环氧棉籽油制备工艺优化及其下游产品研究

旨在为环氧棉籽油的制备及其高附加值利用提供理论依据和技术支撑,分别采用无机强酸催化法和有机酸自催化法对棉籽油进行环氧化,考察了不同酸对环氧化反应的催化作用及乳化剂对环氧化工艺的影响。以环氧棉籽油为原料,采用开环一锅法制备羟基化棉籽油,并将其与己二酸发生酯化反应合成棉籽油聚酯,对产物进行了红外光谱和核磁共振氢谱表征。结果表明:无机酸中浓硫酸对棉籽油环氧化的催化效果最佳,其次是磷酸,有机酸中甲酸效果最优;乳化剂增加了油-水体系的均匀混合,可适当提高产品的环氧值,但需增加破乳工段;棉籽油聚酯中存在酯基,但仍有未酯化的羟基。综上,量化生产环氧棉籽油可优先考虑甲酸为催化剂,通过环氧棉籽油制备羟基化棉籽油,再与多元酸反应可制备棉籽油聚酯,但存在未酯化的羟基。

棉籽蛋白与油分含量的遗传基础与QTL定位研究进展

棉花是重要的经济作物之一,在国民经济中占据重要地位。棉籽作为棉花生产中的重要产物,富含优质的蛋白质和油脂。充分挖掘利用棉籽中的蛋白和油分资源,能够在一定程度上缓解粮食安全问题。随着棉籽的综合利用价值不断被重视,有关棉籽营养品质遗传改良等的研究取得了长足的进步。本综述介绍了棉籽蛋白与油分含量鉴定的常用方法,概述了这些性状的遗传特性和影响因素;对棉籽蛋白、油分含量与纤维产量及品质性状之间的相关关系进行分析;收集整理已报道的335个油分含量数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)和196个蛋白含量QTL构建了一致性物理图谱;对棉籽蛋白与油分相关合成途径和调控基因等方面的研究进展进行总结,并展望了棉籽营养品质生物育种未来的研究方向,旨在为棉籽营养品质的遗传改良提供参考。

气相色谱-质谱法测定中棉所49棉籽仁中的植物甾醇组成

为鉴定中棉所49棉籽仁中的植物甾醇组成,光籽经剥壳、粉碎、过筛、皂化、溶剂萃取并硅烷化衍生后,用HP-5MS柱分离,基于气相色谱-质谱平台,采用内标法进行半定量分析。结果表明:中棉所49棉籽仁中含有胆固醇、菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇、Δ5-燕麦甾醇、羽扇豆醇、Δ7-燕麦甾醇、24-亚甲基环木菠萝烷醇和高根二醇这9种植物甾醇。每100 g中棉所49棉籽仁中总甾醇含量为124.870 mg,其中β-谷甾醇、菜油甾醇和Δ5-燕麦甾醇的含量较高,分别占甾醇总含量的79.669%、10.647%和4.238%;高根二醇是其特征成分。本研究为棉籽的综合利用和营养评价提供了技术和数据支持,也为鉴定高档食用油提供了新的方法。

脱酚棉籽蛋白替代豆粕对凡纳滨对虾生长、饲料利用和免疫应答的影响

为研究脱酚棉籽蛋白替代凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)饲料中豆粕的效果,以初始体质量为(0.81±0.01) g的凡纳滨对虾为研究对象,进行6周的养殖实验。对照组饲料中豆粕含量为25%(编号为S0),分别用4.93%、10.06%、14.80%、19.73%的脱酚棉籽蛋白等蛋白替代25%、50%、75%、100%的豆粕(分别编号为S25, S50, S75, S100)。每个处理3个重复,每个重复70尾对虾。实验表明,与对照组相比,脱酚棉籽蛋白替代100%豆粕对对虾的生长和饲料利用无显著影响,但显著降低了胰蛋白酶和淀粉酶活性,显著降低了干物质和粗蛋白表观消化率。与对照组相比,脱酚棉籽蛋白替代75%豆粕时,对虾肠道中免疫相关基因的表达显著升高。肠道组织形态学观察实验表明,脱酚棉籽蛋白替代100%豆粕会影响对虾的肠道健康,肠道绒毛高度显著降低。结果表明,脱酚棉籽蛋白替代饲料中100%的豆粕不会对凡纳滨对虾的生长和饲料利用产生显著影响,但会影响对虾的消化、免疫应答以及肠道健康。

