- 首页
- 产品推荐个人精选服务科研辅助服务教育大数据服务行业精选服务学科系列服务产品服务
- 期刊大全
- 充值
- 会员
- 职称材料
- 首页
- 产品服务
- 知识脉络
- 期刊大全
- 充值
- 会员
- 职称材料
智能检索
二次检索
任意字段
在结果中检索
在结果中去除
暂无数据
共
18
条结果 ，以下是1
-
18条
1 / 1
已选:0 清除
批量下载
批量引用
相关度
摘要： 观察了蓝粒小麦籽粒灌浆期糊粉层色素形成情况 ,并分析了蓝粒糊粉层色素的成分。结果表明 ,在灌浆期 ,蓝粒小麦籽粒的糊粉层首先是靠近盾片的部位变蓝 ,而后逐渐向上扩展。在扩展的过程中 ,可以看到糊粉层着色部位既显蓝色 ,又呈现一定程度的紫红色。蓝粒小麦籽粒糊粉层色素含矢车菊素 (Delphinidin,红色 )、飞燕草素 (Cyanidin,蓝色 )、芍药素等 8种色素成分 ,但以飞燕草素 (Delphinidin)、矢车菊素 (Cyanidin)为主。根据上述结果推断出了蓝粒小麦籽粒糊粉层色素合成途径的大致框架图。另外 ,2 D易位系 991 5(J2 D- 1 )蓝粒小麦籽粒糊粉层色素合成中 ,可能存在 1种尚未发现的新的代谢途径 ,即红色的花青素葡萄糖苷(Cyanidin 3- glucoside) B环 5′位置发生羟基化 ,变成蓝色的飞燕草苷 (Delphinidin 3-glucoside)。以上结果为全面揭示蓝粒小麦籽粒糊粉层色素生物合成途径以及克隆蓝粒基因提供参考。
关键词: 蓝粒小麦 ；糊粉层 ；色素分析 ；生物合成途径
被引量
54
摘要： 为了揭示蓝标型小麦核雄性不育的分子机制,更好地利用隐性核不育小麦杂种优势,本研究以蓝标型白粒小麦WS(不育)和浅蓝粒小麦WF(育性正常)植株花药为试验材料,利用转录物组学技术对两者差异表达基因进行了分析,并对其中涉及花色素苷合成相关基因进行了验证。结果表明:WF与WS相比,共检测到2352个差异表达基因,这些基因经GO功能注释分为3大类43个小类,主要涉及生物合成、苯丙烷代谢、L-苯丙氨酸分解代谢、膜组成部分、质膜、细胞质、ATP结合和蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性等。KEGG通路分析结果显示,苯丙烷类生物合成通路富集基因最多,有159个,其次是苯丙氨酸代谢通路,包含136个显著差异表达基因,其他还涉及多种氨基酸代谢、嘌呤代谢、嘧啶代谢及糖代谢通路;与花青素代谢直接相关的通路中,多个控制关键酶结构基因存在差异表达,且大多数在WF中上调表达,只有黄烷酮3-羟化酶基因(flavanone 3-hydroxylase,F3H)和无色花青素双加氧酶基因(anthocyanin dioxygenase,ANS)下调表达;实时荧光定量分析显示,10个与花青素代谢相关基因实际表达情况和转录物组测序数据中基因表达情况具有相同的上下调趋势;差异基因序列同源性分析显示,筛选出的2个转录因子(DN48762c2g1、DN25944c0g1)与玉米、水稻及拟南芥花色素苷合成调控转录因子聚为同一簇,可能是蓝标型小麦浅蓝粒植株蓝色糊粉层性状的候选基因。并且荧光定量分析表明,DN48762c2g1和DN25944c0g1在WF中的表达量要明显高于WS。综上认为,花青素的生物合成途径相关基因不仅与籽粒蓝色性状有关,而且可能参与了蓝标型核不育系的花药败育。
关键词: 蓝标型小麦 ；隐性核不育 ；花色素苷 ；转录物组学 ；定量PCR
被引量
4
摘要： 采用蓝粒小麦GLM 1701与4个白粒品种(贵农19、贵农麦30号、中燕96-3和绵麦301)分别组配正反交F1、F2和BC 1F1群体,利用660 K基因芯片和标记筛选对蓝粒性状进行基因定位。结果表明,以蓝粒小麦为父本时,F1籽粒均为浅蓝粒;蓝粒小麦为母本时,F1籽粒均为中蓝粒,说明蓝粒基因为显性,且存在剂量效应。F2分离群体中,糊粉层蓝色和白色的籽粒数目相当,符合5∶4;BC 1F1群体中,正反交F1与白粒亲本进行正反回交,蓝粒白粒比为1∶2,正反交F1与蓝粒亲本进行正反回交,则回交群体全为蓝粒。综合分析回交群体和对F2群体的验证,发现含蓝粒基因的雌或雄配子的传递率均只有67%。通过遗传分析得出,GLM 1701蓝粒性状为一对主效显性基因控制。660 K小麦基因芯片及标记筛选结果显示,控制蓝粒性状的基因位于4 D染色体上,特异性标记Xgwm 165-4 D与目的基因的遗传距离为5.8 cM,本研究将控制蓝粒性状的基因命名为LM 1,且通过T载体克隆得到该标记在中国春的物理位置为412716481~412716679 Mb。
关键词: 小麦 ；蓝粒 ；定位 ；基因芯片
被引量
6
【专利/发明】 • CN202211123928.X •
+1位作者
•
申请日：2017-11-08,
公开日：2023-05-05
申请人： 首都师范大学;北京智育小麦生物科技有限公司;北京大学现代农业研究院
公开（公告）号： CN116064580A
摘要： 本发明公开了一种小麦蓝粒基因及其应用，属于植物分子生物学、生物化学、遗传学和植物育种领域。利用蓝粒和白粒小麦的差异表达分析，获得了控制小麦蓝粒性状的四个基因：两个MYB家族转录因子和两个bHLH家族转录因子，并且提供了上述基因的植物重组表达载体和一种调控植物花青素合成的方法，对于研究蓝粒小麦糊粉层色素的合成途径、用作植物转化过程中的筛选标记和提高植株的营养价值具有重要的理论和实践意义。
【专利/发明】 • CN201780054212.X •
+1位作者
•
申请日：2017-11-08,
公开日：2021-01-12
申请人： 首都师范大学;未名兴旺系统作物设计前沿实验室(北京)有限公司;北京大学现代农业研究院
公开（公告）号： CN112218951A
