Експериментално изследване на студоустойчивостта на Cistanche Deserticola

Резюме: За да се проучат ефектите от полулеталната температура и ниската температура на пустинята Cistanche deserticola върху физиологичните показатели за устойчивост на пустинята Cistanche deserticola deserticola. В това изследване пустинята Cistanche deserticola беше използвана като експериментален материал и бяха зададени четири температурни обработки на 0 градуса, -5 градуса, -10 градуса и -15 градуса. Бяха измерени относителната проводимост, активността на SOD, активността на POD, съдържанието на пролин, съдържанието на разтворим протеин и съдържанието на разтворима захар в пустинята Cistanche deserticola deserticola след нискотемпературно третиране. Полулеталната температура (LT50) на пустинята Cistanche deserticola беше предсказана чрез установяване Логистично уравнение чрез относителна проводимост и промените и корелацията на активността на SOD, активността на POD, съдържанието на пролин, съдържанието на разтворим протеин и съдържанието на разтворима захар бяха изследвани и анализирани. Резултатите показват, че относителната проводимост на пустинята Cistanche deserticola се увеличава постепенно с намаляването на температурата. Чрез установяване на логистичното уравнение, полулеталната температура (LT50) на пустинния Cistanche deserticola deserticola е -6 51 градуса, така че в производствената практика температурата на пустинния Cistanche deserticola не трябва да бъде по-ниска от -6 51 градуса. С понижаването на температурата дейностите на POD, SOD и съдържанието на пролин в Cistanche deserticola първо се увеличават и след това намаляват, а разтворимият протеин и разтворимата захар се увеличават постепенно. Съществува силно значима отрицателна корелация между температурата и относителната проводимост, както и значима отрицателна корелация със съдържанието на пролин и разтворим протеин; Има значителна положителна корелация между относителната проводимост и съдържанието на пролин; Съществува значителна положителна корелация между активността на POD и съдържанието на разтворима захар.

Експеримент Cistanche deserticola

Ключови думи: пустиня Cistanche deserticola; Ниска температура; Проводимост; Половин смъртоносна температура; физиологичен индекс

Desert Cistanche deserticola deserticola YC Ma, Orobanchaceae Cistanche, известен също като Големите облаци и Cistanche deserticola, многогодишни тревисти паразитни растения, главно паразитиращи в корените на Haloxylon ammo dendron, Nitraria и др., подходящи за отглеждане в сух климат, малко валежи, големи изпарение, дълга продължителност на слънчевото греене, голяма дневна температурна разлика, сиво-кафява пустинна почва Районът, съставен главно от кафява пустинна почва, е разпространен главно в централни и западни региони като Вътрешна Монголия, Гансу, Нинся и Синдзян. Desert Cistanche deserticola има висока лечебна стойност. Месестите му стъбла могат да се използват като лекарство. Неговите химични компоненти включват главно захари, гликозиди на фенетилов алкохол, гликозиди на бензилов алкохол, монотерпени, лигнани и микроелементи [3]. Има ефект на подхранване на черния дроб, подхранване на бъбреците, благоприятно действие върху меридианите и кръвта, овлажняване на червата и облекчаване на запека и е известен като „пустинен женшен“.

Cistanche deserticola YC Ma

През последните години, с подобряването на условията на живот, търсенето на Cistanche deserticola от хората продължава да нараства и производството на Cistanche deserticola се развива бързо. Създадени са поредица от поддържащи технологии от аспектите на подготовката на земята, обработката на семената, инокулацията, прибирането на реколтата и обработката [4, 5], образувайки индустриална верига, интегрираща засаждане, обработка и продажби, и решаване на проблема с увеличаването на доходите на фермерите в пустинни райони [6]. Въпреки това, набраната Cistanche deserticola е много склонна към покафеняване и загуба на вода. Понастоящем пазарът се осъществява главно чрез сушене на Cistanche deserticola на слънце.

