棉籽蛋白质和油分形成的模拟模型

基于不同熟性棉花品种的异地分期播种和施氮量试验,综合量化品种特性、主要气象条件(温度、太阳辐射)和栽培措施(施氮量)对棉籽蛋白质和油分的影响,基于棉籽氮素积累和油分合成的“库限制”假设,结合棉花铃期与棉籽干物质积累模型,建立基于过程的棉籽蛋白质和油分形成模拟模型。利用不同生态点不同品种、播期和施氮量的田间试验资料对模型进行检验的结果表明,供试品种科棉1号和美棉33B棉籽的蛋白质含量模拟值与实测值的根均方差(RMSE)分别为2.05%和2.33%,其油分含量模拟值与实测值的RMSE分别为2.45%和2.95%。模型以主要气象资料(日平均温度、日太阳辐射量)和栽培措施(施氮量)作为模型输入,以棉花铃期与棉籽干物质积累模拟模型为基础,实现了较广泛生态条件下对不同品种棉花棉籽蛋白质和油分形成过程的模拟及其含量的动态预测。模型预测精度高,广适性强。     

种植密度对棉籽生物量和脂肪与蛋白质含量的影响

以科棉1号和美棉33B为材料,2008年在江苏南京(118o50′E,32o02′N,长江流域下游棉区)和河南安阳(114°13′E,36°04′N,黄河流域黄淮棉区)设置密度试验,研究种植密度对棉籽生物量和脂肪与蛋白质含量的影响。结果表明,不同种植密度条件下,棉籽生物量和脂肪含量的变化过程均符合Logistic生长曲线。随种植密度的增大,籽指和脂肪含量降低,且存在显著的线性负相关关系。而各密度处理棉籽蛋白质含量的变化过程均近似于V字型,随种植密度的增大,棉籽蛋白质含量呈开口向下的抛物线变化趋势,南京、安阳试点分别以每公顷3.3和5.1万株密度处理的棉籽蛋白质含量最高。品种、生态点和开花期对棉籽生物量和脂肪与蛋白质含量的形成动态及其对种植密度的响应趋势没有明显影响。不同种植密度对棉籽生物量和脂肪与蛋白质含量的影响与群体冠层光照条件变化密切相关。稀植强光有利于提高棉籽生物量和脂肪含量,而过高和过低密度均不利于棉籽蛋白质的合成与累积。     

棉籽蛋白质和油分形成的模拟模型

基于不同熟性棉花品种的异地分期播种和施氮量试验,综合量化品种特性、主要气象条件(温度、太阳辐射)和栽培措施(施氮量)对棉籽蛋白质和油分的影响,基于棉籽氮素积累和油分合成的“库限制”假设,结合棉花铃期与棉籽干物质积累模型,建立基于过程的棉籽蛋白质和油分形成模拟模型。利用不同生态点不同品种、播期和施氮量的田间试验资料对模型进行检验的结果表明,供试品种科棉1号和美棉33B棉籽的蛋白质含量模拟值与实测值的根均方差(RMSE)分别为2.05%和2.33%,其油分含量模拟值与实测值的RMSE分别为2.45%和2.95%。模型以主要气象资料(日平均温度、日太阳辐射量)和栽培措施(施氮量)作为模型输入,以棉花铃期与棉籽干物质积累模拟模型为基础,实现了较广泛生态条件下对不同品种棉花棉籽蛋白质和油分形成过程的模拟及其含量的动态预测。模型预测精度高,广适性强。     

棉籽蛋白的研究进展

棉籽蛋白是一个巨大的蛋白质资源,可以进行精加工,广泛用于食品工业。介绍了棉籽蛋白的组成、营养特性,以及影响棉籽蛋白的主要成分——棉酚的性质,论述了棉籽蛋白的各种生产工艺,介绍了棉籽蛋白在当前的应用情况。     

基于异速生长关系的棉籽蛋白质含量模拟模型

基于不同熟性棉花品种的异地分期播种和施氮量试验,运用异速生长模型分析棉籽氮浓度与棉籽生物量间的关系,建立氮素的潜在增长模型,进而综合品种特性、主要气象条件(温度、太阳辐射)和栽培措施(施氮量)等因子,建立基于异速生长关系的棉籽蛋白质含量模拟模型。利用不同生态点品种、播期和施氮量的田间试验资料的检验结果表明:安阳、淮安和徐州试点模拟值与实测值的根均方差(RMSE)分别为2.2%、4.1%和2.3%。说明依据棉籽蛋白质含量与生物量间的异速生长关系模拟棉籽蛋白质形成切实可行,模型预测性好,广适性强。模型的不足在于其精确度受棉籽干物质累积模型和棉铃对位叶N浓度模型的影响较大。     