发酵棉籽粕对育肥猪生长性能、蛋白酶活性及肠道小肽转运载体的影响

文章旨在研究发酵棉籽粕对育肥猪生长性能,蛋白酶活性及肠道小肽转运载体的影响。试验将200头体重(36.49±1.34)kg的育肥猪分为4组,每组5个重复,每个重复10只。各组分别使用0%、1%、2%和4%的发酵棉籽粕替换豆粕。试验为期100d,预饲期10d,正试期90d。在初重无显著差异的基础上(P>0.05)添加2%和4%的发酵棉籽组肥猪的FBW显著降低3.12%和3.83%(P<0.05);添加2%和4%的发酵棉籽组肥猪的ADG显著降低4.44%和5.57%(P<0.05);添加2%和4%的发酵棉籽组肥猪的料重比显著提高5.51%和5.57%(P<0.05)。添加2%和4%的发酵棉籽组肥猪的十二指肠胃蛋白酶活性显著降低(P<0.05);添加4%的发酵棉籽组肥猪的空肠胃蛋白酶和胰蛋白酶活性均显著降低(P<0.05)。添加2%和4%的发酵棉籽组肥猪的十二指肠CAT1和PepT1基因表达显著降低(P<0.05);添加1%~4%的发酵棉籽组肥猪的空肠CAT1和PepT1基因表达显著降低(P<0.05);添加1%~4%的发酵棉籽组肥猪的回肠CAT1基因表达显著降低(P<0.05)。总之,发酵棉籽可能通过下调肥猪肠道蛋白酶活性和小肽转运载体mRNA表达影响肠道蛋白和氨基酸消化吸收,从而抑制育肥猪生长。

棉籽大小数量性状核苷酸定位及候选基因初步筛选

棉籽是陆地棉(Gossypium hirsutum L.)生物产量的重要决定因素之一,棉籽大小影响种子的生长发育,最终影响籽棉产量。为发掘控制棉籽大小的遗传位点和候选基因,以中国农业科学院棉花研究所培育的陆地棉ZR014121和EZ60为亲本构建了200个重组自交系(recombinant inbred line,RIL)的群体,在2年2个地点(河南省安阳县、河北省威县)对棉籽粒长、粒宽、籽粒面积、籽粒周长、籽粒圆度和籽指这6个棉籽大小相关性状进行表型鉴定,结合液相芯片基因分型RIL群体得到的高质量单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)数据进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),挖掘控制相关性状的数量性状核苷酸(quantitative trait nucleotide,QTN)位点并筛选候选基因。结果发现:在4个环境下,6个棉籽大小性状的表型数据均符合正态分布,除籽粒圆度外,其他性状均呈显著正相关,且在RIL群体中存在丰富的表型变异,变异系数范围为3.46%~10.82%。GWAS共检测到47个与6个棉籽性状关联的SNP位点,分布于21条染色体上,其中有8个SNP位点在2个或2个以上环境中能被稳定检测。通过分析置信区间内基因的功能和转录组表达数据,初步推测Gh_D05G1018和Gh_A10G1731为控制棉籽生长发育的候选基因。这些研究结果为棉籽大小相关性状的遗传改良奠定基础。

