不同种皮颜色花生品种花青素合成相关基因的克隆及序列差异分析

花生品种种皮颜色相当丰富,种皮颜色的着色深浅与种皮花青素积累的多少有直接关系。为了探讨花生种皮颜色差异形成的分子基础,本研究采用RACE方法,首次克隆4种不同颜色花生品种花青素合成相关基因的全长,并比较全长c DNA序列的差异。结果表明:除苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)外,查耳酮合成酶基因(CHS)、查耳酮异构酶基因(CHI)、二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)、类黄酮-3’羟化酶基因(F3′H)、花色苷合成酶基因(ANS)、类黄酮3-O-糖基转移酶基因(3GT)等6个花青素合成相关基因的序列在4个花生品种中均存在氨基酸替换的现象。其中CHS,CHI,DFR,F3′H,ANS和3GT基因在4个不同种皮颜色花生品种中分别存在8,1,1,12,1和9个氨基酸位点的差异,且这些差异位点均未发生在保守位点。以上基因的结构差异是否与花生种皮颜色差异相关还有待进一步探讨。      

花生花青素合成相关基因的表达与种皮颜色关系

为了探讨花青素合成相关基因表达与种皮颜色的关系,本文采用HPLC和实时荧光定量PCR技术,分析4种不同种皮颜色的花生品种种皮花青素的种类和含量,以及花青素合成相关基因在4个品种5个荚果发育关键时期的差异表达。结果表明:花生种皮的花青素主要由飞燕草色素、矢车菊色素和天竺葵色素等三种色素组成;花生种皮的外观颜色和深浅主要由飞燕草色素和矢车菊色素含量决定,飞燕草色素和矢车菊色素含量越高,种皮颜色越深。花青素合成相关基因主要在种子充实期(开花后约40~50d)上调表达。花生种皮颜色的深浅与查耳酮合成酶基因(CHS)、查耳酮异构酶基因(CHI)、二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)、类黄酮-3'羟化酶基因(F3'H)和花色苷合成酶基因(ANS)等基因在种子充实期高表达显著相关。上述5个基因表达量愈高,种皮颜色愈深。     

花生种皮颜色及花青素含量的遗传分析

本研究以山花15号×中花12号为杂交组合,自F2经单粒传法(Single-seed descent, SSD)多代自交后获得由302个家系组成的F9代重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)群体为研究对象,采用紫光扫描仪对亲本及RIL群体花生种皮颜色进行扫描,采用万深SC-G自动考种分析系统对种皮颜色的RGB值进行量化评价,并对RIL群体进行花青素含量测定,用G3DH软件构建RGB值和花青素的遗传模型,进行种皮颜色遗传分析。结果表明,种皮三原色G值和B值的最适模型均为3对主基因控制的加性—上位性遗传模型,主基因遗传率分别为97.61%和96.46%;R值的最适模型为2对主基因控制具有加性—上位性遗传模型,主基因遗传率为95.06%;花青素含量的最适模型为2对主基因控制的加性—上位性遗传模型,主基因遗传率为96.48%。     

大豆Glyma.18G261700基因生物学分析及功能初探

MYB是参与花青素合成的重要调控基因，数量众多且功能多样。为分析大豆中与花生黑色种皮调控基因AhTc1(MYB家族)同源基因的功能，本研究根据AhTc1基因序列信息，同源克隆大豆MYB家族基因Glyma.18G261700,对其进行生物信息学分析，并检测不同种皮颜色大豆苗期不同部位花青素和基因表达量。结果显示：Glyma.18G261700全长1 572 bp,编码189个氨基酸，属于R2R3型MYB。AhTc1编码的蛋白为疏水性蛋白，而Glyma.18G261700与之不同，编码的蛋白为亲水性蛋白。三级结构中Glyma.18G261700与AhTc1尾部有所区别，在调控种皮颜色中可能具有不同功能。不同种皮颜色大豆幼苗根部花青素含量较低，而Glyma.18G261700基因的表达量较高，表明在大豆幼苗期该基因的大量表达可能抑制根部花青素的合成，但对种皮颜色的调控还需进一步探索。     

花生深紫色种皮颜色基因的遗传分析及SSR标记

本文以种皮呈深紫色的花生品种“珍珠黑”和粉红色品种“粤油13”的杂交后代F1-F3群体为材料，通过遗传分析和SSR分子标记探讨花生种皮颜色基因的遗传连锁规律，结果表明，花生深紫色种皮颜色受一对不完全显性主效基因控制，该基因与SSR标记“PM93/630-600”连锁，连锁距离为5.4 cM。     

不同颜色花生种皮色素提取工艺研究

为研究不同颜色花生种皮色素提取工艺,以铜仁珍珠花生(粉红色花生种皮)和紫魁花生(紫黑色花生种皮)种皮为原料,分别研究溶剂提取法中各因素对色素得率的影响,并采用响应面试验优化工艺条件。结果表明,铜仁珍珠花生种皮色素最佳提取工艺为:乙醇浓度50%、提取温度71℃、提取时间70min、料液比1∶62g/mL,在此提取条件下色素得率为3.19%;紫魁花生种皮色素最佳提取工艺为:乙醇浓度40%、萃取温度72℃、萃取时间85min、料液比1∶54g/mL,在此提取条件下色素得率为4.18%。紫黑色花生种皮和粉红色花生种皮色素提取工艺条件有一定差异,且紫黑花生种皮色素含量较粉红色花生种皮色素高。     

