小豆抗性淀粉含量及蒸煮后硬度分析

本文利用国内140个红小豆种质资源,探究其抗性淀粉含量与蒸煮后硬度的地域分布特征,分析蒸煮后硬度与营养指标的相关性,同时筛选抗性淀粉含量高与蒸煮后硬度低的种质资源,结果表明：140份红小豆抗性淀粉的平均含量为14.25 %,蒸煮后硬度的平均值为150.72 g。吉林地区红小豆抗性淀粉含量最高,为15.71 %;内蒙古地区红小豆蒸煮后硬度最低,为96.42 g。抗性淀粉与总淀粉之间呈极显著负相关;蒸煮后硬度与抗性淀粉之间呈显著正相关,但与总淀粉及蛋白质之间无显著相关。筛选出12份抗性淀粉含量>17.83 %的优异红小豆种质资源,可用于糖尿病人专用品种的选育及产品开发;9份蒸煮后硬度<76.48 g的优异红小豆种质资源可用于豆饭、豆粥产品的开发。     

"九五"期间玉米种质资源品质分析研究报告

对1995～2000年送入国家种质库长期保存的1556份玉米种质资源主要品质进行了分析鉴定,粗蛋白质平均含量为11.92%;粗脂肪平均含量为4.29%;总淀粉平均含量为70.20%;赖氨酸平均含量为0.34%.     

食用豆类种质资源粗蛋白及粗淀粉含量的评价

对"十五"期间收集、整理并存入国家种质库的1696份食用豆类种质资源的主要品质性状进行了鉴定评价.结果表明,9种食用豆类种质资源的粗蛋白、粗淀粉平均含量分别为24.93%、45.11%,不同食用豆类种质资源中各品质性状变异程度不同,其中菜豆和鹰嘴豆的粗蛋白和豇豆的粗淀粉含量变异最大.不同来源的食用豆类种质资源品质性状比较结果表明,国内绿豆种质资源粗蛋白含量明显优于国外种质资源.通过鉴定筛选出一批品质性状优良的食用豆类种质,并对使用的评价标准进行了讨论.     

甘薯薯干高淀粉资源的鉴定及综合评价

通过对332份新征集甘薯品种资源薯干粗淀粉含量的分析测定,鉴定得到58份高淀粉种质资源。通过烘干率测定,得到36份兼具高干的高淀粉种质资源。通过抗病性、时逆性鉴定,得到5份兼抗多病的优异高淀粉品性种质资源,5份兼具耐旱性的高淀粉种质资源,29份兼具耐贮性的高淀粉种质资源。     

植物支链淀粉生物合成研究进展

植物支链淀粉占贮存淀粉的70%～80%,是决定植物果实或种子品质的关键成分.对植物支链淀粉生物合成途径及其代谢酶基因的研究,可大大推动支链淀粉结构的改造和在食品工业上的应用.该文介绍了植物支链淀粉的结构组成,详细阐述了参与支链淀粉生物合成的三类酶,即淀粉分支酶(starch branchingenzyme,SBE)、可溶性淀粉合酶(soluble starch synthase,SSS)和淀粉脱支酶(starch debranching enzyme,SDBE)的编码基因、酶学特性及其在支链淀粉合成中的作用,并就植物支链淀粉的合成模型加以探讨.同时提出了该研究领域尚待解决的问题,对其应用前景作了展望.     

糯性和非糯性小麦灌浆期胚乳直/支链淀粉积累及其相关酶活性研究

选用3份糯性和2份非糯性小麦材料,通过田间试验在灌浆过程中分别检测了各材料的籽粒直链和支链淀粉积累量、淀粉积累速率及淀粉合成关键酶活性的动态变化过程,探讨籽粒淀粉累积与相关酶活性的关系.结果表明:(1)非糯小麦在花后7 d前均未检测到直链淀粉存在,而此时已经检测到支链淀粉含量,并且糯小麦仅含有支链淀粉,支链淀粉早于直链淀粉合成.(2)糯性和非糯性小麦灌浆期籽粒的直、支链淀粉积累速率均呈先增加后降低的趋势,且直、支链淀粉最终积累量取决于最大积累速率和平均积累速率的大小,而积累活跃期的调节作用较小;糯性和非糯性小麦在淀粉合成过程中的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS)和淀粉分支酶(SEB)活性均呈单峰曲线变化,活性峰值基本上都出现在花后20～25 d左右.(3)直链淀粉积累速率与AGPP、SSS、GBSS和SBE活性变化显著或极显著正相关,而支链淀粉积累速率仅与SSS活性变化极显著正相关,总淀粉积累速率与AGPP和SSS活性变化显著或极显著正相关.     

