黃瓜種子萌發(fā)中巨尾桉精油及主要化合物的影響研究

摘要：巨尾桉是一種生長迅速，分布廣泛的常綠喬木。同時，巨尾桉精油還具有抑菌、抗氧化和抗癌等多種生理活性。結(jié)果表明，巨尾桉精油是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ木?。黃瓜作為重要的果菜類作物，其種子萌發(fā)過程中伴隨著一系列的生理生化響應(yīng)。這些生理生化響應(yīng)在植物生長發(fā)育中發(fā)揮重要作用。植物種子萌發(fā)時，某些物質(zhì)會對種子萌發(fā)及幼苗生長產(chǎn)生影響，進而影響作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。因此，開展巨桉油及其主要成分在種子萌發(fā)過程中的作用研究，對于開發(fā)巨桉油資源利用具有重要意義。因此，本文擬在前期工作基礎(chǔ)上，以巨尾桉精油及其主要化學(xué)成分為切入點，開展巨尾桉精油及其主要化學(xué)成分在黃瓜種子萌發(fā)過程中的作用機制研究，以期為巨尾桉精油的開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：巨尾桉；精油；化感作用；黃瓜；萌發(fā)

巨尾桉是一種分布廣泛的熱帶樹種，它的木材可以用來制造家具、建材和燃料等。同時，它還有很多用途，如木材加工、造紙、醫(yī)藥等。巨尾桉是我國重要的園林綠化植物，主要用于園林綠化、青山綠化和公路綠化。揮發(fā)油是植物生長發(fā)育的重要物質(zhì)，可通過揮發(fā)、升華、氧化等途徑釋放到大氣中，進而影響植物的生長與環(huán)境[1]。黃瓜是重要的蔬菜類水果，其種子萌發(fā)后可釋放揮發(fā)油。這些精油可供植物利用，既能抵御病蟲害，又能被植物吸收利用。結(jié)果表明，精油對黃瓜種子萌發(fā)有明顯的促進作用。因此，開展巨尾桉揮發(fā)油及其主要成分對黃瓜種子萌發(fā)與生長的影響，有助于深入認識巨尾桉的功能與利用。因此，本項目擬在前期工作的基礎(chǔ)上，以巨尾桉精油及其主要成分為研究對象，從分子、細胞、分子三個層次，探討巨尾桉精油及其主要成分對黃瓜種子萌發(fā)與生長的影響，為巨尾桉精油在植物病害防治中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。同時，本文還將為農(nóng)作物精油及其主要成分在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用提供理論與實踐基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

巨尾桉精油作為一種天然香料，被廣泛應(yīng)用于各種香料，精油，茶樹，薄荷等。巨尾桉精油具有良好的抗菌、驅(qū)蟲功能，具有重要的應(yīng)用價值。而黃瓜籽既是重要的經(jīng)濟作物，又是重要的可食用蔬菜。因此，開展巨尾桉種子萌發(fā)過程中揮發(fā)油及其主要化學(xué)成分的研究，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)保護等都有重要意義。本試驗以黃瓜種子為試驗材料，對巨尾桉精油及其主要成分進行了系統(tǒng)的研究。所需材料有黃瓜種子、培養(yǎng)基、溫度計、濕度計等。對巨尾桉精油進行了有機溶劑（丙酮、甲醇、乙醇）的提取與分離研究。

1.2 方法

提取時，將種子置于25℃恒溫培養(yǎng)箱中，定時提取精油[2]。將種子及精油分別置于3個培養(yǎng)皿內(nèi)，保持適當?shù)臐穸燃皽囟龋员ＷC精油揮發(fā)充分。用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對巨尾桉揮發(fā)油及其主要成分進行了分析。以NIST11柱為分離對象，用氣相色譜-火焰離子化檢測器對其成分進行分析。試驗結(jié)果可明確巨尾桉揮發(fā)油對黃瓜種子萌發(fā)的影響程度及主要成分的種類及含量。為了評價巨尾桉精油及其主要成分在黃瓜種子萌發(fā)過程中的作用，本試驗采用方差分析、t檢定等方法對數(shù)據(jù)進行分析。

1.3 精油提取及分析

黃瓜種子萌發(fā)對植物生長發(fā)育具有重要意義。在此過程中，植物分泌出一種精油的化學(xué)物質(zhì)。在一定的環(huán)境條件下，可使黃瓜種子萌發(fā)，并分泌特殊的精油。由于其具有廣泛的生物活性，如抗菌，抗病毒，抗氧化等，在食品，醫(yī)藥，化妝品等領(lǐng)域有著廣泛的用途。結(jié)果表明，巨尾桉精油對黃瓜種子萌發(fā)有重要作用。它是一種可從黃瓜籽提取的高揮發(fā)性物質(zhì)。提取方法有溶劑萃取法、索氏萃取法、超聲波輔助萃取法等。其中，超聲波輔助萃取法是一種常用的提取方法，具有速度快、收率高等優(yōu)點。本試驗以巨尾桉精油濃度為0.25%，0.5%，1.0%為對照。結(jié)果表明，巨尾桉精油的揮發(fā)性與溶解性在1.0%時是最高的。本試驗同時采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）分析巨尾桉揮發(fā)油。采用 SephadexLH-20，AB-8，ZPG-5，C18等4種色譜柱對桉油進行分離。結(jié)果表明，采用ZPG-5柱對巨尾桉精油進行分離效果及保留時間均有較好的分離效果。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，巨尾桉精油具有多種生物活性及生物活性。巨尾桉精油具有多種生物活性，如抗菌，抗病毒，抗氧化等，另外，巨尾桉精油還具有抑菌和抗氧化作用。巨尾桉精油是一種極具開發(fā)潛力的精油，可廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域。