影响不同种皮颜色小麦种子休眠的生理原因

为了解小麦种皮颜色和休眠性的关系,分别选取红皮和白皮小麦品种各15个,测定其种皮颜色和休眠水平,对影响不同种皮颜色小麦种子休眠差异的生理原因进行分析。结果表明,基于数码相机图片提取的RGB数值推导出的指标色调(H)、饱和度(S)和强度(I)均可反映小麦种皮颜色的深浅度。R、H、S和I值与种子休眠性呈显著负相关,R/(R+G+B)与籽粒休眠性呈显著正相关,即籽粒种皮颜色越深,其休眠性越强(P<0.05)。红皮与白皮品种中均存在休眠差异性显著的材料。选取白皮小麦敏感性品种华成麦1688(W1)和抗性品种安农0711(W15)及红皮小麦敏感性品种白湖麦1号(R1)和抗性品种扬麦27(R15),进行生理性状分析发现,在种子萌发过程中,敏感性品种W1和R1的种子吸水率、含水量及α-淀粉酶、β-淀粉酶和酸性磷酸酶活性高;同时种子内部可溶性糖含量和蛋白质含量高;赤霉素(GA₃)含量逐渐上升,而脱落酸(ABA)含量逐渐下降。反之,抗性品种W15和R15种子的淀粉酶活性及可溶性糖、可溶性蛋白和GA₃含量在休眠解除过程中低,ABA含量高。相同敏感性材料中,...     

花生红衣研究进展

花生是我国的优势种植作物,产量位居世界首位,但是缺少深度开发,花生红衣的利用率低下。花生红衣是重要粮油作物花生(Arachis hypogaea.L)的种皮,同时也是一味传统中药。花生红衣中的化学成分主要是原花青素,根据成分的聚合度进行分类。原花青素具有很强的生物活性,如抗氧化、降血脂、降血糖和抗过敏等,又具食源性和低毒性的特点,因此在食品和药品领域有巨大的应用前景和实用价值。本文对花生生产的基本情况、花生红衣的化学成分、生物活性和应用前景进行了详细综述。     

花生的风味品质

风味品质是食用花生及其制品的物理及化学特性的总括,它直接影响着消费者的利益和产品的销路。 颜色 新鲜花生种籽的颜色主要与种皮和油分有关。丹宁和儿茶酚类化合物与种皮颜色也有一定关系。Pattee和Purcell等1967年发现,花生油中主要的类胡萝卜素是β—胡萝卜素和叶黄素。在未成熟籽仁中这些色素的浓度最高,每升油中约含60毫微克β—胡萝卜素和138毫微克叶黄素。研究证明类胡萝卜素浓度随花生成熟度提高而减低,从成熟花生种籽提取的花生油,其类胡萝卜素的含量每升小于1.0毫微克。     

黑花生种皮花色苷组成成分的UPLC/Q-TOF分析研究

应用UPLC/Q-TOF技术对黑花生种皮中的花色苷进行分离鉴定。黑花生种皮花色苷用90%甲醇水溶液(含0.5%甲酸)超声波提取,SPE C18柱净化,Q-TOF全扫描和MS/MS扫描鉴定花色苷的种类。结果表明,黑花生种皮颜色主要由矢车菊素—接骨木二糖苷、飞燕草色素—己糖苷等7种花色苷组成。本研究结果对于揭示黑花生种皮花色苷生物活性的物质基础和作用机制有重要意义,同时为开发富含花色苷的花生品种,提高花生的营养品质和保健功能提供理论依据。     

利用远缘杂交培育半匍匐密枝型高产花生新品系

花生是我国重要的油料作物。为将野生花生的优异基因导入栽培花生，采用远缘杂交方法，将黑花生（A. hypogaea L.）与野生花生A. monticola 进行杂交，获得一个高产株系。该株系平均单株产量为普通花生的4倍，株型由亲本黑花生的直立、疏枝型转变为半匍匐、密枝型。另外，该株系生育期稍长，花量大，花色深，荚果数量多，单枝有效结果范围大约20～25cm。不同株系间荚果果型差异明显，大部分株系果型与黑花生相似。种皮颜色由粉到紫各不相同。种子大小差异明显。研究认为利用半匍匐密枝株型培育高产花生品系（种）是可行的。     

大豆杂种后代的子粒性状遗传

本文应用不同花色、粒形、粒重和脐色的48个品种配制成24个杂交组合,研究其后代子粒性状的遗传特征。结果表明,近圆形×椭圆形,其F_1代为椭圆形,粒形指数和百粒重略高于中亲值;双亲花色相同而脐色不同的组合,无色脐×褐脐(或无色脐),F_1代均为无色脐,无色脐为显性,褐脐为隐性,其F_2代无色脐和褐脐的分离比例为3:1;双亲花色不同而种脐均无色的组合,F_1代为无色脐或蓝脐,蓝脐主要是白花亲本携带R基因所致,其F_2代蓝脐与无色脐的分离比例为9:7。种皮光泽度不同的品种杂交,F_1代种皮光泽度介于双亲中间,无显隐性之分。     

