高油酸花生籽仁发育过程中脂肪酸动态变化分析

为了探究高油酸花生品种中含油量及脂肪酸的形成规律,以普通花生品种‘冀花22号’为对照,对高油酸花生品种中含油量和8种脂肪酸的动态变化进行了分析。对花生籽仁3个发育时期的含油量测定结果显示,2类花生品种在荚果形成期,干物质中含油量迅速上升,在荚果充实期缓慢增加,到荚果成熟期后,含油量基本上趋于稳定,表明2种类型的花生品种含油量的积累规律基本一致。2类花生脂肪酸中以油酸(C18∶1)、亚油酸(C18∶2)和棕榈酸(C16∶0)为主,总占比约90%,其中高油酸和普通花生品种中油酸含量占比均值分别为82.04%和43.84%,主要脂肪酸成分间差异极显著。8种脂肪酸成分之间的相关性结果显示,多数脂肪酸成分之间显著相关,相关系数在0~0.99之间。其中油酸与棕榈酸和亚油酸高度负相关,相关系数分别为-0.98和-0.99,与花生酸、山嵛酸和二十四烷酸显著负相关,相关系数在0.25~0.49之间,而与硬脂酸和花生烯酸不相关。脂肪酸动态变化结果显示,棕榈酸、油酸和亚油酸占比的变化趋势在2类花生品种间差异均显著不同,其它5种脂肪酸占比动态变化趋势在高油酸和普通花生品种中基本一致,表明棕榈酸、油酸和亚油酸是影响花生品质的主要因素。以上研究结果为深入理解高油酸花生形成的生理机制提供了有力参考。

花生籽仁发育过程中脂肪酸积累规律研究

以高O/L花生品种8130为材料对其籽仁发育过程中脂肪酸的累积过程进行分析。结果显示,花生籽仁中,含有8种主要的脂肪酸,按含量高低依次为油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、山嵛酸、花生酸、二十四烷酸、花生烯酸;花生籽仁发育过程中,油酸含量逐渐增多,其它脂肪酸呈逐渐降低的变化规律。饱满籽仁中亚油酸和油酸含量占全部脂肪酸的80%以上。脂肪酸总量在籽仁发育前期增加迅速,然后缓慢增长,到籽仁成熟期又迅速增加,在收获期达到峰值,油酸亚油酸比值(O/L),随籽仁发育呈逐渐增加的变化规律,饱满籽仁达到最大。

超高产田花生籽仁发育动态初探

为揭示超高产田花生籽仁发育规律,以花育33号为试验材料,初步研究了超高产田花生籽仁百仁质量、出仁率、折干率以及蛋白质和脂肪含量变化。结果表明:超高产田花生单株结果数平均20.3个,单株果质量50.7 g,测产产量11634 kg/hm^(2)。籽仁干物质积累呈慢—快—慢的趋势,混合百仁质量快速增长期为播种后86~138 d间,混合百仁质量日增长量的高峰期出现在播种后86~95 d。荚果折干率在播种后86~112 d间增加较快,荚果在收获前也有一个快速脱水的过程。出仁率在播种后112 d之前增加较快,之后增加较慢,收获时可达到最大值72.2%。籽仁蛋白质含量在播种后104 d前积累较快,后期积累速度明显降低,而脂肪含量在籽仁发育中后期积累较快,收获前仍在增加。收获前10 d的荚果日增长量为47.4 kg/hm^(2)。说明超高产花生适当延迟收获期对籽仁产量提高和脂肪含量提升均有重要意义。

花生籽仁发育过程中糖分积累特征及蔗糖代谢酶活性分析

花生籽仁的含糖量与其食用品质和加工特性密切相关,为了明确花生籽仁发育过程中糖分积累特征以及与蔗糖代谢相关酶活性的关系,以3个不同蔗糖含量的花生品种为材料,分别比较了它们在籽仁发育不同时期可溶性总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量以及蔗糖磷酸合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)、中性转化酶(NI)、酸性转化酶(SAI)等蔗糖代谢关键酶的活性差异。结果表明不同品种在籽仁发育过程中的糖组分含量及酶活性变化规律相似;无论是合成方向还是分解方向,都以SS活性值相对最高;相关性分析显示,籽仁发育后期蔗糖含量与NI呈极显著负相关,与SPS呈显著正相关。推测可以在花生籽仁趋于成熟时,通过调节NI和SPS活性来提高其蔗糖含量。