基因型和环境对陆地棉棉籽中主要成分含量影响

【目的】本研究旨在探究基因型和环境及两者互作对棉籽中主要成分含量的影响。【方法】以11个陆地棉品种在长江中下游流域部分棉区10个试点的样品为研究材料,测定棉籽中蛋白质、油分、棉酚、植酸、α-生育酚和γ-生育酚6种主要成分的含量,并分析其基因型、环境及其互作效应。【结果】结果表明,基因型、环境,以及两者互作对棉籽中蛋白质和油分含量均有极显著的影响;环境对棉籽中棉酚和植酸含量有极显著影响,基因型对棉籽中棉酚含量有极显著影响、对植酸含量有显著影响,但二者对棉酚和植酸含量互作效应不显著。α-生育酚和γ-生育酚的基因型效应不显著,但环境效应显著,地区间的生育酚含量差异达到极显著水平。此外,蛋白质含量与油分含量呈极显著负相关,二者之和稳定在75%左右。【结论】在棉籽品质育种中不仅要依据品种的差异,还要考虑环境以及品种与环境的互作。棉籽主要成分含量的表现是基因型和生态环境共同作用的结果。     

棉籽饼粕的去毒及饲用

棉籽饼粕是棉籽提取油后的副产品，是良好的蛋白质补充饲料。棉籽大部分是带壳提炼的，用压榨法取油的副产品为棉籽饼，用浸提法提油后的副产品为棉籽粕，少部分先脱壳后榨油的副产品为棉仁饼粕。     

棉籽的利用

棉籽富含脂肪和蛋白质。在美国,一吨棉籽可加工出153公斤棉籽油和425公斤棉仁粉。据分析,棉仁粉中蛋白质含量达43—50%,并含有维生素甲、丁等。据估计,全世界榨油后的棉仁粉产量每年约有1000多万吨。但一般棉籽中含有黑褐色多酚类物质,称作棉霉素,它可以被反刍动物胃中分泌的酵素分解,但会破坏单胃动物的胃肠粘膜组织,引起中毒和死亡。因此一般棉仁粉不能用来喂猪和家禽,人更无法食用,至今许多国家把棉仁粉只用作肥料或烧掉。     

播期对棉铃生物量和氮累积与分配的影响及其与棉铃品质的关系

试验于2005年在江苏徐州(117°11′E,34°15′N)、2007年在河南安阳(114°13′E,36°04′N)进行,设置正常播期(4月25日)和晚播(5月25日)两个播期,研究播期对棉铃生物量和氮累积与分配的影响及其与棉铃品质的关系。结果表明,晚播显著影响棉铃(铃壳、棉籽、纤维)生物量和氮的累积与分配,进而影响铃重、棉纤维和棉籽品质形成。与正常播期比较,晚播条件下有以下变化:(1)棉株中部果枝棉铃铃期日均温下降,2005、2007年分别由24.8℃降至20.8℃、24.1℃降至19.4℃。(2)铃壳生物量升高、氮累积量下降;棉籽、棉纤维生物量和氮的快速累积起始时间推迟,累积速率峰值降低且出现时间晚,导致棉籽和棉纤维生物量和氮的累积量降低;棉纤维氮累积速率峰值出现时间早于生物量,棉籽则相反。(3)铃壳生物量和氮的累积量所占整个棉铃中的比率上升,棉籽生物量和氮的分配系数降低;棉纤维生物量的分配系数降低,但棉纤维氮的分配系数变化较小。(4)铃重、棉纤维比强度和棉籽蛋白质、油含量显著降低。综上所述,中部果枝棉铃在晚播条件下,铃期日均温降低导致光合产物和氮素向纤维和棉籽中的分配及铃壳的再转运过程受阻,棉籽和纤维的生物量和氮累积量降低,最终铃重降低、棉纤维和棉籽品质变劣。     