种衣剂类型对花生种子萌发和幼苗生长的影响

采用室内培养试验,选用不同浓度壳聚糖和不同种类的微量元素（铁、锌、铜、锰）,对花生种子进行包衣处理,明确不同浓度壳聚糖和微量元素种类对花生种子发芽势、发芽率、幼苗生物量、根与子叶残留物质量的影响。结果表明,壳聚糖浓度对花生种子的发芽势和发芽率有影响,其浓度过高过低均降低种子发芽率和发芽势。微量元素对花生种子的发芽率、发芽势和幼苗生物量积累均为促进作用,且效果明显。     

不同产区烟叶表面颜色光谱分析

为揭示不同产区烤烟表面颜色的光谱特性及差异,采用Color＆quot;Eye 7000A分光光谱仪测定国内不同产区C3 F等级烟叶表面颜色的光谱。结果表明：不同产区烟叶表面颜色的平均反射光谱呈现相似的曲线形态,在可见光波长范围内,随着波长的增加,反射率逐渐增大,没有高峰和低峰;不同产区烟叶表面颜色在6个颜色波段的反射比率均表现为红色波段最高,其次是橙色波段、绿色波段、黄色波段、蓝色波段,紫色波段最低;不同产区烟叶表面颜色光谱差异的重要信息区主要集中在绿色波段（490～560 nm）和红色波段（630～700 nm）。     

花生AhMYB113异位表达促进烟草花青素积累

为进一步探索MYB转录因子在花生花青素积累过程中的调控机理,以花生常规品种鲁花11（绿色叶片）和紫色叶片花生种质056杂交后代为材料,基于绿色和紫色杂交群体数字基因表达谱克隆了AhMYB113基因,利用生物信息学手段进行保守结构域、系统进化树等分析,通过实时荧光定量PCR技术检测在花生中的表达模式,在转基因烟草中进行功能鉴定。结果表明,花生AhMYB113基因的开放阅读框全长864 bp,编码287个氨基酸残基;编码蛋白的N端包含2个高度保守的MYB结构域,属于R2R3-MYB转录因子;与拟南芥、金鱼草、矮牵牛、苹果、葡萄中调控花青素积累的R2R3-MYB聚成一大类;通过荧光定量PCR分析发现,AhMYB113在花生紫色杂交后代（PH、PS）中的表达水平要显著高于绿色杂交后代（GH、GS）;在烟草NC89中异位表达AhMYB113,能够促进花青素积累,使得转基因烟草叶片转变为紫色,随着叶龄增长叶片紫色逐渐加深,花瓣、雄蕊（花丝、花药）、雌蕊（柱头、花柱）、萼片等组织也分别呈现为紫红色或紫黑色。     

65份叶色紫化茶树种质资源生化成分分析

对65份叶色紫化茶树资源春梢内含生化成分与芽叶色差进行检测。结果表明:65份种质资源中茶多酚含量30%~40%的资源占80%,咖啡碱含量3%~4.5%的资源占86%,氨基酸含量5%~7%的资源占22%,酚氨比低于8的资源有20份,酚氨比高于15的有7份;ZY-4的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素含量最高;可溶性糖含量≥6%的紫芽资源有11个,其中含量最高的是ZY-8;春季花青素含量变幅为1.65~15.56 mg/g,夏季的花青素含量变幅为3.21~35.57 mg/g;紫芽新品系中明亮度L值和测色值b与花青素含量有密切关系,而花青素含量与叶绿素含量有密切关系,与各生化成分之间没有显著性相关。     

花生感官品质研究

从山东省花生研究所搜集、保存的国内外花生种质资源中随机抽取265份，并对265份花生品种的感官品质米型、米色以及口味进行量化评分。结果表明，栽培花生五大类型间米色、米型、口味的表现差异大，多粒型花生的口味优均达到一级水平；普通型花生的米型较优，与另外四种类型花生品种的米型相比平均值最高；龙生型花生品种米色、米型和口味最差；中间型花生品种米色、米型和口味变异范围比较大，这与其系统来源有相当大关系。     

油菜皮壳中多酚氧化酶活性的组织化学检定及其与粒色的关系

以组织化学法及抑制剂处理研究了油菜种子成熟前皮壳中的多酚氧化酶活性有无、存在部位及其与粒色的关系。结果表明,甘蓝型和白菜型油菜种子成熟前,皮壳(包括种皮和糊粉层,下同)的栅栏层存在较强的多酚氧化酶活性;黄籽皮壳的活性略低于黑籽皮壳的,但当有足够的多酚化合物存在时,黄籽皮壳也能象黑籽皮壳一样变为黑色。黑籽油菜变色前的种子用抗坏血酸处理,多酚氧化酶活性受到抑制,呈色过程中断,种子呈纯黄状态。说明多酚氧化酶对籽粒的呈色极为重要。