棕榈油和棉籽油硬脂在油条煎炸过程中的品质评价

将棕榈油和棉籽油硬脂分别进行32 h的连续深度煎炸,检测过程中的质量指标,评价其煎炸特性。结果表明,在32 h连续深度煎炸过程中,随着煎炸时间的延长,棕榈油颜色加深更明显,其极性组分含量和酸价增加更多,碘值更低,两种油的过氧化值变化均不明显,但所有指标均在国标规定范围内。两种煎炸油的饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)的含量均增加,单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)和多不饱和脂肪酸(polyunsatu⁃rated fatty acid,PUFA)的含量减少,棉籽油硬脂的SFA增加更多。两种煎炸油的反式脂肪酸(trans fatty acid,TFA)含量均随煎炸时间的延长而增加,其中棕榈油的TFA含量增加更多。棉籽油硬脂作为煎炸油煎炸后的食品酸价、极性组分含量、TFA含量更低,颜色透亮,煎炸寿命长,稳定性好,食用安全,更符合现代消费者的消费观。

棉籽仁壳分离系统改造实践

传统的棉籽仁壳分离系统存在仁壳分离效果不佳,进而影响棉籽蛋白产品中蛋白质含量的问题,为此对传统棉籽仁壳分离系统进行了改造。通过对剥壳前光棉籽进行调质处理,优化仁壳分离工艺,可将棉仁含壳率由10%~15%降至2%~4%,棉壳含仁率由0.5%~0.8%降至0.1%~0.3%,通过浸出(脱脂脱酚)后可得到蛋白质含量为60%~65%的棉籽蛋白产品。

高温棉籽粕生产工艺改进实践

为了降低高温棉籽粕中游离棉酚的含量,促进其在畜禽饲料和水产饲料上的应用,总结了高温棉籽粕的生产工艺改进情况及实际生产过程中的问题及其解决方法。结合实际生产,在高温棉籽粕的生产工艺的预处理工序中调整壳仁分离和筛分工序,在光籽剥壳前增加风力清籽机、自卸式磁选器和蛛网式除尘机组等设备,调整阶梯筛各层筛网孔经,并将平面回转筛改为旋振筛,筛分后物料经软化、蒸炒和膨化工序,箱链式浸出器浸出脱脂以及控制蒸脱工序蒸汽量脱溶,保证高温棉籽粕产品的质量,同时控制膨化进料水分在9%~10%,建立提前质量预警机制。经工艺改进后,高温棉籽粕的游离棉酚含量可稳定控制在800 mg/kg以下,产品质量得到明显提高。

棉籽肽制备工艺的初步研究

本文以水解度和DPPH·清除能力作为评价指标,采用单因素试验和响应面法优化棉籽肽制备工艺。结果表明,最佳工艺条件为酶解温度53.5℃,液料比18,酶解时间4 h。对最佳工艺进行验证,棉籽蛋白的水解度为22.7%,质量浓度为1.23 mg/mL的棉籽肽DPPH·清除能力为85.12%。

基于近红外光谱技术建立棉籽蛋白质含量快速无损测定方法

建立不同棉籽形态快速无损棉籽蛋白质含量检测的方法,对于合理有效地利用棉籽资源和开展棉籽营养品质遗传改良等研究具有关键作用。研究通过凯氏定氮法对187份棉花品种进行棉籽蛋白质含量化学值测定,利用近红外光谱分析仪分别采集3种不同棉籽形态毛籽、光籽和种仁的光谱特征信息,对原始光谱进行不同数学处理和散射处理,结合改良偏最小二乘法建立了毛籽、光籽和棉仁3种棉籽蛋白质含量快速无损检测的近红外光谱模型。模型的定标相关系数分别为0.957、0.971、0.989,并通过外部验证和统计分析,结果表明3种模型都具有良好的准确性和稳定性,能够针对不同棉籽形态进行准确的蛋白质含量测定。实现了棉花种子蛋白质含量的快速无损低消耗检测,为棉籽综合利用以及棉籽高品质育种提供参考。

