Experimentálna štúdia odolnosti proti chladu Cistanche Deserticola

Abstraktné: S cieľom preskúmať účinky semiletálnej teploty a nízkej teploty púštnej Cistanche deserticola na fyziologické ukazovatele odolnosti púštnej Cistanche deserticola deserticola. V tejto štúdii bola ako experimentálny materiál použitá púštna Cistanche deserticola a štyri teplotné úpravy boli nastavené na 0 stupeň , -5 stupeň , -10 stupeň a -15 stupeň . Merala sa relatívna vodivosť, aktivita SOD, aktivita POD, obsah prolínu, obsah rozpustných bielkovín a obsah rozpustného cukru v púštnej Cistanche deserticola deserticola po nízkoteplotnom ošetrení. Študovala sa a analyzovala sa logistická rovnica prostredníctvom relatívnej vodivosti a zmeny a korelácia aktivity SOD, aktivity POD, obsahu prolínu, obsahu rozpustného proteínu a obsahu rozpustného cukru. Výsledky ukazujú, že relatívna vodivosť púštnej Cistanche deserticola sa postupne zvyšuje s poklesom teploty. Stanovením logistickej rovnice je pololetálna teplota (LT50) púštnej Cistanche deserticola deserticola -6 51 stupňov , takže vo výrobnej praxi by teplota púštnej Cistanche deserticola nemala byť nižšia ako -6 51 stupňov . S poklesom teploty sa aktivity POD, SOD a obsah prolínu v Cistanche deserticola najskôr zvýšili a potom znížili a postupne sa zvýšil rozpustný proteín a rozpustný cukor. Existuje vysoko významná negatívna korelácia medzi teplotou a relatívnou vodivosťou, ako aj významná negatívna korelácia s obsahom prolínu a rozpustného proteínu; Existuje významná pozitívna korelácia medzi relatívnou vodivosťou a obsahom prolínu; Existuje významná pozitívna korelácia medzi aktivitou POD a obsahom rozpustného cukru.

Experiment Cistanche deserticola

Kľúčové slová: púšť Cistanche deserticola; Nízka teplota; Vodivosť; Polovičná smrteľná teplota; fyziologický index

Púštna Cistanche deserticola deserticola YC Ma, Orobanchaceae Cistanche, tiež známa ako Veľké oblaky a Cistanche deserticola, trváce bylinné parazitické rastliny, parazitujúce hlavne na koreňoch Haloxylon ammo dendron, Nitraria a pod., vhodné na pestovanie v suchom podnebí, málo zrážok, veľ. vyparovanie, dlhé trvanie slnečného svitu, veľký denný teplotný rozdiel, sivohnedá púštna pôda Oblasť pozostávajúca najmä z hnedej púštnej pôdy sa nachádza hlavne v centrálnych a západných regiónoch, ako sú Vnútorné Mongolsko, Gansu, Ningxia a Xinjiang. Púštna Cistanche deserticola má vysokú liečivú hodnotu. Jeho dužinaté stonky možno použiť ako liek. Medzi jeho chemické zložky patria najmä cukry, fenetylalkoholové glykozidy, benzylalkoholové glykozidy, monoterpény, lignany a stopové prvky [3]. Pôsobí na výživu pečene, vyživuje obličky, prospieva meridiánom a krvi, zvlhčuje črevá a zmierňuje zápchu a je známy ako "púštny ženšen".

Cistanche deserticola YC Ma

V posledných rokoch, so zlepšovaním životných podmienok, dopyt ľudí po Cistanche deserticola neustále rastie a priemysel Cistanche deserticola sa rýchlo rozvíja. Vytvorila sa séria podporných technológií z aspektov prípravy pôdy, ošetrovania osiva, očkovania, zberu a spracovania [4, 5], tvoriacich priemyselný reťazec integrujúci pestovanie, spracovanie a predaj a riešenie problému zvýšenia príjmov farmárov. v púštnych oblastiach [6]. Zozbieraná Cistanche deserticola je však veľmi náchylná na hnednutie a stratu vody. V súčasnosti sa na trhu predáva Cistanche deserticola najmä sušením na slnku.

