生物制药毕业论文.doc

报名编号 65 吉林省高等教育自学考试 吉林大学生物制药专业 本科毕业设计 设计题目 几种委陵菜在发育过程中可溶性糖变化的初步研 究 设计作者 李健维 准考证号 010509206721 通讯地址 长春市高新区锦河街 155 号 联系电话吉林大学生命科学学院 II 2012 年 8 月 5 日 I 摘 要 委陵菜 Potentilla 种类众多 用途也非常广泛 以松嫩平原大庆地区六种具有 普遍性和代表性的自然生长的委陵菜为实验材料 采用蒽酮比色法测定不同品种叶 片在晚秋时节 9 月 10 月 可溶性糖含量变化 通过对各种因素以及可溶性糖含量 变化的分析 初步比较六种委陵菜的抗寒性 结果表明 随着温度的逐渐降低 可 溶性糖含量整体上升 以伏委陵菜增加幅度最小 从 94 40 g g 到 196 13 g g 蔓 委陵菜增加幅度最大 从 82 91 g g 到 306 88 g g 光叉委陵菜变化最不敏感 委 陵菜和蒿叶委陵菜变化浮动最强 鹅绒委陵菜居中 关键词关键词 委陵菜 可溶性糖 II Abstract Potentilla Potentilla type large is also very wide application Six universal and representative in the songnen plain in Daqing area the natural growth of potentilla as experimental materials the use of different varieties of anthrone Colorimetry leaves in late autumn season September October changes of soluble sugar content through the analysis of various factors and changes of soluble sugar content and comparison of cold resistance of six species potentilla Results show that as temperatures gradually reducing soluble sugar contents as a whole rose potentilla v increased the minimum from 94 40 g g to 196 13 g g potentilla vines increased the most from 82 91 g g to 306 88 g g potentilla forks changes the least sensitive changes in leaves of Artemisia potentilla and potentilla strongest floating potentilla anserina moderate changes Key words Potentilla soluble sugar III 目 录 中文摘要 I 英文摘要 II 目 录 III 1 引言 1 2 材料与方法 3 2 1 实验材料 3 2 1 1 供试材料 3 2 1 2 仪器 3 2 1 3 试剂 3 2 2 实验方法 3 2 2 1 实验原理 3 2 2 2 实验步骤 3 3 结果与分析 6 3 1 实验结果 6 3 1 1 绘制标准曲线 6 3 1 2 几种委陵菜可溶性糖含量测定结果 7 3 1 3 鹅绒委陵菜和光叉委陵菜可溶性糖含量变化 7 3 1 4 蔓委陵菜和委陵菜可溶性糖含量变化 8 3 1 5 伏委陵菜和蒿叶委陵菜可溶性糖含量变化 8 3 1 6 几种委陵菜可溶性糖含量变化 9 3 2 实验结果讨论与分析 9 3 2 1 实验结果讨论 9 3 2 2 实验结果分析 10 4 结论 12 参考文献 13 致 谢 15 1 1引 言 委陵菜是蔷薇科 Rosaceae 委陵菜属 Potentilla 植物 全球共有 500 余种 广泛 分布于北温带 化学成分主要有七种 我国委陵菜资源很丰富有 86 种 全国各省 均有分布 以北方和西南地区居多 