优质黑粒小麦76的选育及品质分析

应用小麦属间远缘杂交和染色体工程与组织培养等生物技术,首次育成了黑粒小麦76新品种,填补了自然界黑色谷物家族中无小麦的空白。文中报道了黑粒小麦76的选育经过,育种程序,特征特性和营养成分的分析比较。又人工合成黑粒小麦的可行性,超优小麦的选育等也进行了探讨。

黑粒小麦醇溶蛋白指纹图谱及其遗传分析(英文)

黑粒小麦因其具有特殊的营养价值而倍受人们青睐。我国近年来已育成和引入了一批黑粒小麦品种 (系 )和资源 ,它们的黑粒基因来源和色素分布部位不同。本研究利用 ISTA颁布的 A- PAGE标准程序分析了来源不同的 9份黑粒小麦亲本及其 1 3份后代材料的醇溶蛋白指纹图谱。结果表明 ,9份黑粒小麦亲本材料分离出 40条相对迁移率不同的谱带 ,其中 8条为共同带 ,每个亲本均有各自独特的谱带组合。采用“0～ 1”系统记录谱带 ,计算亲本间遗传距离 ,平均值为 0 .34,范围为 0 .1 0～ 0 .48。来自加拿大的京 1 1 70 5和 MY2 4 33的遗传距离为 0 .1 0 ,具有最大的遗传相似性。我国育成的漯珍 1号、乌麦 5 2 6和黑小麦 76号三者间的遗传距离在 0 .33以上。利用非加全成对算术平均法 ( UPGMA)作聚类分析 ,在 0 .34水平上可聚为 3类 ,其中漯珍 1号自成一类。黑粒小麦和白粒小麦杂种后代个体的醇溶蛋白呈共显性遗传 ,但白粒亲本北农 6号的一条带在 F1没有出现。醇溶蛋白指纹图谱的相似程度能反映出品种间的亲缘关系 ,不失为黑粒小麦育种亲本选配的一个重要依据。

泰安红、黑粒小麦品系营养品质比较

以普通粒色小麦品种济麦19为对照,对泰安12个红粒和5个黑粒小麦品系全麦粉的淀粉、脂肪、纤维素、蛋白质、17种氨基酸1、1种矿物质等营养成分进行了较系统地分析、比较,结果表明,泰安红、黑粒小麦是一种高蛋白、低淀粉、低脂肪、低热能,富含矿物质和氨基酸的天然优质食品新原料,营养品质综合评价最好的泰安红、黑粒小麦品系分别为红6、黑3。

营养保健型黑粒小麦酱油的研制

采用固态低盐发酵工艺 ,双菌种混合制曲发酵及α -淀粉酶液化黑粒小麦 76号面粉 ,成功地研制出黑粒小麦营养保健型酱油。黑粒小麦是山西同时也是世界上珍稀优良作物资源 ,具有很高的营养价值 ,并富有天然黑色素的独特优势。黑粒小麦酱油的成功研制创先为开发利用这一宝贵资源开辟了一条道路 ,并为以后的黑粒小麦酱油产业化生产奠定了基础 ,填补了功能性高档酱油的空白。

黑粒小麦子粒色素性质的研究

河东乌麦 5 2 6、黑粒小麦 76、漯珍 1号为 3个黑粒小麦新品种 ,富含天然黑色素 ,蛋白质和 18种氨基酸以及对人体有利的各种微量元素、具有特殊的调节和保健功能。我们对这 3个黑粒小麦品种子粒色素的理化性质进行了研究。根据它们的的光谱学特性及理化特性 ,推断出黑粒小麦色素属花色苷类化合物 ,它在酸性条件下呈现红色 ,碱性条件下为兰色 ;在酸性条件下溶于水、乙醇等极性溶剂 ,为水溶性色素 ;黑粒小麦色素对光不稳定 ;随 p H值的变化表现不同的颜色 ;较耐热 (80℃ )。