Púštny ženšen

Neexistuje žiadna správa ani výskum o chladenom a čerstvom skladovaní Cistanche deserticola. Preto je veľmi dôležité uskutočniť výskum odolnosti Cistanche deserticola voči chladu, ktorý vykompenzuje technickú medzeru v smere skladovania v chlade a čerstvom stave v priemysle Cistanche deserticola a ďalej podporí rýchly rozvoj Cistanche deserticola. priemyslu. V súčasnosti sa výskum odolnosti proti chladu Cistanche deserticola deserticola ešte neuskutočnil, ale bolo vykonaných mnoho štúdií o odolnosti iných rastlín proti chladu. Guo Yanlan a kol. [7] merali relatívnu vodivosť a súvisiace fyziologické a biochemické ukazovatele ročných vetiev rôznych podpníkov viniča a hodnotili odolnosť podpníkov viniča voči chladu pomocou metód, ako je stanovenie logistických rovníc a analýza hlavných komponentov. Wang Wei a kol. [8] merali elektrickú vodivosť a súvisiace odporové fyziologické indikátory dormantných vetiev 7 odrôd hrušiek a hodnotili chladovú odolnosť rôznych odrôd hrušiek pomocou metód ako logistická rovnica a korelačná analýza. Liu Guomin a kol. [9] použili listy rôznych odrôd zemiakov ako experimentálny materiál na stanovenie obsahu fyziologických indikátorov pri nízkoteplotnom ošetrení. Na vyhodnotenie mrazuvzdornosti rôznych odrôd zemiakov sa použili logistické rovnice, analýza hlavných komponentov a ďalšie metódy. Preto táto štúdia berie púštnu Cistanche deserticola ako experimentálny materiál meraním zmeny relatívnej vodivosti a obsahu fyziologického a biochemického indexu pri rôznych nízkoteplotných ošetreniach pomocou logistickej rovnice, korelačnej analýzy a iných metód na vyhodnotenie odolnosti púšte voči chladu. Cistanche deserticola, poskytnúť teoretický základ pre chladiarenské skladovanie a konzerváciu púštnej cibule a logistiky chladiaceho reťazca a iných priemyselných odvetví.

1 Materiál a metódy

1.1 Experimentálne materiály a dizajn

Testovacím materiálom je púštna Cistanche deserticola v základni Qingtu Lake Sand Industry Development Co., Ltd. v okrese Minqin, mesto Wuwei, provincia Gansu. Región má kontinentálne suché podnebie s 3142 trvaním slnečného svitu 2h, nadmorskou výškou 1400m; Priemerné ročné zrážky sú 113 2 mm, výparná kapacita 2675 6 mm, teplotný rozdiel medzi dňom a nocou 14 3 stupeň, s priemernou ročnou teplotou 8 8 stupňa, extrémna minimálna teplota -29 5 stupňa , obdobie bez mrazu je 152 dní a typ pôdy je prevažne štrkopiesočnatá hlina. Ako objekt výskumu bola vybraná púštna Cistanche deserticola v podstate rovnakého tvaru a veľkosti. Uskutočnil sa jednofaktorový experiment s cieľom nastaviť štyri nízkoteplotné ošetrenia 0 stupňov , -5 stupňov , -10 stupňov a -15 stupňov . Každé ošetrenie malo päť čerstvých púštnych Cistanche deserticola. Po nízkoteplotnej úprave sa jedna časť použila na meranie vodivosti a druhá časť sa použila na stanovenie fyziologických ukazovateľov odolnosti proti chladu.

Hlavné chemické zložky Cistanche deserticola

1. 2 Testovacie metódy

1.  2. 1Stanovenie relatívnej vodivosti a stanovenie logistickej rovnice

Nízkoteplotne upravenú púštnu Cistanche deserticola nakrájajte čepeľou na plátky široké 1 ~ 2 cm a hrubé 1 mm, rovnomerne premiešajte, odvážte 1 g a vložte do skúmavky s objemom 25 ml, pridajte 20 ml destilovanej vody, prikryte pri izbovej teplote a nechajte stáť. počas 4 hodín zmerajte počiatočnú vodivosť pomocou merača vodivosti DDSJ-308A a pred meraním ho dobre pretrepte; Potom varte vo vriacej vode 30 minút, ochlaďte na izbovú teplotu a zmerajte konečnú vodivosť. Vypočítajte relatívnu vodivosť (relatívna vodivosť{10}}počiatočná vodivosť/konečná vodivosť × 100 percent) a polovičnú letálnu teplotu pri nízkej teplote (LT50) [7] a vykonajte preloženie krivky. Vyhovujúca rovnica je Y=K/(1 plus ae bx), kde Y predstavuje relatívnu vodivosť; a. B je parameter rovnice; K je konštanta, ktorá predstavuje maximálnu rýchlosť úniku elektrolytu. Pretože Y je kumulatívna frekvencia, K sa berie ako 100 a LT50 je inflexný bod rovnice. Metóda výpočtu je: LT50=- (lna/b)

