芥蓝(Brassica albograbra Bailey)是十字花科芸薹属一二年生草本植物,是我国的特产蔬菜之一,它广泛分布在我国华南地区和东南亚一带。芥蓝具有很高的营养价值,特别是含有丰富的维生素C和生物活性物质(如芥子油苷等)。芥子油苷是一类含氮和硫的植物次生代谢物质,其广泛分布在十字花科植物中。芥子油苷及其降解产物具有多种重要的生物学功能。其降解产物异硫代氰酸盐对于膀胱癌、结肠癌和肺癌等多种癌症具有很强的抗癌功效。除此以外,芥子油苷还具有抗虫抗菌活性,参与植物对一些昆虫和病原菌的防御反应.本文以中国特产蔬菜芥蓝为试验材料,在芥蓝采前和采后过程中,研究了不同品种、食用部分、器官、栽培季节和激素处理等采前因素对芥蓝芥子油苷和抗氧化物质等营养品质的影响,以及乙烯抑制剂1-MCP对芥蓝花薹采后营养品质的影响；此外,还研究了植物激素对芥蓝芥子油苷的调节及其在核盘菌抗性中的作用。主要研究结果如下:　　 1.研究了不同品种芥蓝花薹农艺性状和营养品质的差异。以27个品种的芥蓝花薹为试材,对其农艺性状和可溶性蛋白、还原糖、叶绿素、类胡萝卜素、维生素C、总多酚及抗氧化能力等营养品质性状进行分析。27个品种分为早熟、中熟、晚熟和极晚熟品种四种类型,不同品种花薹的横径、纵径和检测的全部营养指标均表现显著差异,花薹的维生素C、总多酚和抗氧化能力较高。大部分晚熟品种和极晚熟品种的横径、纵径、可溶性蛋白和还原糖等指标较高；早熟和中熟品种总多酚和抗氧化能力较高；而维生素C、叶绿素和类胡萝卜素与熟性无明显相关性。芥蓝花薹营养丰富,特别是含有较高的维生素C和总多酚含量以及较强的抗氧化能力。不同品种芥蓝花薹的农艺性状和营养成分含量差异明显,便于进行功能型品种选育。　　 2.对芥蓝27个品种3个食用部分(芽菜、叶菜和花薹)的芥子油苷组分与含量进行了鉴定和分析。通过LC-MS方法,我们从芥蓝中分离、纯化和鉴定了13种芥子油苷。芥蓝芽菜中芥子油苷水平最高,总芥子油苷含量变化范围为58.38-412.4μmolg-1dw,平均值为116.25μmolg-1dw。其次是花薹和叶菜,总芥子油苷含量变化范围分别为3.45-30.55μmolg-1dw和4.3-17.33μmol g-1dw,平均值为11.61μmolg-1dw和8.8μmolg-1dw.脂肪类芥子油苷是芥蓝中主要的一类芥子油苷,3-丁烯基芥子油苷是芥蓝中含量最高的一种芥子油苷。芥蓝不同品种不同食用部分的芥子油苷组分与含量差异显著。芥蓝富含抗癌芥子油苷,是人们日常食用的不错选择。一些品种(如JL-26、JL-25和JL-16)可以作为芥蓝功能型品种选育的优良材料。　　 3.选择6个典型的芥蓝品种为材料,分析其不同器官可溶性固形物、还原糖、可溶性蛋白、叶绿素、类胡萝卜素,维生素C和总多酚含量,以及抗氧化能力、芥子油苷组分和含量的差异.结果表明:芥蓝不同器官间营养成分的含量差异显著,总体上花序中的总多酚、维生素C和可溶性固形物含量显著高于其它器官；叶片中的叶绿素、类胡萝卜素、可溶性蛋白和抗氧化能力均显著高于其它器官；根系中的芥子油苷,特别是苯乙基芥子油苷和4-甲基硫丁基芥子油苷的含量均显著高于其它器官。芥蓝不同品种间产品器官花薹的营养价值差异显著,如‘JL-02’的总多酚含量和抗氧化能力明显高于其它品种,‘JL-16’的4-甲基硫氧丁基芥子油苷和总芥子油苷含量明显高于其它品种。　　 4.选用不同品种芥蓝叶菜作为研究材料,研究了不同栽培季节(秋季、冬季和春季)对芥蓝叶菜的可溶性固形物、还原糖、可溶性蛋白、叶绿素、类胡萝卜素,维生素C总多酚和芥子油苷等营养成分以及抗氧化能力的影响.试验结果表明,芥蓝叶菜不同品种营养成分含量差异显著。