Пустинен женшен

Няма доклад или изследване за студено и прясно съхранение на Cistanche deserticola. Поради това е от голямо значение да се проведат изследвания върху студоустойчивостта на Cistanche deserticola, което ще компенсира техническия пропуск в посока на студено и прясно съхранение на индустрията на Cistanche deserticola и допълнително ще насърчи бързото развитие на Cistanche deserticola индустрия. Понастоящем все още не са провеждани изследвания върху студоустойчивостта на Cistanche deserticola deserticola, но са проведени много изследвания върху студоустойчивостта на други растения. Guo Yanlan и др. [7] измерва относителната проводимост и свързаните с нея физиологични и биохимични показатели на едногодишни клони на различни гроздови подложки и оценява студоустойчивостта на гроздови подложки, използвайки методи като установяване на логистични уравнения и анализ на главните компоненти. Wang Wei и др. [8] измерва електрическата проводимост и свързаните с нея физиологични показатели на съпротивление на спящи клони на 7 сорта круши и оценява студоустойчивостта на различни сортове круши, използвайки методи като логистично уравнение и корелационен анализ. Liu Guomin и др. [9] използват листа от различни сортове картофи като експериментален материал за определяне на съдържанието на физиологични показатели при нискотемпературно третиране. Използвани са логистични уравнения, анализ на главните компоненти и други методи за оценка на студоустойчивостта на различни сортове картофи. Следователно, това изследване приема пустинята Cistanche deserticola като експериментален материал, чрез измерване на промяната на относителната проводимост и съдържанието на физиологичен и биохимичен индекс при различни нискотемпературни обработки, използвайки логистично уравнение, корелационен анализ и други методи за оценка на студоустойчивостта на пустинята Cistanche deserticola, за да осигури теоретична основа за хладилно съхранение и консервиране на пустинен лук и логистика на студената верига и други индустрии.

1 Материал и методи

1.1 Експериментални материали и дизайн

Тестовият материал е пустинята Cistanche deserticola в базата на Qingtu Lake Sand Industry Development Co., Ltd. в окръг Minqin, град Wuwei, провинция Gansu. Регионът има континентално сух климат с 3142 продължителност на слънчевото греене 2 часа, височина над средното морско ниво 1400m; Средните годишни валежи са 113 2 mm, капацитет на изпарение 2675 6 mm, температурна разлика между деня и нощта 14 3 градуса, със средна годишна температура от 8 8 градуса, екстремна минимална температура -29 5 степен, периодът без замръзване е 152 дни, а типът на почвата е предимно чакълесто-песъчлива глинеста почва. За обект на изследване е избрана пустинята Cistanche deserticola с почти същата форма и размери. Беше проведен еднофакторен експеримент за задаване на четири нискотемпературни обработки от 0 градуса, -5 градуса, -10 градуса и -15 градуса. Всяко третиране имаше пет пресни пустинни Cistanche deserticola. След нискотемпературна обработка, една част се използва за измерване на проводимостта, а другата част се използва за определяне на физиологични показатели за студоустойчивост.

Основни химични съставки на Cistanche deserticola

1. 2 Методи за изпитване

1.  2. 1Определяне на относителната проводимост и установяване на логистичното уравнение

Нарежете обработената при ниска температура пустинна Cistanche deserticola на резени с ширина 1~2 cm и дебелина 1 mm с острие, разбъркайте равномерно, претеглете 1 g и я поставете в епруветка от 25 ml, добавете 20 ml дестилирана вода, покрийте я на стайна температура и оставете неподвижно за 4 часа измерете първоначалната проводимост с кондуктомер DDSJ-308A и го разклатете добре преди измерване; След това се вари във вряща вода за 30 минути, охлажда се до стайна температура и се измерва крайната проводимост. Изчислете относителната проводимост (относителна проводимост=първоначална проводимост/крайна проводимост × 100 процента) и полулетална температура при ниска температура (LT50) [7] и извършете напасване на кривата. Подходящото уравнение е Y=K/(1 плюс ae bx), където Y представлява относителна проводимост; а. B е параметърът на уравнението; K е константа, представляваща максималната скорост на изтичане на електролит. Тъй като Y е кумулативната честота, тук K се приема за 100, а LT50 е инфлексната точка на уравнението. Методът на изчисление е: LT50=- (lna/b)

1.  2 . 2 Определяне на резистентни физиологични показатели

Месестите стъбла на средната част на Cistanche deserticola deserticola бяха избрани и нарязани на резени с дебелина 2~3 mm. След като беше замразен с течен азот, Cistanche deserticola deserticola беше бързо смачкан и съхраняван в хладилник при -80 градуса за определяне на физиологични и биохимични показатели за устойчивост на Cistanche deserticola deserticola. Активността на супероксид дисмутазата (SOD) се определя чрез фотохимичен редукционен метод на Riboflavin NBT; Пероксидазната (POD) активност се определя чрез колориметрия на Guaiacol; Съдържанието на пролин се определя с помощта на сулфосалицилов метод; Съдържанието на разтворим протеин се определя чрез оцветяване с Coomassie brilliant blue G-250; Съдържанието на разтворима захар се измерва с помощта на антронния метод и горните физиологични показатели се измерват с позоваване на Chen Gang et al. [10].

