Studio Sperimentale Sulla Resistenza Al Freddo Di Cistanche Deserticola

Astratto: Al fine di esplorare gli effetti della temperatura semi-letale e della bassa temperatura del deserto Cistanche deserticola sugli indicatori fisiologici di resistenza del deserto Cistanche deserticola deserticola. In questo studio, la Cistanche deserticola del deserto è stata utilizzata come materiale sperimentale e quattro trattamenti di temperatura sono stati impostati a 0 gradi , -5 gradi , -10 gradi e -15 gradi . Sono stati misurati la conducibilità relativa, l'attività SOD, l'attività POD, il contenuto di prolina, il contenuto di proteine ​​solubili e il contenuto di zucchero solubile della Cistanche deserticola deserticola del deserto dopo il trattamento a bassa temperatura. La temperatura semi-letale (LT50) della Cistanche deserticola del deserto è stata prevista stabilendo Sono state studiate e analizzate l'equazione logistica attraverso la conduttività relativa, i cambiamenti e la correlazione dell'attività SOD, dell'attività POD, del contenuto di prolina, del contenuto di proteine ​​solubili e del contenuto di zuccheri solubili. I risultati mostrano che la conduttività relativa del deserto Cistanche deserticola aumenta gradualmente con la diminuzione della temperatura. Stabilendo l'equazione logistica, la temperatura semi-letale (LT50) della Cistanche deserticola deserticola del deserto è di -6 51 gradi , quindi nella pratica di produzione, la temperatura della Cistanche deserticola del deserto non dovrebbe essere inferiore a -6 51 gradi . Con la diminuzione della temperatura, le attività di POD, SOD e il contenuto di prolina in Cistanche deserticola prima sono aumentate e poi sono diminuite, e la proteina solubile e lo zucchero solubile sono aumentati gradualmente. Esiste una correlazione negativa molto significativa tra temperatura e conducibilità relativa, nonché una correlazione negativa significativa con il contenuto di prolina e proteine ​​solubili; Esiste una significativa correlazione positiva tra conduttività relativa e contenuto di prolina; Esiste una significativa correlazione positiva tra l'attività POD e il contenuto di zucchero solubile.

Esperimento Cistanche deserticola

Parole chiave: deserto Cistanche deserticola; Bassa temperatura; Conducibilità; Temperatura mezza letale; indice fisiologico

Desert Cistanche deserticola deserticola YC Ma, Orobanchaceae Cistanche, noto anche come Great Clouds e Cistanche deserticola, piante parassitarie erbacee perenni, principalmente parassite sulle radici di Haloxylon ammo dendron, Nitraria, ecc., adatte alla coltivazione in clima secco, scarse precipitazioni, grandi evaporazione, lunga durata del sole, grande differenza di temperatura diurna, suolo desertico grigio-marrone L'area composta principalmente da suolo desertico marrone è distribuita principalmente nelle regioni centrali e occidentali come Mongolia Interna, Gansu, Ningxia e Xinjiang. Desert Cistanche deserticola ha un alto valore medicinale. I suoi steli carnosi possono essere usati come medicina. I suoi componenti chimici includono principalmente zuccheri, glicosidi di alcol fenetilico, glicosidi di alcol benzilico, monoterpeni, lignani e oligoelementi [3]. Ha l'effetto di nutrire il fegato, nutrire i reni, beneficiare i meridiani e il sangue, inumidire l'intestino e alleviare la stitichezza, ed è noto come "ginseng del deserto".

Cistanche deserticola YC Ma

Negli ultimi anni, con il miglioramento delle condizioni di vita, la domanda di Cistanche deserticola continua a crescere e l'industria della Cistanche deserticola si è sviluppata rapidamente. Una serie di tecnologie di supporto sono state formate dagli aspetti di preparazione del terreno, trattamento delle sementi, inoculazione, raccolta e lavorazione [4, 5], formando una catena industriale che integra semina, lavorazione e vendita e risolve il problema dell'aumento del reddito degli agricoltori nelle zone desertiche [6]. Tuttavia, la Cistanche deserticola raccolta è molto soggetta all'imbrunimento e alla perdita d'acqua. Attualmente il mercato effettua principalmente la commercializzazione della Cistanche deserticola essiccandola al sole.

