黄瓜种子萌发中巨尾桉精油及主要化合物的影响研究

2024-11-05 00:00:00尹逊波
新农民 2024年28期

摘要:巨尾桉是一种生长迅速,分布广泛的常绿乔木。同时,巨尾桉精油还具有抑菌、抗氧化和抗癌等多种生理活性。结果表明,巨尾桉精油是一种极具发展潜力的精油。黄瓜作为重要的果菜类作物,其种子萌发过程中伴随着一系列的生理生化响应。这些生理生化响应在植物生长发育中发挥重要作用。植物种子萌发时,某些物质会对种子萌发及幼苗生长产生影响,进而影响作物的产量与品质。因此,开展巨桉油及其主要成分在种子萌发过程中的作用研究,对于开发巨桉油资源利用具有重要意义。因此,本文拟在前期工作基础上,以巨尾桉精油及其主要化学成分为切入点,开展巨尾桉精油及其主要化学成分在黄瓜种子萌发过程中的作用机制研究,以期为巨尾桉精油的开发利用提供理论基础。

关键词:巨尾桉;精油;化感作用;黄瓜;萌发

巨尾桉是一种分布广泛的热带树种,它的木材可以用来制造家具、建材和燃料等。同时,它还有很多用途,如木材加工、造纸、医药等。巨尾桉是我国重要的园林绿化植物,主要用于园林绿化、青山绿化和公路绿化。挥发油是植物生长发育的重要物质,可通过挥发、升华、氧化等途径释放到大气中,进而影响植物的生长与环境[1]。黄瓜是重要的蔬菜类水果,其种子萌发后可释放挥发油。这些精油可供植物利用,既能抵御病虫害,又能被植物吸收利用。结果表明,精油对黄瓜种子萌发有明显的促进作用。因此,开展巨尾桉挥发油及其主要成分对黄瓜种子萌发与生长的影响,有助于深入认识巨尾桉的功能与利用。因此,本项目拟在前期工作的基础上,以巨尾桉精油及其主要成分为研究对象,从分子、细胞、分子三个层次,探讨巨尾桉精油及其主要成分对黄瓜种子萌发与生长的影响,为巨尾桉精油在植物病害防治中的应用奠定基础。同时,本文还将为农作物精油及其主要成分在农业生产上的应用提供理论与实践基础。

1 材料与方法

1.1 材料

巨尾桉精油作为一种天然香料,被广泛应用于各种香料,精油,茶树,薄荷等。巨尾桉精油具有良好的抗菌、驱虫功能,具有重要的应用价值。而黄瓜籽既是重要的经济作物,又是重要的可食用蔬菜。因此,开展巨尾桉种子萌发过程中挥发油及其主要化学成分的研究,对农业生产、生态保护等都有重要意义。本试验以黄瓜种子为试验材料,对巨尾桉精油及其主要成分进行了系统的研究。所需材料有黄瓜种子、培养基、温度计、湿度计等。对巨尾桉精油进行了有机溶剂(丙酮、甲醇、乙醇)的提取与分离研究。

1.2 方法

提取时,将种子置于25℃恒温培养箱中,定时提取精油[2]。将种子及精油分别置于3个培养皿内,保持适当的湿度及温度,以保证精油挥发充分。用气相色谱-质谱联用技术对巨尾桉挥发油及其主要成分进行了分析。以NIST11柱为分离对象,用气相色谱-火焰离子化检测器对其成分进行分析。试验结果可明确巨尾桉挥发油对黄瓜种子萌发的影响程度及主要成分的种类及含量。为了评价巨尾桉精油及其主要成分在黄瓜种子萌发过程中的作用,本试验采用方差分析、t检定等方法对数据进行分析。

1.3 精油提取及分析

黄瓜种子萌发对植物生长发育具有重要意义。在此过程中,植物分泌出一种精油的化学物质。在一定的环境条件下,可使黄瓜种子萌发,并分泌特殊的精油。由于其具有广泛的生物活性,如抗菌,抗病毒,抗氧化等,在食品,医药,化妆品等领域有着广泛的用途。结果表明,巨尾桉精油对黄瓜种子萌发有重要作用。它是一种可从黄瓜籽提取的高挥发性物质。提取方法有溶剂萃取法、索氏萃取法、超声波辅助萃取法等。其中,超声波辅助萃取法是一种常用的提取方法,具有速度快、收率高等优点。本试验以巨尾桉精油浓度为0.25%,0.5%,1.0%为对照。结果表明,巨尾桉精油的挥发性与溶解性在1.0%时是最高的。本试验同时采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析巨尾桉挥发油。采用 SephadexLH-20,AB-8,ZPG-5,C18等4种色谱柱对桉油进行分离。结果表明,采用ZPG-5柱对巨尾桉精油进行分离效果及保留时间均有较好的分离效果。本课题组前期研究发现,巨尾桉精油具有多种生物活性及生物活性。巨尾桉精油具有多种生物活性,如抗菌,抗病毒,抗氧化等,另外,巨尾桉精油还具有抑菌和抗氧化作用。巨尾桉精油是一种极具开发潜力的精油,可广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。

