杜尚廣 余波
摘要:本研究以3種互葉白千層枝葉為試驗(yàn)材料,采用同時(shí)蒸餾法提取精油,通過氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用分析鑒定其化學(xué)成分。在此基礎(chǔ)上,采用正交試驗(yàn)對(duì)優(yōu)株誘導(dǎo)培養(yǎng)基的激素種類和濃度進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),互葉白千層品種2精油中松油醇-4含量為42.9%,1,8-桉樹油素含量為11.24%,較佳的叢生芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+0.05 mg/L NAA+0.15 mg/L 6-BA+0.05%活性炭+0.07 mmol/L硝酸鑭,pH值5.8,該條件下的誘導(dǎo)率是96.4%。結(jié)果表明,互葉白千層品種2是高精油優(yōu)良株系,精油成分符合國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO4730—1996),上述叢生芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基。
關(guān)鍵詞:互葉白千層;優(yōu)株篩選;茶樹油;成分分析;叢生芽誘導(dǎo)
中圖分類號(hào): S722.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):1002-1302(2019)01-0044-04
收稿日期:2017-08-24
基金項(xiàng)目:江西省科技支撐計(jì)劃(編號(hào):2015ZBBE50020);江西省南昌市科技支撐計(jì)劃(編號(hào):2014HZZC021);江西省教育廳科技重點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào):GJJ181070)。
作者簡(jiǎn)介:杜尚廣(1987—),男,安徽宿州人,博士,助教,主要研究方向?yàn)橹参镔Y源開發(fā)與利用。E-mail:duguangss@foxmail.com。
通信作者:余 波,教授,主要研究方向?yàn)橹参镔Y源開發(fā)與利用。E-mail:yubojxie@163.com。 互葉白千層(Melaleuca alterniifolia)屬于桃金娘科(Myrtaceae)白千層屬(Melateuca)常綠小喬木,原產(chǎn)于澳洲北部沿海地帶,現(xiàn)已被大量引種到部分熱帶和亞熱帶的國家和地區(qū)[1]?;ト~白千層耐干旱貧乏及漬水地,適合種植在氣溫不低、無霜期長(zhǎng)的地區(qū),20世紀(jì)80年代引種到我國,現(xiàn)主要分布在廣東、廣西和云南等地[2]。互葉白千層的新鮮枝葉和樹干提取的精油俗稱茶樹油,茶樹油散發(fā)出宜人的肉豆蔻香氣,能夠有效、無刺激地殺死人身體皮膚表層的真菌和細(xì)菌[3-6],并對(duì)一些病毒具有抑制作用[7-9],因而廣泛應(yīng)用于醫(yī)用藥品、食品防腐、護(hù)膚品、香料產(chǎn)業(yè)和農(nóng)業(yè)藥品等領(lǐng)域[10-13]。互葉白千層花色潔白聚生,樹型整齊,氣味芳香,是創(chuàng)建保健園林綠化樹種的首選,且其能夠耐濕生、抗水淹,可以固定河床[14]。所以,種植互葉白千層具有很大的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。
互葉白千層可分為3種類型,松油醇-4型,桉葉油素型和混合型,現(xiàn)在能被廣為利用的是松油醇-4型[15]。而我國引進(jìn)的樹種良莠不齊,所提取的茶樹油大部分不符合國際標(biāo)準(zhǔn),給茶樹油的生產(chǎn)和貿(mào)易帶來了許多問題。目前,國內(nèi)并沒有學(xué)者對(duì)互葉白千層系統(tǒng)地進(jìn)行優(yōu)良精油株系篩選。所以,有必要進(jìn)行優(yōu)株的篩選?;ト~白千層種子多敗育,發(fā)芽率僅10%左右,且后代易產(chǎn)生變異[16]。扦插生根率雖高,但成活率較低[17-18]。而通過快速繁殖技術(shù)獲得的組培苗由于具有產(chǎn)量高,易于生產(chǎn)管理,且能保持原有品種的優(yōu)良性狀等優(yōu)點(diǎn),有希望成為互葉白千層產(chǎn)業(yè)化育苗的主要繁殖手段。目前,互葉白千層組培快速繁殖技術(shù)不成熟,叢生芽誘導(dǎo)率普遍較低。
