青稞主效休眠基因单倍型分布及利用

穗发芽严重降低谷物的产量和品质,种子休眠与穗发芽高度相关。为了解中国青稞品种休眠特性及其主效休眠基因AlaAT和MKK3的单倍型分布,以143份地方品种和42份育成品种(系)为材料,分别种植在四川雅安、什邡和西藏拉萨,进行大田种子休眠性鉴定;选择休眠性极端材料,分别利用2对引物对含有目标休眠基因功能性SNP的片段进行扩增、测序,并用于AlaAT和MKK3基因特异性KASP标记开发与供试材料的单倍型分析。结果表明,3个种植点,地方品种的发芽指数(GI)均高于育成品种(系),但差异不显著;四川2个种植点间GI值差异不显著,但显著高于西藏种植点,说明青稞品种(系)普遍休眠性弱,高原气候条件显著促进种子休眠。KASP标记检测发现,AlaAT和MKK3的强优势单倍型均为弱休眠单倍型(频率>80%),供试材料中有4种单倍型组合,分别为AlaAT-ND+MKK3-ND、AlaAT-ND+MKK3-D、AlaAT-D+MKK3-ND和AlaAT-D+MKK3-D,频率分别为80.0%、12.4%、6.0%和1.6%,其GI值随强休眠单倍型数量增加而降低;3个环境下,含有组合AlaAT-D+MKK3-D的GI值最低,说明休眠基因具有加性效应,聚合优良单倍型的品种(系)具有稳定的休眠特性。青稞生产和育种应根据种植区域和用途选择与利用上述主效休眠基因单倍型。

青稞麦麸γ-氨基丁酸的制备条件优化

以青稞麸皮为原料,利用内源谷氨酸脱羧酶(GAD)和外源添加谷氨酸钠及磷酸吡哆醛(PLP)富集γ-氨基丁酸(GABA)。在比较不同品种GABA富集能力差异的基础上,采用以pH值、料液比、外源谷氨酸钠和磷酸吡哆醛浓度、反应温度和时间为变量的单因素实验和正交试验方法,得到GABA富集的优化工艺条件。结合青稞麸皮分级制备GABA的比较试验结果,建立GABA的高效制备方法:麸皮脱皮率4.23%~6.43%,料液比140∶1(g/L),反应时间12 h,反应温度35℃,添加谷氨酸钠浓度为8 mmol/L,PLP浓度为18μmol/L。利用该方法获得的GABA最高产量为19.57 mmol/L,外源底物转化率在97%以上。