UPLC-GC法测定尖叶莴苣有机酸的含量

本试验以水培方式培养的尖叶莴苣为材料,以优化后的有机酸提取方法研究不同氮素形态下总有机酸含量的变化。采用UPLC-MS法分析氮素形态对其苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、酒石酸、丙二酸等有机酸类组分含量的影响,结果表明不同氮素形态配比对尖叶莴苣叶片、根系中的有机酸组分有较大差异。

根际氧环境对水培尖叶莴苣生长生理和品质的影响

该研究采用自制循环营养液系统,设置循环营养液且悬根长度为0cm(T1)、静止营养液且初始悬根长度为0cm(T2)、循环营养液且悬根长度为2cm(T3)3个处理,通过测量营养液的溶解氧、pH、EC值,根系与叶片的形态学指标和生理指标,以及根系显微结构观察,以明晰根际氧环境在水培尖叶莴苣中的作用机理。结果表明:(1)尖叶莴苣幼苗的根际氧环境以T3处理最优,T2处理次之,T1处理最差,但它们营养液的pH和离子总量差异不大。(2)各处理根系和叶片的长势均表现为T3>T2>T1;其根系长度、根系表面积、根系体积、平均直径、根尖数、叶片表面积和叶片体积,以及植株茎粗、株高、根干重、地上部干重、壮苗指数、根冠比均以T3处理最大,但T3与T2间均无显著差异,而两者均显著大于T1处理,此时T3处理的壮苗指数和根冠比分别比T1显著增加了38.8%和13.4%。(3)尖叶莴苣根系维管束以及木质部的面积大小均表现为T3>T2>T1。(4)T1处理根系SOD、POD活性均高于相应的T2和T3处理,CAT活性和MDA含量均显著高于T3处理;T1处理叶片叶绿素和4种有机酸含量基本低于T2和T3,柠檬酸及琥珀酸含量以T2最大,苹果酸及丙二酸含量以T3最大。研究发现,根际低氧胁迫对水培尖叶莴苣幼苗生长、生理和品质特性均有明显抑制作用,且空气中的氧气相对于营养液中的氧气抑制作用更明显;在水培尖叶莴苣生产上设置适宜的悬根长度,可增加根系与空气接触面积,从而增加根际氧供给,解决水气矛盾,提升尖叶莴苣的产量与品质。

镍离子对尖叶莴苣氮素吸收和生长生理的影响

以‘全年油麦菜’尖叶莴苣为试验材料,采用水培方式,研究3个浓度(0mg·L^(-1)、0.1mg·L^(-1)、1mg·L^(-1))Ni ^(2+)在22.4mg·L^(-1) N处理下对尖叶莴苣氮素吸收的生长及生理影响。结果显示:(1)尖叶莴苣根系和地上部生物量随处理时间的增加呈上升趋势。与对照T_1(0mg·L^(-1) Ni ^(2+)、112mg·L^(-1) N)相比,T_2处理(0mg·L^(-1)Ni ^(2+)、22.4mg·L^(-1) N)对尖叶莴苣根系及叶片生长具有一定抑制作用,植株鲜重、干重、根冠比、根系长度、平均直径、表面积、体积、根尖数、分根数、叶片表面积和体积在T_3处理(0.1mg·L^(-1) Ni ^(2+)、22.4mg·L^(-1) N)下显著高于对照,T_4处理(1mg·L^(-1) Ni ^(2+)、22.4mg·L^(-1) N)对尖叶莴苣根系及其叶片生长具有一定促进作用,但对其根尖数和分根数表现出一定抑制性。(2)随着Ni ^(2+)浓度的增加,尖叶莴苣叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈先升后降的变化规律,且均在T_3处理下显著提高。(3)随着处理时间的增加,尖叶莴苣叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)逐渐上升,胞间CO_2浓度(C_i)逐渐下降,且T_3处理叶片的G_s显著高于对照,其C_i最低,P_n最大。(4)施加Ni ^(2+)对尖叶莴苣有机酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量以及SOD和POD活性有显著影响,在T_3处理下有机酸含量降低,可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加,SOD和POD活性显著提高。(5)T_3处理尖叶莴苣根系中N及叶片中B和Ca含量较高;根系中Ni含量高于叶片,T_3处理叶片中的Ni含量较低,Mg含量较高;植株体内Cu含量随Ni ^(2+)浓度增加而下降。研究表明,外源Ni ^(2+)处理能影响低氮条件下(22.4mg·L^(-1) N)尖叶莴苣幼苗生长及生理状况,适宜浓度(0.1mg·L^(-1))Ni ^(2+)可有效提高尖叶莴苣根系对氮素的吸收利用效率,减少氮素施用量,促进尖叶莴苣根系和地上部叶片生长,增加光合色素含量,并提高净光合速率,进而改善植株的产量和营养品质。

尖叶莴苣有机酸提取工艺的响应面法优化及其定性定量分析

在单因素试验的基础上,采用响应面(RSM)试验设计优化尖叶莴苣有机酸的提取工艺,并采用超高效液相色谱(UPLC)对提取的有机酸进行定性定量分析。结果表明,通过RSM试验得到尖叶莴苣有机酸最佳提取工艺参数为:超声时间30 min,乙醇体积分数59%,料液质量体积比1∶20(g/mL),超声温度70℃,超声功率90%,在此条件下有机酸得率为1.96 mg/g,与理论值(2.06 mg/g)基本符合,通过UPLC对尖叶莴苣中的有机酸进行定性定量分析,检测出苹果酸、柠檬酸、酒石酸、琥珀酸4种有机酸,其中以柠檬酸含量最高(0.86 mg/g),其次为苹果酸(0.4 mg/g)。