摘要： 一种小麦蓝粒基因及其应用，属于植物分子生物学、生物化学、遗传学和植物育种领域。利用蓝粒和白粒小麦的差异表达分析，获得了控制小麦蓝粒性状的四个基因：两个MYB家族转录因子和两个bHLH家族转录因子，并且提供了上述基因的植物重组表达载体和一种调控植物花青素合成的方法，对于研究蓝粒小麦糊粉层色素的合成途径、用作植物转化过程中的筛选标记和提高植株的营养价值具有重要的理论和实践意义。
【专利/发明】 • CN201780054212.X •
+1位作者
•
申请日：2017-11-08,
公开日：2022-11-15
申请人： 首都师范大学;北京智育小麦生物科技有限公司;北京大学现代农业研究院
公开（公告）号： CN112218951B
摘要： 一种小麦蓝粒基因及其应用，属于植物分子生物学、生物化学、遗传学和植物育种领域。利用蓝粒和白粒小麦的差异表达分析，获得了控制小麦蓝粒性状的四个基因：两个MYB家族转录因子和两个bHLH家族转录因子，并且提供了上述基因的植物重组表达载体和一种调控植物花青素合成的方法，对于研究蓝粒小麦糊粉层色素的合成途径、用作植物转化过程中的筛选标记和提高植株的营养价值具有重要的理论和实践意义。
被引量
1
摘要： 小麦（Triticum aestivum L.）是三大谷类作物之一,在世界广泛种植,主要集中在北纬30°～45°。几个世纪以来,为了提高品种产量,牺牲了作物种质的多样性,使小麦产量和品质的进一步提升受到一定限制。彩色小麦是一类新型小麦,由于种皮或糊粉层中富含天然花青素,使得籽粒外观呈现不同颜色,有黑色、紫色和蓝色等,因其含有天然的营养化合物而具有增值潜力。野生一粒小麦是蓝粒基因的一个重要来源,但由于其与普通小麦杂交难以获得后代,并没有被广泛研究。本研究使用普通小麦Crocus和野生一粒小麦G52进行杂交,杂种F1连续自交多代后在F8代筛选到了6份蓝粒材料,对其进行了分子细胞遗传学鉴定、营养特性分析和转录组分析,开发了4Ab染色体特异的分子标记,鉴定到一个控制蓝色糊粉层的候选基因TbMYC4A,并用四川小麦新品种（系）对蓝粒代换系进行了改良,获得了3份抗条锈病且综合农艺性状较好的蓝粒小麦新品系。取得的主要研究结果如下:
1.从普通小麦Crocus与野生一粒小麦G52杂种F1连续多代自交结实的F8代获得6份蓝粒新种质。使用寡核苷酸探针Oligo-p Ta535-1、Oligo-p Sc119.2-1、Oligo-p Ta71-2和微卫星重复序列探针（AAC）7对这些蓝粒新材料的染色体组成进行了荧光原位杂交,用Oligo-p Ta535-1、Oligo-p Sc119.2-1和Oligo-p Ta71-2探针组合鉴定出了普通小麦的染色体,而Oligo-p Ta535-1和（AAC）7探针组合可以鉴定野生一粒小麦的14条染色体。FISH结果表明,所有6份蓝粒新材料染色体数均为42条,缺失了2条普通小麦的4B染色体,多了2条来自野生一粒小麦的4Ab染色体,即为普通小麦-野生一粒小麦4Ab（4B）二体代换系。进一步使用含有53,063个标记的小麦55K SNP（单核苷酸多态性）芯片进行基因分型进一步验证了这些代换系真实性。这些4Ab（4B）代换系为蓝粒小麦育种提供了新的种质资源。
2.蓝粒代换系Z18-1244营养成分鉴定结果表明,与亲本普通小麦Crocus和野生一粒小麦G52相比,蓝粒小麦Z18-1244中所有花青素的含量平均为67.24μg/g,略低于G52（72.31μg/g）,但显著高于Crocus（7.81μg/g）。Z18-1244中总必需氨基酸含量比Crocus高48.03%。与Crocus相比,Z18-1244的蛋白质营养质量得到了提高,氨基酸比值系数分（SRC）增加了5.31%,必需氨基酸指数（EAAI）增加了22.70%。矿物元素中的锌（Zn）和铁（Fe）的含量分别为74.5mg/kg和109.7 mg/kg,增幅分别为39.34%和109.65%。与其普通小麦亲本Crocus相比,Z18-1244的营养成分较高。因此,Z18-1244可作为小麦品质育种潜在的种质提高普通小麦制品的营养价值。
3.对普通小麦-野生一粒小麦蓝粒代换系及其亲本进行了转录组分析,鉴定出了与花青素生物合成相关的41个基因以及与运输相关的29个基因。b HLH转录因子TbMYC4A在蓝粒代换系中表达水平更高。TbMYC4A包含三个典型的b HLH转录因子结构域（b HLH-MYC＿N,HLH和ACT-like）,并与来源于其他具有蓝粒基因的物种的蓝粒候选基因进行了聚类。过表达TbMYC4A证实其为功能性的b HLH转录因子。TbMYC4A特异性标记分析表明,该基因也存在于具有蓝色糊粉层的野生一粒小麦和栽培一粒小麦中,但在其他具有白色糊粉层的小麦族物种中不存在。表明TbMYC4A是控制蓝色糊粉层性状的Ba2的候选基因。TbMYC4A的分离有助于进一步阐明蓝色糊粉层性状的遗传机制,对蓝粒小麦育种具有重要意义。
4.将普通小麦-野生一粒小麦蓝粒代换系与四川优良小麦新品种（系）进行杂交,在蜀麦114/Z18-1244 F6、川育30/Z18-1223F5及蜀麦114/Z18-1244//川辐20 F5筛选到3份抗条锈病且综合农艺性状较好的蓝粒小麦新品系WJZ16101、WJZ16256和WJZ16121。这些新品系为蓝粒小麦新品种的选育奠定了基础。
5.从普通小麦Crocus与野生一粒小麦G52杂种F1自交结实的F9代中获得一份高抗条锈病的材料Z1889。利用多色荧光原位杂交（mc-FISH）、多色基因组原位杂交（mc-GISH）和55K SNP芯片对Z1889进行了鉴定,发现该材料是一个4Ab（4B）代换系,且对中国目前流行的条锈菌生理小种表现为高抗。此外,通过比较特异性位点扩增片段测序（SLAF-seq）产生的序列,从1145个4Ab染色体特异性片段中开发了22个4Ab染色体特异性分子标记和11个Ab基因组特异性分子标记,其效率高达55.0%。此外,这些标记的特异性在含有A基因组的四个物种中得到了验证。这些标记不仅可用于检测4Ab染色体,还为分子标记辅助选择育种奠定了基础。
