白色花椰菜花球變紫前后花青素含量變化分析

姚星偉 牛國保 陳存坤

摘 要： 花椰菜生產過程中，花球采收期前后極易呈現紫色，對花椰菜生產和銷售造成嚴重影響。為了明確花球變紫前后花青素含量差異，采用植物花青素酶聯免疫方法測定了花球變紫前后花青素含量。試驗結果表明，白色花椰菜花球變紫前花青素含量（w，后同）為（1 599.81±138.78） ng·g-1;變紫后花球花青素含量為（2 709.54±224.78）～（2 904.95±205.41） ng·g-1;對照紫色花椰菜花青素含量為（5 069.82±292.00） ng·g-1，各處理間花青素含量差異達到顯著水平。花球變紫前后花青素含量變化顯著。

關鍵詞： 花椰菜; 花青素含量; 花球變紫

中圖分類號：S635.3? ?文獻標志碼：A? ?文章編號：1673-2871（2020）04-060-04

Abstract： During the cultivation process of cauliflower， it is easy to appear purple before and after the curd harvesting period， which has a serious impact on the production and marketing of cauliflower. In order to determine the difference of anthocyanin content before and after the purple change of the curd， the anthocyanin content before and after the purple change of the curd was determined by ELISA method. The result showed that the anthocyanins content in non-purple cauliflower was （1 599.81±138.78） ng·g-1;the anthocyanins content in becoming purple cauliflower was （2 709.54±224.78）-（2904.95±205.41） ng·g-1; the anthocyanins content in purple cauliflower was （5 069.82±292.00） ng·g-1， the difference of anthocyanin content between different treatments reached a significant level. The anthocyanin content changed significantly before and after the curd became purple.

Key words： Cauliflower; Anthocyanins content; Curd with purple phenomenon

花椰菜又名花菜、菜花、白菜花，是十字花科蕓薹屬甘藍種的一個變種。由于味道鮮美、口感甜脆、營養豐富，同時具有抗癌防癌的保健功能，因此深受廣大消費者的喜愛[1-3]。花椰菜生產中經常出現的一個很嚴重的問題，即在花椰菜采收期前后，一些花球表面會出現球面變紫的現象，雖然花球變紫食用時對人身體沒有傷害，卻非常影響花球的美觀，從而直接影響花椰菜的生產和銷售。正常花球收購價格一般為 1.5～2.0元·kg-1，但是一旦花球變紫將完全失去商品價值，嚴重影響農民種植效益。

研究表明，隨著蔬菜顏色逐漸加深，花青素含量逐漸升高[4]。有學者比較了白花椰菜和紫色花椰菜中花青素的含量變化，發現紫色花椰菜花青素含量比白色花椰菜高，白色花椰菜中花青素含量極低甚至檢測不到，由此可見，花青素含量的差異是花球呈現不同顏色的主要原因[4-6]。紫色花椰菜中檢測到的花青素苷合成前體主要有矢車菊素-0-葡萄糖苷和矢車菊素-3-槐糖苷-葡萄糖苷[7-8]。

盡管前人對紫色花椰菜、白色花椰菜以及兩者之間花青素種類和含量的差別進行過研究，但是白色花椰菜花球變紫前后花青素含量變化還鮮有研究。研究白色花椰菜花球變紫原因、進一步分析花青素成分和關鍵基因，最終對花球易變紫色的花椰菜育種材料進行性狀改良，解決花椰菜生產花球易變紫色的產業難題，具有很好的研究價值。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料為白色花椰菜‘18 CB-30和紫色花椰菜‘18 PL-5，由天津科潤蔬菜研究所提供。白色花椰菜‘18 CB-30在花球采收期前后花球易變紫色，紫色花椰菜‘18 PL-5為普通紫色花椰菜品種。2018年2月1日在天津市農業科學院武清創新基地播種。32孔育苗盤中裝入育苗基質，每穴點播1粒種子，每份樣本播種60穴。播種后用蛭石覆蓋，蓋膜，封嚴，5～7 d出齊苗，苗期正常田間管理。3月10日將幼苗定植于田間，定植密度50 cm×50 cm。每份試驗材料各定植30株，小區面積7 m2。4月下旬前后，待‘18 CB-30花球直徑達到10 cm花球變紫色前，隨機選取‘18 CB-30花球組織2.0 g，置于液氮中備用，設置10次重復。5月上旬前后，待前期選取‘18 CB-30花球直徑達到20 cm以上并且呈現紫色后，再選取邊緣變紫花球組織和中央變紫花球組織各2.0 g，置于液氮備用。待紫色花椰菜‘18 PL-5花球達到20 cm以上時，隨機選取紫色花球組織2.0 g置于液氮中備用，同樣設置10次重復。試驗試劑盒為上海酶聯生物研究所研制的《植物花青素（ANTH）酶聯免疫分析（ELISA）》試劑盒。

1.2 方法

1.2.1 試驗樣本花青素提取方法 取出各待測樣品，充分研磨至粉末狀，準確稱量1.0 g，置于2 mL試管中，加入2%鹽酸甲醇溶液定容至1 mL，充分渦旋混勻，避光4 ℃浸提過夜。12 000 r·min-1，4 ℃離心10 min，連續2次過0.2 μm FTFM濾膜過濾雜質，再用2%鹽酸甲醇溶液定容至1 mL溶液中，備用。

