荞麦类黄酮、蛋白的积累特点及氮磷配比的调控效应研究

摘要

荞麦是高寒和土地贫瘠地区的主要粮食作物之一，富含其他粮食作物所没有的生物活性成分芦丁，同时蛋白质含量明显高于大米、小麦、玉米等，而且迥异于谷物蛋白，类似于豆类蛋白，这些特性使荞麦具有重要的营养价值和药用价值。目前，对其生物活性成分芦丁和蛋白的研究主要集中于提取方法及营养特性的测定，如何提高其含量，提高加工利用价值成为亟待解决的问题。 本研究以甜荞和苦荞品种为材料，采用-聚丙烯酰胺凝胶电泳研究了荞麦蛋白组分亚基特性，分析了籽粒形成过程中类黄酮和蛋白组分含量的变化及其了氮磷配比对其含量的影响，以期为栽培与育种中调节养麦黄酮和蛋白质组分含量，进而调节营养与加工品质提供理论依据。所得结论如下： 1.甜荞籽粒总蛋白及蛋白质各组分的谱带具有丰富的多态性，而苦荞籽粒总蛋白及蛋白组分谱带的多态性有限；荞麦清蛋白主要由低分子量的亚基构成；甜荞球蛋白组分含由中等到低分子量范围的5～12种亚基，苦荞球蛋白主要由8种亚基组成；甜荞谷蛋白主要由分子量在43-66.2kD之间的3～5种亚基组成，苦荞谷蛋白主要由分子量在31～43kD间的2种亚基组成。 2.灌浆初期甜荞籽粒类黄酮含量升高，随后其含量下降，但幅度较小，籽粒成熟时类黄酮含量又上升；苦荞籽粒类黄酮含量在灌浆初期含量也较高，随籽粒成熟逐渐下降，后期略有升高。 3.甜荞与苦荞的清蛋白和球蛋白随籽粒成熟表现相同的变化趋势，即两个栽培种的清蛋白在初期含量较高，随籽粒灌浆成熟而逐渐下降，球蛋白含量在整个籽粒发育成熟过程中始终最低，在灌浆过程中略有上升趋势；甜荞的醇溶蛋白含量在整个籽粒发育成熟过程中有所下降，但幅度很小，谷蛋白含量较高，随籽粒发育成熟而升高，在后期下降；苦荞的谷蛋白随灌浆成熟经历了低-高-低的趋势，但变化幅度较小，含量由15.20％升高到18.44％，最后下降为11.50％，醇溶蛋白的变化趋势与谷蛋白相同，但其含量均明显低于谷蛋白。 4.不同生育时期叶片和茎中类黄酮含量皆随肥力水平上升而下降。高施肥处理对甜荞类黄酮含量的负效应表现为叶片较茎中更为明显，即与茎相比，甜荞叶片中类黄酮含量更易受肥力水平的影响；高肥处理对甜荞叶片的负效应要大于对苦荞叶片类黄酮含量的负效应，同时，与甜荞不同高肥力对苦荞茎中类黄酮含量也表现一定的负效应，但影响不显著。施肥以及所施肥的种类对甜荞籽粒类黄酮含量的影响差异不显著，高肥力水平则对苦荞类黄酮含量具有负效应。此外，由于长期的环境适应，荞麦具有独特的耐贫瘠性，氮肥利用效率不高。因此，施肥并不是提高养麦类黄酮含量的理想手段。 5.同施N相比，施P更容易影响甜荞籽粒各组分蛋白质含量，且各组分对磷素需求量不同，其中球蛋白含量随施磷水平的提高而提高，而施磷量过高则不利于醇溶蛋白的形成。施肥处理更容易影响苦荞籽粒球蛋白和醇溶蛋白含量，对清蛋白含量影响不显著，且适量氮肥和磷肥均有利于提高苦荞籽粒球蛋白和醇溶蛋白的含量。但是，各施肥水平对甜荞和苦荞籽粒谷蛋白含量的影响都不显著。

目录

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声明

第一章文献综述

1.1荞麦的起源与生产概况

1.1.1起源

1.1.2生产概况

1.1.3荞麦生产中存在的主要问题

1.2荞麦栽培与育种研究进展

1.2.1荞麦栽培

1.2.2荞麦品种改良研究

1.3荞麦的营养特性与开发利用

1.3.1营养特性

1.3.2开发利用

1.4养麦类黄酮研究

1.4.1类黄酮的生物活性

1.4.2类黄酮在荞麦中的分布

1.4.3影响荞麦类黄酮含量的因素

1.4.4荞麦中类黄酮的提取及测定方法

1.5荞麦蛋白的研究进展

1.5.1荞麦蛋白质的组成

1.5.2影响荞麦蛋白质含量的因素

1.5.3荞麦蛋白质含量的测定

1.5.4荞麦蛋白质组分亚基研究

1.5.5荞麦蛋白的功能特性

1.6本研究的目的和意义

第二章荞麦籽粒蛋白质组分亚基特性研究

2.1材料与方法

2.1.1试验材料

2.1.2试验设计

2.1.3测定项目与方法

2.2结果与分析

2.2.1甜荞与苦养总蛋白谱带的差异

2.2.2甜荞与苦荞清蛋白谱带的差异

2.2.3.甜荞与苦荞球蛋白谱带的差异

2.2.4甜荞与苦养谷蛋白谱带的差异

2.3 小结

第三章荞麦籽粒形成过程中类黄酮和蛋白质含量变化

3.1材料与方法

3.1.1试验材料

3.1.2试验设计

3.1.3测定项目与方法

3.2结果与分析

3.2.1荞麦籽粒类黄酮含量变化

3.2.1养麦籽粒蛋白组分含量变化

3.3 小结

第四章氮磷配比对荞麦类黄酮和蛋白质含量的影响

4.1材料与方法

4.1.1供试材料

4.1.2试验设计

4.1.3测定项目与方法

4.2结果与分析

4.2.1氮磷配比对荞麦茎叶中类黄酮含量的影响

4.2.2氮磷配比对荞麦籽粒类黄酮含量的影响

4.2.3氮磷配比对荞麦籽粒中蛋白组分含量的影响

4.3小结

第五章结论与讨论

5.1结论

5.1.1荞麦籽粒蛋白质组分亚基特性

5.1.2荞麦籽粒类黄酮与蛋白组分的积累

5.1.3氮磷配比对荞麦茎叶及籽粒类黄酮和蛋白组分含量的影响

5.2讨论

5.2.1试验方法的改进

5.2.2提高类黄酮和蛋白含量的途径

5.2.3荞麦亚基研究的应用

参考文献

致谢

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