1.4 生物检测方法

巨尾桉精油作为一种重要的生物活性物质,被广泛应用于植物学与农业生产。但因其有毒、致癌等特性,使用时需严格控制用量。因此,有必要建立一种快速、准确的巨尾桉精油生物分析方法。首先,我们要准备一根清洁的试管或者烧瓶,加入适量的蒸馏水和无菌水。加入适量蒸馏水、无菌水,充分搅拌。下一步,将混合液倒入事先备好的试管或烧瓶,加入适量巨尾桉精油。最后,把试管或者瓶子放在冰箱的冷藏室或者阴凉的地方[3]。其次,用一般的生物测定方法对巨尾桉精油进行生物活性测定。常用的生物测定方法有:蒸馏-分离法,比色法,液相色谱法,气相色谱法等。具体来说,就是将桉叶油磨成粉,蒸馏分离,再用比色法测定桉油的生物活性。如果样本里有巨尾桉油,可以通过蒸馏将其分离出来。此时,可用比色法测定巨尾桉精油的含量。具体操作方法为:取适量粉末,加蒸馏水1 mL,无菌水1 mL。搅拌至完全混合。把混合物倒进事先备好的试管里。搅拌均匀后,放置在冰箱的冷藏室或者是阴凉的地方。在实际应用中,可以用比色法和液相色谱法来测定。取少量样品粉,加适量蒸馏水搅拌。将混合液倒入装有玻璃塞的试管或烧瓶内,并用玻璃纸封住塞子,以免挥发而污染其他粉末样品。

2 结果

2.1 巨尾桉精油分析结果

通过利用现代分析技术,可对桉叶油中的化学成分进行分析,从而确定桉油中的主要成分、含量及组成。结果表明,桉油中含有多个萜类,芳香烃,烯烃,醇,酯,醛等化合物。其中,桉叶烯和桉叶酮是其主要成分。桉叶烯是桉叶油中的主要化学成分。本试验发现,桉叶烯也是巨尾桉精油的主要成分,约占巨尾桉精油的75%。此外,还发现了β-蒎烯、樟脑、桉叶油、香豆素等化合物。巨尾桉精油含有50多个化学成分,如桉烯、香豆素、萜烯、酯、醛、醇等。其中桉烯(桉烯)含量约为75%。另外,巨尾桉精油中还含有萜烯、芳香烃、醛等化合物。同时,巨尾桉精油中还含有β-蒎烯、樟脑、香豆素等成分。总之,桉油中含有大量的化学成分,如桉烯、香豆素、萜烯等。结果表明,巨尾桉挥发油的主要成分是桉油。

2.2 巨尾桉精油对黄瓜种子萌发及胚根生长的影响

巨尾桉挥发油是一种生物活性强、用途广泛的植物提取物。它具有促进植物生长,改良土壤,提高农作物产量与品质的作用。为探讨巨尾桉挥发油对黄瓜种子萌发和胚根生长的影响,本试验对巨尾桉精油在黄瓜种子萌发过程中的作用进行了研究。首先,在黄瓜种子中加入巨尾桉精油,并将其置于培养皿中进行发芽试验。本试验以黄瓜种子为材料,对其萌发率、胚根长度、形态及生长发育进行了观察。结果表明,巨尾桉精油对黄瓜种子萌发和胚根生长有明显的促进作用。具体而言,巨桉油含量为0.1%时,黄瓜种子萌发率最高,达90%;结果表明,当巨尾桉精油含量为0.2%时,黄瓜种子萌发率最高,达80%。结果表明,与对照相比,胚根的长度增加了25%以上,而胚根的长度则增加了40%。另外,巨尾桉精油对黄瓜种子萌发及胚根生长也有一定的促进作用。结果表明,添加巨桉油可使黄瓜叶片变厚、增大。另外,用0.2%巨尾桉精油对黄瓜叶片进行处理后,其光合作用能力明显增强。结果表明,巨尾桉精油对黄瓜种子的萌发和胚根的生长有明显的促进作用。特别是在黄瓜种子中加入,能增加植株的叶厚,增强光合作用能力;同时,用0.2%巨尾桉精油对黄瓜叶片进行处理后,其光合作用能力明显增强。结果表明,巨尾桉精油具有促生、增产的潜力。我们前期研究发现,巨尾桉精油对黄瓜种子萌发及胚根生长有较强的耐性。应用于黄瓜种子时,应适当控制施用浓度、施用时间,以确保其对作物生长及产量的促进作用。因此,在植物试验过程中,要注意对用药浓度、用药时间的控制[4]。