棉籽浓缩蛋白饲料添加枯草芽孢杆菌和β-葡聚糖对虹鳟幼鱼生长性能、血清生化指标和机体健康的影响

本试验旨在探究在棉籽浓缩蛋白饲料中添加枯草芽孢杆菌和β-葡聚糖对虹鳟幼鱼生长性能、血清生化指标和机体健康的影响。试验选择体质量[(21.66±0.08)g]基本一致的健康虹鳟幼鱼420尾,随机分为7组,每组3个重复,每个重复20尾。对照组(CON组)饲喂基础饲料,棉籽浓缩蛋白组(CPC组)饲喂用30%棉籽浓缩蛋白等量替代基础饲料中鱼粉的饲料,试验组分别在CPC组饲料的基础上添加1×10^(6)CFU/g枯草芽孢杆菌(Ⅰ组)、1×10^(8)CFU/g枯草芽孢杆菌(Ⅱ组)、1×10^(8)CFU/g枯草芽孢杆菌冻干粉(Ⅲ组)以及在CPC组饲料中添加0.1%(Ⅳ组)和1.0%β-葡聚糖(Ⅴ组)。试验期8周。结果表明:1)与CON组相比,CPC组和各试验组虹鳟幼鱼终末体质量、增重率(WGR)和特定生长率(SGR)均显著降低(P<0.05),饲料系数(FCR)均显著提高(P<0.05);与CPC组相比,各试验组生长性能指标均无显著差异(P>0.05)。2)与CON组相比,CPC组血清谷丙转氨酶(ALT)活性显著提高(P<0.05);与CPC组相比,除Ⅲ组外,其他试验组血清ALT活性均显著降低(P<0.05);各试验组血清溶菌酶(LSZ)活性均显著高于CON组和CPC组(P<0.05)。3)与CON组相比,CPC组虹鳟幼鱼肠道脂肪酶和α-淀粉酶活性显著降低(P<0.05);与CPC组相比,各试验组肠道脂肪酶活性均显著提高(P<0.05),Ⅰ组和Ⅱ组肠道α-淀粉酶活性显著提高(P<0.05)。4)与CON组相比,CPC组虹鳟幼鱼肠道总抗氧化能力(T-AOC)和过氧化氢酶(CAT)活性显著降低(P<0.05),肠道丙二醛(MDA)含量显著提高(P<0.05);与CPC组相比,各试验组肠道T-AOC和CAT活性显著提高(P<0.05),Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅴ组肠道MDA含量显著降低(P<0.05)。5)与CON组相比,CPC组虹鳟幼鱼肠道白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-8(IL-8)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)mRNA相对表达量显著提高(P<0.05),肠道转化生长因子-β(TGF-β)和白细胞介素-10(IL-10)mRNA相对表达量显著降低(P<0.05);与CPC组相比,各试验组肠道IL-1β、IL-8和TNF-αmRNA相对表达量均显著降低(P<0.05),除Ⅳ组外,其他试验组肠道TGF-βmRNA相对表达量均显著提高(P<0.05),Ⅱ组和Ⅴ组肠道IL-10 mRNA相对表达量显著提高(P<0.05)。6)与CON组相比,CPC组虹鳟幼鱼肠道封闭蛋白-1(CLD1)、闭合蛋白(OCLN)、三细胞紧密连接蛋白(TRIC)和闭锁小带蛋白-1(ZO-1)以及补体3(C3)和补体4(C4)mRNA相对表达量均显著降低(P<0.05);与CPC组相比,除Ⅳ组外,其他试验组肠道OCLN、TRIC和ZO-1以及C3和C4 mRNA相对表达量均显著提高(P<0.05)。7)与CON组相比,CPC组虹鳟幼鱼肠道绒毛高度显著降低(P<0.05);与CPC组相比,Ⅰ组~Ⅲ组肠道绒毛高度显著提高(P<0.05),且Ⅱ组肠道肌层厚度显著提高(P<0.05)。8)与CON组相比,CPC组虹鳟幼鱼肝脏和脾脏杀鲑气单胞菌数量显著提高(P<0.05);与CPC组相比,除Ⅳ组外,其他试验组肝脏鲑气单胞菌数量显著降低(P<0.05),各试验组脾脏杀鲑气单胞菌数量均显著降低(P<0.05)。综上所述,棉籽浓缩蛋白饲料添加枯草芽孢杆菌和β-葡聚糖对虹鳟幼鱼生长性能无显著影响,但改善了其血清生化指标、肠道健康和抗杀鲑气单胞菌能力,且以喷涂工艺添加1×10^(8)CFU/g枯草芽孢杆菌和添加1.0%β-葡聚糖对虹鳟幼鱼的效果较佳。