小麦地方品种淀粉颗粒结合蛋白及淀粉含量差异研究

淀粉颗粒结合蛋白包含了多种淀粉生物合成的关键酶,对作物淀粉品质有重要影响。本研究利用1D-SDS-PAGE,分离了74份四川、西藏及云南毗邻地区小麦的淀粉颗粒结合蛋白,对突变材料进行了分子标记检测,对总淀粉和直链淀粉含量差异进行了比较。发现供试材料中,在分子量57～130 kDa区域共有9种不同的蛋白条带。其中,2个条带可能为新的淀粉颗粒结合蛋白;存在12份Wx-B1缺失的自然突变体和3份稀有的SGP-B1缺失突变体;筛选到直链淀粉含量超过30%的材料2份,直链淀粉含量为15%左右的材料10份。这些材料为小麦淀粉品质改良及淀粉生化合成机理研究提供了基础。     

稻米淀粉品质性状的资源筛选和相关基因初步鉴定北大核心CSCD

淀粉是稻米品质形成的主要理化基础,也是水稻品质改良的重要育种目标。本研究旨在挖掘包含不同淀粉含量的特异种质和鉴定其相关的基因型,为完善水稻淀粉合成调控网络及水稻优质育种工作提供有用信息。以江苏南京水稻种质资源国家野外科学观测研究站收集的119份种质资源为材料,运用改进的免煮简易法测定供试材料的直链淀粉含量;以直链淀粉含量极高、低的材料,利用开发的dCAPS分子标记鉴定其Wx基因型。测定直链淀粉含量极高的15份材料的抗性淀粉含量,并选取3份高抗性淀粉材料,以日本晴为对照,进行SSⅢa与SBEⅡb两个基因的序列比对和基因型鉴定。结果表明,改进的免煮简易法准确性与现行国标法结果相当,但操作更加简便容易。供试材料的直链淀粉含量大部分处于9.0%~33.0%之间,抗性淀粉含量位于1.0%~4.5%之间。dCAPS分子标记鉴定表明高直链淀粉材料的Wx基因型一般为Wxa型。通过序列比对,发现相对于日本晴,SSⅢa基因在3个高抗性淀粉材料(立新粳、南特号、郴晚3号)有3处共同突变,其中第三外显子+2362位为错义突变;SBEⅡb在2个高抗性淀粉品种(立新粳与南特号)第四外显子+96位检测到共同的错义突变。这些错义突变可能是导致水稻抗性淀粉含量增加的原因,这为下一步精确定向编辑目标基因,创制淀粉品质性状优异新种质奠定了基础。     

3个香蕉品种的果实淀粉形状与含量及风味物质比较

采用扫描电子显微镜对巴西蕉、宝岛蕉、红香蕉3个品种(AAA基因型)的淀粉颗粒形状及大小进行观察,并测定果实中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉及风味物质的含量,以揭示不同品种间香蕉果实品质差异的内在机理。结果显示:(1)巴西蕉、宝岛蕉、红香蕉淀粉颗粒的形状分别为不规则三角形、圆形、棒形,大小分别为8.20~35.70μm、6.90~29.80μm、5.47~23.80μm。(2)巴西蕉、宝岛蕉、红香蕉总淀粉含量分别为(66.93±2.48)%、(90.38±2.46)%、(48.91±2.49)%;直链淀粉含量分别为(20.48±1.09)%、(21.48±1.08)%、(14.67±1.10)%;支链淀粉含量分别为(46.45±1.85)%、(68.90±1.25)%、(34.24±1.45)%;且3个品种总淀粉、支链淀粉及直链淀粉含量差异均达到显著水平。(3)巴西蕉、宝岛蕉、红香蕉Vc含量分别为(15.54±1.10)、(17.63±1.14)、(16.76±1.03)mg/100g FM;可溶性固形物含量分别为(15.50±0.22)%、(15.67±0.30)%和(16.17±0.30)%;糖/酸比分别为2.75∶1、2.74∶1、3.15∶1;差异显著性分析发现,3个品种Vc及可溶性固形物含量差异分别达到极显著、显著水平;巴西蕉和宝岛蕉糖/酸比差异不显著。研究认为,同一基因型(AAA)不同品种香蕉果实的淀粉形状、大小、总淀粉、直链淀粉、支链淀粉以及Vc和可溶性固形物含量均存在明显差异,为解释不同品种间香蕉果实品质差异提供了理论依据。     