浙江红山茶CcFAD2基因克隆及其在籽仁发育中的表达分析

基于浙江红山茶(Camellia chekiangoleosa Hu)转录组数据,克隆得到浙江红山茶CcFAD2基因。CcFAD2基因全长1482 bp,开放阅读框长度为1149 bp,编码383个氨基酸。CcFAD2蛋白的理论相对分子质量为44240,理论等电点为pI 8.43,具有4个跨膜结构域,无信号肽,亚细胞定位于内质网膜。CcFAD2蛋白二级结构包含44.39%的α螺旋、11.49%的延伸链、3.92%的β折叠和40.21%的无规卷曲。CcFAD2基因编码的氨基酸序列具有3个保守的组氨酸簇,分别为HECGHH、HRRHH和HVAHH。同源性比对和系统进化树分析结果显示:浙江红山茶CcFAD2蛋白与其他油料植物FAD2蛋白存在高度的保守性,浙江红山茶与油茶(Camellia oleifera Abel.)先聚为一亚组,再与油橄榄(Olea europaea Linn.)聚为一组,明显区别于草本油料植物。实时荧光定量PCR结果显示:CcFAD2基因在整个籽仁发育过程均有表达,其中7月14日(籽仁形成初期)的相对表达量显著高于其他时期。随着浙江红山茶籽仁的发育,籽仁中油酸相对含量在籽仁形成初期最低,之后维持在较高的水平;而亚油酸相对含量在籽仁形成初期最高,之后维持在较低的水平。上述研究结果显示:浙江红山茶籽仁发育过程中,CcFAD2基因相对表达量与亚油酸相对含量的变化趋势一致,推测该基因在浙江红山茶籽仁发育过程中具有调控功能。

牡丹籽仁发育及后熟对其脂肪酸含量和成分的影响

以油用牡丹品种‘凤丹’为试材,记录了蓇葖果和籽仁不同发育时期的形态及质量,并利用GC-MS测定脂肪酸含量,分析了后熟对脂肪酸含量和成分的影响,以期为牡丹籽粒收获和脂肪酸生产提供指导。结果表明:籽仁发育过程可分为籽仁发育初期、籽仁快速生长期、籽仁发育定型期和籽仁成熟期4个时期。未经后熟处理的情况下,授粉后120 d时含油量最高,之后下降。后熟处理显著提高了籽仁的不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸和α-亚麻酸)及总脂肪酸含量,其中100 d,后熟30 d的脂肪酸和不饱和脂肪酸含量最高,因此100 d采收后熟30 d是较佳的采收组合方式。研究结果对油用牡丹高产栽培具有重要指导意义,也为研究后熟机制奠定了基础。

施钙量对不同花生荚果发育时期光合碳在植株-土壤系统分配的影响

探究施钙对不同花生荚果发育时期光合碳在植株-土壤系统分配的影响,有利于改善钙肥管理,提升花生产量和土壤有机碳含量。本研究选用普通大花生品种‘花育22’,设置CaO 0、75、150和300 kg hm^(-2)4个施钙梯度,分别记为T0、T1、T2、T3,于盆栽条件下研究施钙量对花生产量和不同荚果发育时期光合碳在花生植株-土壤系统中分配的影响。结果表明,不同施钙量对花生植株总干物质积累无明显影响。适宜施钙量可显著降低花生千克果数和千克仁数,提升花生出仁率、饱果率和荚果产量,在2018年和2019年,T2处理荚果产量较T0可分别提升17.5%和25.1%。基于施钙量与花生荚果和籽仁产量的拟合分析发现,当钙肥施用量为165 kg hm^(-2)和173 kg hm^(-2)时,可分别获得最高的花生荚果和籽仁产量。适宜施钙量可明显提升鸡咀幼果期和荚果膨大期花生植株光合^(13)C的积累量,提升各荚果发育时期^(13)C在花生籽仁中的分配比例,其中,在荚果定型期和籽仁充实期,T2和T3处理下^(13)C在花生籽仁中的分配比例分别可达33.4%~37.2%和38.7%~40.0%。适宜施钙量还可提高花生植株光合^(13)C在土壤中的分配比例,最高可达52.6%(T2),但随着花生荚果发育进程的推进,此分配比例逐渐降低。综上,适宜施钙量可调控不同花生荚果发育时期光合^(13)C在植株-土壤系统的分配,显著提升花生产量和光合^(13)C在花生籽仁和土壤中的分配比例;本研究条件下,推荐适宜施钙量(CaO)为173 kg hm^(-2)。