关键词: 蓝粒 ；荧光原位杂交 ；营养成分 ；分子标记 ；转录组分析 ；候选基因
摘要： 蓝粒小麦的籽粒之所以呈现深蓝色,是因为其糊粉层中积累了大量的花青素。花青素不仅可以参与植物的非特异性抗病和对各种生物和非生物胁迫的防御,而且在抗炎、抗突变、抗癌和抗菌等人类健康方面具有重要作用。在育种工作和基因功能研究中,小麦粒色性状可以作为良好的形态和分子标记。目前,小麦中有关花青素合成与调控的研究还较少,尤其是关于蓝粒小麦籽粒花青素的合成与调控机制并不清晰。因此,研究蓝粒小麦籽粒糊粉层中花青素的合成与调控机制具有重要的生物学意义。本研究对控制蓝色籽粒糊粉层花青素的基因进行了初步定位,并结合全长转录组测序与进化树分析鉴定了1个花青素合成相关的结构基因与2个调控基因。并通过基因克隆测序、荧光定量、亚细胞定位与酵母双杂交对候选基因与籽粒糊粉层花青素合成与调控的相关性与作用机制进行了初步的探索。本研究为深入揭示蓝色籽粒糊粉层花青素合成与调控机制提供了依据。主要的研究结果如下:
（1）利用白粒小麦4045（母本）与蓝粒小麦植洛乌麦（父本）杂交所获得的101株F2代分离群体,采用小麦90 K Infinium TM i Select SNP基因芯片进行QTL定位,将控制籽粒蓝色糊粉层的QTL q BA-4D定位到了标记IWB18525和IWB16381之间,两个标记之间的遗传距离为2.2 c M。
（2）对蓝粒小麦植洛乌麦与白粒小麦济麦6097开花后29 d的糊粉层样品进行全长转录组测序,共找到差异表达基因4,001个。其中,在植洛乌麦中上调表达的基因有1,762个,下调表达的基因有2,239个。根据注释信息,最终筛选到上调表达的MYB转录因子17个,下调表达的MYB转录因子14个;上调表达的bHLH转录因子2个;花青素相关差异表达的结构基因31个。
（3）根据QTL定位结果,结合全长转录组测序与进化树分析,筛选到了3个与蓝粒小麦籽粒糊粉层花青素合成与调控相关的候选基因,其中包括两个调控基因:一个MYB转录因子基因Traes CS4D02G224500（TaMYB4D）、一个bHLH转录因子基因Traes CS4D02G224600（TaMYC4D）,还有一个结构基因Traes CS4D02G224700（TaF3'5'H）。由于这三个基因都位于4D染色体上,而且是相邻的三个基因,我们推测:三个基因可能形成一个基因簇共同控制蓝粒小麦籽粒糊粉层中花青素的合成。
（4）在白粒与蓝粒小麦品种中,TaF3'5'H基因不存在编码区序列长度的差异,但蓝粒小麦中该基因的启动子区存在一段259 bp的插入,PCR结果证明启动子区的这种变异与小麦糊粉层的颜色相关。TaMYB4D在蓝白粒小麦中共发现3种不同序列长度的变异类型。其中TaMYB4Dbw只存在于白粒小麦中,TaMYB4Db1/b2只存在于蓝粒小麦中,这3种变异类型的R2R3蛋白结构域都是完整的,但在C末端存在非常显著的差异。TaMYC4D在蓝白粒小麦中共发现8种不同的变异类型,白粒小麦中存在4种类型TaMYC4D1/3/4/8,蓝粒小麦中存在7种类型TaMYC4D1/2/3/4/5/6/7。由于不同程度的插入与缺失,这8种类型预测拥有不同的ORFs,他们编码的蛋白质也拥有不同程度的缺陷,只有TaMYC4D1拥有完整的CDS序列及bHLH蛋白典型的三个结构域。
（5）在蓝粒小麦植洛乌麦与白粒小麦济麦6097中,对三个候选基因TaMYB4D、TaMYC4D、TaF3'5'H在4个发育时期以及7个不同组织中进行表达分析。结果发现,三个候选基因在花青素积累的时期与组织中都呈现明显的上调表达,他们的时间与空间表达模式与花青素在籽粒糊粉层中积累的模式相一致。
（6）酵母双杂交结果显示,TaMYC4D11428/7只与存在于蓝粒小麦中的TaMYB4Db1/b2发生互作,且二者与TaMYB4Db2的互作强于TaMYB4Db1,但与存在于白粒小麦中的TaMYB4Dbw不发生互作。我们推测:TaMYB4Ds蛋白C末端序列的不同与TaMYC4Ds蛋白MYB结合域的完整性影响了TaMYB4Ds与TaMYC4Ds的互作,并且这种互作模式可能与籽粒糊粉层颜色相关。
关键词: 蓝粒小麦 ；花青素 ；全长转录组 ；R2R3-MYB ；bHLH
摘要： 小麦(Triticum aestivum L.)是最重要的粮食作物之一。随着全球人口增加及气候变暖,小麦生产受到了更多的挑战。杂交小麦可以综合双亲有利性状,提高小麦抗生物和非生物胁迫能力,实现高产、稳产,但由于缺乏简单实用的制种系统,杂交小麦尚难以大规模产业化。来源于小麦近缘物种的蓝粒基因不仅易于识别,且表现胚乳直感,有剂量效应,可作为籽粒标记应用于杂交小麦制种系统研究。通过近十年的染色体工程和杂交育种,南京农业大学细胞遗传研究所育成了233份农艺性状改良的蓝粒小麦异染色体系,其蓝粒基因涉及百萨偃麦草和河东乌麦,本研究综合细胞遗传、分子标记、表型鉴定和RNA-seq分析,对这些小麦蓝粒异染色体系进行了准确鉴定,明确了其染色体组成、表型性状及基因表达特点,并选育出综合性状优良的蓝粒小麦异染色体系,比较了百萨偃麦草蓝粒基因BaThb和十倍体长穗偃麦草Ba1基因及其定位区段的共线性,并应用其中的两个蓝粒异染色体系创制了2份蓝标不育系,取得的主要结果如下: 明确了河东乌麦为小麦-十倍体长穗偃麦草二体异代换系DS4Ag(4D)。在233份蓝粒材料中共发现15种小麦异染色体系,包括2种异代换系,6种异附加系,5种易位系以及2种复杂变异。