黑粒小麦麸皮中花色苷的提取及性质研究

为了对我校自主培育的黑粒小麦麸皮中花色苷进行开发利用,本试验以黑粒小麦麸皮为原料,进行了花色苷的提取条件和理化性质的研究。结果表明,用pH 1.0、40%的乙醇作提取剂,在料液比为1∶20(g/mL)、70℃条件下浸提80 min,提取效果最好,花色苷得率为14.5%;该花色苷可见光范围内的最大吸收波长为525 nm,pH对其影响明显,温度影响不大,60℃以内比较稳定。Mg2+、K+和Al3+对该花色苷有很好的增色、稳定作用,Ca2+和Fe2+对其稳定作用影响不大,Cu2+、Zn2+和Fe3+使其明显褪色。该花色苷耐氧化性、耐还原性差,耐光性好。蔗糖、柠檬酸对其有明显的褪色作用,苯甲酸钠在低质量浓度(<0.1 mg/mL)时对其基本无影响,在高质量浓度(>0.2 mg/mL)时有一定的褪色作用,盐对其有一定的增色、稳定作用。

黑粒小麦子粒色素的遗传研究

河东乌麦 5 2 6、黑粒小麦 76、漯珍 1号为 3个黑粒小麦新品种 ,富含天然黑色素 ,蛋白质和 18种氨基酸以及对人体有利的各种微量元素的含量都显著高于普通小麦 ,具有特殊的调节和保健功能。通过这 3个黑粒小麦品种与京 411(白粒 )杂交 ,分析其粒色遗传。研究结果表明河东乌麦 5 2 6的色素分布在糊粉层中 ,黑粒性状是胚乳性状 ,受两对互补基因控制 ,F2 代符合 9(黑色 )∶7(白色 )的分离规律。漯珍 1号、黑粒小麦 76的色素分布在果皮和种皮中 ,黑粒性状是种皮和果皮性状 ,均为不完全显性 ,漯珍 1号的黑粒性状受一对基因控制 ,F3 代符合 3(黑色 )∶1(白色 )的分离规律 ,黑粒小麦 76的黑粒性状受两对互补基因控制 ,F3 代符合 9(黑色 )∶7(白色 )的分离规律。

富硒黑粒小麦品种冬黑1号的研究

冬黑1号为半冬性黑粒小麦品种,籽粒紫色,具有稳产、抗病以及适应性强的特点。麦谷蛋白亚基SDS-PAGE分析揭示其高分子量麦谷蛋白亚基组成为1、7+8、2+12,经农业部谷物品质监督检验测试中心测定,硒、维生素B 1和维生素B 2的含量较高,分别为177.34μg/kg、8.4 mg/kg和1.1 mg/kg,并且蛋白质含量高达18.66%。同时,观察了种皮着色的解剖学特征,探讨了冬黑1号的利用与改良方向。

黑粒小麦的营养特性研究

以普通白粒小麦为对照,比较分析了蓝、紫、黑等有色小麦的色素含量及其营养特性。结果表明:蓝、紫、黑等有色小麦籽粒的色素含量显著或极显著的高于普通白粒小麦,可溶性蛋白含量、粗蛋白含量、总氨基酸含量、Vc含量和类胡萝卜素含量等营养指标高于白粒小麦,可溶性糖含量则低于白粒小麦;相关性分析结果表明,可溶性蛋白含量、粗蛋白含量、总氨基酸含量、Vc含量和类胡萝卜素含量与色素含量呈正相关,可溶性糖含量与色素含量之间呈负相关。

采用高效液相色谱串联质谱法分析黑粒小麦麸皮中的花色苷组成

以黒粒小麦麸皮为原料,应用高效液相色谱配以串联质谱和二极管阵列检测技术对黒粒小麦中麸皮中的花色苷的组成进行了分析。结果显示:从黒粒小麦麸皮中分离鉴定出9种不同的花色苷类化合物———矢车菊素-己糖苷、矢车菊素-芦丁苷、芍药素-己糖苷、矢车菊素-丙二酰葡萄糖苷、飞燕草素-己糖苷、飞燕草色素-芦丁苷、锦葵色素-芦丁苷、芍药素-芦丁苷及牵牛花素-芦丁苷,其中飞燕草类花色苷和矢车菊素类花色苷是主要花色苷,分别占全部花色苷含量的50.27%和30.04%。

黑粒小麦漯珍1号的C-分带及GISH和PAGE分析

为了解黑粒小麦漯珍1号的染色体构成、蛋白组分以及抗病性,利用染色体C-分带、基因组原位杂交(GISH)和PAGE分析对漯珍1号进行了系统鉴定。结果表明,漯珍1号含1对1BL/1RS易位染色体,另外,其7B染色体的C-分带带型也表现出与中国春有较大差异,而其余染色体则未见明显区别。其PMC M染色体平均构型为1.97(棒状二价体)+19.03(环状二价体),说明具有较好的细胞学稳定性。SDS-PAGE分析表明,其高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成为1、7+8和5+10;种子醇溶蛋白A-PAGE鉴定显示,除含有黑麦1RS GldB3编码的醇溶蛋白外,还有许多迁移率明显不同于中国春的多态性位点。抗病性初步鉴定结果表明,漯珍1号高感赤霉病和白粉病。