小麦籽粒淀粉分支酶遗传多样性及对支链淀粉含量的影响

采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,对90份小麦品种的淀粉分支酶同工酶(SBE)进行检测,以分析不同基因型对支链淀粉含量的遗传效应.结果表明:(1)SBEⅠ型显现出较为丰富的变异,具有A、B、Dⅰ和Dⅱ4个等位基因位点;SBEⅡ型仅具有SBEⅡa单一等位基因位点.根据SBEⅠ型4个基因位点在不同品种中的分布,可将90个品种分为7种基因型.不同基因型对支链淀粉含量的遗传效应分析表明,含有A位点的基因型(ADⅰDⅱ和ADⅰB)所对应的支链淀粉含量较高,且与由1个基因位点组成的基因型(Dⅰ)和2个基因位点组成的基因型(DⅰB和DⅰDⅱ)的支链淀粉含量差异显著.     

我国小豆种质资源的豆沙特性评价与筛选

对450份小豆种质资源进行了豆沙特性的评价,以期为培育豆沙专用品种提供信息。结果表明,不同小豆种质在出沙倍数、皮含量、湿沙颜色及淀粉细胞直径、壁厚等方面均存在一定差异。其中出沙倍数的变异范围为1.97~3.51,平均为2.51倍;皮含量的变异在7%~21%之间,平均为9%;湿沙的亮度值的变异在9.48~34.38之间,平均为29.6;红色度和黄色度的变异范围分别为16.56~34.27、-1.71~17.86,平均分别为21.5、11.8。不同种质间淀粉细胞大小也存在较大差异,其中直径、周长的差异均在2倍以上,而壁厚的差异达20余倍。上述沙用指标在种质间的变异说明,豆沙专用品种的选育是必要且可行的。根据研究结果,筛选出豆沙特性指标均较好的小豆种质20份,有望为豆沙专用品种的培育奠定基础,保障豆沙生产的经济效益和食品安全等问题。     

野生小豆种质资源植株形态性状多样性分析

对来自中国、日本、韩国、缅甸4国的55份野生型、40份半野生型小豆种质资源植株形态性状的多样性进行分析,结果表明,野生型小豆与半野生型小豆在株高、平均成熟期、子粒颜色、百粒重等性状方面有明显的差别。95份小豆种质资源通过聚类分析,截值为1.488时可划分为5大类群。来源于缅甸和中国的野生型小豆种质各聚为1个类群,韩国和日本的种质混聚为3个类群。缅甸种质具平均成熟期长、茎秆粗、主茎分枝数多、百粒重轻等特点。中国贵州野生型种质植株较高、茎秆较细、单荚粒数较多、平均成熟期较长。日本野生型种质具有丰产特征。日本和韩国的半野生型小豆,平均成熟期较其他类群早、百粒重高、明度指数高。     

小豆种质资源、育种及遗传研究进展

小豆（Vigna angularis（Willd）Ohwi＆Ohashi）起源于中国,是我国主要食用豆类作物。该文综述了小豆种质资源的收集与利用、品种选育概况及经典遗传学、现代分子遗传学等方面的研究进展,可为豇豆属作物的研究提供参考。     

多目标决策在小豆种质资源评价中的应用

基于熵权的多目标决策分析模型,结合模糊数学和熵的思想,运用多属性决策分析中的双基点法,对小豆种质进行定量评价.经综合评价,8个小豆种质材料从优到劣的顺序为B00766、B01805、B00091、B00651、B01670、B00655、B00388、B00774,避免了由单一性状指标来判断参试材料优劣所造成的偏差,可为育种亲本优选提供理论依据.结果表明,多目标决策评价模型在少量小豆种质资源的评价中运算简便,易于掌握.     