1.  2 . 2 Stanovenie fyziologických ukazovateľov odolnosti

Vybrali sa mäsité stonky strednej časti Cistanche deserticola deserticola a nakrájali sa na plátky s hrúbkou 2 až 3 mm. Po zmrazení tekutým dusíkom bola Cistanche deserticola deserticola rýchlo rozdrvená a uložená v chladničke pri teplote -80 stupňa na stanovenie fyziologických a biochemických indikátorov rezistencie Cistanche deserticola deserticola. Aktivita superoxiddismutázy (SOD) bola stanovená fotochemickou redukčnou metódou Riboflavin NBT; Aktivita peroxidázy (POD) bola stanovená kolorimetriou Guaiacol; Obsah prolínu bol stanovený sulfosalicylovou metódou; Obsah rozpustného proteínu bol stanovený farbením Coomassie brilantnou modrou G-250; Obsah rozpustného cukru sa meral pomocou anthrónovej metódy a vyššie uvedené fyziologické ukazovatele sa merali s odkazom na Chen Gang et al. [10].

1. 3 Štatistická analýza údajov

Štatistiky a analýzy údajov boli vykonané pomocou softvéru Microsoft Office 2007 a SPSS 23.

2 Výsledky a analýza

2 . 1 Zmena relatívnej vodivosti púšte Cistanche deserticola, vytvorenie logistického modelu a stanovenie semiletálnej teploty

Zmena relatívnej vodivosti púštnej Cistanche deserticola pri rôznych nízkoteplotných úpravách je uvedená v tabuľke 1. S poklesom teploty sa relatívna vodivosť púštnej Cistanche deserticola deserticola postupne zvyšuje z 36 81 percent na {{3}. } percent, čo znamená, že čím väčšie je poškodenie spôsobené nízkoteplotnou úpravou, tým vyššia je rýchlosť úniku elektrolytu, čo vedie k vyššej vodivosti. Aby sa objasnila odolnosť púštnej Cistanche deserticola deserticola proti chladu a určila sa jej semiletálna teplota, tento test stanovil logistickú rovnicu Lo⁃ podľa relatívnej vodivosti každého ošetrenia pri nízkej teplote a vypočítal semiletálnu teplotu LT50 podľa rovnice, ako je uvedené v tabuľke 2, stupeň prispôsobenia R2 logistickej rovnice púštnej Cistanche deserticola je 0 9997, čo naznačuje, že prispôsobená logistická rovnica je vysoko spoľahlivá a vypočíta sa LT50, teda polosmrtiaca teplota púštnej Cistanche deserticola má -6 51 stupeň .

Tabuľka 1 Vplyv nízkoteplotného ošetrenia na relatívnu vodivosť púštnej Cistanche deserticola

Tabuľka 2 Fittingová rovnica a pololetálna teplota púšte Cistanche deserticola

2. 2 Účinky nízkoteplotnej liečby na fyziologické indexy rezistencie púšte Cistanche deserticola deserticola

Vplyv nízkej teploty na fyziologické indexy rezistencie púštnej Cistanche deserticola je znázornený na obrázku 1. Aktivita enzýmu POD vykazovala trend najprv zvyšovania a potom znižovania, s najvyššou hodnotou pri -10 stupni a všetky vykazovali významné rozdiely v porovnaní s inými spôsobmi liečby. Aktivita enzýmu SOD vykazovala trend najprv stúpať a potom klesať, s najvyššou hodnotou na -5 stupni a bez významného rozdielu v porovnaní s inými liečbami. Obsah prolínu tiež vykazoval trend najprv stúpajúceho a potom klesajúceho, s najvyššou hodnotou na -10 stupni a bez významného rozdielu v porovnaní s inými liečbami. Ako teplota klesá, rozpustný proteín vykazuje postupne rastúci trend, pričom svoju maximálnu hodnotu dosahuje pri -15 stupni a všetky ošetrenia vykazujú významné rozdiely v porovnaní s inými ošetreniami. Rozpustný cukor tiež vykazuje trend postupného zvyšovania, s najvyššou hodnotou pri -15 stupňoch a najnižšou hodnotou pri 0 stupňoch, pričom všetky majú významné rozdiely v porovnaní s inými spôsobmi liečby.

