基因型与环境效应对西藏春青稞β-葡聚糖和食用纤维含量的影响

为了解基因型、环境及互作效应对西藏春青稞β-葡聚糖和食用纤维含量的影响,选择西藏不同地区春青稞8个品种(品系),分别在四个地区种植,对其β-葡聚糖和食用纤维含量进行了分析.通过方差分析表明:不同春青稞品种(品系)的β-葡聚糖含量在四个地区间存在差异,而食用纤维含量没有差异;地区间的青稞品种食用纤维含量存在差异,β-葡聚糖含量则不存在差异;从基因型、环境以及基因型与环境互作对二者含量的影响分析得出:在本试验条件下青稞β-葡聚糖含量的变异主要来自供试品种和环境的互作效应作用,其次是品种间差异,环境作用相对较小;而对食用纤维含量的变异主要来自环境效应作用,其次是品种和环境的互作效应,而品种间的差异相对较小.用AMMI模型对β-葡聚糖与食用纤维基因型和环境互作的影响进行分析可以看出: 990852在各区域的β-葡聚糖平均含量相对较高,PCA1值较小,对环境的反应比较稳定,是β-葡聚糖含量较理想的品种;品种990625、山青24和喜马拉雅19的食用纤维含量相对较低,但其PCA1值很小,即与环境的互作效应很小,是食用纤维含量较理想的品种.     

不同农艺措施对西藏春青稞β-葡聚糖含量的影响

为明确影响西藏春青稞β-葡聚糖含量的农艺措施,采用三因素五水平二次旋转回归组合设计,以播期、底肥施用量、追穗肥时期三因子为研究对象,对来自西藏日喀则、林芝、昌都、山南地区的春青稞品种喜马拉雅19、藏青320、康青3号、山青24,进行不同农艺措施对β-葡聚糖含量的栽培试验.结果表明,各试验因素对西藏春青稞品种β-葡聚糖含量的影响依次为播期>底肥施用量>追穗肥时期;因子间互作效应分析表明,播期和底肥施用量是影响西藏春青稞β-葡聚糖含量的关键因素.四个品种最佳农艺措施方案分别为喜马拉雅19:播期4月8～10日,底肥施用量220～263 kg/ha,追穗肥时期6月27日～7月2日;藏青320:播期4月11～15日,底肥施用量244～281 kg/ha,追穗肥时期6月25日～7月2日;康青3号:播期4月7～11日,底肥施用量206～244 kg/ha,追穗肥时期6月28日～7月2日;山青24:播期4月6～10日,底肥施用量218～261 kg/ha,追穗肥时期6月27日～7月2日.     

大麦β-葡聚糖酶的研究和展望

主要存在于大麦糊粉层和盾片中的大麦 β -葡聚糖酶 (1,3- 1,4 - β -葡聚糖酶 )属于诱导酶 ,种子萌发期间受赤霉酸 (GA)诱导而激活。 1,3- 1,4 - β -葡聚糖酶和 1,3- β -葡聚糖酶基因是 β -葡聚糖酶基因家族中两类 ,这两类β -葡聚糖酶水解酶具有不同的特性和功能 ,它们与大麦的制啤和抗病密切相关 ,遗传工程将为大麦的品质改良和选育抗病品种提供新的机遇。     

西藏不同青稞品种的品质差异分析

为了解西藏地区不同青稞品种的品质差异,采集了西藏青稞主产区的不同青稞品种,并对青稞中的水分、淀粉、粗蛋白、粗纤维、矿质元素以及有效成分总黄酮、花青素、β-葡聚糖等14项指标进行了检测。结果表明:有色青稞中淀粉和微量元素Mn、Cu、Zn的含量在年度间存在着显著的差异,且有色青稞微量元素含量普遍偏低;青稞总黄酮含量范围在0.14%~0.42%,均值为0.23%;β-葡聚糖含量范围为2.65%~6.52%,均值为4.59%;有色青稞花青素含量变化较大,范围在0.022 7~0.649 7 mg/g,均值为0.133 2 mg/g。总黄酮含量、β-葡聚糖含量年际间差异不大,花青素含量年际间差异巨大。总黄酮含量有色青稞显著高于普通青稞,而β-葡聚糖含量二者无显著差异。     

