CN101982047B - 一种利用外源酚酸胁迫法培育小麦苗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的是一种利用外源酚酸胁迫法培育小麦苗的方法。利用含有酚酸的营养液胁迫小麦苗生理代谢发生改变，促使保护酶数量和活力增加，多酚物质富集。生产出一种富含超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和多酚物质的小麦苗新产品。同时，为提高逆境条件下小麦苗的出品率，本发明采用营养液培育法进行温室统一培育，生产出产量高、质量统一的小麦苗产品。
Description
(一)技术领域
本发明涉及的是一种小麦苗的培育方法，具体地说是利用外源酚酸胁迫法培育小麦苗的方法。属于谷物精深加工技术领域。
(二)背景技术
小麦苗富含多种矿物质、必需氨基酸、活性酶、维生素、叶绿素、膳食纤维等成分，具有预防糖尿病、胃病、哮喘、便秘、抗衰老等作用，是很好的食疗食材。目前，有关小麦苗的研究如下述：
在200710113410.7中公开了一种利用含有二氧化锗的营养液培育大麦苗的技术，它优点在于将无机锗通过大麦苗的代谢转换为可以被人体吸收的有机锗，但是，该方法仅提高了大麦苗中锗的含量。
在200910233929.4中公开了一种在含硒底肥土壤中种植，同时喷洒亚硒酸钠溶液的大麦苗栽培技术，它优点在于将无机硒通过大麦苗的代谢转换为可以被人体吸收的有机硒，但是，该方法仅提高了大麦苗中硒的含量。
在03132534.3中公开了一种先无根激素水溶液浸泡后阳光育苗的荞麦苗栽培技术，它优点在于通过添加豆芽增粗剂提高了荞麦苗的产量，但无任何功能性成分的富集。
尽管有上述的各种专利文献公开了麦苗的制备方法，但是没有实现麦苗中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和多酚物质的富集，也没有公开利用外源酚酸胁迫法生产麦苗的技术。
酚酸是化感物质最常见的一类，当植物处于酚酸胁迫环境中，植物细胞内自由基的产生和消除平衡遭到破坏，自由基含量增加，生物组织膜因过氧化作用而导致结构和功能损伤。为了保护细胞和维持自由基水平，过多的活性氧激活植物体内保护酶(如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶)，同时激活苯丙氨酸解氨酶，使得次生代谢活动大大增强，产生更多与植物抗逆性有关的多酚类物质。
尽管专利200610161387.4已经公开了一种化感物质的生产方法，但该专利 中的提取物是用来抑制杂草，属于植物种植领域而非食品行业。
虽然化感物质具有提高植物体内保护酶和多酚物质含量的能力，但目前公知的技术或研究均用于提高植物种子发芽率、抗虫害、抑制杂草等领域，未公开应用于功能性因子富集及食品加工领域的技术。
超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶是生物体内有害自由基的有效清除剂，具有增强人体免疫力、提升抗氧化能力、预防多种疾病、美容养颜、健康益寿等功效。多酚化合物是优良的氢或中子的给予体，对自由基有明显的清除作用，具有抗肿瘤、抗突变、抗脂质过氧化、抗病毒、抗炎抑菌等多种生物活性。
以上两类物质都是很好的清除自由基和提高人体健康水平的功能性因子，虽然小麦苗在生长过程中会生成超氧化歧化酶，过氧化氢酶，过氧化酶和多酚，但是含量较低。因此，目前需要根据植物生理学中的化感理论和食品加工原理设计出一套全新的生产方法来生产富含超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和多酚物质的小麦苗新产品。
(三)发明内容