施氮及花后土壤相对含水量对黑粒小麦灌浆期氮素吸收转运及分配的影响

以黑粒小麦‘漯珍一号’为供试材料,通过棚下盆栽试验研究了不同施氮量及花后土壤相对含水量对‘漯珍一号’植株氮素吸收、转运、分配以及籽粒蛋白质及其组分含量的影响。结果表明:相同施氮量下,黑小麦籽粒含氮量、蛋白质积累量随水分胁迫加剧而降低;各蛋白质组分含量的变化随施氮量的不同而存在差异,在低氮[N_1,150 kg(N)·hm^(-2)]条件下,随水分胁迫加剧,清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白含量升高,高氮[N_3,300 kg(N)·hm^(-2)]条件下,清蛋白、球蛋白含量升高,而醇溶蛋白含量降低。相同水分胁迫(土壤相对含水量为55%~65%,W_2;土壤相对含水量为35%~45%,W_3)条件下,籽粒氮素含量、籽粒中蛋白质的积累量随施氮量增加而提高,成熟期籽粒氮素含量占总氮素含量的比例下降;而充足供水(土壤相对含水量为75%~85%,W_1)时,中氮处理[N_2,240 kg(N)·hm^(-2)]籽粒蛋白质积累量最高,同时,营养器官贮藏氮素向籽粒的转运量、转运率均达最大值,对籽粒的贡献率也较高。W_1处理时,清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量随施氮量的增加而提高,麦谷蛋白在N_2处理达最大值;而W_2、W_3处理情况下,N_2处理小麦中各蛋白质组分含量最高。综上所述,本试验条件下,施氮量及花后土壤相对含水量对黑粒小麦氮代谢具有显著影响,施氮量过高或过低以及水分胁迫均不利于黑粒小麦氮代谢过程的有效进行,综合考虑,花后充足供水(W_1)与中等施氮水平(N_2)组合对黑粒小麦氮素吸收、转运和分配具有较好的调控作用。

黑粒小麦宁0726种皮颜色的遗传分析

为分析黑粒小麦种皮颜色的遗传特性,以普通小麦苏2051与郑麦9023杂交组合中筛选获得的种皮颜色为深紫色的突变体小麦品系宁0726为材料,分别与3个红粒小麦和2个白粒小麦配制了10个正反交组合,观察F1、F2及F2∶3代种皮颜色,并分析其遗传。结果显示,小麦种皮紫色性状表现为母性影响,由细胞核基因所决定,紫色对红色和白色呈显性。宁0726与红粒及白粒小麦杂交的F2∶3代种皮颜色,均符合9(紫):7(红或白)分离规律,说明紫色种皮受2对显性互补基因控制;同一组合的F2∶3代各紫粒单株间紫色有深浅之分,说明这2对显性互补基因还具有剂量效应。利用黑粒小麦与红粒或白粒小麦品种间杂交,可以创制黑粒小麦新种质。

大孔树脂纯化黑粒小麦麸皮色素及其初步鉴定

研究了AB-8型大孔树脂对黑粒小麦麸皮色素的吸附与解吸条件,并利用高效液相色谱法对纯化后的色素成分进行了初步的分析。结果表明:黑粒小麦麸皮色素在AB-8型大孔树脂上的吸附平衡时间为26 h,解吸平衡时间为7h,pH对大孔树脂的吸附率影响不大,pH值为1.0的70%的乙醇溶液可以很好的洗脱色素。在该条件下,测得AB-8型大孔树脂最大吸附率为83.00%,最大解吸率为85.53%。纯化后的色素有4个主要成分,为花色苷类化合物。

Folin-Ciocalteu法测定黑粒小麦麸皮中多酚含量的研究

以没食子酸为标准品,采用Folin-Ciocalteu比色法测定黑粒小麦麸皮中的多酚含量,研究其最适反应条件。结果表明,测定波长为740nm,显色试剂中FC试剂的摩尔浓度为0.8mol/L,Na2CO3溶液质量分数为10%,显色反应温度为35℃,反应时间为120min,多酚含量在2～10μg/ml范围内与吸光值呈良好线性关系。测定方法的平均回收率为97.62%,RSD为3.33%,该法测定方便,准确,重复性好,可应用于实际样品的测定。