基于SSR标记分析小豆及其近缘植物的遗传关系

本研究利用87对SSR引物分析了80份栽培小豆(Vigna angularis)、22份野生小豆(V.angularis var.nipponensis)以及10份豇豆属(共7个种)近缘植物,旨在比较豇豆属不同种的遗传多样性,并分析种间的遗传关系.结果显示87对SSR引物在112份小豆及其近缘植物资源中共检测到667个等位变异.其中有75个、71个和82个SSR位点分别在栽培小豆、野生小豆和近缘植物中表现为多态.随机抽样分析发现,平均每SSR位点检测到的等位变异数目为近缘植物>野生小豆>栽培小豆,与多态信息含量(PIC)值一致,说明近缘植物及野生小豆中蕴含着丰富的遗传变异,是栽培小豆育种的重要基因来源.聚类分析显示,栽培小豆、野生小豆和近缘植物间的遗传分化比较明显,分别聚为三大类,其中栽培小豆的遗传背景与其生态环境相对应;近缘植物又可以分为三个亚类,亚类间的遗传距离与其亲缘关系相对应.本研究结果也说明利用SSR标记辅助豇豆属的种间分类是可行的.     

小豆种质资源农艺性状综合鉴定与评价

通过田间观测和室内分析,对来自全国各生态区的262份小豆优异种质资源连续2年进行了农艺性状鉴定及综合评价。结果表明:262份小豆微核心种质资源在考察的16个形态学性状中均具有丰富的遗传变异类型;不同年份间生态环境尤其是光照条件对小豆农艺性状影响较大;主成分分析确定了3类影响因子,表明小豆资源的选育要集中在生长势良好(生育日数较短、株高较矮),单株荚数和单荚粒数多的地方品种;聚类分析结果显示在相似系数为0.40时可将参试材料分为5大类群,各类群间性状差异明显;群体性状表现与地理来源之间没有直接的关系。     

我国小豆应用核心种质的生态适应性及评价利用

为提高我国小豆(Vigna angularis)应用型核心样本的育种利用效率,本研究通过两年两点的田间试验,分析了166份这些核心种质农艺性状的变异情况,明确了其生态适应性和可利用价值。结果表明,166份小豆核心种质在广西南宁均表现为直立生长,并能正常成熟收获,;在河北唐山仅有64.2%XX88份种质的小豆种质在河北唐山两年内均表现为直立生长,且有25份不能正常开花结荚。大部分数量性状年度间差异与生态环境有关,其中唐山的年度间差异不明显,而南宁的年度间均达到极显著差异,反映了小豆对生态环境、气候条件的较强敏感性。所有种质在南宁的生育期显著提前,而产量相关因子中,单株荚数、百粒重等均显著小于唐山。综合分析表明不同种质的生态适应性存在较大差异,说明选育广适性小豆品种是可能的。综合最终根据农艺性状的综合表现,分别筛选出适合南宁和唐山育种利用的优异种质共16份。筛选出适合南宁种植的绿豆种质8多少份,适合唐山种植的绿豆种质10多少份。     

用于绿豆种质资源遗传多样性分析的SSR及STS引物的筛选

目前能够用于绿豆(Vigna radiate)种质资源遗传多样性分析的PCR引物极其有限。通过12份农艺性状差异较大的绿豆种质对绿豆以及小豆(Vigna angularis)、豇豆(Vigna unguiculata)、菜豆(Phaseolus vulgaris)等近缘食用豆中的PCR引物进行筛选,结果表明41对绿豆SSR引物中能够有效扩增的有35对,6对有多态性;28对绿豆STS引物中有23对能够有效扩增,2对有多态性;8对小豆SSR引物能够有效扩增的有6对,但均无多态性;27对豇豆SSR引物能够有效扩增的有17对,1对有多态性;24对菜豆SSR引物能够有效扩增的有9对,1对有多态性。这些多态性引物的获得将有助于中国绿豆种质资源的遗传多样性分析。     

小豆种质资源研究与利用概述

小豆（Vigna angularis Ohwi & Ohashi）属于医食两用作物,既是我国传统出口商品,也是农业种植结构调整的重要作物。然而与大宗作物相比,小豆现代分子遗传学、基因组学等研究落后,种质资源利用效率较低,品种改良仍局限于系统选育、杂交选育等常规手段,育种效率低。笔者从事小豆种质资源保存评价、新基因发掘及创新利用等研究多年,现从国内外小豆种质资源的收集与利用、品种选育概况及经典遗传学、现代分子遗传学等各方面研究进行回顾和概述,并对我国小豆产业进行了展望和讨论,以供国内小豆科研工作者参考,并期望对提高我国小豆遗传研究水平有所裨益。