固态发酵改善棉籽粕品质的研究

通过固态发酵对棉籽粕进行品质改善,并探究其发酵后感官评价、抗营养因子含量及粗蛋白、总酸、酸溶蛋白的变化,为棉籽粕在水产养殖行业中的应用提供理论基础。研究首先探究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)单菌发酵棉籽粕降解其抗营养因子含量的最佳接种量、水料比和时间。研究结果表明,当接种量达到11%为最佳,水料比在(0.6—0.8﹕1)最佳,当发酵时间达到60h后,各抗营养因子的降解率达到最高。随后采用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)配合枯草芽孢杆菌,同时在底物中添加植酸酶及纤维素酶溶液进行混菌固态发酵,并对最佳混菌比例以及酶液添加比例进行探究,结果表明,当枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和植物乳杆菌的混菌比例为1﹕1﹕2时综合效果最佳,纤维素酶添加比例为1.25%,植酸酶添加比例为0.10%,降解抗营养因子的效果最佳。随后,以此条件进行混菌发酵,结果表明,混菌发酵棉籽粕在感官评定上要优于单菌发酵,棉籽粕中游离棉酚降解率达到40.13%,植酸降解率达到34.92%,单宁降解率达到40.24%,粗蛋白提升了10.26%,酸溶蛋白提升了59.2%,总酸提升了79.49%。因此,研究为提高棉籽粕的饲用价值提供参考,有利于提高棉籽粕在水产饲料中的添加水平。

生长猪发酵棉籽粕消化能和代谢能的测定及预测模型的建立

本试验旨在测定发酵棉籽粕营养水平以及生长猪对其的消化能(DE)和代谢能(ME),并基于其所含的有效营养水平来建立生长猪发酵棉籽粕DE和ME预测模型。试验选取体重[(40~50)kg]相近且处于生长期的5头阉割健康雄性三元(杜×长×大)杂交生长猪,采用5×5完全拉丁方设计,分别饲喂1个基础饲粮和4种发酵棉籽粕饲粮(添加不同来源的发酵棉籽粕替代基础饲粮中20%玉米和豆粕),并采用全收粪尿法和套算法测定生长猪对发酵棉籽粕的DE和ME,同时采用逐步回归法建立基于发酵棉籽粕有效营养水平对DE和ME的预测方程。结果表明:在风干状态下,4种发酵棉籽粕的总能(GE)及粗蛋白质(CP)、干物质(DM)、粗灰分(Ash)、粗脂肪(EE)、钙(Ca)、总磷(TP)、粗纤维(CF)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)和总淀粉(TS)含量分别为14.53~18.11 MJ/kg、46.59%~52.03%、88.57%~93.71%、7.98%~16.50%、0.51%~3.19%、0.22%~0.66%、0.40%~1.51%、10.26%~22.24%、16.33%~29.26%、27.34%~41.52%和0.34%~2.31%,平均值分别为16.73 MJ/kg、49.76%、91.62%、10.35%、1.36%、0.38%、1.04%、13.71%、19.75%、32.37%和0.94%。4种发酵棉籽粕的DE平均值为9.04 MJ/kg,ME平均值为8.21 MJ/kg。基于发酵棉籽粕有效营养水平,生长猪对发酵棉籽粕DE的最佳预测模型为DE=-24.161+0.667CP(R 2=0.97,P<0.05);ME的最佳预测模型为ME=-9.057+1.587DE+0.148ADF(R 2=1.00,P<0.05),ME=-13.344+1.472DE+0.158ADF+0.103CP(R 2=1.00,P<0.01)。由此可知,CP含量是造成DE和ME差异的主要原因,CP和ADF含量可作为生长猪发酵棉籽粕DE和ME的关键预测因子。