Ginseng del deserto

Non ci sono rapporti o ricerche sullo stoccaggio refrigerato e fresco di Cistanche deserticola. Pertanto, è di grande importanza svolgere ricerche sulla resistenza al freddo di Cistanche deserticola, che colmerà il divario tecnico nella direzione dello stoccaggio freddo e fresco dell'industria Cistanche deserticola e promuoverà ulteriormente il rapido sviluppo di Cistanche deserticola industria. Al momento non sono state ancora effettuate ricerche sulla resistenza al freddo di Cistanche deserticola deserticola, ma sono stati effettuati molti studi sulla resistenza al freddo di altre piante. GuoYanlan et al. [7] hanno misurato la conduttività relativa e i relativi indicatori fisiologici e biochimici dei rami annuali di diversi portainnesti dell'uva e valutato la resistenza al freddo dei portainnesti dell'uva utilizzando metodi come la determinazione di equazioni logistiche e l'analisi dei componenti principali. WangWei et al. [8] hanno misurato la conduttività elettrica e i relativi indicatori fisiologici di resistenza dei rami dormienti di 7 varietà di pero e hanno valutato la resistenza al freddo di diverse varietà di pero utilizzando metodi come l'equazione logistica e l'analisi di correlazione. Liu Gumin et al. [9] hanno utilizzato le foglie di diverse varietà di patate come materiale sperimentale per determinare il contenuto di indicatori fisiologici durante il trattamento a bassa temperatura. Equazioni logistiche, analisi dei componenti principali e altri metodi sono stati utilizzati per valutare la tolleranza al freddo di diverse varietà di patate. Pertanto, questo studio prende il deserto Cistanche deserticola come materiale sperimentale, misurando il relativo cambiamento di conduttività e il contenuto dell'indice fisiologico e biochimico in diversi trattamenti a bassa temperatura, utilizzando l'equazione logistica, l'analisi di correlazione e altri metodi per valutare la resistenza al freddo del deserto Cistanche deserticola, per fornire una base teorica per lo stoccaggio a freddo e la conservazione delle cipolle del deserto e della logistica della catena del freddo e di altre industrie.

1 Materiali e Metodi

1.1 Materiali sperimentali e design

Il materiale di prova è il deserto Cistanche deserticola nella base di Qingtu Lake Sand Industry Development Co., Ltd. nella contea di Minqin, città di Wuwei, provincia di Gansu. La regione ha un clima continentale arido con 3142 Durata del sole 2 ore, Altezza sul livello medio del mare 1400 m; La precipitazione annuale media è di 113 2mm, la capacità di evaporazione di 2675 6mm, la differenza di temperatura tra il giorno e la notte di 14 3 gradi, con una temperatura media annuale di 8 8 gradi, temperatura minima estrema -29 5 grado , il periodo senza gelo è di 152 giorni e il tipo di suolo è principalmente ghiaioso e sabbioso. Il deserto Cistanche deserticola con sostanzialmente la stessa forma e dimensione è stato selezionato come oggetto di ricerca. È stato condotto un esperimento a fattore singolo per impostare quattro trattamenti a bassa temperatura di 0 gradi , -5 gradi , -10 gradi e -15 gradi . Ogni trattamento aveva cinque Cistanche deserticola fresche del deserto. Dopo il trattamento a bassa temperatura, una parte è stata utilizzata per la misurazione della conducibilità e l'altra parte è stata utilizzata per la determinazione degli indicatori fisiologici della resistenza al freddo.

Principali costituenti chimici di Cistanche deserticola

1. 2 Metodi di prova

1.  2. 1Determinazione della conducibilità relativa e determinazione dell'equazione logistica