不同青稞品种的营养品质评价

为了解我国主要产区青稞的营养品质状况,定量分析了来自青海、西藏、四川、甘肃、云南5个主产区38个不同粒色青稞品种的营养成分,比较了不同地区和不同粒色青稞品种间营养品质的差异。结果表明,参试青稞品种的蛋白质含量为8.14%~15.16%,总淀粉含量为49.14%~68.62%,直链淀粉含量为14.80%~30.05%,脂肪含量为1.42%~2.40%,膳食纤维含量为1.94%~3.47%,灰分含量为0.02%~1.22%,β-葡聚糖含量为3.88%~6.78%,品种间差异显著。产区之间比较,青海的品种蛋白质含量最高,西藏的品种β-葡聚糖含量最高,四川的品种总淀粉和灰分含量最高,云南的品种直链淀粉、脂肪和纤维含量最高。不同粒色比较,黑色品种的蛋白质、直链淀粉和纤维含量最高,蓝色品种的总淀粉和脂肪含量最高,白色品种的灰分含量最高。西藏品种、蓝色籽粒品种的蛋白质营养品质较好。青稞蛋白质的第一限制性氨基酸仍是赖氨酸,第二限制性氨基酸是异亮氨酸,第三限制性氨基酸是苏氨酸。采用组间联接(平方欧式距离)法将38个青稞品种分为3大类,第Ⅰ类包括33个品种,第Ⅱ类包括2个品种,第Ⅲ类包括3个品种。     

大麦β-葡聚糖含量的环境和基因型变异及其遗传改良

β－葡聚糖含量受遗传因素决定,但不同地区和年度间存在着一定的差异,成熟期间温度高,雨水少促进β－聚糖酶的活性及其表达关系密切,与胚乳质地、皮壳、棱型和粒重也有一定的相关,测定β－葡聚糖含量目前有酶学法、萤光法和层析法等方法,以酶学法最为普遍;本文也阐述了改良大麦β－葡聚糖特性的育种途径。     

基因型和环境效应对燕麦β-葡聚糖含量的影响

研究了4个基因型燕麦在沈阳、彰武、台安3个试验点和引种地坝上地区的β-葡聚糖含量及其与气象因子的关系。结果表明,基因型、环境因素及基因型和环境互作对燕麦β-葡聚糖含量有均有极显著影响,其中基因型影响最大。环境因素与品种互作因素的相关分析,AMM I模型中的PCA1的环境指数大体上可理解为是7月的积温,且呈负相关,PCA1与各月的积温和四月的降水量呈负相关,与日照时数和其他月的降水量呈正相关;同样,AMM I模型中的PCA2的环境指数大体上可理解为4月、生育期内的平均温度。PCA2与4月、生育期内平均温度呈显著负相关。     

优质保健青稞“藏青25”品种选育与栽培技术

针对粮食自给问题解决后,西藏乃至整个藏区青稞加工转化增值要求日趋突出的问题,根据青藏高原天然无污染、青稞高纤维、高β-葡聚糖、高矿物质含量和蛋白质含量适中等品质特点,选用株型理想、抗倒伏能力强、丰产性好的育种中间材料青海"1039"为母本和抗旱耐寒、适应性好的西藏农科院农业所优良品系"815078"为父本杂交,经过连续混合、单株交替选择和多年观察鉴定、比产试验、品质分析和区域试验,成功培育出高产优质保健青稞新品种藏青25,并于2001年8月通过西藏自治区农作物品种审定后在全区推广.该品种在西藏大田产量6 000～6 750 kg/hm2,比藏青320、喜玛拉19、北青3号、康青3号等推广品种增产1 500 kg/hm2左右,蛋白质含量11.96%,β-葡聚糖含量高达8.62%,既是典型的高产高蛋白品种,更是迄今为止世界上见诸报道的β-葡聚糖最高的大麦品种,生产开发意义突出.     