突破长期困扰棉花生产的育种难题

我国科学家培育出高产低酚早熟棉花新品种。中国农业科学院棉花研究所喻树迅研究员及其同事采用复合杂交等先进的育种方法，成功地选育出高产、低酚、早熟、适合我国麦棉两熟的夏套低酚棉棉花新品种“中棉所20”。长期以来，在棉花生产实践中，富含蛋白质、脂肪的棉籽通常被人们当作废物丢弃，因为棉籽中含有大量对人畜有不良影响的棉酚，无法直接利用，造成了极大的资源浪费。     

国外棉籽加工物在乳牛中应用的研究进展

棉籽是反刍动物的一种非同寻常的饲料。由于它的高蛋白和高脂肪，常被当做精料使用。在高温环境下，饲喂棉籽热增耗较低，即降低微生物活性等棉籽脂肪效应，由于棉酚毒性需要限制棉籽对高产奶牛的喂量。目前推荐的棉籽喂量约为日粮的150g／kg。热处理棉籽会有利于小肠中有更多的非瘤胃降解棉籽CP和脂肪。热处理还可以减少棉籽中游离棉酚含量，而且棉籽经热处理后可增加给奶牛的饲喂量。减小棉籽颗粒尺寸和用NaOH处理也能提高棉籽总的消化性。这些处理对于低绒棉籽效果更显著。     

我国棉粕和棉籽蛋白营养成分和棉酚含量调研

本试验旨在调查研究我国不同产地的棉粕和棉籽蛋白的营养成分和棉酚含量。采集全国不同主产区的5个棉粕样品和5个棉籽蛋白样品测定其常规营养成分和棉酚含量。结果表明,棉粕的粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤纤维营养成分含量分别为39.28%,0.28%,21.60%,棉籽蛋白的粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤纤维营养成分含量分别为51.96%,0.75%,13.29%,其中,在棉粕和棉籽蛋白所有营养成分中粗脂肪和钙两项变异系数最大,粗蛋白变异系数最小。棉粕和棉籽蛋白的游离棉酚含量分别为1021.14mg/kg和687.75mg/kg。不同主产区棉粕和棉籽蛋白的粗蛋白含量稳定,而粗脂肪和钙含量差异较大;棉粕游离棉酚含量较高。     

棉种深加工的后效应

众所周知,每生产100公斤棉籽加工后大致可获得30～45公斤纤维,2～3公斤废棉,53～65公斤棉籽。棉籽的再加工按需求不同可分为全加工和半加工。全加工系指棉籽的撤底分解,主要提供人类生活食料的需求。不同品种53～65公斤棉籽可得到1～7公斤棉短绒,13     

新疆海岛棉棉籽营养品质研究

对新疆１６６份海岛棉棉仁蛋白质、脂肪含量的研究表明，二者平均含量分别为３３．１２％、４０．３７％。其高低与品种类型、棉籽被绒情况、种子大小和株形等有关。趋势是：自育品种（系）、毛籽、籽指小、零式果枝等品种的蛋白质含量较高；推广品种、光籽、籽指大、长果枝等品种的脂肪含量较高。     

基因型和环境对陆地棉种子中7种矿物元素含量的影响

为探究基因型和环境及两者互作对棉籽中主要矿质元素含量的影响,以10个陆地棉品种在长江流域棉区10个试点的样品为研究材料,测定棉籽中7种矿质元素N、P、K、Na、Ca、Mg和S的含量,并进行相关分析。结果表明:基因型、环境及两者互作对棉籽中7种主要矿质元素含量均有极显著的影响;P含量与Mg、N与Na含量呈极显著正相关。棉籽中矿质元素含量主要受环境影响,但基因型及两者互作对其影响也不容忽视。在棉籽成熟过程中N、P、Mg同步积累,合理施用Na对棉籽矿质元素的积累有促进作用。这些结果为棉花种籽品质改良提供理论基础,并为棉花种籽的综合利用和棉花生产提供有益的借鉴。     

十种棉籽,莫做种

一是感病严重的棉籽枯萎病、黄萎病是制约棉花产量的顽症,而棉籽又是病菌的载体,病菌可以随着棉籽迅速传播,因此,枯萎病、黄萎病严重地区的棉种,不能调入感病轻的棉区,更不能调入无病棉区。二是伏前桃和晚秋桃棉籽伏前桃和晚秋桃生长发育不良,成熟度差,铃重量轻,种子发芽率低,长势弱。三是剥桃芽的棉籽有些棉农对发育较为充分的伏桃,仍然有抢墒剥桃芽的陋习。凡剥桃芽的棉籽,由于没有充分成熟,不能做种。四是喷施了乙烯利的棉籽喷施乙烯利虽然可以促使棉花早熟3～4d,但对棉籽损伤较大,致使其发育不全,不能做种。五是退化严重的品种棉花是异…     