Tagliare la Cistanche deserticola del deserto trattata a bassa temperatura in fette larghe 1~2 cm e spesse 1 mm con una lama, mescolare uniformemente, pesare 1 g e metterlo in una provetta da 25 ml, aggiungere 20 ml di acqua distillata, coprire a temperatura ambiente e lasciar riposare per 4h, misurare la conducibilità iniziale con un conduttimetro DDSJ-308A, agitandolo bene prima della misurazione; Quindi far bollire in acqua bollente per 30 minuti, raffreddare a temperatura ambiente e misurare la conduttività finale. Calcola la conducibilità relativa (conduttività relativa=conduttività iniziale/conducibilità finale × 100 percento ) e la temperatura semiletale a bassa temperatura (LT50) [7] ed esegui l'adattamento della curva. L'equazione adatta è Y=K/(1 plus ae bx), dove Y rappresenta la conduttività relativa; UN. B è il parametro dell'equazione; K è una costante, che rappresenta il tasso massimo di perdita dell'elettrolita. Poiché Y è la frequenza cumulativa, qui K è preso come 100 e LT50 è il punto di flesso dell'equazione. Il metodo di calcolo è: LT50=- (lna/b)

1.  2 . 2 Determinazione degli indicatori fisiologici di resistenza

I gambi carnosi della parte centrale di Cistanche deserticola deserticola sono stati selezionati e tagliati a fette spesse 2~3 mm. Dopo essere stata congelata con azoto liquido, la Cistanche deserticola deserticola è stata rapidamente frantumata e conservata in frigorifero a -80 gradi per la determinazione degli indicatori fisiologici e biochimici di resistenza della Cistanche deserticola deserticola. L'attività della superossido dismutasi (SOD) è stata determinata mediante il metodo di riduzione fotochimica della riboflavina NBT; L'attività della perossidasi (POD) è stata determinata mediante colorimetria Guaiacol; Il contenuto di prolina è stato determinato utilizzando il metodo sulfosalicilico; Il contenuto di proteine ​​solubili è stato determinato mediante colorazione G-250 blu brillante di Coomassie; Il contenuto di zucchero solubile è stato misurato utilizzando il metodo anthrone e gli indicatori fisiologici di cui sopra sono stati misurati con riferimento a Chen Gang et al. [10].

1. 3 Analisi statistica dei dati

Le statistiche e l'analisi dei dati sono state condotte utilizzando Microsoft Office 2007 e il software SPSS 23.

2 Risultati e analisi

2 . 1 Modifica della conducibilità relativa del deserto Cistanche deserticola, definizione del modello logistico e determinazione della temperatura semi-letale

La variazione della conducibilità relativa della Cistanche deserticola deserticola sotto diversi trattamenti a bassa temperatura è mostrata nella Tabella 1. Con la diminuzione della temperatura, la conducibilità relativa della Cistanche deserticola deserticola deserticola aumenta gradualmente dal 36 81 percento aumentato a {{3} } percento che indica che maggiore è il danno causato dal trattamento a bassa temperatura, maggiore è il tasso di perdita dell'elettrolita, con conseguente maggiore conduttività. Per chiarire la resistenza al freddo del deserto Cistanche deserticola deserticola e determinare la sua temperatura semi-letale, questo test ha stabilito l'equazione logistica Lo ⁃ in base alla conduttività relativa di ciascun trattamento a bassa temperatura, e ha calcolato la temperatura semi-letale LT50 secondo il equazione, come mostrato nella Tabella 2, il grado di adattamento R2 dell'equazione logistica deserticola Cistanche deserticola è 0 9997, a indicare che l'equazione logistica adattata è altamente affidabile e viene calcolato LT50, ovvero la temperatura semi letale di Cistanche deserto deserticola è -6 51 grado .

Tabella 1 Effetto del trattamento a bassa temperatura sulla conduttività relativa del deserto Cistanche deserticola

Tabella 2 Equazione di fitting e temperatura semi letale del deserto Cistanche deserticola

2. 2 Effetti del trattamento a bassa temperatura sugli indici fisiologici di resistenza del deserto Cistanche deserticola deserticola

L'effetto della bassa temperatura sugli indici fisiologici di resistenza della Cistanche deserticola del deserto è mostrato nella Figura 1. L'attività enzimatica POD ha mostrato un andamento prima crescente e poi decrescente, con il valore più alto a -10 gradi, e tutti hanno mostrato un significativo differenze rispetto ad altri trattamenti. L'attività dell'enzima SOD ha mostrato una tendenza prima all'aumento e poi alla diminuzione, con il valore più alto a -5 grado e nessuna differenza significativa rispetto ad altri trattamenti. Anche il contenuto di prolina ha mostrato un trend prima in aumento e poi in diminuzione, con il valore più alto a -10 grado e nessuna differenza significativa rispetto ad altri trattamenti. Al diminuire della temperatura, la proteina solubile mostra un andamento gradualmente crescente, raggiungendo il suo valore massimo a -15 grado , e tutti i trattamenti mostrano differenze significative rispetto ad altri trattamenti. Anche lo zucchero solubile mostra una tendenza all'aumento graduale, con il valore più alto a -15 grado e il valore più basso a 0 grado, tutti con differenze significative rispetto ad altri trattamenti.