本发明在于提供一种利用外源酚酸胁迫法培育小麦苗的方法，具体的说是利用含有酚酸的营养液胁迫小麦苗生理代谢发生改变，促使保护酶数量和活力增加，多酚物质富集。生产出一种富含超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和多酚物质的小麦苗新产品。同时，为提高逆境条件下小麦苗的出品率，本发明采用营养液培育法进行温室统一培育，生产出产量高、质量统一的小麦苗产品。
本发明涉及的一种利用外源酚酸胁迫法培育小麦苗的方法通过下述技术方案和步骤实现：
1.酚酸溶液的配制酚酸溶液是由阿魏酸、香草酸、丁香酸和乙醇组成的稀释溶液；
2.营养液的配制营养液是由少量的酚酸溶液、Ca(NO3)2、CaSO4、NH4H2PO4、KNO3、MgSO4、Fe-EDTA、H3BO3、MnSO4、CuSO4、ZnSO4、Na2MoO4和水组成的稀释溶液，营养液调节pH值为6.0-6.4；
3.浸种将小麦种子在温度20-30℃的营养液中浸泡20-40小时；
4.避光育苗将浸泡后的种子放于培育盘中，加入营养液避光培养至小麦苗长1-2厘米，营养液温度为20-30℃，并持续通气，环境温度为20-30℃；
5.光照育苗将避光育苗后的小麦苗置于恒温光照育苗室内，加入营养液培育至小麦苗长5-15厘米，恒温光照育苗室内光周期为16小时光照/8小时黑暗，相对湿度为60％-80％，营养液温度为10-30℃，并持续通气，环境温度为10-30℃。
为了更好地实现本发明，所述酚酸溶液组成为10g/L阿魏酸、10g/L香草酸、10g/L丁香酸和乙醇。
所述营养液组成为万分之一-千分之一酚酸溶液、0.4-0.6mmol/L Ca(NO3)2、0.05-0.15mmol/L CaSO4、0.1-0.2mmol/L NH4H2PO4、0.2-0.3mmol/L KNO3、0.3-0.4mmol/L MgSO4、10-15μmol/L Fe-EDTA、12-15μmol/L H3BO3、2-3μmol/L MnSO4、0.2-0.3μmol/L CuSO4、0.05-0.1μmol/L ZnSO4、0.02-0.05μmol/L Na2MoO4和水。
本发明与现有技术相比较有以下优点：
1.本发明利用外源酚酸对小麦苗进行逆境胁迫，既提高了保护酶的数量和活性，又提高了多酚物质的含量，制备出了富含抗氧化物质的小麦苗新产品。
2.本发明在营养液中添加小麦苗生长所需的营养素，保证了小麦苗在胁迫环境下的正常营养需求，提高了小麦苗的产量。
3.本发明采用无土栽培法来制备小麦苗，既保证了小麦苗质量的统一，又有利于小麦苗工业化、现代化生产。
(四)具体实施方式
实施例1：
(1)酚酸溶液的配制酚酸溶液是由10g/L阿魏酸、10g/L香草酸、10g/L丁香酸和乙醇组成的稀释溶液；
(2)营养液的配制营养液是由万分之一酚酸溶液、0.4mmol/L Ca(NO3)2、0.15mmol/L CaSO4、0.1mmol/L NH4H2PO4、0.2mmol/L KNO3、0.3mmol/L MgSO4、10μmol/L Fe-EDTA、12μmol/L H3BO3、2μmol/L MnSO4、0.2μmol/L CuSO4、0.05μmol/L ZnSO4、0.02μmol/L Na2MoO4和水组成的稀释溶液，营养液调节pH值为6.0；
(3)浸种将小麦种子在温度20℃的营养液中浸泡40小时；
(4)避光育苗将浸泡后的种子放于培育盘中，加入营养液避光培养至小麦苗长1-2厘米，营养液温度为20℃，并持续通气，环境温度为20℃；
(5)光照育苗将避光育苗后的小麦苗置于恒温光照育苗室内，加入营养液培育至小麦苗长5-15厘米，恒温光照育苗室内光周期为16小时光照/8小时黑暗，相对湿度为60％，营养液温度为10℃，并持续通气，环境温度为10℃。
