牡丹油脂品質(zhì)形成機(jī)理的研究.pdf

1、本文選取8年生牡丹栽培種鳳丹白為試驗材料，觀察了莢果和籽粒發(fā)育特性，分析了主要營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律，測定了脂肪酸組分和相關(guān)酶活性及籽粒代謝組學(xué)，以期為油用牡丹生產(chǎn)與籽油的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)論如下：
　　(1)牡丹籽粒生長成熟可以劃分為四個階段，即受精與籽粒形成期(S1)、莢果與籽?？焖偕L期(S2)、籽粒內(nèi)含物充實轉(zhuǎn)化期(S3)、莢果與種子脫水成熟期(S4)。其中，S1是牡丹籽粒數(shù)目形成的關(guān)鍵時期，而 S2和 S3決定著牡丹莢

2、果庫容的大小，S4決定著牡丹籽粒的最終產(chǎn)量和籽粒油脂品質(zhì)。牡丹莢果進(jìn)入脫水期，莢果與籽粒的體積和質(zhì)量達(dá)到最高，內(nèi)含物轉(zhuǎn)化基本完成。這期間果莢皮褪綠變黃脫水、籽粒由黃褐色向黑褐色轉(zhuǎn)變，至花后110~115d莢果開裂發(fā)生落?，F(xiàn)象，此階段粗脂肪含量略有下降。莢果開裂發(fā)生的落粒現(xiàn)象，容易造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失和采收困難。建議生產(chǎn)上應(yīng)在莢果開裂落粒前進(jìn)行采收，以便實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。
　　(2)牡丹種子屬于油脂類種子，主要營養(yǎng)物質(zhì)為糖、蛋白質(zhì)

3、和脂肪。隨著種子的成熟，水分含量隨有機(jī)質(zhì)積累量的增多而減少。莢果與種子脫水成熟期(S4)前，籽粒含水量和粗脂肪含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.884**)；籽粒內(nèi)含物充實轉(zhuǎn)化期(S3)前，籽粒含水量較高。伴隨籽粒中淀粉、蛋白質(zhì)等主要營養(yǎng)物質(zhì)的積累，牡丹莢果含水量呈下降趨勢并趨于穩(wěn)定，籽粒有機(jī)物代謝轉(zhuǎn)向三酰甘油等物質(zhì)的積累與轉(zhuǎn)化；可溶性糖與粗脂肪積累呈顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.935*)，說明在牡丹籽粒成熟期間可溶性糖大量轉(zhuǎn)化為三酰甘油，粗脂肪

4、快速積累。葉片葉綠素含量明顯增加，與籽粒和果莢皮可溶性糖、籽粒游離氨基酸均為極顯著正相關(guān)(R=0.705**，0.816**，0.748**)。果莢皮葉綠素在油分積累之前也快速積累，說明果莢皮也具有光合作用，光合產(chǎn)物主要以糖的形式轉(zhuǎn)運到籽粒中。
　　(3)隨著牡丹籽粒成熟，種子中主要脂肪酸為不飽和脂肪酸，含量高達(dá)92.28％。其中油酸與亞油酸的相對含量整體呈增加趨勢，與亞麻酸均為極顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.865**和R=-0.916

5、**)，與棕櫚酸顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.917*和R=-0.675*)。飽和脂肪酸主要是棕櫚酸和硬脂酸，棕櫚酸相對含量略有減少。不飽和脂肪酸與棕櫚酸為極顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.974**)，說明牡丹籽粒中脂肪酸組分間的轉(zhuǎn)化有著復(fù)雜的內(nèi)在聯(lián)系。在油分快速積累階段，異檸檬酸脫氫酶(IDH)、6-磷酸葡萄糖脫氫酶(G6PDH)、異檸檬酸裂解酶(ICL)、焦磷酸酶(PPase)、丙酮酸脫氫酶(PDH)活性與粗脂肪的變化趨勢一致。籽粒發(fā)育過程中 G6

6、PDH活性與籽粒中淀粉和蛋白質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)(R=0.570*，0.536*)；PPase活性與籽?？扇苄缘鞍缀繛闃O顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.725**)；ICL活性與籽?？扇苄蕴呛陀坞x氨基酸均呈顯著正相關(guān)(R=0.659*，0.577*)。
　　(4)牡丹籽粒代謝組共檢測出195種化合物。由原始數(shù)據(jù)熱圖看出，部分碳水化合物明顯減少，如蔗糖(S)，果糖-6-磷酸(F6P)，UDP-葡萄糖(UDPG)等在授粉與籽粒形成期含量最高，而

7、后隨著肌醇半乳糖苷(galactinol)的急劇增加而降低。大部分氨基酸隨著種子發(fā)育而不斷減少，特別是在發(fā)育后期游離氨基酸快速減少；芳香類氨基酸丙氨酸(alanine)在 S2階段達(dá)到最大值，色氨酸(typtophan)和酪氨酸(tyrosine)在 S3階段達(dá)到最大值，隨后均在 S4階段下降。發(fā)育前期1-硬脂酸甘油酯(1-stear oylglycerol)積累較多；油酸鹽(oleate)在籽粒內(nèi)含物充實轉(zhuǎn)化期積累較多，籽粒成熟期略有

8、降低；1-亞油酸甘油酯(1-linoleoylgylcerol)和2-亞油酸甘油酯(2-linoleoylgylcerol)在籽粒形成期含量較高，后三個時期略有降低但變化不顯著；亞麻酸鹽(linolenate)呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，但總體水平顯著高于其他不飽和脂肪酸?？寡趸镔|(zhì)γ-維生素 E和δ-維生素 E、抗壞血酸鹽和還原型谷胱甘肽分別在籽?？焖偕L期(S2)和籽粒內(nèi)含物充實轉(zhuǎn)化期(S3)迅速增加。發(fā)育后期還原型谷胱甘肽和氧化型谷胱