大麦β 葡聚糖的提取及功能研究进展

大麦是世界上第四大禾谷类作物,其籽粒中的β-葡聚糖是重要的功效成分之一。本文综述了大麦籽粒β-葡聚糖的特性、含量变化和结构特征、提取方法和工艺,以及在大麦饲料、啤酒麦芽、饮料食品、保健医药中的功能研究进展。     

产地及品种对西藏青稞营养品质的影响

为了明确产地和品种对西藏青稞营养品质的影响,对采自西藏6个地(市)、26个县的7个普通青稞品种和3个有色青稞品种(257份样品)的5个品质指标和8种矿质元素含量进行了分析。结果表明,(1)产地生态条件是影响青稞品质和矿质元素含量的首要因素,产地对普通青稞的10个被测指标有显著影响;品种对普通青稞的5种被测指标有显著影响;产地和品种的交互作用显著影响5个被测矿质元素含量;产地显著影响有色青稞的黄酮、粗蛋白和磷含量。(2)青稞不同品质指标和矿质元素含量变异程度不同,变异系数最高为52.3%。供试青稞粗淀粉含量为46.64%~53.76%,粗蛋白含量为6.51%~14.21%,粗纤维含量为1.66%~3.4%,β-葡聚糖含量为3.63%~5.13%,黄酮含量为0.18%~0.40%;钾含量为4 224.8~7 646.5mg·kg~(-1),磷含量为2 243.1~6 288.7mg·kg~(-1),镁含量为731.6~1 572.0mg·kg~(-1),钙含量为246.4~789.0mg·kg~(-1),铁含量为27.59~173.99mg·kg~(-1),锌含量为17.56~85.22mg·kg~(-1),锰含量为10.42~22.23mg·kg~(-1),铜含量为2.12~11.84mg·kg~(-1)。(3)有色青稞的粗淀粉和黄酮含量显著高于普通青稞,而粗蛋白和粗纤维含量显著低于普通青稞,β-葡聚糖含量二者间无显著差异。     

青稞籽粒淀粉含量的差异

为筛选特色淀粉青稞材料,采用双波长法测定和分析了来自西藏、青海、甘肃、四川、国外的栽培青稞以及野生裸大麦共469个青稞材料的直链和支链淀粉含量。结果表明,这些青稞材料的直链淀粉含量平均为24.65%,变异范围为4.09%（昆仑8号）~39.72%（长芒红四棱）,其中西藏材料最高（26.87%）,甘肃材料最低（21.23%）;支链淀粉含量平均为31.76%,变异范围为15.24%（康青1号）~60.09%（喜玛拉雅2号）,其中野生裸大麦最高（35.51%）,西藏材料最低（30.17%）;总淀粉含量平均为56.00%,变异范围为31.28%（阿青5号）~74.41%（阿里当地青稞）,以野生裸大麦最高（58.11%）,青海材料最低（54.19%）。根据淀粉含量分布特征将不同来源青稞材料间直、支链及总淀粉含量都分成4个级别,这些青稞材料的直链淀粉含量主要分布在第3级,支链和总淀粉含量主要分布在第2级。从中筛选出18份具有特殊淀粉含量的青稞材料,可用于专用青稞的培育。     

水稻籽粒钾和蛋白质含量的基因型差异

采用对低钾胁迫敏感程度不同的3种水稻基因型进行田间试验, 以研究水稻籽粒中钾和蛋白质含量。结果表明,低钾胁迫降低水稻籽粒中钾含量和粗蛋白含量,谷壳中钾含量高于米粒中钾含量,米粒中钾含量与粗蛋白含量呈显著正相关。钾高效基因型在低钾胁迫下谷壳和米粒中具有较高的钾相对含量,其米粒中的粗蛋白相对含量也较高。     

施氮处理对水稻精米中铁含量的影响及基因型差异

以120份国内外水稻基因型为材料,设置0、150、300kg/hm23个氮素水平,研究施氮处理对水稻精米中Fe含量的影响及其基因型差异。除相同氮素条件下水稻精米中的Fe含量、产量、千粒重及籽粒含氮量存在基因型差异外,精米中的Fe含量对氮素反应的敏感性也存在显著差异。以各基因型水稻在不同氮素条件下精米中Fe含量的极差和变异系数为指标,通过系统聚类的方法,可将上述120份水稻基因型对氮素反应的敏感性分为极钝感型、钝感型、敏感型和极敏感型共4种类型。同时,相关性分析表明,水稻精米中的Fe含量与产量的相关性不显著,而与粒重、籽粒含氮量呈显著或极显著的二次曲线关系。由此说明,施氮处理对水稻精米中Fe含量的影响具有基因型差异,充分利用这种差异一方面有利于对氮环境适应性强的富铁水稻的选育;另一方面,由于精米中的Fe含量与产量无必然联系,可通过氮肥对水稻(尤其是敏感和极敏感类型水稻)精米中的Fe含量和粒重、籽粒含氮量的调节,实现富铁、高产水稻的种植。     