TLYC-04和JLYC-05性状优良、营养丰富,具有高含量的抗氧化物质和芥子油苷等成分,可以用于芥蓝叶菜品种选育.栽培季节对于芥蓝叶菜的营养成分有一定影响.春季和秋季栽培的芥蓝叶菜,其营养品质总体要优于冬季栽培的。　　 5.以不同品种芥蓝为植物材料,用ETH及其抑制剂1-MCP、MeJA和SA处理,并对SA处理采用多种处理方式,系统地研究植物激素对芥蓝芥子油苷和维生素C、总多酚、类胡萝卜素和叶绿素等抗氧化物质的影响。结果表明,激素处理可以显著影响芥蓝的芥子油苷和抗氧化物质含量。芥子油苷,特别是吲哚类芥子油苷对激素的响应特别强。我们发现,MeJA处理可以诱导吲哚-3-甲基芥子油苷和1-甲氧基-吲哚-3-甲基芥子油苷含量显著上升,而SA处理则显著诱导4-甲氧基-吲哚-3-甲基芥子油苷的累积-ETH和1-MCP处理对吲哚类芥子油苷无明显影响。芥蓝中各种抗氧化物质对激素的响应也各不相同。ETH,1-MCP,MeJA和SA处理均能诱导叶片中的总多酚含量显著上升,但对维生素C含量却都没有明显影响。MeJA处理会导致类胡萝卜素和叶绿素含量的下降,ETH和1-MCP处理无明显影响,SA处理按照处理方式的不同效果也不同。不同激素处理均能提高芥蓝的抗氧化能力。SA处理会对叶片含水量造成一定影响,特别是SA灌根处理,可以显著地降低叶片的含水量,其它激素处理对叶片含水量均无影响。综上所述,激素处理可以显著诱导芥蓝芥子油苷和抗氧化物质的累积,大幅增强其抗癌和抗氧化效果。尤其是MeJA处理,大幅诱导其具有抗癌功能的吲哚类芥子油苷以及总多酚的累积,能够显著提高芥蓝的营养价值。而SA处理按照处理方式的不同,对各营养成分的效用也各不相同。对植株地上部喷施SA是一种比较好的处理方式,既可以诱导芥子油苷和抗氧化物质的积累,也不会抑制植株的生长.而灌根处理,则对芥蓝的生长有较大的影响。　　 6.采用乙烯抑制剂1-MCP处理芥蓝花薹,研究该处理对花薹贮藏寿命、采后品质、抗氧化物质和芥子油苷等成分的影响,并确定针对芥蓝花薹的有效处理浓度。10μlL-1为1-MCP处理芥蓝花薹的最佳浓度。1-MCP处理可以显著延长贮藏寿命,延缓失重率、花薹变软、叶绿素下降和色差的变化,抑制乙烯释放,降低呼吸速率,减少可滴定酸、维生素C、类胡萝卜素和芥子油苷的下降速度。除此以外,1-MCP处理还可以延缓可溶性固形物和总多酚含量的上升,维持高水平的抗氧化能力。这些结果表明,1-MCP处理是一种延长芥蓝花薹贮藏寿命,提高其采后特性、抗氧化物质和芥子油苷等品质的有效途径。　　 7.以核盘菌为真菌材料,以芥蓝为植物材料,研究不同植物激素外源处理在芥蓝对核盘菌抗性方面的影响,探究侵染过程中芥蓝的发病症状、含水量、电导率、活性氧和芥子油苷等指标的变化情况。核盘菌侵染芥蓝叶片后,侵染部位产生褐色病斑,随着发病时间的延长病斑逐渐扩大到全身,对芥蓝产生致命危害。在侵染过程中,叶片含水量逐渐下降；电导率不断上升；活性氧(过氧化氢和超氧阴离子)大量累积,死细胞明显增加；吲哚。3-甲基芥子油苷、4-甲氧基-吲哚-3-甲基芥子油苷、1-甲氧基-吲哚-3-甲基芥子油苷和烯丙基芥子油苷含量先上升后下降,3-丁烯基芥子油苷和2-羟基-3-丁烯基芥子油苷含量逐渐下降。经过ETH、1-MCP、MeJA、SA处理后发现,MeJA处理和SA处理(尤其是MeJA)可以延缓植株发病进程,减慢了其发病率、病斑大小、病情指数和电导率的上升速度,减缓了活性氧和死细胞积累,使植株有效地减缓了核盘菌引起的发病症状；而ETH处理和1-MCP处理与对照间无明显差异.结果表明,MeJA处理和SA处理可以显著增强植株对核盘菌的抗性,而这种抗性可能是部分通过芥子油苷来发挥作用的。