棉籽蛋白的研究进展及其在食品中的应用

从棉籽蛋白的提取方法、脱酚方法、成分分析及功能特性等方面出发,综述国内外有关棉籽蛋白的研究现状,在此基础上分析棉籽蛋白在食品中的应用情况。     

陆地棉品种棉籽品质分析研究

测定了61个陆地棉品种的种籽品质。粗蛋白和粗脂肪之间为极显著负相关(r=-0.8921)。粗脂肪平均含量为34.777%,亚油酸平均含量为53.84%,二者之间为正相关,但不显著。粗蛋白、赖氨酸平均含量分别为40.308% 2.3687%,二者之间为极显著正相关(r=0.3477)。61个陆地棉品种中,赖氨酸及亚油酸含量均较高的品种有19个,其中邢台6871、中₇、皖_73-10,为中熟丰产品种;辽棉3号为早熟品种;SP₂₃、岱₅₅、布隆迪棉、岱₆₁、岱₄₁等,均可作为棉籽品质改良的亲本材料。棉籽仁是优质植物油脂及高蛋白食品和饲料的来源。它的不饱和脂肪酸占70%以上,亚油酸占50%以上;棉仁粉蛋白质含量高达50%以上。     

麦棉两熟种植模式对棉仁脂肪及蛋白质代谢的影响

研究麦棉两熟种植模式影响棉仁脂肪及蛋白质代谢机制,可为我国麦棉两熟棉区在稳定棉花产量和品质的基础上提高棉籽品质提供理论依据。试验于2012年和2013年在江苏省大丰市稻麦原种场进行,以泗杂3号(中晚熟品种)和中棉所50(早熟品种)棉花品种为材料,以单作棉为对照(CK),设置棉花生产上常用的麦套移栽棉(IC)、麦后移栽棉(TC)和麦后直播棉(DC)麦棉种植模式,研究麦棉两熟不同种植模式对棉仁脂肪和蛋白质的累积动态、关键酶活性及其相互关系的影响。结果表明:(1)两熟棉棉仁脂肪含量皆较CK低,IC、TC和DC呈依次下降的趋势;IC和TC棉仁蛋白质含量皆高于CK,DC低于CK;中棉所50棉仁脂肪和蛋白质含量均略高于泗杂3号。(2)两熟棉棉仁磷脂酸磷酸酯酶(PPase)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)活性低于CK,丙酮酸羧化酶(PEPC)活性高于CK;IC、TC棉仁谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合酶(GOGAT)活性高于CK,DC低于CK;中棉所50棉仁具有较高的PPase、G6PDH、GS和GOGAT活性,PEPC活性稍低于泗杂3号。(3)棉仁最终脂肪含量与棉仁代谢过程中PPase、G6PDH活性呈极显著正相关,与PEPC活性呈极显著负相关;棉仁最终蛋白质含量与G6PDH活性及GS、GOGAT活性分别呈显著和极显著正相关。总之,在我国麦棉两熟棉区选择应用中熟棉花品种、麦套移栽方式可以在稳定棉花产量和品质的基础上提高棉籽品质。     

湖南省棉籽中重金属污染调查及评价

【目的】通过调查与评价湖南省棉籽中重金属污染水平,为保障棉花产品的质量安全以及探讨替代种植的可行性提供数据支撑。【方法】采集了湖南省所辖6个县区56个代表性的棉籽样品,测定棉籽中镉、铅、铜、铬、汞及砷的含量。采用污染指数法、相关性分析及聚类分析法评价湖南省六县(区)棉籽样品的重金属污染状况和分布特征。【结果】君山区、安乡县、南县、望城区及鼎城区棉籽样本重金属含量均处在安全水平,综合污染指数变化范围为0.366 5~0.577 0;仅衡阳县镉单项污染指数相对偏高,综合污染指数(0.801 6)相比其他地区略高,存在一定的安全隐患。【结论】湖南棉籽样本中重金属镉、铅、铜、铬、汞及砷的污染状况总体尚好,在重金属污染土地上用棉花替代粮食作物种植是可行的。