常生于河岸 路边 山坡草地 海拔 500 4100 m 1 本属植物作为民间用药已具有悠久历史 具有较高的药理作用 如鹅绒委陵 菜 翻白委陵菜 其具有明显的抵抗糖尿病抗菌抗病毒 保肝及镇痛作用 委陵菜 属的一些植物还可用作畜牧业饲料 园林观赏植物 鞣料和染料等的来源 具有较 高的经济价值 2 糖作为主要的能源物质 在呼吸过程中形成的有机酸可以作为氨气的受体转化 为氨基酸 生物体含有丰富的糖 糖类作为呼吸基质 一方面为生物的生命活动提 供能量 为植物的各种合成过程和各种生命活动提供了所需的能量 另一方面保护 细胞维持其正常的形态和功能 同时糖类又是一类重要的信息分子 3 可溶性糖不仅是高等植物的主要光合产物 而且是碳水化合物代谢和暂时贮藏 的主要形式 与植物的生长发育 呼吸代谢 产量的形成和品质等各个方面都有紧 密联系 是植物营养中最基本的物质也是需要量最多的一类 当温度降低后 水解 酶类活性通常都高于合成酶 酶促反应平衡失调 物质分解加速 淀粉的含量降低 可溶性糖含量增加 4 植物细胞的渗透调节能力提高 提高细胞液的浓度 同时增 加细胞自由水的含量 降低细胞原生质的凝固点 使原生质不致过渡脱水 保护原 生质胶体不致遇冷凝固 增强抗冻能力 维持细胞膜在低温下的正常功能等方面有 重要作用 5 有实验证实 低温下植物细胞内会大幅度地积累可溶性糖类 尤其是 蔗糖 可溶性糖含量越高 其相应冰点越低 故抗冻力越强 6 已有研究证实 除少数例外 可溶性糖的含量与植物抗寒性之间呈正相关 7 关于可溶性糖与抗寒性的关系有很多的学者在多种植物上进行了大量研究 他们分 别对干椒品种 雪莲花 高粱 甘蓝 甜柿 芦笋 茄子 葡萄 梨等植物进行研 究 发现在温度降低时 POD 活性明显提高 脯氨酸含量升高 并且可溶性糖含量 明显增加 8 15 黄治远在对 3 个引进龙眼品种和 1 个单株叶片的可溶性糖含量进行测定时提出 2 叶片可溶性糖含量与龙眼不同品种的耐寒性密切相关 叶片含糖量高的品种耐寒性 较强 含糖量低的品种耐寒性弱 说明叶片可溶性糖含量能反映各品种间耐寒性差 异 可作为耐寒性鉴定指标 16 也有的研究表明 抗寒性强的植物可溶性糖含量高 且与抗寒力呈显著正相关 而脯氨酸含量与抗寒力没有明显的相关性 17 我国北方地区夏季干旱 年平均气温低 在低温胁迫下草坪草常遭受低温和干 旱的双重胁迫 18 且大庆年平均气温4 2 草甸土占市区总土地面积52 3 秋季 多寒潮 降温急剧 然而关于委陵菜体内保护类物质可溶性糖含量的变化未见报道 为此 对大庆地区多种委陵菜的可溶性糖含量进行了测定 从而进行对比 探讨其 对低温的反应 一方面丰富了委陵菜的基础研究内容 另一方面因为委陵菜本身耐 碱力 生命力强 希望通过本实验探究能够为以后委陵菜在抗逆性和城市以及乡村 绿化方面提供一定的实验依据 3 2材料与方法 2 1 实验材料 2 1 1供试材料 从松嫩平原中部大庆地区经度125 09 纬度46 59 采取秋季9月份到10月份的六 种委陵菜 即鹅绒委陵菜 光叉委陵菜 委陵菜 蔓委陵菜 蒿叶委陵菜 伏委陵 菜 每天采2个样为一组3天将每一组循环实验一次 将叶片样品采集后立即带回实 验室 取下叶片 先用流水冲洗 然后用蒸馏水清洗 用吸水纸吸干后准确称量 2 1 2仪器 烘箱 恒温水浴锅 离心机 751型分光光度计 分析天平 研钵 容量瓶 试管 试管架 烧杯 离心管 移液管 吸耳球 胶头滴管 玻璃棒 比色杯 培养皿 2 1 3试剂 葡萄糖 80 乙醇 浓硫酸 蒽酮 2 2 实验方法 2 2 1实验原理 本实验采用硫酸蒽酮法 19 测定自然生长状态下委陵菜在九月份到十月份可溶 性糖的含量 硫酸蒽酮法需将材料磨成匀浆 经过滤或离心除去残渣 以上清液为 可溶性糖含有液进行测定 糖与硫酸反应后生成糠醛 糠醛与特异性显色剂蒽酮迅 速而完全地缩合成稳定的有色物质 其生成量与可溶性糖含量之间存在着定量关系 20 在620nm波长下测定其OD值又与糖含量呈正比 每种委陵菜做三次重复 三 天一个循环 这样即可知道叶片中的可溶性糖含量变化 2 2 2实验步骤 2 2 2 1 蒽酮 硫酸溶液的配制 精密称取蒽酮0 1500g 溶于100mL98 浓硫酸中 当日配制使用 4 2 2 2 2 绘制标准曲线 精密称取葡萄糖0 1000g 用蒸馏水溶解并定容至1000mL 