其中利用扬麦6号、扬麦158和烟农19连续回交三代的小麦-百萨偃麦草蓝粒异染色体系综合性状良好,并选育出了同时包含BaThb和Ba1两个蓝粒基因的深蓝粒小麦多重异染色体系DA4Ag-T4JL-4DS·4DL以及包含T1RS·1BL的小麦蓝粒代换系DS4Ag(4D)。为快速准确鉴定蓝粒小麦异染色体系,开发了一个包含十条探针的偃麦草属基因组寡核苷酸探针套,综合ONPM#7顺序FISH,鉴定出一个新的小麦-十倍体长穗偃麦草蓝粒小片段易位系T4DS·4DL-4Ag L,通过特异分子标记扩增,准确鉴定了染色体4Ag和4D的易位断点,同时发现该易位可能仅携带了4Ag染色体上的蓝粒基因成员Th MYC4E,缺少另一成员Th MYB1,而这可能是该易位籽粒蓝色较浅的重要原因。表型调查显示,T4DS·4DL-4Ag L由于仅包含较小的外源片段,综合性状较河东乌麦及其它二体代换系DS4Ag(4D)明显改善,是高产蓝粒小麦育种的新种质。 结合表型鉴定及转录组测序分析发现,百萨偃麦草染色体4JL·4JL的导入具有显著降低小麦株高、有效分蘖、穗长及有效小穗数的效应,同时,该外源染色体的导入还对小麦茎节间和籽粒基因表达产生了很大的影响。在茎节中共发现了668个小麦差异表达基因,其中蓝粒系相对于白粒系上调基因297个,主要富集到活性氧响应及细胞对水杨酸的刺激等条目,下调基因371个,显著富集到了赤霉素响应及木质素生物合成等条目,4JL染色体特异表达转录本2530个,主要富集在热激反应、信使核糖核酸转运、翻译延伸及过氧化物酶体裂殖等条目。对开花后21天籽粒糊粉层转录组测序分析发现1610个小麦差异表达基因,其中蓝粒种子较白粒种子上调基因1202个,主要富集到光响应相关条目,下调表达基因408个,主要富集到生长素激活信号相关条目,4JL特异表达转录本2314个,其中表达量最高的5个转录本注释结果均为花青素合成相关的b HLH(MYC)转录因子,其余转录本主要富集到了磷脂酰丝氨酸生物合成过程、盐胁迫反应的调节和光响应等条目。 利用鉴定出的蓝粒小片段易位系T4JL-4DS·4DL和T4DS·4DL-4Ag L等,从细胞学、分子标记及基因序列三个水平对包含蓝粒基因的染色体4Ag及4J进行比较分析,发现两条染色体重复序列含量和分布存在很大差异,4Ag及4J染色体结构明显不同;分子标记扩增结果显示,34个位于4J染色体蓝粒基因BaThb区间的特异标记中,仅有7个在十倍体长穗偃麦草和河东乌麦中也能扩增出不同的特异条带,但这些标记在包含Ba1的T4DS·4DL-4Ag L中均无特异扩增,同时,4Ag蓝粒基因区间的89个特异标记在4J上也都无特异扩增。此外,蓝粒基因的两个关键成员在4J和4Ag上的分布位置不同,说明4Ag与4J染色体蓝粒基因区间存在较大的序列和结构差异。对蓝粒基因两个关键成员的序列比较分析发现,MYC转录因子Th R1与Thb HLH均具有8个外显子,蛋白编码序列高度保守,但Thb HLH的启动子区较Th R1多出了730 bp。MYB转录因子Thb MYB2与Th MYB1均有2个外显子,蛋白编码序列高度保守,但启动子区差异较大,仅起始密码子前250 bp序列相似。综合前期研究发现4Ag与4J具有较低的共线性,推测4Ag染色体长臂可能涉及结构重排。源自两个物种的蓝粒基因在编码序列上具有高度的保守性,但启动子区序列的差异可能导致两个基因表达存在差异。 利用选育的蓝粒小片段易位系T4DS·4DL-4Ag L与太谷核不育系杂交,综合分子标记、细胞学和育性鉴定,选育出5株不育基因Ms2重组到易位染色体上的蓝标不育易位系Ms2-T4DS·4DL-4Ag L。同时,利用包含T1RS·1BL的蓝粒代换系DS4Ag(4D)与K型不育系杂交,综合细胞学和育性鉴定,育成蓝标K-CMS不育系,为建立简单、高效的杂交小麦制种体系提供了重要的工具材料。
关键词: 小麦异染色体系 ；基因差异表达 ；杂交小麦 ；蓝粒基因 ；蓝标不育系
【专利/发明】 • CN202211123928.X •
+1位作者
•
申请日：2017-11-08,
公开日：2025-11-14
申请人： 首都师范大学;北京智育小麦生物科技有限公司;北京大学现代农业研究院
公开（公告）号： CN116064580B
摘要： 本发明公开了一种小麦蓝粒基因及其应用，属于植物分子生物学、生物化学、遗传学和植物育种领域。利用蓝粒和白粒小麦的差异表达分析，获得了控制小麦蓝粒性状的四个基因：两个MYB家族转录因子和两个bHLH家族转录因子，并且提供了上述基因的植物重组表达载体和一种调控植物花青素合成的方法，对于研究蓝粒小麦糊粉层色素的合成途径、用作植物转化过程中的筛选标记和提高植株的营养价值具有重要的理论和实践意义。
摘要： 小麦蓝色籽粒性状富含有益身体健康的花青素，是良好的遗传学标记，能够用作杂交小麦的培育。蓝色籽粒表型来源于近缘种长穗偃麦草(Elytrigiaelongata(Host)Nevski.），Ba1是关键调控基因位点。已有研究推测从蓝粒小麦中分离出的bHLH转录因子ThMYC4E具有调控蓝粒花青素生物合成的功能，但是ThMYC4E在普通小麦中的表达模式和调控机制尚不明确。本研究利用农杆菌介导的遗传转化得到过量表达ThMYC4E的转基因小麦，通过qRT-PCR、转录组和代谢组联合分析等生物学技术，多方面评价ThMYC4E在普通小麦中调控花青素生物合成分子机制，为小麦蓝色糊粉层的形成提供更全面的分子生物学证据，同时创制一种富含高花青素的功能型小麦新种质。主要研究结果如下: 1.本研究利用双酶切构建ubiquitin启动子驱动ThMYC4E表达的pLGY-ThMYC4E载体。通过农杆菌介导的遗传转化技术将其导入到小麦品种‘JW’中，获得18棵阳性植株，转化率为4.5％。与‘JW’相比，所有转基因植株的颖壳、茎秆、叶片均呈现出不同程度的紫色表型，籽粒颜色较深，根无明显差异。