1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1 本课题研究意义
萝卜芽苗菜是一种洁净安全、风味独特的绿色蔬菜,它含有许多人体所需的营养物质,如维生素、氨基酸、矿物质等,而且它还含有许多对人体有益的活性物质,如酚类物质、硫代葡萄糖苷等,这些物质具有抗氧化、肿瘤、抗病毒和抗菌等作用。近年来,随着人们对食品营养的要求越来越高,用安全无污染的方法提高食品的营养含量成为一个重要的问题。褪黑素本身对人体无害,故采用褪黑素来改善芽苗菜的生长发育,提高营养品质,具有安全环保、效果显著的突出优势,在芽苗蔬菜栽培领域中具有重要意义和广泛的前景。目前,关于褪黑素的研究也正在引起相关领域学者的兴趣并发展起来。因此,本研究通过外源添加褪黑素来提高萝卜芽苗菜的营养品质,不仅具有实际意义,更可为芽苗菜设施栽培生产提供科学依据。
2 国内外研究概况
2. 研究的基本内容和问题
1 研究的目标
(1)本研究希望能够初步确定褪黑素对杨花萝卜芽苗菜花青苷合成的影响;
(2)探索褪黑素对萝卜芽苗菜花青苷合成关键酶活性的影响;
3. 研究的方法与方案
1 研究方法
参照常规芽苗菜工业化栽培方式进行浸种、催芽、播种,将芽苗菜放在黑暗中培养1.5 d(1d后开始用褪黑素处理) 后,置于植物生长气候箱内进行褪黑素处理。最后进行各种指标的测定和分析。
培育氧化萝卜芽苗菜 |
用褪黑素溶液处理实验组芽苗菜 |
分子水平 |
生长指标 |
生理生化指标 |
PAL酶,CHI酶活性 |
RNA相对表达量 |
下胚轴长,地上部分鲜重 |
褪黑素对杨花萝卜的影响及相关机理 |
3 实验方案
(1)将杨花萝卜和青头萝卜种子浸泡约12 h,然后置于潮湿纱布上25℃催芽1 d。在恒温光照培养箱内,将萝卜芽苗菜以水培的方式,恒温培养;
(3)培育4 d后,采收芽苗菜,同时对生长指标进行测定,包括测量下胚轴长和地上部分鲜重。使用生物统计学方法分析是否存在差异显著性,确定褪黑素对芽苗菜的生长指标的影响;
(4)用盐酸-甲醇法提取萝卜芽苗菜下胚轴花青苷,然后用紫外分光光度计检测花青苷含量及DPPH自由基清除能力;
(6)检测萝卜芽苗菜下胚轴中PAL酶和CHI酶活性;
(7)提取萝卜芽苗菜的总RNA,检测花青苷合成相关基因的相对表达量;
(8)综合分析生长指标、生理生化指标和分子水平指标,探究褪黑素对杨花萝卜芽苗菜合成花青苷的影响,并推测褪黑素发挥作用的机理,为后续研究提供依据。
4 可行性分析
在之前的研究中,本实验室已经积累了研究环境因素对芽苗菜的影响的大量经验,熟悉各种培育芽苗菜的方法和处理方法。而且,本实验室提供了一整套的培育芽苗菜、检测各项指标所需要的器材和药剂,可以充分满足本课题的需要。此外,目前无论是国内还是国外,对褪黑素如何影响杨花萝卜芽苗菜合成花青苷这一问题的研究都是非常少的,本研究将为后续的研究打下基础。最后,本人在参与的SRT项目中,有植物生长指标测量的经验,同时在多个项目中负责数据处理的工作,具有扎实的实验技能和严谨的研究精神。
基于上述理由,本项目切实可行。
4. 研究创新点
特色或创新之处
(1)这是在国内首次通过外源添加褪黑素来提高萝卜芽苗菜花青苷含量;
(2)提出褪黑素可能通过提高参与花青苷合成的相关基因的表达量及pal活性从而提高萝卜芽苗菜中花青苷含量及抗氧化能力。
5. 研究计划与进展
1 研究计划
2016年11月,预实验,用一定浓度梯度的褪黑素溶液处理杨花萝卜苗,并检测各浓度下植物含有的花青苷含量,明确褪黑素对杨花萝卜合成花青苷的影响,并确定影响最大的浓度,作为后续实验采用的浓度。
2016年12月,培育一批杨花萝卜芽苗菜,用青头萝卜进行对照,分别分为两组,一组用褪黑素处理,另一组为对照组。将芽苗菜培育一定时间后,测量生长指标,检测花青苷含量,用生物统计学方法确定是否存在差异显著性。并收集样本,冷藏备用。
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