1.2.2 標準曲線繪制 取出酶標板，設置空白對照孔、標準品孔和待測樣本孔。標準品共設置6個質量濃度，分別為0、50、100、200、400、800 ng·mL-1，在標準品孔中加入標準品50 ?L。待標準品和樣本孔都加樣完畢后，利用酶標儀450 nm讀取酶標孔吸光度（OD值）。酶標儀型號為美國雷杜公司Rayto RT-6100。根據標準品濃度和OD值，利用Excel軟件繪制標準曲線。

1.2.3 采用酶聯免疫方法測量花青素含量 樣品孔中先加樣品稀釋液40 μL，再分別添加‘18 CB-30花球未變紫前、變紫后和紫色花椰菜‘18 PL-5花球樣品10 μL，樣品最終稀釋倍數為5倍。加樣時應將樣品加于酶標板底部，盡量不觸及孔壁，輕輕搖晃均勻。每孔加入酶標試劑100 μL，空白孔除外。用封板膜封板后置37 ℃培養箱中溫育60 min后，小心揭掉封板膜，棄去廢液，甩干，每孔加滿洗滌液，靜置30 s后棄去，如此重復5次，拍干。每孔先加顯色劑A 50 μL，再加入顯色劑B 50 μL，輕輕震蕩混勻，37 ℃避光顯色15 min。每孔加入終止液50 μL，終止反應，酶標孔內溶液顏色由藍色轉為黃色。加入終止液后，15 min之內利用酶標儀測定樣本花青素含量。酶標儀型號為Rayto RT-6100，以空白孔調零，450 nm讀取酶標孔吸光度（OD值）。

1.3 數據分析

采用SPSS 17.0統計分析軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 標準曲線繪制

根據6個不同花青素濃度標準品，利用Excel軟件繪制標準曲線。得到花青素含量計算公式：y=518.16 x-60.967。其中，y代表花青素含量（ng·mL-1），x代表OD值。

2.2 樣本花青素含量分析

通過酶標儀測定OD值，并運用花青素含量標準曲線計算花青素含量。各樣本花青素含量具體見表1。

由于處理樣品中濃度稀釋了5倍，故花青素實際濃度為測量值的5倍。由此得出花球變紫色前花青素含量為（1 599.81+138.78） ng·g-1，‘18 CB- 30邊緣變紫花球組織花青素含量為（2 709.54+224.78） ng·g-1，‘18 CB-30中央變紫花球組織花青素含量變化為（2 904.95+205.41） ng·g-1，紫色花椰菜‘18 PL-5花青素含量為（5 069.82+292.00） ng·g-1（圖2）。

通過SPSS 17.0進行差異顯著性分析，發現‘18 CB-30變紫色前與花球變紫后不論是邊緣變紫還是中央變紫，花青素含量都存在顯著差異;‘18 CB-30邊緣變紫花球組織和中央變紫花球組織花青素含量沒有明顯差異。紫色花椰菜‘18 PL-5花青素含量最高，為（5 069.82+292.00） ng·g-1，紫色花椰菜與各處理樣本之間花青素含量之間存在顯著差異（圖2）。

3 討論與結論

筆者比較了花球變紫前后花青素含量變化，結果發現花球變紫前后，花青素含量的變化差異顯著，證明花青素含量變化是導致花球變紫的原因。試驗結果表明，無論取中間部位還是邊緣部位變紫的花球組織，花青素含量沒有差異，這說明不管花球變紫發生在什么部位，花青素含量都沒有差異，這為后續試驗取材提供了指導。研究結果還證明，紫色花椰菜的花青素含量最高，純白花椰菜的花青素含量最低，張會岺和關文強[4-5]檢測了白色花椰菜和紫色花椰菜中花青素含量的差異，均發現兩種花椰菜中花青素含量的差異達到顯著水平。RAHIM等[6]研究了青花菜紫色下胚軸和綠色下胚軸花青素含量的差異，結果表明紫色下胚軸花青素含量比綠色下胚軸高15倍。本試驗中花青素含量由于試驗方法等原因與前人研究略有差異，但總體趨勢基本相同。

植物呈現紫色的原因是花青素的積累[7-8]。CHIU等[9-10]證明了紫色花椰菜是BoMYB2基因突變的結果，BoMYB2基因突變上調花青素結構基因表達，最終導致了花青素的累積，從而形成紫色花椰菜。純白花椰菜和紫色花椰菜本質上明顯不同，白色花椰菜花球變紫是花椰菜生產上非常不良的性狀。花椰菜育種過程中許多具有高配合力，商品性狀優良的育種材料由于花球易變紫色而不能應用于實際育種當中，大大限制了花椰菜種質資源的利用。研究花椰菜花球變紫前后花青素含量變化、花青素成分構成以及花球變紫分子調控機制，對擴大花椰菜育種材料范圍，解決花椰菜產業問題具有重要意義。

參考文獻

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