光诱导能够使转基因植株籽粒转变为深紫色。qRT-PCR结果显示，ThMYC4E在转基因植株不同组织中均产生大量转录，在籽粒中的表达量最高，花青素合成关键结构基因均表达上调。 2.转录组比较ThMYC4E和‘JW’，经测序、拼接、组装后得到181757个unigenes。与‘JW’相比，转基因植株中有920个unigenes表达上调，与花青素合成相关的结构基因均在转基因植株中表达显著上调，CHS、CHI、F3H、F3''H、DFR、ANS表达量分别上调1.28、1.81、9.33、2.45、9.75、1.32倍。ThMYC4E(Unigene35182_All)基因在转基因籽粒中表达水平FPKM值为3361，Log2FC值达8.5，并在‘JW’中几乎不表达。利用UPLC-MS/MS鉴定出转基因籽粒中592个化合物，可划分23大类，其中差异表达的化合物可划分为8类，总计155个，在转基因籽粒中表达上调的化合物有96个。检测到8种花青素类化合物，其中有4种仅在ThMYC4E转基因植株中检测，分别是矢车菊素-3，5-双葡萄糖苷（cyanidin3，5-O-diglucoside，cyanin）、芍药色素3-O葡萄糖苷(peonidin3-O-glucosidechloride)、矢车菊素-3-O-半乳糖苷(cyanidin3-O-galactoside)和飞燕草素3-O葡萄糖苷（delphinidin3-O-glucoside，mirtillin）。 3.本研究将ThMYC4E转基因小麦与白粒紫色胚芽鞘小麦品种高原584、高原363、青农524、青春38进行杂交，杂交F1代籽粒颜色为深紫色，F2代籽粒颜色接近黑色。分离并克隆亲本中调控紫色胚芽鞘花青素生物合成主效基因TaMYB7编码区序列，分别得到TaMYB-7A和TaMYB-7D两个拷贝，其中TaMYB-7A在714bp处碱基C的缺失能够产生两种类型TaMYB-7A。碱基C无缺失的TaMYB-7A与TaMYB-7D为完整功能性的R2R3-MYB转录因子。进一步证明小麦籽粒颜色的形成是由bHLH(ThMYC4E)和MYB（TaMYB7）协同调控所产生。 4.测定ThMYC4E转基因小麦与‘JW’中花青素、总黄酮含量及籽粒铁、锌微量元素的含量，结果显示ThMYC4E转基因植株所有组织中花青素含量均高于‘JW’，叶片中最高。光诱导后转基因小麦籽粒花青素含量高于‘JW''9.64倍。转基因籽粒中总黄酮、铁、锌微量元素含量均高于‘JW’，分别增加1.51、1.15、1.82倍。转基因小麦籽粒具有更高的抗氧化活性。ThMYC4E转基因小麦可作为中间材料，培育富含抗氧化成分和微量元素的功能型小麦新品种。
关键词: 小麦 ；花青素 ；生物合成 ；ThMYC4E基因 ；分子机制
摘要： 彩粒小麦是指籽粒皮层或糊粉层颜色与生产上常见的普通小麦不同的小麦,有蓝、紫、黑等颜色,是珍贵的小麦新品种。彩粒小麦已被证实富含天然色素、蛋白质、氨基酸、对人体有益的各种微量元素以及酚酸等抗氧化活性物质,具有特殊的生理调节和保健功能,应用价值和开发前景广阔。
本试验以山东农业大学自主培育的紫色小麦为原料,从枯草芽孢杆菌、类芽孢杆菌属、嗜热液化芽孢杆菌、酿酒酵母和黑曲霉中筛选出作用效果比较好的菌株对紫色小麦的粗麸进行固态发酵,对发酵后的小麦粗麸进行总酚和酚酸的提取和测定,并进行抗氧化活性的研究。主要研究结果如下：
(1)固态混合发酵菌株的筛选
通过分析液态和固态发酵的麸皮中总酚的提取率和抗氧化活性,从5种菌株中筛选出枯草芽孢杆菌、类芽孢杆菌属和黑曲霉进行固态混合发酵。
(2)固态发酵条件的二次回归方程为：Y=6.12+0.38X1-0.03X2+0.30X3-0.029X4+0.36X5-0.17X1X2-0.070X1X3+0.12X1X4+0.16X2X3-0.073X2X4+0.13X2X5+0.085X3X4+0.23X3X5-0.14X4X5-0.51X12-0.40X22-0.48X32-0.34X42-0.55X52。
(3)根据回归模型分析结果,固态发酵最佳工艺条件为：发酵温度31℃、装料量20g、发酵时间3.5d、接种量15%、料液比1：0.5,在此工艺条件下,总酚提取率为6.264mg/g。
(4)总酚提取率和抗氧化活性的研究
总酚提取率和DPPH自由基清除率及ABTS自由基清除率之间的相关系数R均大于0.9,因此得出总酚提取率和DPPH自由基清除率及ABTS自由基清除率之间均呈高度正相关。
(5)酚酸种类和含量的测定
经过固态发酵的紫麦粗麸中,没食子酸、对香豆酸、阿魏酸、异阿魏酸和水杨酸的含量都比空白组的含量要高,但原儿茶酸、对羟基苯甲酸、丁香酸含量降低,总酚酸的含量比空白组大约提高了2倍。
关键词: 紫色小麦 ；固态发酵 ；总酚提取率 ；酚酸 ；抗氧化活性
被引量
11
摘要： 小麦（Triticum aestivum L.）是全球范围内种植最广泛的粮食作物,其消费量占全球粮食总量的三分之一。小麦为人们提供最基本的碳水化合物、蛋白质、维生素,以及胡萝卜素、黄酮类和酚酸等其它营养物质。近年来,关于小麦籽粒颜色的研究日益增多,这种颜色的差异主要是由其中的多酚类、鞣酸类、花青素和胡萝卜素造成的。其中蓝粒小麦中最典型的特征是它的糊粉层中含有丰富的天然花青素类物质,而普通的红粒小麦和白粒小麦中含量很低或没有。花青素类物质由于具有很好的抗氧化作用,非常有益于人类的身体健康。由于蓝粒小麦的此种特性,近年来对它的关注和研究也越来越多。人们发现,通过干式磨粉法和分馏法,可以获得带有高含量花青素的面粉。而对于蓝粒小麦中花青素合成通路相关基因的研究对于今后的育种有很大的帮助。在前人研究中,对蓝粒中色素积累过程和遗传模式已经有了一定的研究。