中文摘要
刺槐是中国落叶阔叶人工林栽植范围最广泛的树种之一,速生,材质优,叶花营养丰富,具有材用、饲用、蜜源等多个方面的用途与价值。刺槐花量大,花蜜足,是我国主要蜜源植物之一,但刺槐品种繁多,市场上少有单一品种刺槐蜂蜜。国内外的蜂蜜市场对于刺槐蜜的需求巨大,但对其蜜源林的培育及蜜腺的研究极少。本研究从刺槐花营养成分和活性物质检测、蜜腺发育解剖学研究及刺槐花展示调查 3 方面对 6 种刺槐种质蜜源性状进行了观察、试验、测定和分析。
(1)通过检测不同种质刺槐花朵营养活性物质含量,为选育蜜源林良种提供科学依据。选取 6 个刺槐种质盛花期花朵,经过干燥处理作为试样,利用全自动紫外可见分光光度计等仪器和试剂,按照相关国家标准,分别检测总糖、还原糖、L(+)-抗坏血酸(VC)、蛋白质、花青素、总黄酮和总皂苷含量。方差分析结果表明,6 种刺槐花营养和活性物质含量均达差异极显着水平(P<0.01)。蜜源 1 号、多彩青山和多花刺槐总糖和还原糖含量较高,为 31.41g/100g~34.52g/100g 和 24.74 g/100g~28.07 g/100g;粘枝刺槐含 VC 和蛋白质最高,分别为 233.4mg/100g 和 26.65 g/100g;多花刺槐、多彩青山和兴刺 22 花青素含量较高,为 0.14%~0.25%;总黄酮含量较高的品种是鲁刺 58、多彩青山、多花刺槐和蜜源 1 号,在 294.88mg/100g~442.92mg/100g 范围内;总皂苷含量较高的品种是多花刺槐、鲁刺 58、多彩青山、蜜源 1 号和粘枝刺槐,在 0.31 g/100g~0.37g/100g 范围内。
(2)为探讨刺槐花蜜腺结构和整个花期中的动态变化规律,选择生长表现良好的标准株,分别在刺槐花不同发育时期即幼蕾期、显露期、始展期、展花期和谢花期采样,石蜡切片,分别采用番红固绿染色和 PAS 染色对蜜腺部位横切和纵切,显微镜下观察拍照。结果表明:刺槐花蜜腺位于子房与雄蕊之间的花托上,属于花托蜜腺,由分泌表皮和泌蜜组织组成。刺槐花蜜腺泌蜜组织中含有淀粉粒,属于淀粉型蜜腺。从幼蕾期、显露期到始展期,分泌表皮细胞由厚变薄,泌蜜组织细胞的排列由松散到紧密,细胞质逐渐变稀,细胞中液泡逐渐增大,淀粉粒逐渐形成,积累增多至最大值;从展花期至谢花期,气孔和气孔室发育完全,泌蜜细胞的排列变疏松至萎缩变形,细胞质完全液泡化,淀粉粒开始减少,直至消失。刺槐花蜜腺组织细胞结构动态变化规律与其他花托蜜腺植物的变化规律具有相似性。
(3)为比较 6 种刺槐的花展示,选择各品种 3 棵同等树势的同龄刺槐树,分别在盛花期进行实地观测、计量和统计。内容包括花期天数、单株总花序量、一年生枝上花序量、单个花序上小花量、总小花数、小花长度、花萼宽度、小花重量及鲜花含水率。
蜜源 1 号在花量方面表现突出,一年生枝上花序量、单个花序上小花量、单株总花序量和总小花数均最大。粘枝刺槐花期最长,为 38 天,其次为多花刺槐,为 32 天。它们的花朵长与宽也比其他 4 种的要大。含水率最大值为 88.85%,最小值为 79.67%,分别是粘枝刺槐和蜜源 1 号。
关键词:刺槐;蜜源性状;种质;花蜜腺;营养成分;花展示
Abstract
Robinia pseudoacacia is one of the most widely planted tree species in deciduousbroad-leaved plantation in China.It is fast-growing, has excellent material quality and richnutrients in leaves and flowers. It has many uses and research values in wood, forage andhoney sources. Robinia pseudoacacia is one of the main nectar plants in China. But there aremany varieties of Robinia pseudoacacia and few single varieties of Robinia honey on themarket. Robinia pseudoacacia honey is in great demand in the honey market at home andabroad, but there are few studies on the cultivation of its nectariferous forest and nutrients.Inthis study, we observed, tested, determined and analyzed the nutrient components and activesubstances of Robinia pseudoacacia flower, the anatomy of nectary development and theinvestigation of Robinia pseudoacacia flower display. Two varieties of Robinia pseudoacacianectar source forest,‘Duocai Qingshan’and‘Miyuan No.1’, were selected from the clonesand new germplasms of Robinia pseudoacacia.