2 . 3 Analisi di correlazione degli indici fisiologici del deserto Cistanche deserticola resistenza al freddo e temperature diverse

La correlazione tra gli indici di resistenza al freddo del deserto Cistanche deserticola e il trattamento a bassa temperatura è mostrata nella Tabella 3. Esiste una correlazione negativa molto significativa tra temperatura e conducibilità relativa, che è coerente con il coefficiente di correlazione R2 nell'equazione logistica sopra menzionata; Esiste una significativa correlazione negativa tra temperatura e contenuto di prolina e proteine ​​solubili. Esiste una significativa correlazione positiva tra conduttività relativa e contenuto di prolina; Esiste una significativa correlazione positiva tra l'attività POD e il contenuto di zucchero solubile.

Nota: lettere diverse indicano differenze significative (P<0.05).

Fig. 1 Effetto del trattamento a bassa temperatura sugli indici fisiologici di resistenza di Desert Cistanche deserticola

Tabella 3 Correlazione tra indici fisiologici di resistenza al freddo di deserto Cistanche deserticola e trattamento a bassa temperatura

3 Discussione

Il glicoside feniletanolo è il principale componente attivo di Cistanche deserticola

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Il metodo della conducibilità viene spesso utilizzato per determinare la temperatura semi-letale delle piante. Il suo principio è che la conduttività può rappresentare il grado di perdita di elettroliti nelle celle. Maggiore è la conduttività, maggiore è la perdita di elettroliti all'interno delle cellule e maggiore è la permeabilità della membrana cellulare. Ciò significa che il grado di danno alla membrana cellulare della pianta è maggiore, indicando che la resistenza al freddo della pianta è più debole [11]. Pertanto, impostando ambienti di stress con gradienti diversi, misurando la conducibilità sotto gradienti diversi e stabilendo un'equazione logistica per la conducibilità relativa, è possibile determinare la temperatura semi-letale. Precedenti ricercatori hanno utilizzato questo metodo per misurare la temperatura semi-letale di molte piante, come pere [8], uva [7] e patate [12]. Questo esperimento ha utilizzato lo stesso metodo per misurare il cambiamento di conduttività elettrica del deserto Cistanche deserticola deserticola sotto trattamento a bassa temperatura. Lo studio ha rilevato che la conduttività elettrica relativa del deserto Cistanche deserticola deserticola deserticola è aumentata gradualmente per prima, il che era coerente con i risultati di studi precedenti. Quindi la temperatura semi-letale (LT50) calcolata stabilendo l'equazione logistica era -6 51 gradi e il coefficiente di correlazione per stabilire l'equazione logistica raggiunge 0 9997, indicando che la temperatura semi-letale del deserto di Cistanche deserticola determinato con questo metodo in questa condizione di prova è vero e affidabile. La determinazione degli indici fisiologici e biochimici viene spesso utilizzata per valutare la resistenza al freddo delle piante [13]. Questi indici fisiologici e biochimici includono attività SOD, attività POD, contenuto di prolina, contenuto di proteine ​​solubili, contenuto di zucchero solubile, contenuto di malondialdeide, ecc. La funzione principale degli enzimi SOD e POD è eliminare e bilanciare i radicali liberi nelle piante. La ricerca ha dimostrato che entro un certo intervallo di bassa temperatura, un aumento del contenuto di enzimi protettivi come SOD e POD è vantaggioso per mantenere un equilibrio tra la produzione e l'eliminazione dei radicali liberi nelle piante. Tuttavia, quando la temperatura scende in una certa misura, può anche causare l'accumulo di sostanze nocive come il perossido di idrogeno e le specie reattive dell'ossigeno nelle piante, causandone il danneggiamento a causa delle basse temperature. In questo studio, le attività di SOD e POD nel deserto Cistanche deserticola sono aumentate prima e poi sono diminuite con la diminuzione della temperatura, il che è coerente con la tendenza al cambiamento dell'enzima SOD nelle foglie di agrumi staccate sotto stress a bassa temperatura di Shi Xuehui et al POD l'attività diminuirà drasticamente. La prolina, come sostanza organica, è ampiamente presente nelle piante. La ricerca ha dimostrato che molte piante mostrano una tendenza all'aumento della prolina a basse temperature e in altri ambienti stressanti. Il suo meccanismo d'azione è quello di agire come regolatore osmotico, scavenger di ossigeno attivo, ecc. per ottenere protezione dallo stress per le piante.