实施例2：
(1)酚酸溶液的配制酚酸溶液是由10g/L阿魏酸、10g/L香草酸、10g/L丁香酸和乙醇组成的稀释溶液；
(2)营养液的配制营养液是由千分之一酚酸溶液、0.6mmol/L Ca(NO3)2、0.05mmol/L CaSO4、0.2mmol/L NH4H2PO4、0.3mmol/L KNO3、0.4mmol/L MgSO4、15μmol/L Fe-EDTA、15μmol/L H3BO3、3μmol/L MnSO4、0.3μmol/L CuSO4、0.1μmol/L ZnSO4、0.05μmol/L Na2MoO4和水组成的稀释溶液，营养液调节pH值为6.4；
(3)浸种将小麦种子在温度30℃的营养液中浸泡20小时；
(4)避光育苗将浸泡后的种子放于培育盘中，加入营养液避光培养至小麦苗长1-2厘米，营养液温度为30℃，并持续通气，环境温度为30℃；
(5)光照育苗将避光育苗后的小麦苗置于恒温光照育苗室内，加入营养液培育至小麦苗长5-15厘米，恒温光照育苗室内光周期为16小时光照/8小时黑暗，相对湿度为80％，营养液温度为30℃，并持续通气，环境温度为30℃。
实施例3：
(1)酚酸溶液的配制酚酸溶液是由10g/L阿魏酸、10g/L香草酸、10g/L丁香酸和乙醇组成的稀释溶液；
(2)营养液的配制营养液是由万分之五酚酸溶液、0.5mmol/L Ca(NO3)2、0.1mmol/L CaSO4、0.15mmol/L NH4H2PO4、0.25mmol/L KNO3、0.35mmol/L MgSO4、13μmol/L Fe-EDTA、14μmol/L H3BO3、2.5μmol/L MnSO4、0.25μmol/L CuSO4、0.07μmol/L ZnSO4、0.04μmol/L Na2MoO4和水组成的稀释溶液，营养液调节pH值为6.2；
(3)浸种将小麦种子在温度25℃的营养液中浸泡30小时；
(4)避光育苗将浸泡后的种子放于培育盘中，加入营养液避光培养至小麦苗长1-2厘米，营养液温度为25℃，并持续通气，环境温度为25℃；
(5)光照育苗将避光育苗后的小麦苗置于恒温光照育苗室内，加入营养液培育至小麦苗长5-15厘米，恒温光照育苗室内光周期为16小时光照/8小时黑暗，相对湿度为70％，营养液温度为20℃，并持续通气，环境温度为20℃。
实施例4：
(1)酚酸溶液的配制酚酸溶液是由10g/L阿魏酸、10g/L香草酸、10g/L丁香酸和乙醇组成的稀释溶液；
(2)营养液的配制营养液是由万分之八酚酸溶液、0.45mmol/L Ca(NO3)2、0.09mmol/L CaSO4、0.15mmol/L NH4H2PO4、0.27mmol/L KNO3、0.34mmol/L MgSO4、11μmol/L Fe-EDTA、12.5μmol/L H3BO3、2.6μmol/L MnSO4、0.26μmol/L CuSO4、0.07μmol/L ZnSO4、0.03μmol/L Na2MoO4和水组成的稀释溶液，营养液调节pH值为6.3；
(3)浸种将小麦种子在温度27℃的营养液中浸泡35小时；
(4)避光育苗将浸泡后的种子放于培育盘中，加入营养液避光培养至小麦苗长1-2厘米，营养液温度为27℃，并持续通气，环境温度为27℃；
(5)光照育苗将避光育苗后的小麦苗置于恒温光照育苗室内，加入营养液培育至小麦苗长5-15厘米，恒温光照育苗室内光周期为16小时光照/8小时黑暗，相对湿度为75％，营养液温度为27℃，并持续通气，环境温度为27℃。
实施例5：
(1)酚酸溶液的配制酚酸溶液是由10g/L阿魏酸、10g/L香草酸、10g/L丁香酸和乙醇组成的稀释溶液；
