不同提取方法对薄壳山核桃花粉蛋白质的影响开题报告

1. 研究目的与意义

薄壳山核桃carya illinoensis （wangench．）k．koch，又名长山核桃、美国山核桃、长寿果等，为胡桃科（julandaceae）山核桃属（cyara）的一种落叶乔木，英文名为pecan，是著名的优良干果油料树种之一，原产地位于墨西哥北部和美国南部。

薄壳山核桃是一种特有的经济林木种质资源，由于其广泛的适应性，适合我国多数山区、丘陵和沿海滩涂地区种植。

我国引种栽培薄壳山核桃已有近百年的历史，目前主要分布在江苏、浙江、云南、陕西、安徽、江西和湖南等地，并已建立种质资源基因库、采穗园、品种园和丰产示范林。

2. 国内外研究现状分析

薄壳山核桃为胡桃科山核桃属的一种落叶乔木，是北美最重要、最有价值和最有前途的坚果树种之一。它的起源可追溯至遥远的白垩纪时代，主要分布于美国和墨西哥北部。薄壳山核桃自然分布区的划分没有定论。一般认为，薄壳山核桃的天然分布以密西西比河流以及东、西两面支流的河谷地带为主。现在主要集中在北纬30~38、西经86~100范围内的密苏里、阿肯色、路易斯安那、德克萨迪和俄克拉何马等州。

大约在 16 世纪末 17 世纪初，随着欧洲探险者的到来，美国山核桃被进一步认识、利用并逐步传播至欧洲及世界各地，开始了始于18世纪初的美国山核桃的引种、驯化和栽培历史。薄壳山核桃现已成为世界上重要的干果树种之一，广泛分布于世界五大洲的20多个国家的地区。目前，世界薄壳山核桃平均年产量为10万~12万t，美国年产8万~10万t。据美国农业部1997年统计，美国薄壳山核桃产量占世界总产量的66%，世界第一；墨西哥的产量占全球总产的29%，还有3.4%的产量分布在澳大利亚、南非、以色列和秘鲁等国，另外有包括中国在内日本等的几十个国家引种栽培。

在优良品种的引进和筛选方面，据不完全统计，中国林业科学院、江苏省中国科学院植物研究所、亚热带林业科学研究所、浙江省建德林业科学研究所，江西省农业大学薄壳山核桃研究所等单位，已引进、保存薄壳山核桃优良品种40个左右。通过多年观察与比较，已筛选出几个优良品种进行的发展推广。在育种研究方面，各地专业工作者利用有限的薄壳山核桃实生资源，筛选出了20多个优良单株，有些已经繁育成了株系、品系，有些已申请或鉴定为品种，具有自主知识产权。在薄壳山核桃的扩繁育推广方面，主要有江苏省中国科学院植物研究所、南京绿宙薄壳山核桃科技有限公司、云南省林业科学研究所、昆明禄劝屏山镇小湾良种科技园等致力于扩繁和推广。

生物材料中的蛋白质有的能以可溶性的形式存在于液体中，这类蛋白质不需要经过抽提便可直接分离。但细胞内的蛋白质就不同，要提取它们，须先将细胞壁打破，再用适当的提取液将蛋白质溶解出来，通过离心法去掉不溶物，便获得了蛋白质的粗提液。自1959 年 raymond 和 weintraub 首次使用聚丙烯酰胺作为电泳的支持介质，特别是 20 世纪 60 年代初 hjerten、ornstein 和 davis 发表不连续电泳系统的基础工作以来，聚丙烯酰胺凝胶已成为目前生化实验最常用的支持介质，通过使用强阴离子 sds 建立的 sds-page 技术已成为蛋白质分离、分析的常用方法。此外，早在20世纪50年代,人们就把超声波用于提取花生油和啤酒花中的苦味素、鱼组织中的鱼油等。目前,超声波萃取技术已广泛用于食品、药物、工业原材料、农业环境等样品中有机组分或无机组分的分离和提取。目前超声波本身在化学领域已经有了广泛的应用，将其应用于各种分离也显示了许多优越性。超声波作用于液液、液固两相,多，相体系,表面体系以及膜界面体系, 会产生一系列的物理化学作用并在微环境内产生各种附加效应如湍动效应、微扰效应、界面效应和聚能效应等,从而引起传播媒质特有的变化。这些作用能提供更多活性中心,也可促进两相传质维持浓度梯度以及促进反应。这些特点是某些常规手段不易获得的,超声波萃取正是利用了这些特点，但是超声波萃取还未在花粉蛋白质中展开过。

3. 研究的基本内容与计划

采用传统的蛋白提取法及超声波提取法对花粉蛋白质进行提取试验，比较不同提取方法下薄壳山核桃花粉蛋白质的分离效果和含量结果，找出最适合薄壳山核桃花粉蛋白质的提取方法。本实验的研究工作从3月开始，了解薄壳山核桃研究的相关动态，掌握目前国内外薄壳山核桃研究的主要领域。4月初开始相关预实验，学习蛋白质提取及研究方法，熟练掌握实验方法及步骤。4月中旬可进行正式试验，通过不同的蛋白质提取方法，了解最适合薄壳山核桃蛋白研究的方法。

4. 研究创新点

目前对蛋白质的提取方法研究主要集中在丙酮提取法和Tris-Hcl蛋白质提取液提取法这方面，而超声波技术的利用也主要在食品工业以及一些天然植物和药物活性成分的提取应用，却未曾涉及到花粉蛋白质。本研究试图通过引进超声波萃取技术，对薄壳山核桃花粉蛋白质进行分离提取，并将其与传统的提取方法进行比较，从而找出最适合楸树花粉蛋白质的提取方法，以获得更高纯度高含量的花粉蛋白。