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。     

花生籽仁蔗糖含量近红外模型构建及在高糖品种培育中的应用

含糖量是决定和影响花生食用品质和加工特性的重要指标,蔗糖含量占成熟花生籽仁总糖量的90%以上,建立蔗糖含量的高效检测技术,有助于加快高蔗糖甜味食用型花生品种培育进程。本研究利用蔗糖含量差异显著的185份花生材料,利用近红外仪(波长范围1100~2500 nm),配合小样品杯,扫描和采集自然干燥籽仁的近红外光谱,采用液相色谱(HPLC)结合标准曲线法测定试验材料的蔗糖含量,利用偏最小二乘法(partial least squares,PLS)构建了花生籽仁蔗糖含量的近红外定标模型,模型的决定系数R2=0.962,均方差为0.383。利用20份材料对模型进行外部验证,预测值和化学值的决定系数达0.947,表明该模型可较好地预测蔗糖含量,可以高效地测定杂交早期世代的单株花生蔗糖含量。利用该模型在“吉花02-1-4×中花26”杂交后代中发掘出6份含糖量7%以上、油酸78%以上、含油量48%以下,且农艺性状优良的食用花生新品系。     

镉胁迫对花生生理特性、产量和品质的影响

选用高油花生品种豫花15和高蛋白品种XB023,研究了土壤不同浓度镉胁迫对花生生理特性和产量品质的影响。结果表明, 轻、中度镉胁迫(1.0 mg kg^–1和2.5 mg kg^–1)促进花生营养生长,重、高度镉胁迫(7.5 mg kg^–1和15.0 mg kg^–1)抑制营养生长;轻、中度镉胁迫增加XB023的叶绿素含量,重、高度镉胁迫降低两品种叶片叶绿素含量和净光合速率。镉胁迫降低了两品种荚果和籽仁产量,豫花15在中度镉胁迫(2.5 mg kg^–1)下产量即开始明显降低,而XB023在重度镉胁迫(7.5 mg kg^–1)时产量才开始显著下降。镉胁迫对花生不同品质类型品种的影响不同,镉胁迫增加了豫花15的籽仁可溶性总糖含量,降低了脂肪、蛋白质含量及油酸/亚油酸(O/L)比值;降低了XB023籽仁中可溶性糖含量、脂肪含量及O/L比值,轻、中度镉胁迫可增加籽仁蛋白质含量及赖氨酸和苏氨酸等氨基酸组分。镉胁迫导致花生体内镉含量增加,豫花15植株内镉含量高于XB023,但籽仁中镉含量小于XB023。     

花生不同品种植株重金属As和Hg的富集与转运规律

在大田生产条件下,以8个主栽花生品种为试材对花生植株不同器官中重金属As和Hg元素的吸收、富集与转运规律进行了研究。结果表明,供试的花生品种植株根系、茎叶中As和Hg含量存在显著性差异,籽仁中As含量和果壳中Hg含量存在显著性差异,而果壳中As和籽仁中Hg含量差异不显著。花生植株根系As含量最高,其次为茎叶和果壳,籽仁中的含量最低;花生植株根系Hg含量最高,其次为果壳和茎叶,籽仁中的含量最低。不同花生品种植株根系、茎叶、籽仁和果壳中As和Hg的富集量均存在显著性差异,植株中的As和Hg主要富集于茎叶中,其次为果壳,根系和籽仁中富集量较低。不同花生品种茎叶和籽仁中的As转运量系数差异显著,果壳中的差异不显著;花生根系吸收的As转运到茎叶中最多,其次为果壳中,转运到籽仁中最少。不同花生品种茎叶、籽仁和果壳中的Hg转运量系数均呈现显著性差异,花生根系吸收的Hg主要转运到植株茎叶中,籽仁和果壳中很少。花生对As和Hg的富集量和转运能力差异是造成花生籽仁含量高低的主要原因。     