In questo studio, il contenuto di prolina ha mostrato una tendenza prima all'aumento e poi alla diminuzione, che è coerente con i risultati della ricerca di Guo Yanlan et al. [7]. Per quanto riguarda il fatto che il contenuto di prolina non ha continuato ad aumentare ma ha mostrato una tendenza decrescente, potrebbe essere correlato al superamento di un certo intervallo di temperatura e sono necessarie ulteriori ricerche. Gli zuccheri solubili e le proteine ​​solubili sono importanti sostanze di osmoregolazione nelle piante, che possono aumentare la concentrazione osmotica cellulare, ridurre il potenziale idrico e abbassare il punto di congelamento, migliorando così la resistenza al freddo delle piante. Liang Suoxing e altri ricercatori hanno mostrato che [17], con la diminuzione della temperatura, lo zucchero solubile e la proteina solubile in Corylus heterophylla hanno mostrato una tendenza all'aumento, che era coerente con la tendenza del contenuto di zucchero solubile e proteina solubile nel deserto Cistanche deserticola causato dal trattamento a bassa temperatura in questo studio. Il meccanismo di resistenza al freddo delle piante è complesso e la valutazione della resistenza al freddo della Cistanche deserticola del deserto mediante un unico indice è unilaterale. Pertanto, questo studio analizza in modo completo la correlazione tra bassa temperatura e vari indicatori di resistenza al freddo. La ricerca mostra che esiste una correlazione negativa molto significativa tra temperatura e conducibilità relativa, che è coerente con il coefficiente di correlazione R2 nell'equazione logistica di cui sopra, confermando ulteriormente l'affidabilità della temperatura semi-letale del deserto Cistanche deserticola; Esiste una significativa correlazione negativa tra temperatura e contenuto di prolina e proteine ​​solubili. Pertanto, nel prossimo studio approfondito, la conduttività relativa, la prolina e il contenuto di proteine ​​solubili possono essere selezionati separatamente per analizzare ulteriormente l'adattabilità della Cistanche deserticola del deserto alla temperatura. Inoltre, è stata trovata una correlazione positiva significativa tra conducibilità relativa e contenuto di prolina, mentre è stata trovata una correlazione positiva significativa tra attività POD e contenuto di zucchero solubile.

4. Conclusione

Sulla base dei risultati della ricerca di cui sopra, si può concludere che la conduttività relativa del deserto Cistanche deserticola aumenta gradualmente con la diminuzione della temperatura. Stabilendo l'equazione logistica, si calcola che la temperatura semi-letale (LT50) della Cistanche deserticola del deserto è di -6 51 gradi , quindi nella pratica produttiva, la temperatura della Cistanche deserticola del deserto non dovrebbe essere inferiore a {{3} } grado . Con la diminuzione della temperatura, le attività di POD, SOD e il contenuto di prolina in Cistanche deserticola prima sono aumentate e poi sono diminuite, e la proteina solubile e lo zucchero solubile sono aumentati gradualmente. La bassa temperatura mostra una correlazione negativa molto significativa con la conducibilità relativa e una correlazione negativa significativa con il contenuto di prolina e proteine ​​solubili; Esiste una significativa correlazione positiva tra conduttività relativa e contenuto di prolina; Esiste una significativa correlazione positiva tra l'attività POD e il contenuto di zucchero solubile.

Riferimenti

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