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《华中农业大学》 2006年
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南瓜种质资源遗传多样性与多糖多样性的研究

李俊丽  
【摘要】: 南瓜(Cucurbita)是十分重要的瓜类蔬菜作物,因其栽培简单,产量高,易于贮运,而且营养丰富,深受人们的喜爱。本研究以本实验室近年来收集的70份南瓜资源为研究对象,从形态性状与分子水平上分析了这些资源的遗传多样性,有利于对这些种质资源的收集、保存、鉴定、创新和有效利用。同时以功能型南瓜品种的选育为最终目的,首次对不同品种南瓜种质资源从提取、分离纯化、生物活性的研究等多方面展开对南瓜重要的生物活性物质——多糖的探讨性研究,以探明高活性南瓜多糖的资源条件,为保健品质育种材料的选择、选配以及功能性南瓜的选育提供一定的理论依据。实验内容主要如下: 1.对70份南瓜种质45个植物学性状进行鉴定和分析,平均变异系数为32.16%,平均多样性信息指数为1.25。基于形态数据的聚类分析,70份南瓜种质被分为三大类群——中国南瓜、美洲南瓜、印度南瓜。主成分分析表明,前三个主成分的累计方差贡献率为67.31%,利用形态性状对南瓜分类时,首先应考虑的是种子、瓜梗和花的特征,其次是根据植株的生长习性分类,然后是根据瓜的形状进行分类。 2.从100个引物中筛选出21个随机引物,对70份南瓜种质进行了RAPD分析,共扩增出168条带,其中156条表现多态性,占总数的92.9%。平均每个引物产生7.43条多态带。基于RAPD标记的聚类分析,将70份南瓜种质划分为了三大类。同时在三大类群内,又将种质进行了细分,第一类分为了三组,第二类分为了六组,第三类分为了五组,其结果与地域来源和形态特征有一定的相关性。主坐标分析与系统聚类分析结果基本一致。 3.对植物学性状和RAPD两种标记间的相似系数矩阵的相关性进行Mantel检验,得出形态标记与分子标记的相关系数为0.6306;将植物学性状和RAPD标记的聚类结果,按CONSEN程序中进行作图,获得两种聚类结果的一致树图。表明形态标记与分子标记聚类结果存在着一定程度的一致性,也存在差异,应结合使用。 4.研究了南瓜多糖的热水提取工艺和微波辅助提取工艺,对其工艺参数进行了优化,得出水提法提取南瓜多糖的过程中,料液比是影响多糖提取率的最关键因素,南瓜多糖提取的最佳工艺条件是以1:40的料液比,在70℃水浴条件下,提取3次,每次提4h。而在微波提取工艺中,影响多糖提取率各因素的主次关系为:微波强度>微波时间>料液比,微波提取法最适工艺条件为:微波强度60%,微波时间20min,料液比1:30。通过体外抗氧化实验证明,不同方法提取的南瓜多糖均具有一定的抗氧化活性,微波工艺对南瓜多糖的体外抗氧化活性在超氧阴离子自由基(O_2~-)清除能力上有微弱的下降趋势。微波工艺在南瓜多糖提取上的有一定的应用前景。 5.研究了南瓜多糖体外清除自由基以及抗氧化的作用。结果表明南瓜多糖可以清除·OH、O_2~-,抑制·OH所致丙二醛的产生,减少·OH所致红细胞溶血,减轻·OH所致肝线粒体肿胀程度。 6.本文首次对56个不同品种南瓜多糖的提取率、含量,多糖中中性糖、糖醛酸含量及其体外抗氧化活性进行了分析,不同南瓜品种的多糖的各个指标含量的变幅和变异系数较大,表明南瓜多糖特性和生物活性存在品种的多样性。主成分分析将56份南瓜种质按多糖含糖量和清除自由基能力的强弱分为了四组,第四组的三份种质46(02-4)、38(H34)、5(H13-3)多糖含量及多糖清除自由基的能力均较强,在保健品质育种上比较有应用价值。 7.采用DEAE-52纤维素柱层析和Sephadex G-200凝胶柱层析相结合的方法对两个品种南瓜多糖进行分级,获得六个精制多糖组分ZPP1a,ZPP2,ZPP3和YPP1,YPP2,YPP3a。紫外光谱分析表明六个多糖不含有核酸和蛋白质等杂质,是均一多糖。对六个多糖的基本特性和理化性质进行了研究,并用红外光谱对其结构进行了初步表征。表明中国南瓜02-4和印度南瓜H34提取的多糖各级分在基本特性、生物活性及结构上存在着差异。综合评价各个指标表明中国南瓜02-4优于印度南瓜H34,因而具有更好的开发利用前景。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S642.1

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