(1)The content of nutritive active material in flowers of different germplasms ofRobinia pseudoacacia was tested to provide scientific basis for the selection and breeding ofhoneywort linliang. According to relevant national standards, the content of total sugar,reducing sugar, L(+)-ascorbic acid(VC), protein, anthocyanin, total flavonoids and totalsaponins were respectively detected. The results of variance analysis showed that the contentsof nutrients and active substances in all 6 germplasms of Robinia pseudoacacia weresignificantly different (P<0.01). The contents of total sugar and reducing sugar of the multipleRobinia neo-mexicana var. luxurians ,‘Duocai Qingshan’and‘Miyuan No.1’were higher,which were 31.41g/100g ~ 34.52g/100g and 24.74 g/100g ~ 28.07 g/100g. The Robiniaviscosa of VC and protein were highest at 233.4mg/100g and 26.65 g/100g, respectively. Thecontents of anthocyanins of Robinia neo-mexicana var. luxurians Dieck, ‘Duocai Qingshan’ and ‘Xingci 22’ was higher, which were 0.14% ~ 0.25%. The varieties with higher totalflavonoids content were ‘Luci 58’, ‘Duocai Qingshan’, Robinia neo-mexicana var.
luxurians and ‘ Miyuan No.1 ’ , which were within the range of 294.88mg/100g ~442.92mg/100g. The varieties with higher content of total saponins were Robinianeo-mexicana var. luxurians ,‘Luci 58’,‘Duocai Qingshan’,‘Miyuan No.1’and Robiniaviscosa, within the range of 0.31g /100g ~ 0.37g /100g.
(2)Paraffin sections were prepared at different development stages of Robiniapseudoacacia flowers, including early bud stage, exposure stage, beginning stage, anthesisperiod and withering stage. The results showed that the nectary of Robinia pseudoacaciaflowers was located on the receptacle between the ovary and the stamens, belonging to thereceptacle nectary. The nectary contained starch grains, which belonged to the starch type.
From the early bud stage and exposure stage to the beginning stage, the nectary cells arrangedfrom loose to close, the cytoplasm gradually became thin, vacuoles in the cells graduallyincreased, and starch grains gradually formed and accumulated. From the anthesis period tothe withering stage, the arrangement of nectary cells became loose to atrophy and deformation,the cytoplasm vacuolated completely, and starch grains began to decrease and disappear.
(3)In order to compare the flower display of six species of Robinia pseudoacacia,three Robinia trees of the same age with the same tree potential of each variety were selectedand observed, measured and counted at the flowering stage. The contents include florescence,total inflorescence volume, inflorescence on annual branches, inflorescence per inflorescence,total floret number, length of inflorescence, floret width, weight of inflorescence and watercontent of flowers.‘Miyuan No.1’is outstanding in flower quantity, that had the highestinflorescence on annual branches, inflorescence per inflorescence, total inflorescence volume,and total floret number. The longest flowering period of Robinia viscosa was 38 days,followed by Robinia neo-mexicana var. luxurians for 32 days. Their flowers are longer andwider than the other four. The maximum moisture content was 88.85% and the minimum was79.67%. They were Robinia viscosa and ‘Miyuan No.1’, respectively.