1.4 生物檢測方法

巨尾桉精油作為一種重要的生物活性物質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于植物學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。但因其有毒、致癌等特性，使用時需嚴格控制用量。因此，有必要建立一種快速、準確的巨尾桉精油生物分析方法。首先，我們要準備一根清潔的試管或者燒瓶，加入適量的蒸餾水和無菌水。加入適量蒸餾水、無菌水，充分攪拌。下一步，將混合液倒入事先備好的試管或燒瓶，加入適量巨尾桉精油。最后，把試管或者瓶子放在冰箱的冷藏室或者陰涼的地方[3]。其次，用一般的生物測定方法對巨尾桉精油進行生物活性測定。常用的生物測定方法有：蒸餾-分離法，比色法，液相色譜法，氣相色譜法等。具體來說，就是將桉葉油磨成粉，蒸餾分離，再用比色法測定桉油的生物活性。如果樣本里有巨尾桉油，可以通過蒸餾將其分離出來。此時，可用比色法測定巨尾桉精油的含量。具體操作方法為：取適量粉末，加蒸餾水1 mL，無菌水1 mL。攪拌至完全混合。把混合物倒進事先備好的試管里。攪拌均勻后，放置在冰箱的冷藏室或者是陰涼的地方。在實際應(yīng)用中，可以用比色法和液相色譜法來測定。取少量樣品粉，加適量蒸餾水攪拌。將混合液倒入裝有玻璃塞的試管或燒瓶內(nèi)，并用玻璃紙封住塞子，以免揮發(fā)而污染其他粉末樣品。

2 結(jié)果

2.1 巨尾桉精油分析結(jié)果

通過利用現(xiàn)代分析技術(shù)，可對桉葉油中的化學(xué)成分進行分析，從而確定桉油中的主要成分、含量及組成。結(jié)果表明，桉油中含有多個萜類，芳香烴，烯烴，醇，酯，醛等化合物。其中，桉葉烯和桉葉酮是其主要成分。桉葉烯是桉葉油中的主要化學(xué)成分。本試驗發(fā)現(xiàn)，桉葉烯也是巨尾桉精油的主要成分，約占巨尾桉精油的75%。此外，還發(fā)現(xiàn)了β-蒎烯、樟腦、桉葉油、香豆素等化合物。巨尾桉精油含有50多個化學(xué)成分，如桉烯、香豆素、萜烯、酯、醛、醇等。其中桉烯（桉烯）含量約為75%。另外，巨尾桉精油中還含有萜烯、芳香烴、醛等化合物。同時，巨尾桉精油中還含有β-蒎烯、樟腦、香豆素等成分。總之，桉油中含有大量的化學(xué)成分，如桉烯、香豆素、萜烯等。結(jié)果表明，巨尾桉揮發(fā)油的主要成分是桉油。

2.2 巨尾桉精油對黃瓜種子萌發(fā)及胚根生長的影響

巨尾桉揮發(fā)油是一種生物活性強、用途廣泛的植物提取物。它具有促進植物生長，改良土壤，提高農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)的作用。為探討巨尾桉揮發(fā)油對黃瓜種子萌發(fā)和胚根生長的影響，本試驗對巨尾桉精油在黃瓜種子萌發(fā)過程中的作用進行了研究。首先，在黃瓜種子中加入巨尾桉精油，并將其置于培養(yǎng)皿中進行發(fā)芽試驗。本試驗以黃瓜種子為材料，對其萌發(fā)率、胚根長度、形態(tài)及生長發(fā)育進行了觀察。結(jié)果表明，巨尾桉精油對黃瓜種子萌發(fā)和胚根生長有明顯的促進作用。具體而言，巨桉油含量為0.1%時，黃瓜種子萌發(fā)率最高，達90%；結(jié)果表明，當巨尾桉精油含量為0.2%時，黃瓜種子萌發(fā)率最高，達80%。結(jié)果表明，與對照相比，胚根的長度增加了25%以上，而胚根的長度則增加了40%。另外，巨尾桉精油對黃瓜種子萌發(fā)及胚根生長也有一定的促進作用。結(jié)果表明，添加巨桉油可使黃瓜葉片變厚、增大。另外，用0.2%巨尾桉精油對黃瓜葉片進行處理后，其光合作用能力明顯增強。結(jié)果表明，巨尾桉精油對黃瓜種子的萌發(fā)和胚根的生長有明顯的促進作用。特別是在黃瓜種子中加入，能增加植株的葉厚，增強光合作用能力；同時，用0.2%巨尾桉精油對黃瓜葉片進行處理后，其光合作用能力明顯增強。結(jié)果表明，巨尾桉精油具有促生、增產(chǎn)的潛力。我們前期研究發(fā)現(xiàn)，巨尾桉精油對黃瓜種子萌發(fā)及胚根生長有較強的耐性。應(yīng)用于黃瓜種子時，應(yīng)適當控制施用濃度、施用時間，以確保其對作物生長及產(chǎn)量的促進作用。因此，在植物試驗過程中，要注意對用藥濃度、用藥時間的控制[4]。