為篩選獲得互葉白千層高精油產(chǎn)量?jī)?yōu)株,并解決制約優(yōu)株叢生芽誘導(dǎo)的瓶頸問題,本課題收集3種不同來源的互葉白千層株系,采用同時(shí)蒸餾法和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),提取并分析精油成分,對(duì)照國際標(biāo)準(zhǔn),選取得油率高、品質(zhì)好的優(yōu)株,再以該株系為試驗(yàn)材料,采用正交試驗(yàn)篩選出叢生芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基,為培育出大量高品質(zhì)種苗奠定基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 材料
互葉白千層:溫室栽培植株,株高20 cm,由江西撫州市森源生物科技有限公司和福建省永安市黃泥家有限責(zé)任公司提供。前者提供的材料稱為品種1,后者提供的材料有2個(gè)品種,分別稱為品種2和品種3。試驗(yàn)所用試劑均為國產(chǎn)分析純。
1.2 儀器
ZY100型同時(shí)蒸餾萃取儀,上海銀澤儀器設(shè)備有限公司;ZT-50L型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,鄭州長(zhǎng)盛實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;QP5050A型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,日本島津公司;LMQC型立式滅菌鍋,山東新華醫(yī)療器械股份有限公司;SW-CJ-2FD凈化工作臺(tái),上海博迅實(shí)業(yè)有限公司;JY3002電子天平,上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;艾柯DZG-303A超純水儀,成都唐氏康寧科技發(fā)展有限公司;RDX型智能人工氣候箱,寧波東南儀器有限公司。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 精油提取和理化常數(shù)測(cè)定 隨機(jī)采取互葉白千層帶葉的嫩枝,用自來水沖洗干凈,隨即陰干,剪碎至50~60 mm并封袋冷藏備用。將100 g剪碎的互葉白千層枝葉放入同時(shí)蒸餾儀一端的圓底燒瓶(1 000 mL)中,加入約800 mL蒸餾水,使用電爐加熱;裝置的另一端加入80 mL乙醚作為萃取劑,在水浴鍋上加熱,水浴溫度為34.5 ℃。蒸餾萃取的時(shí)間為4 h。蒸餾萃取完成后,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去混合液中的乙醚,溫度設(shè)定為30 ℃,最后加入60 g無水硫酸鈉,干燥備用。試驗(yàn)重復(fù) 4次,取平均值。相對(duì)密度依據(jù)GB/T 11540—2008《香料 相對(duì)密度的測(cè)定》測(cè)定;折光指數(shù)依據(jù)GB/T 14454.4—2008《香料 折光指料的測(cè)定》測(cè)定;旋光度依據(jù)GB/T 14454.5—2008《香料 旋光度的測(cè)定》測(cè)定;乙醇中溶解(混)度依據(jù)GB/T 14455.3—2008《香料 乙醇中溶解(混)度的評(píng)估》測(cè)定。
1.3.2 氣相色譜-質(zhì)譜工作參數(shù) (1)色譜柱:柱箱采用程序升溫,起始溫度為60 ℃,保持2 min,之后以8 ℃/min升至 250 ℃,保持5 min。進(jìn)樣口溫度為250 ℃,以He為載氣,其流速為0.4 mL/min,壓力為56.7 kPa,流出物分流比為 20 ∶ 1。(2)質(zhì)譜條件:質(zhì)譜電離方式為EI,接口溫度為 280 ℃,電子能量為70 eV,四級(jí)桿溫度為150 ℃,離子源溫度為230 ℃,溶劑延遲3 min。質(zhì)譜質(zhì)量掃描范圍為33~400 amu,電子倍增器電壓為1 941.2 V。利用檢索譜庫(NIST14.L)對(duì)樣品進(jìn)行定性分析,并采用峰面積歸一化法對(duì)各樣品成分進(jìn)行定量分析。精油檢測(cè)單位是南昌大學(xué)分析檢測(cè)中心,每個(gè)樣品檢測(cè)量為1 μL。
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