考文献:

[1]周以良,董世林,聂绍荃. 黑龙江树木志[M]. 哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1986:525.

[2]Wang H C,Prior R L. Total antioxidant capacity of fruits[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,1996,44(3):701-705.

[3]徐建国,胡青平. 决明子水提物体外清除自由基活性的研究[J]. 食品科学,2006,27(6):73-76.

[4]Binsan W,Benjakul S,Visessanguan W,et al. Antioxidative activity of Mungoong,an extract paste,from the cephalothorax of white shrimp (Litopenaeus vannamei)[J]. Food Chemistry,2008,106(1):185-193.

[5]郭艳华,胡思前. 荸荠皮提取物的抗氧化活性研究[J]. 食品与发酵工业,2007,33(10):128-130.

[6]张建民,肖小年,易醒,等. 车前草可溶性膳食纤维的提取及其对自由基清除能力的研究[J]. 天然产物研究与开发,2007,19(4):667-670.

[7]李桂君,李艳霞,卢慧颖,等. 俄罗斯耐寒蓝靛果忍冬组织培养技术研究[J]. 林业科技,2012,37(4):4-6.姚岚,周军,崔怀飞. 沙家浜湿地公园景观规划设计分析[J]. 江苏农业科学,2014,42(9):162-167.

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