花生‘福花4号’产量与籽仁营养成分积累过程研究

以福花4号为材料,采用国家有关检测标准,研究花生鲜果产量、花生群体与品质相关的主要营养成分积累过程。结果表明,花生鲜果产量增长,水分逐渐下降。成熟期（下针65天）鲜果籽仁粗脂肪含量为15.1%,其中,C18:1n9c占45.8%,C18:2n6c占31.4%,C16:0占13.0%,三者占粗脂肪含量的90.2%。粗脂肪含量增长曲线呈抛物线,脂肪酸组成积累过程有3种类型,成熟时O/L值最高值达1.46。籽仁蛋白质积累呈波浪型,氨基酸总量的变化趋势与蛋白质一致,峰值都出现在下针35天左右。成熟期蛋白质含量为8.85 g/100 g;氨基酸含量为7.46%;检测出17种氨基酸,谷氨酸含量最高,氨基酸变化曲线有3种类型。蔗糖、还原糖、总糖含量曲线均随花生干物质的积累过程呈由高到低后再回升的趋势。成熟期的蔗糖、还原糖、总糖含量分别为2.2 g/100 g、0.1 g/100 g和2.42 g/100 g。本试验结果得出,‘福花4号’鲜果产量与群体品质有关的主要营养成分含量在花生成熟期达最高或次高值,若要获得高产花生的鲜果产量和良好的品质应待花生成熟时采收。     

不同品种向日葵种子含油量和亚油酸含量的比较

收集19个品种的向日葵,测定了不同品种向日葵种子千粒重和出仁率,采用超声波提取法从向日葵籽仁中提取籽油并计算其含量,用超高效液相色谱法测定籽油中亚油酸含量.结果表明:所测19份向日葵的籽仁含油量在36.89％～56.69％之间,向日葵籽油中主要不饱和脂肪酸亚油酸含量在39.95％ ～ 66.49％之间.通过比较,初步筛选出2份高油高品质的向日葵品种,分别是食用向日葵青花和2份不同产地的油用向日葵T 562(美国)及T562(甘肃).     

菜用大豆食用品质关键组分及其积累动态研究

选用30个菜用大豆品种(系),测定其食用品质与籽粒的化学组分,分析二者的相关性;再选其中3个可溶性糖含量不同的品种(系)测定食用品质组分,并采用主成分分析方法探讨每个组分的作用,研究其积累动态。结果表明,蔗糖、果糖+葡萄糖、蜜三糖、水苏糖、蛋白质、游离氨基酸和脂肪对菜用大豆食用品质的总贡献率为67.8%;其中蔗糖含量与菜用大豆食用品质呈极显著正相关(0.864**),蛋白质含量与菜用大豆食用品质评分呈显著负相关(–0.439*)。鲜食期不同菜用大豆品种籽粒中蜜三糖和水苏糖的平均含量仅有成熟期的7.4%和12.4%,对菜用大豆食用品质影响有限。菜用大豆的鲜食期一般在开花后42 d,可维持一周左右。此期蔗糖含量最高,蛋白质含量比成熟期低3%左右,氨基酸含量明显高于成熟期,而蜜三糖、水苏糖含量最低,果糖+葡萄糖居中,食用品质最佳;鲜食期过后,籽粒中蔗糖和单糖含量降低,脂肪与蛋白质积累增加,蜜三糖和水苏糖含量显著增高,导致食用品质下降。     

不同高油花生品种(系)油分积累特性的模拟研究

为了准确了解油用型花生籽仁油分积累特性, 筛选适合描述花生籽仁油分累积特性的生长模型, 以6个高油花生品种(系)为材料, 用Richards、Logistic和Gompertz方程拟合了花生籽仁油分累积特征曲线。研究结果表明, Richards方程能够较好地拟合不同花生品种(系)的油分累积特性, 其拟合度优于Logistic和Gompertz方程。不同花生品种(系)间油分累积特性的比较研究结果表明, 籽仁脂肪含量的变化过程基本可以划分为初始积累、快速积累和稳定积累3个阶段, 油分积累主要集中在前2个阶段。提高含油量有提高油分积累速率和延长油分积累持续时间2策略。提高籽仁油分最大积累速率、初始积累阶段油分积累量和快速积累阶段油分积累量是增加籽仁含油量的关键。     

氮素供应水平对小粒型花生氮素代谢及相关酶活性的影响

花生籽仁蛋白质含量较高,研究不同品种花生各器官中氮代谢酶活性的差异及与籽仁蛋白质含量间的关系,可为花生优质高产提供依据.在大田高产条件下研究了氮素水平对小粒型花生各器官中可溶性蛋白质、游离氨基酸含量及氮代谢相关酶活性的影响,结果表明,适当提高氮素水平既能增加花生各器官中可溶性蛋白质和游离氨基酸的含量,又能提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶等氮素同化酶的活性,使其达到同步增加;氮素水平过高虽能提高硝酸还原酶和籽仁蛋白质含量,但谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶的活性下降;N素施肥水平不改变花生植株各器官中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的变化趋势,但适量施N(B2、B3处理)使花生各营养器官中NR、GS活性提高;氮素水平对花生各叶片和籽仁中GDH活性的高低影响较大,但对茎和根中活性大小的影响则较小.     