2 . 3 Korelačná analýza fyziologických indexov púšte Cistanche deserticola odolnosti voči chladu a rôznym teplotám

Korelácia medzi indexmi odolnosti púštnej Cistanche deserticola za studena a nízkoteplotným ošetrením je uvedená v tabuľke 3. Existuje veľmi významná negatívna korelácia medzi teplotou a relatívnou vodivosťou, ktorá je v súlade s korelačným koeficientom R2 v logistickej rovnici uvedenej vyššie; Existuje významná negatívna korelácia medzi teplotou a obsahom prolínu a rozpustného proteínu. Existuje významná pozitívna korelácia medzi relatívnou vodivosťou a obsahom prolínu; Existuje významná pozitívna korelácia medzi aktivitou POD a obsahom rozpustného cukru.

Poznámka: Rôzne písmená označujú významné rozdiely (P<0.05).

1 Vplyv nízkoteplotného ošetrenia na fyziologické indexy rezistencie púštnej Cistanche deserticola Obr.

Tabuľka 3 Korelácia medzi fyziologickými indexmi odolnosti púšte Cistanche deserticola voči chladu a ošetrením pri nízkej teplote

3 Diskusia

Fenyletanolglykozid je hlavnou aktívnou zložkou Cistanche deserticola

Kliknite sem pre zobrazenie produktov Cistanche

【Ask for more】 Email: xue122522@foxmail.com /  Whats App:  0086 18599088692 /  Wechat:  18599088692

Metóda vodivosti sa často používa na určenie semiletálnej teploty rastlín. Jej princíp spočíva v tom, že vodivosť môže predstavovať stupeň úniku elektrolytu v článkoch. Čím vyššia je vodivosť, tým väčší je únik elektrolytu vo vnútri článkov a tým väčšia je priepustnosť bunkovej membrány. To znamená, že stupeň poškodenia membrány rastlinnej bunky je väčší, čo naznačuje, že odolnosť rastliny voči chladu je slabšia [11]. Preto nastavením stresových prostredí s rôznymi gradientmi, meraním vodivosti pri rôznych gradientoch a stanovením logistickej rovnice pre relatívnu vodivosť je možné určiť semiletálnu teplotu. Predchádzajúci výskumníci použili túto metódu na meranie pololetálnej teploty mnohých rastlín, ako sú hrušky [8], hrozno [7] a zemiaky [12]. Tento experiment použil rovnakú metódu na meranie zmeny elektrickej vodivosti púštnej Cistanche deserticola deserticola pri nízkoteplotnej úprave. Štúdia zistila, že najprv sa postupne zvyšovala relatívna elektrická vodivosť púštnej Cistanche deserticola deserticola deserticola, čo bolo v súlade s výsledkami predchádzajúcich štúdií. Potom bola polosmrtiaca teplota (LT50) vypočítaná stanovením logistickej rovnice -6 51 stupňa a korelačný koeficient stanovenia logistickej rovnice dosahuje 0 9997, čo naznačuje, že polosmrtiaca teplota púštnej Cistanche deserticola stanovená touto metódou za týchto testovacích podmienok je pravdivá a spoľahlivá. Stanovenie fyziologických a biochemických indexov sa často používa na hodnotenie odolnosti rastlín voči chladu [13]. Tieto fyziologické a biochemické indexy zahŕňajú aktivitu SOD, aktivitu POD, obsah prolínu, obsah rozpustných bielkovín, obsah rozpustného cukru, obsah malondialdehydu atď. Hlavnou funkciou enzýmov SOD a POD je eliminovať a vyrovnávať voľné radikály v rastlinách. Výskum ukázal, že v určitom rozsahu nízkych teplôt je zvýšenie obsahu ochranných enzýmov ako SOD a POD prospešné pre udržanie rovnováhy medzi tvorbou a odstraňovaním voľných radikálov v rastlinách. Keď však teplota do určitej miery klesne, môže to tiež spôsobiť hromadenie škodlivých látok, ako je peroxid vodíka a reaktívne formy kyslíka v rastlinách, čo spôsobuje ich poškodenie nízkymi teplotami. V tejto štúdii sa aktivity SOD a POD v púštnej Cistanche deserticola najprv zvýšili a potom sa znížili s poklesom teploty, čo je v súlade s meniacim sa trendom enzýmu SOD v oddelených citrusových listoch pod nízkoteplotným stresom podľa Shi Xuehui et al POD aktivita sa výrazne zníži. Prolín ako organická látka je v rastlinách široko zastúpený. Výskum ukázal, že mnohé rastliny vykazujú rastúci trend prolínu pri nízkych teplotách a inom stresovom prostredí. Jeho mechanizmus účinku spočíva v tom, že pôsobí ako osmotický regulátor, aktívny lapač kyslíka atď., aby sa dosiahla ochrana rastlín pred stresom.