为了进一步发掘控制蓝粒性状的基因,我们主要从两种途径进行研究,首先是使用90k iSelect SNP芯片对小麦蓝粒性状进行分子标记定位;此外,在定位的基础上结合转录组测序,分析白粒与蓝粒小麦中差异表达基因来找寻相关基因。1.籽粒颜色发育过程以及蓝粒小麦分离情况花青素作为非常有价值的抗氧化物质,对人们的健康有很大作用。相比于其它品种,蓝粒小麦中的花青素含量明显高于其它彩色小麦。然而,对于蓝粒性状的遗传模式以及它在染色体上的位置,人们还知之甚少。在本实验中,通过调查蓝粒小麦色素积累情况后发现,蓝色花青素的积累始于开花后20天,并在26天延伸到整个种子。除此之外,我们也通过构建蓝粒小麦与白粒小麦杂交得到的F2群体研究了蓝粒小麦的遗传分离情况,根据F1的表型结果表明蓝粒表型应该是一个显性性状。然而,其F2分离情况并不符合孟德尔遗传分离比,并且后代中出现了色素积累程度不同的籽粒,这种现象可能是由于遗传剂量效应和微效基因的影响。而在后代中,同一穗上同时出现了蓝粒和白粒的情况,则主要是由于蓝色积累是存在于糊粉层的性状,由花粉直感产生。除此之外,环境的变化也会对其颜色积累的程度产生一定的影响。这些发现将成为后续研究蓝色糊粉性状的遗传及蓝粒小麦改良的基础。2.转录组测序发掘蓝粒小麦关键基因蓝粒小麦最重要的特征是它具有大量的天然高抗氧化活性花青素化合物,而普通小麦品种中则没有。随着人们对食品健康问题的日益关注,对食物品质的要求也越来越高。目前,已鉴定了几种与红粒小麦原花青素合成及紫粒小麦花青素合成相关的基因。然而,调控蓝色小麦中花青素生物合成的主要基因及控制机制仍然未被揭示。在本研究中,结合蓝色籽粒性状的染色体位置信息及从转录组分析结果,我们试图找寻调控小麦蓝色性状的关键基因。使用InfiniumTM iSelect 90K芯片,结合F2群体粒色性状进行了QTL分析。结果表明,蓝色性状在4D染色体上两个SNP标记IWB18525和IWB16381之间有一个主效QTL位点。在转录组分析中,我们使用了2个蓝色和6个非蓝色小麦籽粒样品进行比较转录组分析,从而筛选控制小麦蓝粒性状的候选基因。在蓝色和白色小麦文库中总共发现了126,792个差异表达基因,从这些差异表达基因中找到了40个在蓝色和非蓝色样品之间存在显著表达差异的基因,在这中间,有12个候选基因只在蓝色小麦中表达,它们都分布于不同的染色体上。其中,只有位于4D染色体上的两个F3'5'H基因（Traes4DL27C195FDE,Traes4DL5A3D8F519）与之前定位的结果匹配。并且,F3'5'H基因是调控蓝粒小麦中花青素含量最多的物质飞燕草色素产生的关键基因,这些结果都表明筛选到的F3'5'H基因应该就是蓝粒小麦的候选基因。在前人报道的结果中,紫粒与红粒小麦中转录因子是籽粒颜色的关键调控基因,本研究结论与之有所不同,蓝粒小麦的调控是受结构基因影响的。综上,本研究的结果为蓝粒小麦基因克隆和后续分子机制研究提供了有利的线索。
关键词: 蓝粒小麦 ；花青素合成途径 ；QTL定位 ；转录组测序 ；F3'5'H
被引量
5
摘要： 彩色小麦是指籽粒果种皮或糊粉层颜色与生产上常用小麦不同的小麦,有紫、黑、蓝、绿、红等颜色,是珍贵的种质资源。许多品系的彩粒小麦已被证实富含蛋白质、氨基酸、对人体有益的微量元素和抗氧化活性物质,且麸皮中含有大量的天然色素,具有很高的应用价值和开发前景。
本试验以山东农业大学自主培育的黑粒小麦的麸皮为材料,优化了麸皮中花色苷的提取工艺和AB-8型大孔树脂对花色苷的纯化工艺,应用超高效液相色谱配以串联质谱技术对麸皮中所含的花色苷进行了分离与鉴定,同时对花色苷的稳定性和抗氧化活性进行了研究,主要研究结果如下：
(1)黑粒小麦麸皮中花色苷提取工艺研究
采用酸化乙醇法溶剂提取黑粒小麦麸皮中的花色苷,确定了花色昔的最佳提取工艺条件为：最大吸收波长为525nm,pH为1.0,体积分数为40%的乙醇作提取剂,在料液比为1：20(g：mL),70℃条件下恒温浸提60min,提取两次提取效果最好,得率可达14.50%。
(2)AB-8型大孔树脂对花色苷的分离纯化
通过AB-8型大孔树脂对黑粒小麦麸皮中花色苷的静态吸附和解吸实验,优化了吸附和解吸的条件,并用高效液相色谱法对纯化后的色素进行了初步的分析。最佳吸附条件为：采用pH为1.0,吸光度值A为0.6的色素溶液进行吸附,室温,当26h吸附平衡后测得AB-8大孔树脂的最大吸附率为83%,选择70%pH为1.0的乙醇溶液7h达解吸平衡时,解吸率为85.53%。
麸皮色素粗提物通过大孔树脂柱纯化后色价E1％1cm=40.89,色价比粗提取物提高了9.127倍。高效液相色谱法对纯化后的色素进行了初步的分离鉴定,分离出四种主要成分,主要为花色苷类物质。
(3)花色苷成分的分离鉴定
应用超高效液相色谱配以串联质谱和二极管阵列检测技术,采用质谱全扫描、子离子扫描、母离子扫描对麸皮中花色苷进行了分离与鉴定。黑粒小麦麸皮中花色苷用50%酸化乙醇(乙醇：水：盐酸V/V=50：49：1)溶液超声波提取,SPE C18萃取柱净化处理,液相色谱分离,质谱鉴定。在黑粒彩色小麦麸皮中共鉴定出9种花色苷类化合物包括：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、牵牛花素-芦丁苷。其中,主要的花色苷为：飞燕草色素-芦丁苷(26.07%)、飞燕草素-己糖苷(24.20%)、矢车菊素-芦丁苷(20.49%)。
(4)花色苷稳定性研究
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,苯甲酸钠在低浓度(<0.1%)时对其基本无影响,在高浓度(>0.2%)时有一定的褪色作用,盐对其有一定的增色、稳定作用。
(5)麸皮中花色苷抗氧化功能的研究