烯效唑对花生产量品质影响的研究

以‘花育19’和‘花育23’为试验材料,在花生盛花期叶片喷施烯效唑,研究其对花生产量和品质的影响。结果表明：烯效唑可延缓主茎高的增长,增加主茎直径,烯效唑浓度越大,植株表现越矮壮,以160 mg/L处理矮壮效果最明显;可促进根生长,增加单株根干重和单株果干重,提高根冠比和经济系数,2个品种处理区比对照区的根冠比、经济系数提高了0.8904~1.2015、46.57%~53.46%,产量增加18.09%~69.10%,处理区籽仁粗脂肪含量、蛋白质含量、可溶性糖含量均比对照增加。试验表明：花生盛花期叶片喷施适宜浓度的烯效唑,对花生产量和品质有一定的促进作用。     

基于HPLC-RID的花生籽仁可溶性糖含量检测方法的建立

Edible peanut is one of the important directions of peanut breeding in China and even in the world. However, the lack of efficient detection method of soluble sugar content related to edible quality in peanut kernel limits the progress of edible peanut breeding. In this study, a method of extracting soluble sugar from peanut kernel by 80% ethanol and water bath was established. The method simplified the pre-treatment steps of samples and speeded up the extraction progress compared with the GB method. The accuracy and repeatability tests showed that this method had high repeatability accuracy and effectiveness. Then, the samples extracted by this method and GB method were both tested by HPLC-RID, it was found that the soluble sugar in mature peanut kernel was mainly sucrose, with little glucose and fructose in 20 peanut varieties. There were no significant differences between these two methods. The results of 20 peanut varieties using the method and GB method showed that the sucrose content ranged from 16.19 mg g^-1 to 83.81 mg g^-1, 15.60 mg g^-1 to 81.38 mg g^-1, and with an average of 30.41 mg g^-1, 30.20 mg g^-1. In summary, the results not only further verified the practicability of the method established in this study, but also showed that there was a huge difference in the sucrose content between these peanut varieties.     

花生籽仁蔗糖含量近红外模型构建及在高糖品种培育中的应用

Sugar content is an important factor affecting the flavor and processing characteristics of peanut (Arachis hypogaea L.) kernel and the sucrose content accounts for more than 90% of the total sugar content in peanut kernel. High-efficiency detection approach for sucrose content is crucial in developing high sucrose peanut varieties. In this study, 185 peanut genotypes with diversified sucrose contents were scanned in wave length of 1100-2500 nm for constructing a near-infrared spectrum of naturally dried seeds. The sucrose contents were determined by high performance liquid chromatography (HPLC) combined with standard curve method. A near-infrared calibration model of peanut seed sucrose content was established by partial least square method (PLS). For sucrose content, the coefficient of determinations (R²) was 0.962 with mean square deviation of 0.383. The coefficient of correlation between the predicted values and chemically tested value were 0.947 in 20 external samples, indicating that the model could predict sucrose content of peanut kernel. Six new sweet peanut lines with sucrose content over 7%, oleic acid over 78%, oil content less than 48% and desirable agronomic characters were selected among the hybrid progenies of “Jihua 02-1-4 × Zhonghua 26”.     

食用甘薯品种选育及系谱分析

为了探索食用甘薯品种的选育方法,加快优良食用甘薯品种的选育进程。本研究对2001—2020年育成的22个食用型甘薯品种主要性状和亲本系谱进行了分析。结果表明：22个食用甘薯品种的平均鲜薯产量32689.0 kg/hm²,平均干物率28.1%。其中12个苏薯系列红心食用甘薯品种的平均胡萝卜素含量4.77 mg/100g鲜薯,10个宁紫薯系列紫心食用甘薯品种的平均花青素含量24.49 mg/100g鲜薯。系谱分析表明：苏薯系列红心食用甘薯品种基因源主要来自于美国品种,其中大多数品种都具有‘南瑞苕’血统,宁紫薯系列紫心甘薯品种基因源主要来自于日本品种,同时种质创新和桥梁亲本的应用也对紫心甘薯品种选育起到重要作用。外引资源和创新种质都是食用甘薯育种不可或缺的亲本来源,定向配组杂交是选育优良食用甘薯品种的主要方法。     