棉籽蛋白替代鱼粉对斑点叉尾鮰生长性能、饲料利用和肠道组织结构的影响

试验旨在研究棉籽蛋白替代鱼粉对斑点叉尾鮰生长性能、饲料利用率和肠道组织结构的影响。设计鱼粉含量为100 g/kg的基础饲料,用棉籽蛋白分别替代基础饲料中0、20%、40%、60%、80%和100%的鱼粉配制成6组等蛋白饲料(D1、D2、D3、D4、D5组和D6组),饲养初始平均体重为(171±1)g的斑点叉尾鮰67 d。结果表明:与D1组相比,D5组和D6组的末均重和增重率显著降低,饲料系数显著增加(P<0.05);D3组、D5组和D6组的肝体比显著低于D1组(P<0.05);D6组肌肉粗蛋白含量显著高于D1组(P<0.05);各组斑点叉尾鮰存活率、肥满度、脏体比和肌肉的水分、粗脂肪和粗灰分含量均无显著差异(P>0.05);当棉籽蛋白100%替代鱼粉比例时,饲料的干物质表观消化率和蛋白质表观消化率显著下降(P<0.05),各组之间的脂肪表观消化率无显著差异(P>0.05);在肠道组织学中,棉籽蛋白替代鱼粉对肠道的绒毛高度和肌层厚度无显著差异(P>0.05)。综上所述,在鱼粉含量为100 g/kg的基础饲料中,棉籽蛋白可以有效替代60%的鱼粉不会影响斑点叉尾鮰的生长性能、饲料利用和肠道组织结构。

酶解棉籽蛋白替代鱼粉及添加单宁酸对斑点叉尾鮰生长性能和肠道健康的影响

试验研究了酶解棉籽蛋白替代鱼粉及添加单宁酸对斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)生长性能和肠道健康的影响。设计鱼粉含量为10%的基础饲料,用酶解棉籽蛋白分别替代基础饲料中33.3%、66.6%和100%的鱼粉,并在100%替代组的基础上添加0.5 g/kg和1 g/kg的单宁酸,配制成6组等蛋白饲料(D1、D2、D3、D4、D5组和D6组),饲养初始平均体重为(172.6±1.6)g的斑点叉尾鮰67 d。结果表明:D4、D5和D6组的末体重和增重率较D1组显著下降(P<0.05),D4和D6组的饵料系数较D1组显著增加(P<0.05)。各组斑点叉尾鮰存活率、肥满度、肝体比、脏体比和肌肉常规成分组成均无显著差异(P>0.05)。斑点叉尾鮰后肠肠道微生物群落的优势菌群包括厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)、变形菌门(Proteobacteria)和梭杆菌门(Fusobacteria)。对比不同处理组发现,D4组的拟杆菌门相对丰度显著低于D5组(P<0.05),D4组的变形菌门相对丰度显著高于D1、D2和D5组(P<0.05)。各组斑点叉尾鮰肠道的组织结构和微生物多样性无显著差异(P>0.05)。综上所述,在鱼粉含量为10%的基础饲料中,酶解棉籽蛋白可以有效替代66.6%的鱼粉而不会对斑点叉尾鮰的生长性能和肠道健康产生负面影响,0.5 g/kg单宁酸能有效改善无鱼粉组斑点叉尾鮰的肠道微生物群落组成,但对生长性能没有提升效果。