V tejto štúdii obsah prolínu vykazoval trend najprv zvyšovania a potom znižovania, čo je v súlade s výsledkami výskumu Guo Yanlan et al. [7]. Čo sa týka toho, že obsah prolínu sa ďalej nezvyšoval, ale vykazoval klesajúci trend, môže to súvisieť s prekročením určitého teplotného rozsahu a je potrebný ďalší výskum. Rozpustné cukry a rozpustné bielkoviny sú dôležité osmoregulačné látky v rastlinách, ktoré môžu zvýšiť osmotickú koncentráciu buniek, znížiť vodný potenciál a znížiť bod tuhnutia, čím zlepšujú odolnosť rastlín voči chladu. Liang Suoxing a ďalší výskumníci ukázali, že [17] s poklesom teploty vykazovali rozpustný cukor a rozpustný proteín v Corylus heterophylla rastúci trend, ktorý bol v súlade s trendom obsahu rozpustného cukru a rozpustného proteínu v púštnej Cistanche deserticola. spôsobené nízkoteplotnou liečbou v tejto štúdii. Mechanizmus odolnosti rastlín voči chladu je zložitý a hodnotenie odolnosti púštnej Cistanche deserticola voči chladu jedným indexom je jednostranné. Preto táto štúdia komplexne analyzuje koreláciu medzi nízkou teplotou a rôznymi indikátormi odolnosti voči chladu. Výskum ukazuje, že existuje veľmi významná negatívna korelácia medzi teplotou a relatívnou vodivosťou, čo je v súlade s korelačným koeficientom R2 vo vyššie uvedenej logistickej rovnici, čo ďalej potvrdzuje spoľahlivosť semiletálnej teploty púštnej Cistanche deserticola; Existuje významná negatívna korelácia medzi teplotou a obsahom prolínu a rozpustného proteínu. Preto v ďalšej hĺbkovej štúdii možno samostatne vybrať relatívnu vodivosť, obsah prolínu a rozpustného proteínu, aby sa ďalej analyzovala adaptabilita púštnej Cistanche deserticola na teplotu. Okrem toho bola zistená významná pozitívna korelácia medzi relatívnou vodivosťou a obsahom prolínu, zatiaľ čo medzi aktivitou POD a obsahom rozpustného cukru bola zistená významná pozitívna korelácia.

4. Záver

Na základe vyššie uvedených výsledkov výskumu možno konštatovať, že relatívna vodivosť púštnej Cistanche deserticola sa postupne zvyšuje s poklesom teploty. Stanovením logistickej rovnice sa vypočítalo, že semismrtiaca teplota (LT50) púštnej Cistanche deserticola je -6 51 stupňov , takže vo výrobnej praxi by teplota púštnej Cistanche deserticola nemala byť nižšia ako {{3} } stupeň . S poklesom teploty sa aktivity POD, SOD a obsah prolínu v Cistanche deserticola najskôr zvýšili a potom znížili a postupne sa zvýšil rozpustný proteín a rozpustný cukor. Nízka teplota vykazuje vysoko signifikantnú negatívnu koreláciu s relatívnou vodivosťou a signifikantnú negatívnu koreláciu s obsahom prolínu a rozpustného proteínu; Existuje významná pozitívna korelácia medzi relatívnou vodivosťou a obsahom prolínu; Existuje významná pozitívna korelácia medzi aktivitou POD a obsahom rozpustného cukru.