1. 3 Статистически анализ на данни

Статистиката и анализът на данните бяха проведени с помощта на софтуера Microsoft Office 2007 и SPSS 23.

2 Резултати и анализ

2 . 1 Промяна на относителната проводимост на пустинята Cistanche deserticola, установяване на логистичен модел и определяне на полулетална температура

Промяната на относителната проводимост на пустинния Cistanche deserticola при различни нискотемпературни обработки е показана в таблица 1. С понижаването на температурата относителната проводимост на пустинния Cistanche deserticola deserticola постепенно нараства от 36 81 процента, увеличен до {{3} } процент, което показва, че колкото по-големи са щетите, причинени от нискотемпературно третиране, толкова по-висока е скоростта на изтичане на електролит, което води до по-висока проводимост. За да се изясни студоустойчивостта на пустинята Cistanche deserticola deserticola и да се определи нейната полулетална температура, този тест установи Lo ⁃ логистично уравнение според относителната проводимост на всяко нискотемпературно третиране и изчисли полулеталната температура LT50 според уравнение, както е показано в таблица 2, подходящата степен R2 на пустинното логистично уравнение Cistanche deserticola е 0 9997, което показва, че монтираното логистично уравнение е много надеждно и се изчислява LT50, т.е. полусмъртоносната температура на пустинния Cistanche deserticola е -6 51 градус.

Таблица 1 Ефект от нискотемпературното третиране върху относителната проводимост на пустинята Cistanche deserticola

Таблица 2 Напасване на уравнение и полусмъртоносна температура на пустинята Cistanche deserticola

2. 2 Ефекти от нискотемпературното третиране върху физиологичните индекси на устойчивост на пустинна Cistanche deserticola deserticola

Ефектът от ниската температура върху физиологичните индекси на резистентност на пустинния Cistanche deserticola е показан на Фигура 1. Ензимната активност на POD показва тенденция на първо увеличаване и след това намаляване, с най-висока стойност при -10 градуса и всички показват значителна разлики в сравнение с други лечения. Ензимната активност на SOD показа тенденция на първо нарастване и след това намаляване, с най-висока стойност при -5 степен и без значителна разлика в сравнение с други лечения. Съдържанието на пролин също показа тенденция на първо увеличаване и след това намаляване, с най-висока стойност при -10 степен и без значителна разлика в сравнение с други лечения. С понижаването на температурата разтворимият протеин показва тенденция към постепенно нарастване, достигайки максималната си стойност при -15 градуса и всички лечения показват значителни разлики в сравнение с други лечения. Разтворимата захар също показва тенденция на постепенно нарастване, с най-висока стойност при -15 степен и най-ниска стойност при 0 степен, всички от които имат значителни разлики в сравнение с други лечения.

2 . 3 Корелационен анализ на физиологичните индекси на студоустойчивостта на пустинята Cistanche deserticola и различни температури

Корелацията между индексите на студоустойчивост на пустинята Cistanche deserticola и нискотемпературното третиране е показана в таблица 3. Има силно значима отрицателна корелация между температурата и относителната проводимост, която е в съответствие с корелационния коефициент R2 в логистичното уравнение, споменато по-горе; Съществува значителна отрицателна корелация между температурата и съдържанието на пролин и разтворим протеин. Има значителна положителна корелация между относителната проводимост и съдържанието на пролин; Съществува значителна положителна корелация между активността на POD и съдържанието на разтворима захар.

Забележка: Различните букви показват значителни разлики (P<0.05).

Фиг. 1 Ефект от третиране с ниска температура върху физиологичните индекси на резистентност на Desert Cistanche deserticola

Таблица 3 Корелация между физиологичните показатели за студоустойчивост на пустинята Cistanche deserticola и третирането при ниска температура