Key words: Robinia pseudoacacia; nectar traits; germplasms; nutrients; floral nectary;flower display
目录
中文摘要......................................................................................................................................I
Abstract....................................................................................................................................III
1 前言......................................................................................................................................... 1
1.1 刺槐的特征与用途................................................................................................................1
1.1.1 多花刺槐特征特性.............................................................................................................1
1.1.2 粘枝刺槐特征特性.............................................................................................................2
1.1.3 蜜源 1 号特征特性.............................................................................................................2
1.1.4 多彩青山特征特性.............................................................................................................2
1.1.5 辽刺兴 22 特征特性...........................................................................................................3
1.1.6 鲁刺 58 特征特性...............................................................................................................3
1.2 蜜源植物................................................................................................................................3
1.3 花卉生化性质........................................................................................................................4
1.3.1 花卉中医药学研究.............................................................................................................4
1.3.2 刺槐花的营养成分和活性物质.........................................................................................5
1.4 刺槐花展示............................................................................................................................6
1.4.1 花期.....................................................................................................................................6
1.4.2 花量.....................................................................................................................................6
1.5 蜜腺........................................................................................................................................7
1.5.1 蜜腺的分布和类型.............................................................................................................7
1.5.2 蜜腺的结构与发育.............................................................................................................7
1.5.3 刺槐泌蜜规律.....................................................................................................................8
1.6 蜂蜜.......................................................................................................................................8
1.6.1 蜂蜜的营养成分及活性物质............................................................................................8
1.6.2 蜂蜜的效用.......................................................................................................................10
1.6.3 刺槐蜜..............................................................................................................................11
1.7 研究目的与意义..................................................................................................................11
1.8 技术路线..............................................................................................................................13
2 材料与方法........................................................................................................................... 13
2.1 研究内容.............................................................................................................................13
2.2 试验材料与仪器试剂.........................................................................................................13
2.2.1 试验采样地概况与采样品种...........................................................................................13
2.2.2 试验仪器与试剂...............................................................................................................14
2.3 刺槐花营养成分和活性物质检测与分析..........................................................................15
2.3.1 取样及试样制备...............................................................................................................15
2.3.2 检测内容及方法...............................................................................................................15
2.3.3 测定总糖含量...................................................................................................................15
2.3.4 测定还原糖含量...............................................................................................................16
2.3.5 测定蛋白质含量...............................................................................................................17
2.3.6 测定 L(+)-抗坏血酸含量.................................................................................................18
2.3.7 测定总黄酮含量...............................................................................................................19
2.3.8 测定总皂苷含量...............................................................................................................19
2.3.9 测定花青素含量...............................................................................................................20