棉籽蛋白的加工工艺与营养成分及其在猪生产中的应用研究进展

我国是饲料生产大国,配合饲料产量位居世界第一,但豆粕等重要的蛋白质饲料原料在很大程度上依赖于进口,所以开发可替代豆粕的高品质蛋白质饲料原料尤为重要。我国棉花资源丰富,棉花加工过程中的副产物棉籽粕富含蛋白质和氨基酸,由棉籽粕进一步加工处理得到的棉籽蛋白,粗蛋白质含量高、氨基酸较平衡,可以在一定程度上替代豆粕和降低饲料成本。本文总结了棉籽蛋白的分类、加工工艺、营养成分、猪的有效能和氨基酸消化率及其在猪生产中的应用研究,可为棉籽蛋白的深层次开发和高效利用提供参考。

大豆油与棉籽油饲料对花鲈生长性能及脂质和能量代谢的影响

本试验旨在研究大豆油与棉籽油饲料对花鲈生长性能及脂质和能量代谢的影响,以期开发大豆油替代油源。试验选取200条初始体重为(62.40±0.01)g的健康花鲈,随机分为2个组,每组4个重复,每个重复25尾鱼。2组分别饲喂基于实用基础饲料配制的不同油源的等氮等能饲料,即大豆油组(SO组)和棉籽油组(CO组)饲料。试验期10周。结果表明:1)CO组饲料系数显著低于SO组(P<0.05)。2组之间形体指标、全鱼营养组分、营养转化率和经济效益均无显著差异(P>0.05)。2)CO组肝脏环磷酸腺苷(cAMP)含量显著低于SO组(P<0.05),同时肝脏内基础代谢相关的基因环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的mRNA相对表达量显著低于SO组(P<0.05)。2组之间肝脏和后肠组织病理切片以及肝脏炎性细胞因子和血浆免疫因子含量均无显著差异(P>0.05)。3)CO组血浆谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(AKP)活性及总胆汁酸(TBA)、总胆固醇(TC)含量显著高于SO组(P<0.05),但肝脏TC和甘油三酯(TG)含量显著低于SO组(P<0.05)。4)CO组肝脏脂肪生成[乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1)、脂肪酸合成酶(FASN)]、脂肪分解[单酰基甘油脂肪酶(MAGL)、脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)]、脂肪酸β氧化[过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)]、脂肪细胞分化[过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)]、胆固醇代谢[载脂蛋白Bα(APOBα)]、脂肪淤积[脂肪酸结合蛋白1(FABP1)、单酰基甘油酰基转移酶2α(MGAT2α)]、脂肪细胞转化[脂滴包被蛋白2(PLIN2)]和胆汁酸代谢相关基因[胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)]mRNA相对表达水平均显著低于SO组(P<0.05)。5)CO组肝脏硬脂酸(C18∶0)含量显著高于SO组(P<0.05),肝脏油酸(C18∶1n-9)、棕榈油酸(C16∶1)、鳕鱼酸(C20∶1)、神经酸(C24∶1)、亚麻酸(C18∶3n-3)、十八碳三烯酸(C18∶3n-6)和二十碳三烯酸(C20∶3n-6)含量均显著低于SO组(P<0.05)。综上所述,与大豆油饲料相比,摄食棉籽油饲料降低了花鲈机体基础能量和脂肪分解代谢,从而降低饲料系数,提高生长性能。棉籽油可有效替代花鲈饲料配方中大豆油的使用,降低饲料成本。