即为100 g mL的葡 萄糖标准溶液 分别精确吸取0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7mL注入试管中 分别加入1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3mL蒸馏水 然后分别加入蒽酮试 剂4 0mL 再在沸水浴中加热10 min 用冷水冷却至室温 在620 nm下测定吸光值 以葡萄糖含量为纵坐标 吸光度为横坐标 绘制标准曲线 求得回归方程为 y 0 6693x 0 0044 R 0 9936 表 1 标准曲线制作取样表 Table 1 The standard curve sample table 序号 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 葡萄糖标准液 mlmlml 0 0 0 0 10 10 10 20 20 20 30 30 30 40 40 40 50 50 50 60 60 60 70 70 7 水 mlmlml 1 01 01 00 90 90 90 80 80 80 70 70 70 60 60 60 50 50 5 0 40 40 40 30 30 3 硫酸蒽酮 ml ml ml 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 3 获得委陵菜样品溶液 测定及计算 1 称取材料 将委陵菜的叶片用水洗净 再用蒸馏水冲洗几遍 然后用纱布或滤纸吸干 置 于干燥的培养皿中 分别称取三份 鉴于种类不同每份0 15 0 25g 2 研磨以及抽提 磨碎组织干样后转移至10ml的离心管中 加入10ml80 乙醇 搅拌均匀后于80 85 加热30min 冷却后4000 r min下离心15min 将上清液移入 50ml容量瓶中 重 复抽提一次 弃掉残渣 用80 乙醇定容提取液至50ml刻度处 3 委陵菜叶片可性糖含量的测定 取1mL糖提取液 沿试管壁缓慢的加入4mL蒽酮试剂置90 沸水浴中保温显色 15 min 冷水浴后用分光光度仪于620 nm 波长下比色 以空白实验作参比读出光密 度 查用标准蔗糖溶液绘制的标准曲线 即可求出可溶性糖的含糖量 4 结果计算 5 可溶性糖含量以每克样品中含有的可溶性糖微克数表示 可溶性糖含量 100 C V A W 106 C 从标准曲线查得可溶性糖 g值 V 样品提取液总体积 mL A 显色时取样品液量 mL W 样品重 g 6 3结果与分析 3 1 实验结果 3 1 1绘制标准曲线 据表2 1 进行实验 根据得到的OD值 绘制的标准曲线如下 图 3 1 可溶性糖含量标准曲线 Figure 3 1 Standard curve of soluble sugar content y 0 6693x 0 0044 R2 0 9936 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 00 20 40 60 81 OD值 浓度 7 3 1 2几种委陵菜可溶性糖含量测定结果 表 3 2 六种委陵菜可溶性糖含量数据表 Table 3 2 Six Potentilla soluble sugar content in the data table 种类可溶性糖含量 g g 鹅绒委陵菜142 83 172 46 178 37 232 22 191 95 198 41 196 75 光叉委陵菜341 09330 34279 01343 54345 36434 21357 82 蔓委陵菜 75 04 86 25171 84220 65246 25257 02306 88 委陵菜177 94 130 85 173 24 221 67 233 57 279 93 272 83 伏委陵菜105 93 195 33 136 98187 32 158 55 192 58 153 26 蒿叶委陵菜153 28 225 02 171 18 217 76 239 48 230 74 147 85 173 55 308 32 207 70 211 64 196 13 234 20 3 1 3鹅绒委陵菜和光叉委陵菜可溶性糖含量变化 根据得到的鹅绒委陵菜 