苎麻磷素吸收利用的基因型差异

对10个苎麻种质磷利用效率进行研究,以筛选出磷利用效率较高的种质.采用旱地试验、坡地试验、温室盆栽试验相结合,测定了不同种质的农艺性状、地上部干重和地上部磷含量,运用聚类分析方法,对10个种质磷利用效率进行分类.综合3个试验结果,可将10个品种分为3类：磷素吸收利用较强的是浏阳野麻、中苎1号、湘苎XB、湘苎X3、湘苎X1,磷素吸收利用能力中等的是湘苎X2、湘苎3号、多倍体1号,磷素吸收利用能力较差的是冷水江野麻、长沙野麻.     

玉米子粒铁含量的基因型差异

铁是影响动物及人类健康的重要微量元素之一.玉米作为重要的粮、饲兼用作物,其子粒铁含量是决定其子粒营养价值的一个重要指标.调查了24个杂交种及78个玉米自交系的子粒铁营养状况.结果表明,杂交种子粒铁含量在(40.1±5.0)mg/kg,变异幅度较小.其中W517、唐抗5号和高油115的子粒铁含量较高.自交系子粒的铁含量在(32.9±7.4)mg/kg,变异幅度较大.其中鲁原92子粒的铁含量较高,达到61.4 mg/kg.子粒铁含量与产量之间相关性很低,说明通过选育既高产、铁含量又高的新品种是可行的。     

新疆春小麦品种的磷营养差异研究

为揭示不同小麦品种的磷营养特性并为选育磷高效小麦品种提供理论依据,在施磷( P)和不施磷(-P)两种土壤条件下,研究了22个新疆自育春小麦基因型的磷营养性状的差异.结果表明,不论施磷与否,不同小麦品种的籽粒、颖壳、叶片、茎秆的含磷量和磷利用效率差异均达极显著水平(P＜0.01).不同器官的平均含磷量均为籽粒>颖壳>叶片>茎秆.采用相对产量(RGY=-P/ P×100%)为分析指标,对22个春小麦基因型的磷效率进行了筛选,将供试品种划分为耐低磷的高、中、低效基因型三类.同时通过相关分析,研究了不同供磷条件下磷利用效率与其他营养性状之间的关系,提出了筛选和培育磷高效品种的相关指标.     

青稞籽粒长和宽的差异性

为了解青稞籽粒长、宽在品种(系)间的差异,以来自国内外的214份青稞品种(系)为材料,对粒长、粒宽进行鉴定分析。结果表明,青稞粒长、粒宽在品种(系)间均存在显著差异。粒长的变异范围为4.125～8.117 mm,平均值6.075 mm,总变异系数10.906%;籽粒较长的材料有北青2号(青海海北)、长芒裸大麦(云南昆明)、白青稞(西藏隆子)、山青7号(西藏山南)和喜马拉4号(西藏仁布),以喜马拉4号最长;籽粒较短的材料有湟中六棱青稞(青海湟中)、扎骨(西藏左贡)、褐青稞(青海)、米大麦(云南晋宁)和米如红(西藏南木林),以湟中六棱青稞最短。粒宽变异范围为1.670～3.553 mm,平均值2.596 mm,总变异系数13.721%;籽粒较窄材料有米如红(西藏南木林)、白青稞(西藏昌都)、丹巴黑青稞(四川丹巴)、冬207(西藏拉萨)和白青稞(西藏隆子),其中最窄品种为米如红;较宽材料为Bang-Iu(墨西哥)、紫青稞(西藏穷结)、繁29(青海)和喜马拉6号(西藏日喀则),最宽材料为喜马拉6号。从材料来源看,青稞粒长在不同地区间也差异显著,但粒宽差异不显著;甘肃材料的粒长平均值最大(6.2...     