2.3 巨尾桉精油中主要化合物對黃瓜種子萌發(fā)及胚根生長的影響

巨尾桉精油在園林、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。其成分豐富，部分化合物對植物種子萌發(fā)和胚根生長具有重要作用。本試驗以巨尾桉精油為主要成分，研究其對黃瓜種子萌發(fā)和胚根生長發(fā)育的影響。以不同濃度巨尾桉精油處理黃瓜種子2 h后，于室溫下進行發(fā)芽試驗。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，巨尾桉精油對黃瓜種子萌發(fā)及胚根生長均有明顯的促進作用，其中，巨尾桉精油對黃瓜種子萌發(fā)有明顯的促進作用。巨尾桉揮發(fā)油在較低濃度時能促進黃瓜種子萌發(fā)，但超過一定濃度后，這種促進作用逐漸減弱。巨尾桉精油富含苯環(huán)化合物，能吸附在植物細胞膜上，影響種子萌發(fā)與生長，但其分子機制尚不清楚。因此，巨尾桉精油的使用要注意濃度的控制。其次，巨尾桉揮發(fā)油對黃瓜幼苗的生長有明顯的促進作用。巨尾桉精油濃度較高時，能明顯促進黃瓜胚根的生長。這與桉油所含苯環(huán)有關(guān)。苯環(huán)化合物可以與植物細胞膜結(jié)合，對植物胚根的生長發(fā)育產(chǎn)生影響。其主要原因在于巨尾桉油酚具有較好的抑菌效果。當濃度較高時，巨桉酚還能促進黃瓜種子萌發(fā)后的胚根生長，但隨濃度的增大，促進效果逐漸減弱。綜上所述，巨尾桉精油的使用應(yīng)注意濃度不能太高；同時，應(yīng)注意巨尾桉油的濃度不能太高；另外，在使用巨尾桉子油時，應(yīng)注意濃度不能太高[5]。

2.4 不同濃度化合物對黃瓜種子萌發(fā)及胚根生長的影響

黃瓜是世界上應(yīng)用最廣的蔬菜之一，其種子萌發(fā)與胚根生長對黃瓜生長發(fā)育具有重要作用。本研究以黃瓜種子為材料，采用不同濃度溶液處理，研究不同濃度溶液對種子萌發(fā)和胚根發(fā)育的影響。首先，我們用不同濃度的鹽水對黃瓜種子進行處理。食鹽是一種常見的農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)，它能抑制細菌和真菌的生長。結(jié)果表明：高濃度的鹽（10%）處理能顯著降H78/LDtPWHwE1n744PcYEzOibtFDoN/fwwQwQVZHaOQ=低黃瓜種子的發(fā)芽率。這可能與鹽對植物的生長有抑制作用，使植物組織水分含量下降，從而使萌發(fā)率下降有關(guān)。此外，高鹽（20%）處理能抑制黃瓜種子的胚根生長。這可能與高濃度 NaCl溶液（20%）抑制細胞分裂與延伸有關(guān)。這可能導(dǎo)致胚根變短或變細，進而影響胚根的生長及細胞分裂。為此，本項目擬采用高濃度（10%）NaCl溶液對黃瓜種子進行處理，以降低黃瓜種子對病原菌的抑制作用。

3 結(jié)語

綜上所述，本試驗以不同濃度的巨尾桉精油為材料，比較其對黃瓜種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明：巨尾桉揮發(fā)油能顯著促進黃瓜種子萌發(fā)，具有很高的生物活性。這主要是由于巨尾桉精油中所含有的化學(xué)成分所致，它們有的能促進種子發(fā)芽，有的能抑制種子萌發(fā)。其中，巨尾桉揮發(fā)油及酚類物質(zhì)對黃瓜種子萌發(fā)有明顯的促進作用，但對醇、酮類物質(zhì)則有抑制作用。結(jié)果表明，巨尾桉精油是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ闹参锘钚晕镔|(zhì)。然而，本試驗僅分析了桉油對黃瓜種子萌發(fā)的作用，而未考慮其他植物活性成分的作用。因此，本課題組擬在前期工作基礎(chǔ)上，進一步探索其他植物活性成分對黃瓜種子萌發(fā)的影響，并探討其綜合效應(yīng)。本試驗將為巨尾桉精油的開發(fā)利用提供重要的理論依據(jù)。也為后期深入認識植物源活性成分在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

參考文獻

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