光叉委陵菜的可溶性糖含量绘制的趋势图如下 图 3 3 鹅绒委陵菜 光叉委陵菜的可溶性糖含量随时间变化折线图 Figure 3 3 Potentilla anserina Potentilla light fork soluble sugar content with time line chart 图2中光叉委陵菜于9月13日第三次实验时可溶性糖含量最低为279 01 g g 9月 22日第五次实验时含量最高为434 21 g g 鹅绒委陵菜于9月7日第一次实验时可溶 性糖含量最低为142 83 g g 9月16日第四次实验时含量最高为232 22 g g 100 150 200 250 300 350 400 450 500 9 79 109 139 169 199 229 259 28 日期 可溶性糖含量 鹅绒委陵菜 光叉委陵菜 g g 8 3 1 4蔓委陵菜和委陵菜可溶性糖含量变化 蔓委陵菜和委陵菜可溶性糖含量趋势图如下 图 3 4 蔓委陵菜 委陵菜的可溶性糖含量随时间变化折线图 Figure 3 4 Man Potentilla Potentilla soluble sugar content with time line chart 实验过程中 蔓委陵菜可溶性糖含量最低最高分别为 9月8日279 01 g g 9月 26日含量306 88 g g 委陵菜可溶性糖含量最低最高分别为 9月11日130 85 g g 9 月23日279 93 g g 3 1 5伏委陵菜和蒿叶委陵菜可溶性糖含量变化 伏委陵菜和蒿叶委陵菜可溶性糖含量趋势图如下 80 130 180 230 280 9 99 129 159 189 219 249 279 30 日期 可溶性糖含量 伏委陵菜 蒿叶委陵菜 50 100 150 200 250 300 350 9 89 119 14 9 179 20 9 239 26 9 29 日期 可溶性糖含量 蔓委陵菜 委陵菜 g g g g 9 图 3 5 伏委陵菜 蒿叶委陵菜的可溶性糖含量随时间变化折线图 Figure 3 5 V Potentilla Potentilla Artemisia leaf soluble sugar content with time line chart 由此可见 实验期间伏委陵菜和蒿叶委陵菜的可溶性糖含量的最小值和最高值 分别为 伏委陵菜 9月9日105 93 g g 9月30日196 13 g g 蒿叶委陵菜9月9日 153 28 g g 9月21日239 48 g g 3 1 6几种委陵菜可溶性糖含量变化 在下面图3 6中光叉委陵菜的可溶性含量明显高于其他五种且变化趋势平稳 其 他五种的可溶性糖变化趋势相近 呈上升趋势 其中最小值为蔓委陵菜 75 04 g g 最大值为光叉委陵菜 434 21 g g 几种委陵菜可溶性糖含量趋势图如下 0 100 200 300 400 500 9 79 129 179 229 2710 2 日期 可溶性糖含量 g g 鹅绒委陵菜 光叉委陵菜 蔓委陵菜 委陵菜 伏委陵菜 蒿叶委陵菜 图 3 6 六种委陵菜可溶性糖随时间变化趋势图 Figure 3 6 soluble sugar seven Potentilla trends over time 3 2 实验结果讨论与分析 3 2 1实验结果讨论 10 从图3 3 看出 在相同日期内 相同温度和相同波长下 对鹅绒委陵菜和光叉 委陵菜进行相同次数的可溶性糖含量测定 可以清楚地看出在实验期间 随温度的 逐渐降低光叉委陵菜的可溶性糖含量有所降低 鹅绒委陵菜的可溶性糖含量有所增 加 9月7日 9月16日 鹅绒委陵菜可溶性糖含量逐渐上升 9月16日 9月19日 含量 有明显的下降 9月19日 9月28日 可溶性糖含量缓慢的下降 但最后的可溶性糖含 量比9月7日高 9月7日 9月13日 光叉委陵菜可溶性糖含量逐渐下降 至9月16日又 上升 一直到9月22日达到相当高的可溶性糖含量后紧随的9月25和9月28日糖含量 又明显下降了 最后的可溶性糖含量比9月7日的低 从图3 4看出 对这两种委陵菜的可溶性糖含量测定后发现 从9月8日 9月29日 委陵菜和蔓委陵菜的可溶性糖含量均显著增加 9月8日 9月11日委陵菜可溶性糖含 量下降 蔓委陵菜可溶性糖含量上升 9月11日 