实验以抗坏血酸作对照,采用总抗氧化能力、抗超氧阴离子自由基能力、抗活性氧能力3种体外抗氧化模型评价了麸皮中花色苷的抗氧化能力,结果表明,与Vc相比,麸皮中花色苷有较强的总抗氧化能力、抗超氧阴离子自由基能力和抗活性氧能力,其总抗氧化活力为83.689U/mL,为Vc的2.07倍；抗超氧阴离子自由基能力活力为2222.74U/L,是Vc的2.00倍；抗活性氧能力为4554.80U/mL,是Vc的1.50倍。
关键词: 黒粒小麦 ；花色苷 ；分离纯化 ；抗氧化功能
被引量
19
摘要： 彩粒小麦是指籽粒皮层或糊粉层颜色与生产上常见的白色小麦不同的小麦，有蓝、紫、黑、绿、红等颜色，是珍贵的小麦新品种。彩粒小麦已被证实富含天然色素、蛋白质、氨基酸、对人体有利的各种微量元素以及酚酸等抗氧化活性物质，具有特殊的生理调节和保健功能，应用价值和开发前景广阔。
本试验以山东农业大学自主培育的蓝、紫、黑三种彩粒小麦为原料，对其麸皮中的酚酸提取方法、分布和抗氧化活性进行了研究。主要研究结果如下：
（1）提取溶剂对麸皮抗氧化活性的影响
三种彩粒小麦麸皮采用80%甲醇提取后总酚含量和总抗氧化活性明显高于80%乙醇和80%酸化乙醇提取的结果。三种彩粒小麦麸皮采用80%酸化乙醇提取后总花青素含量和DPPH·清除能力明显高于80%甲醇和80%乙醇提取的结果。总体效果以80%甲醇为最佳。
（2）小麦麸皮中酚酸提取方法
不同水解方法对小麦麸皮中束缚型酚酸释放量的影响明显，酸-碱水解效果较差，碱-酸水解效果较好。最佳水解方法为：超声波辅助80%甲醇提取，首先采用2mol/L氢氧化钠溶液于室温下水解4h，然后用2mol/L盐酸溶液在85°C下水解1h，在此条件下束缚型酚酸总释放量达4719μg/g麸皮。
（3）彩粒小麦麸皮中酚酸的分布和抗氧化活性
酚酸在三种彩粒小麦麸皮中的分布不同，主要存在于外皮和粗麸中，由小麦外皮、粗麸到细麸，总酚含量、DPPH·清除能力和总抗氧化活性均呈现出递减的趋势；酚酸种类差异很小，彩粒小麦麸皮中的酚酸以束缚型为主，在束缚型酚酸中阿魏酸的含量最高。蓝麦麸皮的酚酸含量高于黑麦和紫麦；总酚含量与抗氧化活性显著相关（R2>0.85）。
（4）固态碱解对紫麦麸皮抗氧化活性的影响
固态碱解可提高紫麦40目麸皮的总酚含量及抗氧化活性，但对紫麦超微粉碎麸皮总酚含量及抗氧化活性有降低作用。随着碱浓度的增大，总酚含量及抗氧化活性呈升高趋势。碱解温度60°C对两种麸皮的总酚提取量和抗氧化活性增强有促进作用，碱解时间的延长对上述影响不明显。
关键词: 蓝粒小麦 ；紫粒小麦 ；黑粒小麦 ；酚酸 ；抗氧化活性
被引量
14
摘要： 该论文共分两大部分：一.蓝粒小麦蓝色糊粉层色素合成分析及其色素合成途径相关基因的克隆;该研究分析了蓝粒小麦糊粉层色素的成份,优化了从富含花色素苷和淀粉的蓝粒小麦胚乳中提取高质量总RNA的有效方法.利用RT-PCR技术,克隆了与蓝色糊粉层色素合成有关的三个重要结构基因查尔酮合成酶CHS基因和类黄铜3′、5′羟基化酶F3′5′H或类黄3′羟基化酶F3′H基因部分同源序列,并研究了它们的表达特性.利用玉米中调控色素合成的调控基因C1（MYB转录因子）和R/B基因家族的Lc(bHLH)为异源探针对其在蓝粒小麦中的同源基因进行了表达研究并对蓝58为材料构建的基因组文库进行筛选.二.编码小麦小Ras类GTP结合蛋白（Ran）基因的cDNA克隆及其表达特性分析.该文从磷饥饿的小麦根系cDNA文库中分离出一个编码小Ras类GTP结合蛋白（Ran）的全长cDNA克隆（Ta-Ranl）,试图研究它在磷饥饿状况下的表达特性.
关键词: 蓝粒小麦 ；糊粉层色素 ；基因组文库 ；FD-MS法分析 ；结合蛋白 ；cDNA克隆
被引量
1
摘要： 蓝粒小麦是从小麦与长穗偃麦草杂交后代中得到的一份特殊材料，属于4Ag(4D)代换系。由于糊粉层中能大量积累蓝色色素，致使种子呈深蓝色。该特性呈胚乳直感、显性遗传，并具有明显的剂量效应，是小麦细胞遗传学研究的理想形态学标记，也是小麦染色体工程研究中的重要基础材料。利用辐射诱变方法创制出的蓝粒小麦易位系为基因的物理定位及连锁关系研究提供了依据，并为定向创制小麦异源代换系提供工具材料。
我们对蓝粒小麦异代换系进行原位杂交分析，证实一对来自长穗偃麦草的染色体4Ag代换了普通小麦的4D染色体，发现外源染色体4Ag是一条重组染色体，其着丝点及近着丝点区为E组，而两臂的端部区域为St组，易位断点在短臂和长臂的二分之一处。利用重复序列pAs1和pSc119.2做探针，建立了蓝粒代换系的标准染色体核型，从而可以区分其全部21对染色体中的17对，在外源染色体4Ag短臂近着丝点区有一强烈的pAs1杂交带，是区别4AgS和4AgL的理想标记。通过对不同颜色的小麦—长穗偃麦草易位系进行基因组原位杂交，发现控制蓝色胚乳性状的基因位于外源染色体4Ag的长臂上，距离着丝点0.71-0.80的区段间，来源于St基因组。对147个初选蓝粒小麦品系进行GISH和FISH分析之后，筛选出32个真实的蓝粒小麦易位系，建立了1B、2D、3A、4A、5B、6B、6D和7A等8条小麦染色体的蓝粒标记。
通过玻璃针显微分离的方法，成功地从蓝粒小麦根尖细胞中期分裂相中分离出单条4Ag染色体。经Sau3A接头介导的PCR方法对其进行了体外扩增，得到了一系列0.2-2kb的DNA片段。利用Southern杂交证明了体外扩增产物与蓝粒小麦基因组的同源性，并建立了4Ag染色体的微克隆文库。
利用已准确鉴定出的蓝粒小麦易位系进行有益的育种探索，例如采用山羊草属特有的杀配子效应基因诱导长穗偃麦草4Ag染色体片段(携带蓝粒基因)与小麦的染色体之间发生新的易位，以期得到大量携带蓝粒标记的小片段易位系;并将蓝粒易位系与二倍体沙融山羊草进行杂交，希望获得稳定的小麦异代换系。
关键词: 小麦 ；长穗偃麦草 ；蓝粒易位 ；原位杂交 ；物理定位 ；异源代换
被引量
1