2.4 刺槐花蜜腺石蜡切片..........................................................................................................21
2.4.1 选树择花...........................................................................................................................21
2.4.2 试验内容...........................................................................................................................21
2.4.3 试验流程...........................................................................................................................21
2.5 不同品种刺槐花展示观测..................................................................................................22
2.5.1 选取目标树.......................................................................................................................22
2.5.2 统计内容...........................................................................................................................23
2.5.3 统计方法...........................................................................................................................23
3 结果与分析........................................................................................................................... 23
3.1 刺槐花营养成分和活性物质检测......................................................................................23
3.1.1 检测结果...........................................................................................................................24
3.1.2 检测结果分析...................................................................................................................24
3.2 刺槐花蜜腺切片结果与分析..............................................................................................26
3.3 刺槐花展示特性调查..........................................................................................................29
3.3.1 花期天数...........................................................................................................................29
3.3.2 花序量比较结果...............................................................................................................30
3.3.3 小花大小比较结果...........................................................................................................30
4 讨论....................................................................................................................................... 31
4.1 刺槐花营养成分试验..........................................................................................................31
4.2 刺槐花蜜腺研究..................................................................................................................32
4.3 刺槐花展示可能影响因素..................................................................................................33
5 结论....................................................................................................................................... 34
5.1 刺槐花营养成分和活性物质..............................................................................................34
5.2 刺槐花蜜腺位置及发育动态..............................................................................................34
5.3 刺槐花展示对比..................................................................................................................34
参考文献................................................................................................................................... 36
附录........................................................................................................................................... 44
致谢........................................................................................................................................... 45
硕士期间发表论文情况........................................................................................................... 47
1 前言
1.1 刺槐的特征与用途
刺槐属(Robinia L.)约有 20 种乔木和灌木,原产于美国和墨西哥。刺槐(Robiniapseudoacacia L.)自 19 世纪末被引入中国至今(张敦伦等,1991;梁玉堂等,2010),我国栽培利用的刺槐属植物多达 10 余种(包括变种和变型),毛刺槐(R. hispida L.)、香花槐(R. luxurians (Dieck) Schneid)、红花刺槐(R. pseudoacacia var. decaisneanaCarr.)、曲枝刺槐(R. pseudoacacia var. tortuosa)、金叶刺槐(R. pseudoacacia f. aureaKirchn.)等已是常见栽培树种(Alfred, 1951;Charles, 1965;凯莱斯台舍等,1993)。
刺槐属植物可经过嫁接、扦插和根繁等无性繁殖技术培育,成活率高,具有较大育种潜力,新品种的应用市场前景广阔(荀守华,2015)。
刺槐(Robinia pseudoacacia)为蝶形花或豆科蝶形花亚科刺槐属(Robinia L.)落叶乔木(荀守华,2009)。刺槐生长速度快、耐盐碱、抗干旱、抗病虫害能力强,适宜多种土壤和气候条件,有观赏、用材、蜜源、饲用、水土防护等用途(王晓秋, 2015),属于典型的多用途树种(毕君等,1995),具有很高的观赏价值、生态价值和经济价值等。董霞在 2002 年提出蜜源植物分级,刺槐是四种一级主要蜜源中唯一一种木本蜜源植物。刺槐花是我国重要蜜源花,花可食用,花期虽短但花量较大,泌蜜期集中而流蜜量大,经过蜜蜂或者其他虫媒昆虫的采集和反复酿制,最终得到含水量极少的浓缩刺槐蜜(徐建英等,1996)。不同刺槐品种花朵营养成分含量决定了生产蜂蜜的品质,选择营养物质含量高的品种作为蜜源林品种,其生产的蜂蜜具有更高的营养和保健价值。我国目前还没有专门营造的刺槐蜜源林,养蜂业均利用现有林分进行生产。为此,本研究通过对 6 种刺槐种质的花成分含量和花展示的检测和对比,挑选出最适宜培育刺槐蜜源林的品种,以生产出纯净单一的优质商品刺槐蜜,为蜂农创收,丰富中国蜂蜜市场。6种刺槐包括 2 个种、2 个品种和 2 个无性系,2 个刺槐种为多花刺槐(Robinia neo-mexicanavar. luxurians Dieck)和粘枝刺槐(Robinia viscosa Vent.);2 个刺槐品种为蜜源 1 号(Robinia pseudoacacia ‘Miyuan No.1’)和多彩青山(Robinia pseudoacacia ‘DuocaiQingshan’);2 个刺槐无性系为辽刺兴 22(Robinia pseudoacacia ‘Xingci 22’)和鲁刺 58(Robinia pseudoacacia ‘Luci 58’)(为表述方便,本文统称为种质)。
1.1.1 多花刺槐特征特性
阔叶大乔木,树干笔直、挺拔,树皮灰褐色至褐色,幼枝红褐色,光滑,托叶刺小。奇数羽状复叶,小叶 11~15 片,对生或近对生;叶椭圆形至卵圆形,长 3~6cm,先端突出小尖,基部圆形,表面光滑无毛。蝶形花冠,花瓣 5 片,旗瓣 1,翼瓣 2,龙骨瓣 2(不开张),总状花序腋生,下垂,长 8~12cm,花序腋生于小枝叶柄基部,每个花序有 10~20 朵小花,小花长 1~3cm,花萼紫褐色,花冠紫红色,具香味,花量大。花期在 4 月下旬至 5 月上中旬,偶尔 7 月会二次开花,但花量较少。荚果成熟时黑褐色,扁平条形,表面具硬刺毛;种子成熟时褐色至黑色,形状不规则,具不规则纹饰,一般 7~8 月成熟(姜丽娜,2016)。
1.1.2 粘枝刺槐特征特性
小乔木,主干弯,顶端优势弱;树皮褐色,1~2 年生枝棕褐色,皮孔突起明显,无开裂;树冠稀疏,分枝稀疏,侧枝平展,枝梢下垂,分枝角度 80°。当年生枝绿色,被稀疏毛;奇数羽状复叶,复叶柄被稀疏毛 0.3cm,复叶较长;小叶 7~17 片,叶柄被稀疏毛,长 0.7cm,叶片较大,长椭圆形或长卵形,先端渐尖或钝圆具短芒尖,叶缘全圆;春季新生叶片褐色至黄褐色,成熟叶片绿色;托叶刺中等,长 0.4~0.5cm。总状花序腋生,花序长 10~12cm,具小花 7~15 朵,花朵长 2.5~3.0cm,花序轴被毛,花梗被毛,花萼紫褐色被毛,萼 5 裂,裂齿长,花冠粉红色;鲁中南地区常年开花期 4 月中下旬至5 月上中旬。未见荚果,不结实。