3 Дискусия

Фенилетанол гликозидът е основният активен компонент на Cistanche deserticola

Щракнете тук, за да видите продуктите на Cistanche

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

Методът на проводимостта често се използва за определяне на полулеталната температура на растенията. Неговият принцип е, че проводимостта може да представлява степента на изтичане на електролит в клетките. Колкото по-висока е проводимостта, толкова повече електролит изтича вътре в клетките и толкова по-голяма е пропускливостта на клетъчната мембрана. Това означава, че степента на увреждане на растителната клетъчна мембрана е по-голяма, което показва, че студоустойчивостта на растението е по-слаба [11]. Следователно, чрез задаване на среди на напрежение с различни градиенти, измерване на проводимостта при различни градиенти и установяване на логистично уравнение за относителна проводимост, може да се определи полулеталната температура. Предишни изследователи са използвали този метод за измерване на полулеталната температура на много растения, като круши [8], грозде [7] и картофи [12]. Този експеримент използва същия метод за измерване на промяната на електрическата проводимост на пустинята Cistanche deserticola deserticola при нискотемпературно третиране. Проучването установи, че относителната електрическа проводимост на пустинята Cistanche deserticola deserticola deserticola постепенно се увеличава първо, което е в съответствие с резултатите от предишни проучвания. Тогава полусмъртоносната температура (LT50), изчислена чрез установяване на логистичното уравнение, беше -6 51 градуса, а корелационният коефициент на установяване на логистичното уравнение достига 0 9997, което показва, че полусмъртоносната температура на пустинята Cistanche deserticola, определено по този метод при това тестово условие, е вярно и надеждно. Определянето на физиологични и биохимични показатели често се използва за оценка на студоустойчивостта на растенията [13]. Тези физиологични и биохимични индекси включват активност на SOD, активност на POD, съдържание на пролин, съдържание на разтворим протеин, съдържание на разтворима захар, съдържание на малондиалдехид и др. Основната функция на SOD и POD ензимите е да елиминират и балансират свободните радикали в растенията. Изследванията показват, че в рамките на определен нискотемпературен диапазон, увеличаването на съдържанието на защитни ензими като SOD и POD е ​​полезно за поддържане на баланса между производството и изчистването на свободните радикали в растенията. Въпреки това, когато температурата спадне до известна степен, това може също да причини натрупване на вредни вещества като водороден прекис и реактивни кислородни видове в растенията, което ги кара да бъдат увредени от ниските температури. В това проучване активността на SOD и POD в пустинята Cistanche deserticola първо се повишава и след това намалява с понижаването на температурата, което е в съответствие с тенденцията на промяна на ензима SOD в отделени цитрусови листа при нискотемпературен стрес от Shi Xuehui et al POD активността рязко ще намалее. Пролинът като органично вещество е широко разпространен в растенията. Изследванията показват, че много растения показват нарастваща тенденция на пролин при ниски температури и други стресови среди. Механизмът му на действие е да действа като осмотичен регулатор, активен поглъщащ кислород и т.н., за да се постигне защита от стрес за растенията.

В това проучване съдържанието на пролин показва тенденция на първо увеличаване и след това намаляване, което е в съответствие с резултатите от изследването на Guo Yanlan et al. [7]. Що се отнася до факта, че съдържанието на пролин не продължи да се увеличава, а показа тенденция към намаляване, това може да е свързано с превишаване на определен температурен диапазон и са необходими допълнителни изследвания. Разтворимите захари и разтворимите протеини са важни осморегулиращи вещества в растенията, които могат да увеличат клетъчната осмотична концентрация, да намалят водния потенциал и да понижат точката на замръзване, като по този начин подобрят студоустойчивостта на растенията. Liang Suoxing и други изследователи показаха, че [17], с намаляването на температурата, разтворимата захар и разтворимият протеин в Corylus heterophylla показват нарастваща тенденция, която е в съответствие с тенденцията на съдържанието на разтворима захар и разтворим протеин в пустинята Cistanche deserticola причинени от нискотемпературно третиране в това проучване. Механизмът на студоустойчивостта на растенията е сложен и оценката на студоустойчивостта на пустинния Cistanche deserticola по един показател е едностранна. Ето защо това изследване анализира изчерпателно връзката между ниска температура и различни показатели за устойчивост на студ. Изследването показва, че има много значителна отрицателна корелация между температурата и относителната проводимост, която е в съответствие с корелационния коефициент R2 в горното логистично уравнение, допълнително потвърждавайки надеждността на полулеталната температура на пустинята Cistanche deserticola; Съществува значителна отрицателна корелация между температурата и съдържанието на пролин и разтворим протеин. Следователно, в следващото задълбочено проучване, относителната проводимост, пролин и съдържанието на разтворим протеин могат да бъдат избрани отделно, за да се анализира допълнително адаптивността на пустинния Cistanche deserticola към температура. В допълнение, установена е значителна положителна корелация между относителната проводимост и съдържанието на пролин, докато е установена значителна положителна корелация между активността на POD и съдържанието на разтворима захар.