黑粒小麦色素稳定性的研究

黑粒小麦是中国近几年育成的一类新品种,其富含丰富的天然黑色素和营养价值。为了从黑粒小麦中提取天然色素并研究其理化性质,以黑粒小麦为材料,对它进行天然色素的提取及色素稳定性质进行研究。结果表明,天然黑色素易溶于水、乙醇等极性溶剂,为水溶性色素;在酸性条件下呈现红色,碱性条件下为绿色;黑粒小麦色素较耐热(<80℃);Ca2+、Ba2+、K+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+这些金属离子对该色素都有一定的增色作用,但Ba2+、Al3+、Fe3+使其有沉淀出现;Vc、H2O2使色素色泽变浅,NaHSO3对色素有较强的褪色作用;食盐、蔗糖、柠檬酸对黑粒小麦色素有增色的作用。由此得出,黑粒小麦色素的理化性质比较稳定,是较理想的天然色素添加剂。

黑粒小麦的选育及其抗氧化特性

选育的黑粒小麦为黑皮黑胚乳,含有丰富的水溶性黑色素的小麦,国内外对黑色素作了一定的开发研究,但黑粒小麦清除二苯基-2-苦肼基自由基的研究还很少。研究以普通小麦和抗坏血酸为对照,通过DPPH法测定黑粒小麦色素粗提物体外抗氧化、清除自由基能力。研究结果表明:黑粒小麦黑色素粗提物具有呈量效关系的抗氧化活性,其清除自由基能力远大于普通小麦,但小于抗坏血酸。普通小麦、黑粒小麦3-2、3-3、3-4、3-11、3-13、3-33、3-36、3-37、3-39、10-38和Vc清除50%DPPH自由基的有效浓度(EC50)分别为689.05、39.89、71.51、58.57、48.13、33.99、105.27、62.15、30.97、35.15、35.09、0.196mg/mL,其自由基清除能力AE分别为0.15×10-2、2.51×10-2、1.4×10-2、1.7×10-2、2.08×10-2、2.94×10-2、0.95×10-2、1.61×10-2、3.23×10-2、2.84×10-2、2.85×10-2、510×10-2。这些为进一步研究、开发和利用黑粒小麦黑色素奠定理论基础。

黑粒小麦‘冬黑10号’的细胞学和麦谷蛋白组成分析

山西省作为中国优质小麦重要产区,目前已育成6个黑粒小麦品种,然而对这些黑粒小麦的染色体构成、蛋白组分却研究较少。因此,了解其遗传组成对选育黑粒小麦新品种具有指导作用。利用染色体C-分带,减数分裂中期Ⅰ染色体配对构型、基因组原位杂交结合谷蛋白亚基分析,对黑粒小麦‘冬黑10号’的染色体构成进行系统鉴定。结果表明:‘冬黑10号’体细胞染色体数目为2n=42,染色体带型与‘中国春’染色体带型未见明显变化,基因组原位杂交也未检出赖草染色体;其PMCMⅠ染色体平均构型为21Ⅱ,具有良好的细胞学稳定性,与‘中国春’小麦杂交F1的PMCMⅠ染色体构型为21Ⅱ,说明其为六倍体普通小麦。SDS-PAGE分析揭示其高分子量麦谷蛋白亚基组成为Null/7+9/5+10,低分子量麦谷蛋白亚基与对照‘中国春’不同。

内蒙古黑粒小麦种皮颜色的初步遗传分析

为了解内蒙古黑粒小麦种皮颜色的遗传特性,与3个红粒小麦和2个白粒小麦配制了10个正反交组合,观察了F1、F2代植株上籽粒种皮颜色的表现,分析其粒色遗传。结果表明,籽粒种皮黑色为细胞核遗传,黑色对红色和白色均呈显性。内蒙古黑粒小麦与红粒及白粒杂交F2代,均符合9(黑)∶7(红或白)分离规律,说明黑色种皮受2对显性互补基因控制,同一组合的F2各黑粒单株间籽粒颜色有深浅之分,说明这2对显性互补基因还具有剂量效应。通过黑粒小麦与红粒和白粒小麦品种间杂交,可以培育粒色不同的小麦新种质。