9月23日 两种委陵菜的可溶性糖含 量以相似的程度上升 9月23日 9月29日委陵菜可溶性糖含量逐渐下降 9月26日 9 月29日蔓委陵菜可溶性糖含量急剧下降 从图3 5看出 最后一次9月30日的实验数据 即两种委陵菜可溶性糖含量都远 远高于第一次9月9日的可溶性糖含量 蒿叶委陵菜和伏委陵菜的整体可溶性糖含量 随温度变化整体走向大致相同 但是在9月18日 9月24日 蒿叶委陵菜的可溶性糖含 量是先上升后下降 而伏委陵菜的可溶性糖含量是先下降后上升 由图3 6我们可以看出 在我们实验的时间段内随着时间和温度的变化有五种委 陵菜的可溶性糖含量是呈上升趋势的的 仅有光叉委陵菜的变化趋势很平缓 3 2 2实验结果分析 叶片是植物的源器官 承担整株同化物的生产和供应 21 对作物的生长发育影 响极大 叶片衰老的不同阶段可溶性糖的调节作用是不同的 在叶片衰老的早期阶 段可溶性糖具有刺激衰老的作用 但在衰老后期又抑制一些和衰老相关基因的表达 22 植物在越冬前积累可塑性物质的基本形式是淀粉 这种积累通常在夏季即开始 储存在根 干 枝的皮层和木质部中 在低温到来之前则转化为糖类和脂肪以及 纤维素和其它化合物 而增强抗逆性 这无疑与抗冻力有关 23 24 在9月7日 9月30日实验进行的过程中 几乎没有降雨天气 因此温度对委陵菜 的可溶性糖含量有着直接的影响 有研究证明 25 26 在逆境条件下植物积累的可 溶性糖越多抗逆性就越强 由图3 6可知 不同品种委陵菜叶片中的可溶性糖含量随 11 着温度的降低大部分呈上升趋势 这与前人的研究结果相吻合 委陵菜品种间抗寒 性也有差异 光叉委陵菜受温度影响时所测定糖含量变化幅度较其他品种小 由图3 3我们看到 常温下鹅绒委陵菜的可溶性糖含量明显低于光叉委陵菜这可 能与两种委陵菜的生存环境的土壤水分 盐碱程度以及种之间的结构差异所造成的 在这八组实验中 光叉委陵菜对温度的敏感性也稍稍强于鹅绒委陵菜 前者的最高 点晚于后者 很有可能是前者对低温的承受力强于后者 随着温度的逐渐降低 后 期植株萎蔫死亡 也可能是所进行的实验时间不够未能完全看到最终的变化情况 根据图3 4 常温下蔓委陵菜和委陵菜的可溶性糖含量差异不大 而且温度对其 影响程度也几乎保持同步 都经历了从上升到下降再上升的过程 在一定程度上二 者的抗寒性相差不多 这可能是由于二者都喜欢生长于干旱地区 在图3 5中 伏委陵菜和蒿叶委陵菜的可溶性糖含量变化呈明显的起伏状 对温 度非常敏感 在9月27日 9月30日的可溶性糖含量显著上升 由于秋眠类型较高仍在 继续生长 地上部分的光合作用低不能满足地上部的正常生长 可溶性糖被动由地 下转至地上 这也充分符合了孙航等人所述这两种委陵菜枯死晚的观点 27 12 4结 论 可溶性糖作为主要的渗透调节物质 是冷害和冻害的主要保护物质 本实验结 果与刘磊等 28 得出了相似的结果 不同委陵菜品种的抗寒性有差异 抗寒性强的品种 可溶性糖含量高 抗寒性 差的品种含量低 无论抗寒性强或弱的委陵菜可溶性糖含量均随温度下降而增加 即温度高时可溶性糖含量低 温度低时可溶性糖含量反而高 这与池春玉等 29 的研 究结果是一致的 伏委陵菜和蒿叶委陵菜枯死较晚 可溶性糖含量变化幅度比较剧烈 抗寒性较 弱 委陵菜 蔓委陵菜和鹅绒委陵菜能够主动的适应低温环境 光叉委陵菜低温时 所测定指标变化幅度较其他品种小且相对较平缓 一定程度上光叉委陵菜的抗寒性 要强于其他几种 适应性较好 适合作为绿化植物 13 参考文献 1 中国植物志编委会中国植物志 第三十七卷 M 北京 科学出版社 1985 223 331 2 任燕利 曲玮 梁敬钰 委陵菜属植物研究进展 J 海峡药学 2010 5 1 8 3 王克夷 糖类研究的进展和前景 J 生命的化学1994 14 5 4 8 4 李合生 孟庆伟 夏凯 等 现代植物生理学 北京 高等教育出版社 2000 391 435 5 刘祖褀 张石城 植物抗性生理 北京 中国农业出版社 1994 8 29 35 45 6 王淑杰 王家民 李来东等 可溶性全蛋白 可溶性糖含量与葡萄抗旱性关系的研究 J 北方园艺 1996 107 13 14 7 王荣富 植物抗寒指标的种类及其应用 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