2.3 巨尾桉精油中主要化合物对黄瓜种子萌发及胚根生长的影响

巨尾桉精油在园林、医药等领域有广泛的应用。其成分丰富,部分化合物对植物种子萌发和胚根生长具有重要作用。本试验以巨尾桉精油为主要成分,研究其对黄瓜种子萌发和胚根生长发育的影响。以不同浓度巨尾桉精油处理黄瓜种子2 h后,于室温下进行发芽试验。本课题组前期研究发现,巨尾桉精油对黄瓜种子萌发及胚根生长均有明显的促进作用,其中,巨尾桉精油对黄瓜种子萌发有明显的促进作用。巨尾桉挥发油在较低浓度时能促进黄瓜种子萌发,但超过一定浓度后,这种促进作用逐渐减弱。巨尾桉精油富含苯环化合物,能吸附在植物细胞膜上,影响种子萌发与生长,但其分子机制尚不清楚。因此,巨尾桉精油的使用要注意浓度的控制。其次,巨尾桉挥发油对黄瓜幼苗的生长有明显的促进作用。巨尾桉精油浓度较高时,能明显促进黄瓜胚根的生长。这与桉油所含苯环有关。苯环化合物可以与植物细胞膜结合,对植物胚根的生长发育产生影响。其主要原因在于巨尾桉油酚具有较好的抑菌效果。当浓度较高时,巨桉酚还能促进黄瓜种子萌发后的胚根生长,但随浓度的增大,促进效果逐渐减弱。综上所述,巨尾桉精油的使用应注意浓度不能太高;同时,应注意巨尾桉油的浓度不能太高;另外,在使用巨尾桉子油时,应注意浓度不能太高[5]。

2.4 不同浓度化合物对黄瓜种子萌发及胚根生长的影响

黄瓜是世界上应用最广的蔬菜之一,其种子萌发与胚根生长对黄瓜生长发育具有重要作用。本研究以黄瓜种子为材料,采用不同浓度溶液处理,研究不同浓度溶液对种子萌发和胚根发育的影响。首先,我们用不同浓度的盐水对黄瓜种子进行处理。食盐是一种常见的农用化学物质,它能抑制细菌和真菌的生长。结果表明:高浓度的盐(10%)处理能显著降H78/LDtPWHwE1n744PcYEzOibtFDoN/fwwQwQVZHaOQ=低黄瓜种子的发芽率。这可能与盐对植物的生长有抑制作用,使植物组织水分含量下降,从而使萌发率下降有关。此外,高盐(20%)处理能抑制黄瓜种子的胚根生长。这可能与高浓度 NaCl溶液(20%)抑制细胞分裂与延伸有关。这可能导致胚根变短或变细,进而影响胚根的生长及细胞分裂。为此,本项目拟采用高浓度(10%)NaCl溶液对黄瓜种子进行处理,以降低黄瓜种子对病原菌的抑制作用。

3 结语

综上所述,本试验以不同浓度的巨尾桉精油为材料,比较其对黄瓜种子萌发的影响。结果表明:巨尾桉挥发油能显著促进黄瓜种子萌发,具有很高的生物活性。这主要是由于巨尾桉精油中所含有的化学成分所致,它们有的能促进种子发芽,有的能抑制种子萌发。其中,巨尾桉挥发油及酚类物质对黄瓜种子萌发有明显的促进作用,但对醇、酮类物质则有抑制作用。结果表明,巨尾桉精油是一种很有发展潜力的植物活性物质。然而,本试验仅分析了桉油对黄瓜种子萌发的作用,而未考虑其他植物活性成分的作用。因此,本课题组拟在前期工作基础上,进一步探索其他植物活性成分对黄瓜种子萌发的影响,并探讨其综合效应。本试验将为巨尾桉精油的开发利用提供重要的理论依据。也为后期深入认识植物源活性成分在农业上的应用提供理论依据。

参考文献

[1] 黄炜,谢慧,王世霖,等.土壤中邻苯二甲酸酯类增塑剂DEHP对不同黄瓜品种的毒性效应[J].生态与农村环境学报,2024(7):1-18.

[2] 潘鑫焱,江彪,闫晋强,等.聚乙二醇浸种对黄瓜幼苗耐冷性的影响[J].高师理科学刊,2023,43(12):82-87.

[3] 王磊,王婧,陈世昌.不同土壤pH及DBP胁迫对黄瓜种子萌发的影响[J].河南农业,2023(36):62-64.

[4] 韩韦,周红军,刘俊源,等.甘氨酸甜菜碱改性玉米醇溶蛋白负载芸苔素内酯对黄瓜种子的发芽影响[J].仲恺农业工程学院学报,2023,36(4):59-66.

[5] 唐凤鸾,陈月圆,李典鹏,等.巨尾桉精油及主要化合物对黄瓜种子萌发的影响[J].种子,2021,40(11):107-112.