不同抗性花生品种接种疮痂病菌后其生理特性及产量的变化

为了研究不同抗性花生品种对疮痂病的抗性差异,在田间试验条件下,采用喷雾法研究抗病品种‘贺油13’、感病品种‘泉花10号’接种疮痂病菌后其叶片生理特性及产量的变化。结果表明：可溶性糖含量在接种后呈先升高后降低的趋势,抗病品种其可溶性糖含量均高于其对照,而感病品种与其对照相比均有所下降,说明花生叶片中可溶性糖含量与植株抗病性有一定的相关性。抗感花生品种接菌后叶片可溶性蛋白质含量均高于其对照,但感病品种比抗病品种的峰值出现的要早,表明感病品种对病菌的侵染较敏感,品种的抗病性与对病菌侵染的反应呈负相关。接菌后抗感品种叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈先升高后降低的变化趋势,与其相应的对照相比,抗病品种比感病品种降低的幅度相对较小;花生叶片过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性随生育进程的推进整体呈现先下降后升高再降低的变化趋势,其相应的对照相比,接种后抗病品种的CAT和POD活性表现相对较高,由此说明保护酶在花生对疮痂病的抗性机制中起了重要作用。接种后2个品种叶片丙二醛(MDA)含量有所增加,表明其质膜受到不同程度的伤害。产量结果研究表明,接菌后抗、感品种均有所减产,但感病品种‘泉花10号’减产幅度较大。     

不同花生品种抗旱性鉴定及抗旱指标评价

本研究旨在筛选出抗旱性强的花生品种,为开展花生抗旱品种选育和抗旱基因的功能验证提供研究基础。在干旱胁迫及对照处理下,通过对13份花生品种生理指标和表型的测定和分析,筛选抗旱指标,鉴定品种抗旱性。结果表明,各指标间均存在不同程度的相关性,相关系数在0.070~0.683之间;13个花生品种的CDC值和D值整体趋势一致;主成分分析表明,总生物量、可溶性糖等6个公因子可反映花生抗旱性89.97%的原始数据信息量;聚类分析在阈值为5时,把13个品种分为4个类群（较强抗旱、中等抗旱、敏感和高感品种）,其中L147和L149具有较强抗旱能力。试验结果表明,总生物量、相对含水量、POD、可溶性糖可作为花生抗旱性快速鉴定指标。筛选出抗旱性较强的品种为L186、L147、L221和L149。     

国内不同地区花生品种主要农艺性状的比较

为明确不同地区花生品种主要性状差异以及为引种工作提供依据,根据花生品种区域试验结果,对国内审(鉴)定的688个花生品种进行育种方法、主要农艺性状和产量性状分析。结果表明,审(鉴)定品种中有85.3%的品种由杂交选育而成,其中,单交占75.1%,单交是国内花生品种选育的主要杂交方式。不同省份品种在产量和主要农艺性状上存在显著差异,株高、侧枝长、单株分枝数、单株果枝数极差分别为17.2 cm、18.1 cm、2.7个和2.2个;百果重、百仁重和出仁率极差分别为41.46 g、18.36 g和8.46%;果仁脂肪含量和蛋白质含量极差为4.08%和3.77%;产量极差1107.45 kg/hm2。南方花生区品种单株分枝数和果枝数较少,黄河流域花生区品种百果重和百仁重较高,长江流域花生区品种脂肪含量较高,南方花生区品种蛋白质含量较高。     

水分胁迫对花生种子萌发过程中贮藏物质降解的影响

为明确花生种子萌发过程中水分胁迫对种子主要储藏物质含量变化的影响,采用不同浓度的PEG渗透溶液,进行不同品种发芽出苗阶段的水分胁迫试验。结果表明,花生种子萌发出苗过程中,随萌发时间延长,可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉含量均表现逐渐降低的趋势,且随胁迫浓度的增加其含量逐渐提高,胁迫处理均高于无胁迫处理。脂肪虽是花生的主要储藏物质,但在水分胁迫条件下,其变幅很小甚至有的品种略有升高。花生萌发出苗过程中水分胁迫,致使种子中可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉和脂肪等主要贮藏物质降解速度和强度降低,影响萌发出苗。