Referencie

[1] Redakčný výbor Flora of China. Flóra Číny [M]. Peking: Science Press, 2003

[2] Zhou Xiaofang, Zhang Xiongjie, Sun Yongqiang a kol. Štúdia o histórii života púšte Cistanche deserticola ［ J ］. Bulletin of Biology, 2007, 42 (08): 15-16

[3] Guo Yuanheng. Komplexné využitie zdrojov púšte Cistanche deserticola [D]. Peking: Univerzita Čínskej akadémie vied, 2017

[4] Ye Wenming, Ma Jirong. Kultivačné techniky Cistanche deserticola [J]. Gansu Agricultural Science and Technology, 2013 (04): 55-57

[5] Ma Xudong, Guo Yehong, Yu Xiaxia a kol. Pokrok vo výskume štandardizovanej technológie pestovania púštnej Cistanche deserticola ［ J ］. Tradičná čínska medicína, 2018, 41 (12): 2958-2961

[6] Zhu Xiaochun, Wang Qiuxia, Zhu Hong. Výskum priemyselného rozvoja a štandardizácie Cistanche deserticola v Alxa [J]. Čínska štandardizácia, 2021 (13): 126-129141

Guo Yanlan, Mou Desheng, Zhao Lianxin a kol. Hodnotenie mrazuvzdornosti šiestich kultivarov podpníkov hrozna (línií) ［ J ］. Hrozno a vína doma a v zahraničí, 2022 (03): 38-43

[8] Wang Wei, Li Hongxu, Zhao Mingxin a kol. Hodnotenie nízkoteplotnej semiletálnej teploty a chladovej tolerancie 7 odrôd hrušiek [J]. Journal of Fruit Trees, 2015, 32 (05): 860-865

[9] Liu Guomin, Xie Zhenxing, Qin Weizhi a kol. Účinky rôznych kombinácií podpníkov na odolnosť zemiakov ［ J ］. Poľnohospodárska veda z Heilongjiang, 2023 (02): 11-16

[10] Chen Gang, Li Sheng. Fyziologický experiment rastlín [M]. Peking: Higher Education Press, 2016

[11] Shi Ming, Xie Jun, Xu Meilong a kol. Porovnanie mrazuvzdornosti ôsmich odrôd viniča na východnom úpätí hory Helan ［ J ］. Agricultural Science of Jiangsu, 2017, 45 (05): 137-140

[12] Li Yang, Ling Yongsheng, Lin Jinxiu. Identifikácia mrazuvzdornosti hlavných zemiakových materiálov v provincii Fujian metódou vodivosti kombinovanej s poľným mrazom ［ J ］. Poľnohospodárska veda, 2021, 49 (04): 45-50

Cong Rizheng, Zhang Jili, Wang Siyao, Yu Hongying, Yan Xiaona, Pei Xiaona, He Shan. Pokrok v identifikácii odolnosti rastlín voči chladu a jej fyziologických a ekologických mechanizmov [J]. Temperate Forestry Research, 2020, 3 (01): 27-33

[14] Cheng Junyong, Zheng Jingjin, Dou Tanxiang a kol. Súhrn fyziologických charakteristík odolnosti rastlín voči chladu [J]. Hubei Forestry Science and Technology, 2017, 46 (05): 16-20

[15] Shi Xuehui, Chen Zuyu, Yang Huiqing a kol. Účinky nízkoteplotného stresu na SOD a skutočnú aktivitu izozýmu v citrusových listoch in vitro ［ J ］. Acta Horticulture Sinica, 1996 (04): 384-386

[16] Liang Suoxing, Meng Qingxian, Shi Meijuan a kol. Štúdia o vzťahu medzi rozpustným proteínom a obsahom rozpustného cukru vo vetvách Corylus heterophyllus a odolnosťou proti chladu [J]. Chinese Journal of Agronomy, 2015, 31 (13): 14-18