陆地棉棉籽相关性状的QTN挖掘及候选基因筛选

【目的】挖掘控制棉籽大小性状相关的遗传位点和相关基因,为研究棉籽大小性状形成的分子机理奠定基础。【方法】以陆地棉构建的含有300个家系的重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体为研究对象,对4个环境的棉籽籽指、面积、周长、长度、宽度、长宽比、圆度7个性状进行表型鉴定,利用液相芯片对RIL群体进行基因分型,得到的高质量单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点和表型数据进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),挖掘控制棉籽大小相关性状的数量性状遗传位点(quantitative trait nucleotides,QTN),对数量性状遗传位点进行遗传效应分析,筛选候选基因。【结果】7个棉籽大小相关性状在4个环境中均表现为连续正态分布,且具有明显的表型变异,变异系数的范围为1.82%-10.70%,性状的影响基本表现为基因型>环境>基因型×环境,适用于GWAS分析。相关分析表明,籽指与面积、周长、长度、宽度显著相关,长宽比与圆度显著相关,表明可能存在一因多效位点。利用3VmrMLM模型进行全基因组关联分析,共定位到47个与棉籽大小性状相关的数量遗传位点。A07染色体上共定位到11个数量遗传位点,其中,A07:71993462、A07:72067994和A07:72198802的位点物理位置接近,在4个环境中稳定存在,与棉籽籽指、面积、周长、长度和宽度关。这3个数量遗传位点位于A07染色体71.99-72.87 Mb区间,标记间R2的平均值>0.8(P<0.001),呈现较大的连锁不平衡。遗传效应分析发现,该区段存在2种单倍型,在棉籽大小的相关性状中,单倍型Ⅱ与单倍型Ⅰ差异性显著,表明该位点直接影响棉籽大小性状,可用于分子标记辅助选择。利用TM-1转录组数据对区间内的基因进行表达模式分析,发现Gh_A07G1767在棉籽发育阶段优势表达,Gh_A07G1766在棉籽发育阶段特异性表达,推测其在棉籽生长发育过程中发挥重要的作用。【结论】鉴定了47个QTN,筛选了2个与棉籽发育相关的候选基因。

重金属镉胁迫下棉花纤维品质和棉籽油质量的变化及评价

为探究Cd污染对棉花纤维品质和棉籽油质量的影响,明晰棉花产物质量变化规律,本试验以棉花品种中棉所65为材料,设置6个土壤有效Cd含量[0.97 mg·kg^(-1)(Cd1)、11.21 mg·kg^(-1)(Cd11)、14.26 mg·kg^(-1)(Cd14)、23.30 mg·kg^(-1)(Cd23)、49.36 mg·kg^(-1)(Cd49)和77.11 mg·kg^(-1)(Cd77)],测定不同含量Cd胁迫下棉花叶片SPAD值、净光合速率、各个器官的Cd含量、部分农艺性状、纤维品质及棉籽油质量,评价棉花纤维和棉籽油中Cd含量。试验结果显示:Cd胁迫对棉花株高影响差异显著。Cd11处理棉花总生物量较Cd1处理显著增加,而Cd23处理棉花总生物量显著下降。棉花富集Cd的主要器官为叶柄、茎和根,且不同含量土壤Cd污染环境下棉花不同器官对Cd的富集能力存在差异。随着Cd含量的增加,棉花纤维上半部平均长度、整齐度指数、纤维伸长率和纺纱均匀性指数显著降低,而断裂比强度和马克隆值变化不显著。在Cd49和Cd77处理条件下,棉花纤维中Cd含量超过GB/T 18885—2020规定的总Cd含量,棉花纤维使用存在风险。棉籽油中未检测到Cd,Cd胁迫对棉籽油的过氧化值影响不显著。随着Cd离子含量增加,棉籽出油率先上升后下降,棉籽油的酸价增加,导致棉籽油质量下降。研究表明,棉花具有优异的Cd耐受性及Cd累积能力,Cd胁迫显著降低了棉花纤维上半部分平均长度、整齐度指数、纤维伸长率和纺纱均匀性指数,降低了棉籽油出油率,增加了棉籽油酸价。