4. Заключение

Въз основа на горните резултати от изследването може да се заключи, че относителната проводимост на пустинята Cistanche deserticola се увеличава постепенно с намаляването на температурата. Чрез установяване на логистичното уравнение се изчислява, че полулеталната температура (LT50) на пустинния Cistanche deserticola е -6 51 градуса, така че в производствената практика температурата на пустинния Cistanche deserticola не трябва да бъде по-ниска от {{3} } степен. С понижаването на температурата дейностите на POD, SOD и съдържанието на пролин в Cistanche deserticola първо се увеличават и след това намаляват, а разтворимият протеин и разтворимата захар се увеличават постепенно. Ниската температура показва силно значима отрицателна корелация с относителната проводимост и значима отрицателна корелация със съдържанието на пролин и разтворим протеин; Има значителна положителна корелация между относителната проводимост и съдържанието на пролин; Съществува значителна положителна корелация между активността на POD и съдържанието на разтворима захар.

Препратки

[1] Редакционен комитет на Flora of China. Флора на Китай [M]. Пекин: Science Press, 2003 г

[2] Zhou Xiaofang, Zhang Xiongjie, Sun Yongqiang и др. Проучване върху историята на живота на пустинята Cistanche deserticola ［ J ］. Бюлетин по биология, 2007, 42 (08): 15-16

[3] Гуо Юанхен. Цялостно използване на ресурсите на пустинята Cistanche deserticola [D]. Пекин: Университет на Китайската академия на науките, 2017 г

[4] Ye Wenming, Ma Jirong. Техники за култивиране на Cistanche deserticola [J]. Селскостопанска наука и технологии в Гансу, 2013 (04): 55-57

[5] Ma Xudong, Guo Yehong, Yu Xiaxia и др. Напредък на изследванията относно стандартизираната технология за отглеждане на пустинна Cistanche deserticola ［ J ］. Традиционна китайска медицина, 2018, 41 (12): 2958-2961

[6] Zhu Xiaochun, Wang Qiuxia, Zhu Hong. Изследване на промишленото развитие и стандартизация на Cistanche deserticola в Alxa [J]. Стандартизация на Китай, 2021 г. (13): 126-129141

Guo Yanlan, Mou Desheng, Zhao Lianxin и др. Оценка на студоустойчивостта на шест сорта гроздови подложки (линии) ［ J ］. Грозде и вина у нас и в чужбина, 2022 (03): 38-43

[8] Wang Wei, Li Hongxu, Zhao Mingxin и др. Оценка на нискотемпературна полулетална температура и студоустойчивост на 7 сорта круши [J]. Journal of Fruit Trees, 2015, 32 (05): 860-865

[9] Liu Guomin, Xie Zhenxing, Qin Weizhi и др. Ефекти от различни комбинации от издънки на подложки върху студоустойчивостта на картофите ［ J ］. Земеделска наука на Хейлундзян, 2023 (02): 11-16

[10] Чен Ган, Ли Шенг. Експеримент по физиология на растенията [M]. Пекин: Higher Education Press, 2016 г

[11] Shi Ming, Xie Jun, Xu Meilong и др. Сравнение на студоустойчивостта на осем винени сорта грозде в източното подножие на планината Хелан ［ J ］. Земеделска наука на Дзянсу, 2017, 45 (05): 137-140

[12] Li Yang, Ling Yongsheng, Lin Jinxiu. Идентифициране на студоустойчивостта на основните картофени материали в провинция Фуджиан чрез метод на проводимост, комбиниран с полски замръзване ［ J ］. Аграрна наука, 2021, 49 (04): 45-50

Cong Rizheng, Zhang Jili, Wang Siyao, Yu Hongying, Yan Xiaona, Pei Xiaona, He Shan. Напредък в идентифицирането на студоустойчивостта на растенията и нейните физиологични и екологични механизми [J]. Изследване на горите в умерения климат, 2020 г., 3 (01): 27-33

[14] Cheng Junyong, Zheng Jingjin, Dou Tanxiang и др. Обобщение на физиологичните характеристики на студоустойчивостта на растенията [J]. Hubei Forestry Science and Technology, 2017, 46 (05): 16-20

[15] Shi Xuehui, Chen Zuyu, Yang Huiqing и др. Ефекти от нискотемпературен стрес върху SOD и истинската изоензимна активност в цитрусови листа in vitro ［ J ］. Acta Horticulture Sinica, 1996 (04): 384-386

[16] Liang Suoxing, Meng Qingxian, Shi Meijuan и др. Проучване на връзката между съдържанието на разтворим протеин и разтворима захар в клоните на Corylus heterophyllus и устойчивостта на студ [J]. Китайски вестник по агрономия, 2015 г., 31 (13): 14-18