摘要： 彩粒小麦是指籽粒果种皮或糊粉层颜色与生产上常用小麦不同的小麦,现已经报道的有紫粒、黑粒、蓝粒、紫蓝粒、绿粒小麦等。许多品系(种)的彩粒小麦被证实富含蛋白质、氨基酸和对人体有益的微量元素或矿物质,具有较好的加工品质,且籽粒中含有大量天然色素,主要为花青素类色素,应用价值和开发潜力很高。本文以我校孙兰珍教授选育的17个红、黑粒小麦品系和山东昌邑提供的绿粒小麦为材料,通过全麦粉营养成分分析,筛选出具有营养特色的品系。以筛选出的彩粒小麦品系为材料,分析其面粉加工品质,根据其加工品质,进行彩粒小麦粉产品开发与品质评价;以彩粒小麦麸皮为材料进行天然色素的提取、结构、理化性质和抗氧化能力等研究,为彩粒小麦麸皮色素的开发利用提供依据。该研究结果对拓宽彩粒小麦的开发利用途径,提高彩粒小麦麸皮的附加值,促进彩粒小麦功能性食品天然化等具有重要理论意义和实践价值。主要研究结果如下:
1.18个品系彩粒小麦全麦粉的各种营养成分分析及评价
以济麦19为对照,对12个红粒、5个黑粒、1个绿粒全麦粉的淀粉、脂肪、纤维素、蛋白质、17种氨基酸、11种矿物质、B族维生素等营养成分进行了较系统地分析,其结果表明,彩粒小麦具有低淀粉、低脂肪、高蛋白质、高氨基酸、高矿物质、高维生素含量的特点。利用含量比较、差异显著性分析等方法,从营养角度筛选出了5个各具营养特色的品系(绿麦、红6、红5、D4红、黑3)。绿麦的纤维素、蛋白质含量是所有彩麦中最高的。红粒小麦中,红6的各种氨基酸、矿物质、B族维生素含量最高;红5硒含量最高;D4红淀粉含量最高。黑粒小麦中,黑3的各种氨基酸、蛋白质、矿物质、B族维生素含量最高,其它黑粒小麦品系营养特色不突出。相关性分析表明,这5个彩麦品系的蛋白质含量、氨基酸总含量、矿物质总含量两两之间呈极显著正相关(p<0.01),并都与淀粉含量成极显著负相关(p<0.01)。说明彩麦的营养差异主要是淀粉、蛋白质、氨基酸、矿物质之间含量的差异,从而使该彩粒小麦具有了低淀粉、高蛋白质、高氨基酸、高矿物质等高营养品质。
2.彩粒小麦面粉面包品质评价及其与RVA值的相关性分析
根据5个彩粒小麦面粉RVA值的分析预测,绿麦制作的面包品质最好,D4红次之,二者优于济麦19,红5较差,黑3更差,红6最差。相关性分析显示,5个彩粒小麦粉RVA各值间存在极显著或显著相关性,可以相互参照预测加工产品品质,提高预测准确性。面包感官评分结果与彩粒小麦粉RVA值分析、预测结果一致,说明可以根据彩粒小麦粉RVA值对其面包感官品质进行准确预测。面包质构评价结果与感官评价结果一致,说明可以采用质构特性值评价面包加工品质,以避免感官评价的主观性。彩粒小麦粉面包质构品质与RVA值呈极显著或显著相关性,说明彩粒小麦粉RVA黏度也可以准确预测面包的质构品质。
3.彩粒小麦麸皮色素提取工艺研究
采用酸化乙醇法提取红5、绿麦麸皮中色素,确定了色素提取工艺条件:色素最大吸收波长都在530nm左右,最佳提取pH为1.0、提取温度60℃、提取时间1h。最佳酸化乙醇浓度红5为50%,绿麦为40%。最佳料液比红5为1:20,绿麦为1:15。得率红5为13.62%,绿麦为15.07%。二者差异不大,推测所提取的两种粒色小麦色素性质类似。
4.色素结构推测
利用紫外-可见光谱法、薄板层析法等研究了绿粒小麦麸皮色素的光谱学特性、结构特性,确定了该色素为黄酮类花色苷化合物,在3位羟基上形成糖苷,4位上没有苯基或甲氧基,5位上有取代基,具有4′位羟基,含有3种色素成分,推断是天竺葵色素、芍药色素、锦葵色素。
5.色素稳定性研究
绿粒小麦麸皮色素的稳定性显示,该色素为水溶性色素。随pH值的改变,色素的λmax基本不变,而峰高明显下降直至消失。色素溶液色调随pH值改变而变化,呈现pH1(紫红)→pH 3(粉红)→pH 5(浅黄)→pH 7(浅灰色)→pH9(绿色)→pH11(灰绿色)的趋势,并呈可逆性。该色素不耐80℃以上高温,在20～60℃吸光度值和色泽变化不大。该色素对光不稳定,日光直射3d明显褪色,色素损失60%以上;避光贮存60d时保留率达89.2%,而室内自然光下仅为61.2%。金属离子对该色素有增色作用,由弱到强依次为Fe3+、Al3+、Ca2+、Zn2+、Sn2+、Cu2+、Mg2+、Mn2+、K+,色素颜色逐渐加深,但加入Sn2+、Al3+、Fe3+后色素溶液有沉淀出现,影响该色素在食品中的应用。茶多酚对该色素有很强的增色作用,Vc、H2O2、蔗糖、柠檬酸对其有褪色作用,Na2HSO4对其有较强褪色作用。食盐对其有增色、稳定作用,3.0%食盐量增色作用稍高于1.0%食盐量。山梨酸钾、苯甲酸钠对其有明显的增色作用,0.1%浓度增色作用高于0.2%浓度。
6.色素抗氧化功能的研究
绿粒小麦麸皮色素抗氧化试验结果显示,该色素对猪油有较好的抑制氧化作用,其中0.05mg/ml抑制氧化作用最强。比Vc具有更高的总抗氧化能力、抗超氧阴离子自由基能力、抗活性氧能力、清除DPPH·能力。其总抗氧化活力为51.060U/mL,是Vc的1.732倍;抗超氧阴离子自由基活力单位为79525.862U/L,比Vc高2.373%;抗活性氧活力单位为3776.31U/mL,是Vc的1.241倍;浓度越高清除DPPH·能力越强,色素浓度高于0.05mg/mL时比0.1mg/mLVE具有更高的清除效果,但只有5mg/mL色素浓度清除效果高于0.1mg/mLVc;与Vc协同清除DPPH·能力明显增强,当色素液浓度大于0.1mg/mL时,协同清除能力超过0.1mL 0.1mg/mL Vc。样本方差显示0.05mg/mL色素液与Vc的协同效果提高最大,生产中可以选择0.05mL 0.05mg/mL色素液与0.05mL0.1mg/mLVc进行协同清除DPPH·。
关键词: 彩粒小麦 ；营养加工品质 ；色素提取 ；色素性质 ；抗氧化功能
被引量
36