1.1.3 蜜源 1 号特征特性
阔叶大乔木,树干通直,树皮浅褐色,浅纵裂。幼树干皮青绿色,光滑,不开裂,无刺或极短。树冠卵圆形,分枝均匀,层轮不明显。侧枝斜展,角度中等,当年生枝无毛。奇数羽状复叶。小叶 5~17 片,长椭圆形或长卵形,先端圆或平截具短芒尖,叶缘全圆,托叶刺无或极短。总状花序腋生,较长,花序密集,花量大,花序轴无毛,蝶形花,花萼无毛,花萼 5 裂,较短,花冠白色;春季开花。在鲁中南地区常年花期 4 月下旬至 5 月上旬,荚果成熟期在 7 月下旬至 8 月上旬。荚果无毛被,结实量较大。
1.1.4 多彩青山特征特性
阔叶大乔木,树干通直圆满,树皮灰褐色,浅纵裂;树冠枝叶浓密,分枝密集,一级侧枝较细,粗度均匀,分层轮明显,枝角较小,自树冠下层至顶层分枝角度 30°~45°。
奇数羽状复叶,小叶 5~17 片,中等大小,叶片长椭圆形或长卵形,先端平截或微凹具短芒尖,叶缘全圆,叶色浓绿,托叶刺较短。总状花序腋生,蝶形花,花冠白色,春季开花,华北地区常年花期在 4 月下旬至 5 月上旬。荚果自 5 月中旬成型至 7 月中旬近成熟,颜色呈红、绿相间;种子完全成熟后荚果变褐色。
1.2 蜜源植物
蜜源植物(又称蜜粉源植物)是指具有蜜腺且能分泌甜液或能产生花粉并能被蜜蜂采集利用的植物(陈盛禄,2001)。主要蜜源植物是指那些分布广泛、数量较多 、泌蜜量大、能取得相当数量的商品蜜的植物,在养蜂生产上又称为大蜜源。Persano O L 等(2004)报道欧洲地区大约有 100 多种蜜源植物,其中大部分的分布区域较小,产量有限。而我国幅员辽阔,据不完全统计,我国蜜源植物种类高达上万种,能被蜜蜂利用的蜜源植物约 5 千种以上,能取到商品蜜的蜜源植物有 100 多种(余海波,2015;张复兴,1998),它们可以分类为果树类 、林木类、作物类 、牧草绿肥类 、观赏类、野生草本类等。例如林木蜜源植物就是指具有木本特性的蜜源植物。我国主要物种有刺槐、荆条、椴树、茶树、桉树 、橡胶树等,具有品种类型繁多、分布区域广泛、生态环境多样、四季开花泌蜜等特点(徐万林,1999)。
1.3 花卉生化性质
花是植物体上具有繁殖功能的变态短枝。一朵完整的花包括了六个基本部分,即花梗(pedicel)、花托(receptacle)、花萼(calyx)、花冠(corolla)、雄蕊群(androecium)和雌蕊群(gynoecium)。在一个有限生长的短轴上,着生花萼、花瓣和产生生殖细胞的雄蕊与雌蕊。大多数植物都会开出鲜艳、芳香的花朵,这些花朵是植物种子的有性繁殖器官,可以为植物繁殖后代。由于植物不能移动,因此,有些花依靠水或者风力传送花粉,运用这类传粉方式传粉的花,称风媒花或水媒花。有些花依靠它们的色彩和气味吸引昆虫来传播花粉(余洋,2013),这类靠昆虫为媒介进行传粉的花称为虫媒花。此外,大约有 2000 种鸟可以为植物传粉,在热带,鸟类甚至是比昆虫更重要的传粉者。
利用生物媒介的植物的花通常都有蜜腺(柯贤港,1998),用以吸引寻找花蜜的动物接触。有些花上还有称为蜜源标记的图案,为传粉者指示出花蜜腺的位置。
1.3.1 花卉中医药学研究
我国花卉品种繁多,花色艳丽,香味各有不同,不仅可观赏,还可供食用、提取香精、酿酒,甚至可制药入药等。近些年,人民有了比较好的经济基础,审美观念日益提升,对花卉的喜爱程度日益增长,对花卉产品也有比较强的需求意识和购买欲望,每年的消费率增长飞快,但食用、药用的几乎没有。据南京的不完全调查统计,市民购买花卉用于室内装饰的占 95.30%,用于食用与保健的仅占 4.70%(陈卫元,2008)。
事实上,以花为食,在我国的历史相当久远。在古代,花卉的主要功能之一就是食用,其次是药用。《神农本草经》和《本草纲目》中就都记载着不同花卉植物的食用方法及其药性。《全国中草药汇编》中列举了 2200 多种药物,其中花卉入药约占 1/3。花卉的医疗作用,在中医药学上分为解表、清热、理血和补益等几大功能。如金银花具有良好的清热解毒功效;梨花有清热化痰的作用;栀子花则能清肺凉血;芍药能行血中气;火龙果花具有预防便秘、促进眼睛健康、预防痴呆症等医学功效(苑翠柳,2000)。
近现代中西医研究发现,花卉中营养成分含量丰富,除了含有人体所需要的 22 种氨基酸、糖类、脂类、单宁、维生素 A、B、C、E、PP 等,还含有钙、铁、镁、钾、锌、硒等矿物质以及蛋白酶、生物碱、有机酸、多酚、黄酮类化合物等生物活性物质(曹明菊等,2007)。如木槿花营养成分丰富,尤其是微量元素硒的含量高达 11.04μg/100g,是一般蔬菜无法相比的(张小玲等,2008)。新鲜杜鹃花花瓣 Vc 含量比空心菜、白菜的还要高,蛋白质含量甚至是远远高过牛乳和菠菜的;同时检测郁金香花瓣、杜鹃花花瓣、菠菜三者铁的含量,相比较发现郁金香花瓣的铁含量远远高于菠菜的铁含量,而杜鹃花花瓣中铁的含量也没有低多少(幸宏伟,2005)。桂花经过仔细检测其中成分和具体含量,确定它的维生素 C 含量为 0.271~0.473g/kg,矿质元素锌含量在 1.94~2.63g/kg之间、钙含量在 57.34~89.73mg/kg 之间、铁含量在 132.9~173.7mg/kg 之间(杨秀莲等,2012)。总黄酮含量以玫瑰花为例,含量为 4.538g/100g(张佳婵,2014)。
…………由于本文篇幅较长,部分内容省略,详细全文见文末附件
3 结果与分析
3.1 刺槐花营养成分和活性物质检测
6 个品种的刺槐花经低温烘干制成干花后,分别参照中华人民共和国国家标准测定总糖、还原糖、VC、蛋白质、花青素、总黄酮和总皂苷的含量。对各个品种的每一种营养成分含量做方差分析,得出检测结果,并进一步分析。
3.1.1 检测结果
3.1.2 检测结果分析
(1)总糖含量及差异
总糖反映的是食品中可溶性单糖和低聚糖的总量,通常是指具有还原性的葡萄糖、果糖、戊糖、乳糖和在测定条件下能水解为还原性的单糖的蔗糖、麦芽糖以及可能部分水解的淀粉。6 个刺槐品种干样的总糖含量在 34.52~16.5g/100g 范围内,由多到少排列顺序为多彩青山>多花刺槐>蜜源 1 号>鲁刺 58>辽刺兴 22>粘枝刺槐,经过方差分析,各品种间总糖含量差异极显着(P<0.01),见表 1。
(2)还原糖含量及差异
