甘蓝芽苗中硫苷与异硫氰酸盐富集调控技术研究

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本研究通过对甘蓝种子"夏绿50"进行发芽,研究了催芽1d后热激、低氧、热激联合低氧、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)处理对甘蓝芽苗生理生化、硫苷(Glucosinolates,GLs)含量、异硫氰酸盐(Isothiocyanates,ITCs)形成量及黑芥子酶(Myrosinase,MYR)活性的影响。主要研究结果如下:1、热激处理后甘蓝芽苗生长受到抑制,芽长、株重均低于对照,电导率和抗坏血酸、总酚和丙二醛含量均显著高于对照。50℃和60℃热激处理,有利于提高甘蓝芽苗中总GLs和ITCs形成量及MYR活性。电导率和丙二醛含量随热激温度升高而提高,芽苗生长受到抑制程度加重;热激温度为60℃时,甘蓝芽苗GLs含量和MYR活性最高,ITCs形成量亦最高,同时甘蓝芽苗总酚和抗坏血酸含量最高。2、降低O2浓度对甘蓝芽苗生长的影响不显著,但能显著提高甘蓝芽苗中GLs含量和ITCs形成量,在8%O2浓度下最有利于甘蓝芽苗中GLs及ITCs的富集。固定O2浓度(8%),提高CO2浓度显著抑制甘蓝芽苗的生长;在CO2浓度为1%时,GLs含量、MYR活性及ITCs形成量的影响最显著。3、甘蓝芽苗叶中总GLs、ITCs、总酚和抗坏血酸均显著高于茎和根,而MYR活性在茎中最高。热激联合低氧处理显著提高了整株芽苗及子叶中总GLs、ITCs、总酚含量,以及茎中MYR活性,但与低氧处理无显著差异;同时对抗坏血酸含量无显著提高甚至降低。热激联合低氧处理对GLs、MYR活性、ITCs、抗坏血酸及总酚含量的影响无叠加效果。4、ABA处理抑制了甘蓝芽苗生长。ABA显著提高了甘蓝芽苗中GLs含量、ITCs形成量和MYR活性。当ABA处理浓度为25~75 μM时,甘蓝芽苗中ITCs形成量为对照的1.96~3.70倍。在甘蓝芽苗生长1~5 d过程中,50μM ABA有效减缓了 GLs和总酚含量的下降速率,提高了 MYR活性和抗坏血酸含量,并且ITCs在发芽第3~5d形成量迅速上升;子叶和茎中GLs、总酚和抗坏血酸含量及ITCs形成量最高。ABA处理后整株芽苗及子叶和茎中活性物质含量均显著上升。表明ABA可通过调节甘蓝种子发芽过程中生理生化变化,从而促进甘蓝芽苗生长过程中活性物质的积累。5、JA处理显著抑制了甘蓝芽苗生长。但能显著提高总GLs含量,尤其是吲哚族硫苷1-磺酸-3吲哚甲基硫苷(Glucobrassicin,GBC)和1-甲氧基-3-吲哚甲基硫苷(Neoglucobrassicin,NEO)含量。JA施用浓度为100μM时,JA通过提高MYR活性,提高了甘蓝芽苗中ITCs形成量。结果还发现,在对照和JA处理的甘蓝芽苗子叶中总GLs、芳香族GLs和吲哚族GLs尤其是GBC和NEO及ITCs形成量最高。表明外源JA可有效抑制甘蓝芽苗因发芽而导致的GLs含量,尤其是吲哚族硫苷GBC和NEO的下降,促进MYR活性,从而提高ITCs形成量。
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