(2)营养液的配制营养液是由万分之一酚酸溶液、0.4mmol/L Ca(NO3)2、0.05mmol/L CaSO4、0.1mmol/L NH4H2PO4、0.2mmol/L KNO3、0.3mmol/L MgSO4、10μmol/L Fe-EDTA、12μmol/L H3BO3、2μmol/L MnSO4、0.2μmol/L CuSO4、0.05μmol/L ZnSO4、0.02μmol/L Na2MoO4和水组成的稀释溶液，营养液调节pH值为6.0；
(3)浸种将小麦种子在温度20℃的营养液中浸泡20小时；
(4)避光育苗将浸泡后的种子放于培育盘中，加入营养液避光培养至小麦苗长1-2厘米，营养液温度为20℃，并持续通气，环境温度为20℃；
(5)光照育苗将避光育苗后的小麦苗置于恒温光照育苗室内，加入营养液培育至小麦苗长5-15厘米，恒温光照育苗室内光周期为16小时光照/8小时黑暗，相对湿度为60％，营养液温度为10℃，并持续通气，环境温度为10℃。
实施例6：
(1)酚酸溶液的配制酚酸溶液是由10g/L阿魏酸、10g/L香草酸、10g/L丁香酸和乙醇组成的稀释溶液；
(2)营养液的配制营养液是由千分之一酚酸溶液、0.6mmol/L Ca(NO3)2、0.15mmol/L CaSO4、0.2mmol/L NH4H2PO4、0.3mmol/L KNO3、0.4mmol/L MgSO4、15μmol/L Fe-EDTA、15μmol/L H3BO3、3μmol/L MnSO4、0.3μmol/L CuSO4、0.1μmol/L ZnSO4、0.05μmol/L Na2MoO4和水组成的稀释溶液，营养液调节pH值为6.4；
(3)浸种将小麦种子在温度30℃的营养液中浸泡40小时；
(4)避光育苗将浸泡后的种子放于培育盘中，加入营养液避光培养至小麦苗长1-2厘米，营养液温度为30℃，并持续通气，环境温度为30℃；
(5)光照育苗将避光育苗后的小麦苗置于恒温光照育苗室内，加入营养液培育至小麦苗长5-15厘米，恒温光照育苗室内光周期为16小时光照/8小时黑暗，相对湿度为80％，营养液温度为30℃，并持续通气，环境温度为30℃。
Claims (1)
1.一种利用外源酚酸胁迫法培育小麦苗的方法，其特征在于，所述方法包括以下工艺和步骤：
(1)酚酸溶液的配制酚酸溶液是由10g/L阿魏酸、10g/L香草酸、10g/L丁香酸和乙醇组成的稀释溶液；
(2)营养液的配制所述营养液组成为万分之一-千分之一酚酸溶液、0.4-0.6mmol/L Ca(NO3)2、0.05-0.15mmol/L CaSO4、0.1-0.2mmol/L NH4H2PO4、0.2-0.3mmol/L KNO3、0.3-0.4mmol/L MgSO4、10-15μmol/L Fe-EDTA、12-15μmol/LH3BO3、2-3μmol/L MnSO4、0.2-0.3μmol/L CuSO4、0.05-0.1μmol/L ZnSO4、0.02-0.05μmol/L Na2MoO4和水组成的稀释溶液，其中，营养液调节pH值为6.0-6.4；
(3)浸种将小麦种子在温度20-30℃的营养液中浸泡20-40小时；
(4)避光育苗将浸泡后的种子放于培育盘中，加入营养液避光培养至小麦苗长1-2厘米，营养液温度为20-30℃，并持续通气，环境温度为20-30℃；
(5)光照育苗将避光育苗后的小麦苗置于恒温光照育苗室内，加入营养液培育至小麦苗长5-15厘米，恒温光照育苗室内光周期为16小时光照/8小时黑暗，相对湿度为60％-80％，营养液温度为10-30℃，并持续通气，环境温度为10-30℃。
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