还原糖指含有游离醛基、酮基(只有变成烯醇式后才显示出还原性)和半缩醛羟基而具有还原作用的单糖和双糖。在食品中主要是葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖。分析结果一般用葡萄糖表示(罗在粉等,2009)。6 个刺槐品种干样的还原糖含量在 28.07~12.50g/100g 范围内,由多到少排列顺序为多彩青山>蜜源 1 号>多花刺槐>辽刺兴 22>鲁刺 58>粘枝刺槐,经过方差分析,各品种间还原糖含量差异极显着(P<0.01),见表 1。
(3) VC 含量及差异
维生素 C 属于水溶性维生素中的一大族,是所有具有抗坏血酸生物活性化合物的统称,广泛存在于新鲜果蔬和其他绿色植物中。维生素 C 对人体健康有着十分重要的意义,能够参与肌体的代谢从而增强肌体的抵抗力,可使酶将胆固醇转化为胆酸而排泄,现代医学还表明维生素 C 对化学致癌有阻断作用。维生素 C 包含 L-抗坏血酸、L-脱氢抗坏血酸、二酮基古洛糖酸等 3 种形式,在一定条件下 3 种形式可以相互转换(周佳,2012)。
本实验检测的是通常意义上的维生素 C,即 L(+)-抗坏血酸。6 个刺槐品种干样的 VC 含量在 233.40-105.67mg/100g 范围内,由多到少排列顺序为粘枝刺槐>多彩青山>多花刺槐>辽刺兴 22>蜜源 1 号>鲁刺 58,经过方差分析,各品种之间维生素 C 含量差异极显着(P<0.01),见表 1。
(4)蛋白质含量及差异
蛋白质是由多个氨基酸组成的高分子化合物,是人体氮的唯一来源,是构成人体的基本成分。人体内许多具有重要生理作用的物质,如免疫作用的抗体、代谢过程中具有催化作用和调节作用的酶和激素、肌肉收缩的肌纤凝蛋白和构成支架的胶原蛋白以及运输氧的血红蛋白,均由蛋白质构成。同时,水分在体内的正常分布、体内酸碱平衡、遗传信息的传递以及许多重要物质的运输都与蛋白质有关。所以蛋白质是一种非常重要的营养素,是生命的物质基础,是生命存在的一种形式。6 个刺槐品种干样的蛋白质含量在 26.65~18.52g/100g 范围内,由多到少排列顺序为粘枝刺槐>辽刺兴 22>鲁刺 58>蜜源1 号>多花刺槐>多彩青山,经过方差分析,各品种之间蛋白质含量差异极显着(P<0.01),见表 1。
(5)花青素含量及差异
花青素又称“花色素”,是一种水溶性的植物色素,存在于液泡内的细胞液中,是黄酮类代谢途径的分支产物,从广义上看,属于黄酮类化合物。花青素是羟基供体,同时也是一种自由基清除剂,它能和蛋白质结合防止过氧化,也能和金属 Cu2+等螯合,防止 VC 过氧化。而且还能提供质子,有效清除脂类自由基,切断脂类氧化的链式反应,起到防止脂质过氧化的作用。因此,花青素是当今人类发现最有效的抗氧化剂,其抗氧化性能比 VE 高 50 倍,比 VC 高 20 倍。也是最有效的自由基清除剂,可以预防各种自由基产生的疾病(武学宁,2013)。花青素还能够增强血管弹性,改善循环系统和增进皮肤的光滑度,抑制炎症和过敏,改善关节的柔韧性。具有抗癌、降血糖血脂、美容、延缓衰老的保健功效。6 个刺槐品种干样的花青素含量在 0.25~0.14%范围内,由多到少排列顺序为多彩青山>辽刺兴 22>多花刺槐>鲁刺 58>蜜源 1 号>粘枝刺槐,经过方差分析,各品种之间花青素含量差异极显着(P<0.01),见表 1。
(6)总黄酮含量及差异
总黄酮指黄酮醇、黄烷醇等类黄酮物质,是植物体有氧呼吸代谢的产物,广泛存在于许多中药材及水果蔬菜中,是一类重要的天然有机化合物,具有多种生物学活性,既是药理因子,又是一种新发现的营养素,在保护心血管(Manuela Blasa et al, 2007)、消炎镇痛、抗过敏、抗氧化、抗辐射、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、降血脂血糖、免疫调节等方面具有药理学作用,对人体起到重要的生理保健功效(梁晓涵,2013;周兰等,2013;于丽娜等,2015;张蓓蓓等,2016)。据伍征明(2002)报道,刺槐花含有的黄酮类成分,能维持血管抵抗力、降低其通透性、减少脆性,同时还具有显着的抗炎、抗病毒、抑制醛糖还原酶活性等作用,对脂肪浸润的肝还有祛脂作用。6 个刺槐品种干样的总黄酮含量在 442.92~122.91 mg/100g 范围内,由多到少排列顺序为鲁刺 58>多彩青山>多花刺槐>蜜源 1 号>辽刺兴 22>粘枝刺槐,经过方差分析,各品种之间总黄酮含量差异极显着(P<0.01),见表 1。
3.2 刺槐花蜜腺切片结果
采用番红固绿染色法和 PAS 染色法对幼蕾期、显露期、始展期、展花期和谢花期 5个时期刺槐花朵石蜡切片显微镜观察,各个重复间切片的观察结果表现一致,不同方向切片的观察结果支持相同的结论。各时期花蜜腺组织结构和细胞形状、大小、排列及胞质浓度均发生明显变化;分泌表皮细胞厚度和泌蜜组织细胞中淀粉粒含量在不同时期呈现明显差异。
(1)幼蕾期
幼蕾期,花的各组织开始分化,花药不断增大,其中形成小孢子母细胞,子房中胚珠开始发育(姜丽娜等,2016)。此时花蜜腺开始发育:花丝与子房间的花托表皮细胞伸长略呈柱状,大小无明显差别,细胞质浓厚,细胞核大;其下方为 6~7 层圆形或多角形的泌蜜组织细胞,其内侧细胞均较大,形状不规则,排列较疏松;花托维管束开始分化;PAS 反应证明,泌蜜组织细胞及下方的薄壁细胞中均积累少量的淀粉粒,见图 4。
(2)显露期
显露期,花托表皮开始分化气孔和气孔室,细胞排列整齐,与其内侧细胞界线分明;泌蜜组织细胞 6~8 层,排列相对紧密有序,细胞形状与前一时期相似,但液泡增大,其细胞比周围细胞小;维管束分化出导管,蜜腺内侧与维管束相邻;PAS 反应显示,花托表皮和泌蜜组织细胞中的淀粉粒含量增加,见图 5。
(3)始展期
始展期,花托表皮初步分化出气孔和气孔室,细胞较前一时期缩短呈方形,其细胞比其下方的泌蜜组织细胞小,液泡化较明显;泌蜜组织细胞形状和层数不变,排列细密紧促,液泡增大,原生质仍浓厚,细胞比表皮细胞大,但比周围细胞小;花托维管束已分化成熟;PAS 反应显示,分泌表皮细胞和泌蜜组织细胞中的淀粉粒含量均有所增加并达到高峰,见图 6。
(4)展花期
展花期,气孔和气孔室完全形成,花托表皮细胞稍缩小扁平,排列较疏松。泌蜜组织细胞大小与前一个时期相差不大,呈多边形,比表皮细胞排列紧密整齐,细胞核相对变小,细胞质变稀,高度液泡化,并形成中央大液泡;PAS 反应显示,泌蜜组织细胞中淀粉粒含量有所减少,见图 7。
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