特用马铃薯主要生物活性物质积累和分配规律研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yunlong0451
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马铃薯是我国第四大粮食作物,发展前景良好,种植面积逐年增加。彩色等特用马铃薯中富含丰富的生物活性物质,常见的有总酚,类黄酮,绿原酸和花青素,这些化合物具有抗氧化、抗癌抗炎和预防心血管疾病等作用,被广泛用于食品、药品、化妆和保健等领域。本研究分析比较了四个不同品种马铃薯(紫玫瑰2号,红玫瑰3号,黑玫瑰4号和荷兰15)的块茎、地上部、周皮、皮层、环髓部和髓部6个部位的总酚、类黄酮、绿原酸和花青素含量,并以DPPH自由基清除能力作为抗氧化活性衡量指标,研究特用马铃薯生物活性物质积累和分配规律,为特用马铃薯优良品种的推广、新品种选育、天然抗氧化保健药物以及功能性食品的开发奠定基础,为深度开发特用马铃薯中丰富的生物活性物质资源,培育高抗氧化活性的马铃薯新品种提供依据。分析得出以下结论:(1)特用马铃薯块茎生物活性物质积累规律为:总酚和类黄酮随生育期推进呈现两个峰值,即两个迅速生长期;绿原酸和花青素基本随块茎膨大基本呈下降趋势,DPPH自由基清除能力基本呈“锯齿形”波动趋势,但生物活性物质变化的时间点和变化程度因地区、品种和块茎部位等因素而产生差异。地上部生物活性物质积累规律:生物活性物质呈“单峰”曲线变化趋势,在出苗后54d~62d达到峰值。不同试验地间马铃薯生物活性物质的分配规律差异较大,但在块茎膨大后期生物活性物质从地上部向块茎转移。(2)特用马铃薯周皮生物活性物质积累规律:不同品种间总酚和花青素积累规律相似,但不同地区间总酚积累规律差异较大;不同地区间各品种类黄酮含量随生育期推进均达到两次峰值;绿原酸积累规律因品种和地区差异较大。特用马铃薯皮层生物活性物质积累规律:不同地区不同品种间总酚均呈下降趋势;试验Ⅰ区各品种类黄酮均呈锯齿形变化趋势,而试验Ⅱ区各品种间积累规律差异较大;绿原酸积累规律因品种和地区差异较大;彩色马铃薯间花青素积累规律相似,不同地区间花青素积累规律存在差异。特用马铃薯环髓部生物活性物质积累规律:不同品种间总酚积累规律存在差异,而不同地区间均呈下降趋势;类黄酮含量因不同地区和品种间存在差异;不同地区不同品种间马铃薯绿原酸和花青素积累规律相似。特用马铃薯髓部生物活性物质积累规律:不同品种间总酚和花青素积累规律相似,不同地区间积累规律差异较大;类黄酮含量因不同地区和品种间存在差异;不同地区不同品种绿原酸积累规律相似。马铃薯块茎内各部位分配规律差异较大,但生物活性物质剖面上分布均以周皮生物活性物质含量最高,其抗氧化能力也显著高于其他部位。(3)特用马铃薯块茎和整株干物质积累规律为:“S”型变化曲线。根茎叶干物质积累规律因地区不同存在差异,在试验Ⅰ区呈单峰变化曲线,而在试验Ⅱ区呈阶梯型变化曲线。不同地区间干物质分配规律相似,即在生育期后期,干物质从根茎叶向块茎转移,但转移的时间点因地区存在差异。在试验Ⅰ区,4个品种马铃薯在出苗后38d~46d,根茎叶和块茎干物质积累量达到平衡时期;而在试验Ⅱ区,不同品种马铃薯间根茎叶和块茎干物质积累量达到平衡时期的时间不同,紫玫瑰2号和黑玫瑰4号在出苗后54d~62d达到平衡时期,而红玫瑰3号和荷兰15在出苗后62d~70d达到平衡时期。(4)相关性研究结果表明:总酚,类黄酮,绿原酸,花青素和DPPH自由基清除能力两两之间均呈极显著相关(P<0.01),但不同部位生物活性物质间的相关程度存在差异。各生物活性物质积累规律和分配规律基本均呈极显著相关(P<0.01),但类黄酮和花青素分配规律相关系数较低。在试验Ⅰ区,块茎干物质积累规律和其它生物活性物质呈极显著负相关(P<0.01),干物质分配规律与类黄酮和绿原酸呈显著负相关(P<0.05),与总酚和花青素分配规律负相关不显著;在试验Ⅱ区干物质积累规律仅与花青素呈极显著负相关(P<0.01),而与其它生物活性物质仅呈负相关,干物质分配规律与其它生物活性物质间相关性均不显著。
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