小麦籽粒戊聚糖含量的基因型与生态变异研究

通过比色法测定了在江苏省6个生态点种植的6个有代表性的小麦品种籽粒戊聚糖含量,以探讨小麦籽粒戊聚糖含量的基因型与生态变异。结果发现,小麦籽粒戊聚糖含量在基因型和生态环境间差异达显著水平,6个小麦基因型品种戊聚糖含量变幅为6.35%～7.02%,以皖麦38戊聚糖含量最高,且在各个生态点变异最小,宁麦9号戊聚糖含量最低,扬麦10号在各个生态点变异最大。6个生态点各品种戊聚糖平均含量为6.42%～6.70%,以赣榆点最高,吴江点最低;戊聚糖含量在赣榆变异最小,在姜堰变异最大。小麦籽粒戊聚糖含量与花后气象因子关系密切,与小麦主要面粉品质性状和面团流变学特性参数也存在相关关系。     

大麦麦芽品质性状的基因型差异及相关性

为了解大麦麦芽品质的基因型差异,以191个DH系及其亲本日本啤酒大麦Noso Nijo和中国大麦泰兴9425为材料,测定了浸出率、可溶性氮含量、库尔巴哈值、α-氨基氮含量、糖化力、黏度和总氮含量等7个麦芽品质性状,根据啤酒麦芽行业标准(QB1686-93)对参试材料的麦芽品质进行综合评分,并依据7个麦芽性状对DH系进行了聚类分析。结果表明,Noso Nijo的浸出率、可溶性氮含量、库尔巴哈值、α-氨基氮含量、糖化力及麦芽品质评分均高于泰兴9425,黏度和总氮含量均低于泰兴9425;除可溶性氮含量在两亲本间差异显著外,其余6个性状及麦芽品质评分在两亲本间的差异均达到极显著水平。浸出率、可溶性氮含量、库尔巴哈值、α-氨基氮含量、糖化力、麦芽品质评分在DH群体中呈正态分布,数值呈连续变化,为典型的数量性状特征;黏度和总氮含量在DH群体中分布的偏度介于-1和1之间,峰度大于1,且数值呈连续变化,说明其受主效基因控制的同时,也受微效多基因作用;麦芽品质评分与浸出率、α-氨基氮含量、可溶性氮含量、库尔巴哈值和糖化力呈极显著正相关,与黏度和总氮含量呈极显著负相关。浸出率和库尔巴哈值对麦芽品质影响相对较大。DH系及亲本被聚为3类:第Ⅰ类包括泰兴9425在内的87个株系,其麦芽品质较差,综合评分较低;第Ⅱ类包括Noso Nijo在内的97个株系,其麦芽品质较好,综合评分居中;第Ⅲ类由9个株系组成,其麦芽品质最好,综合评分较高。     

以色列野生二棱大麦籽粒氮素含量的基因型及其生态差异

为了筛选极端蛋白质含量或氮素营养含量的大麦材料,以采自以色列不同生境的9个群体90个野生大麦基因型为试验材料,分别于2012年和2013年种植于黔中地区4个环境条件下（Y2012 Farm、Y2013 AS、Y2013 Garden和Y2013 9F）,测定并比较其籽粒可溶性蛋白质和总氮含量。结果显示,Y2012 Farm环境下的籽粒总氮含量显著高于Y2013 AS环境;Y2013 AS环境下的籽粒可溶性蛋白含量显著高于其他3个环境;在Y2012 Farm 和Y2013 AS两个环境下,籽粒总氮含量最高的是Tabigha群体,最低的分别是Golan High和Hermon群体,两者均与Tabigha群体有显著差异;Y2012 Farm、Y2013 AS及Y2013 Garden 3个环境中,Gilboa群体的可溶性蛋白质含量均显著高于其他群体,说明野生二棱大麦籽粒氮素营养积累既受种植环境的影响,又有一定的保守性。Y2012 Farm 和Y2013 AS两个环境下,总氮含量较高的基因型有T8、R23和R3,分别为3.42%、3.04%和3.12%,较低的基因型是GN26,平均值为2.01%。综合比较发现,在供试的野生二棱大麦基因型中,有利用价值的氮素含量极端高和低的基因型分别为T8和HM17,可用于现代栽培大麦的改良。