香蕉抗性淀粉研究进展

抗性淀粉（Resistant starch, RS）是指在 120 min 内不能被健康人体小肠消化和吸收、但在大肠中能够被发酵的淀粉及其淀粉降解物的总称,具有预防糖尿病、改善肠道微环境、降血糖、降血脂和减肥等多种保健作用,引起农业、食品和医药等领域学者的极大兴趣,已成为作物营养品质改良、健康食品研发的热点内容之一。依据其化学结构、来源和性质不同,RS 共分为 RS1、RS2、RS3、RS4 和 RS5 等 5 种类型。香蕉是世界贸易量最大水果和世界第四大粮食作物,为全球 20 亿人口碳水化合物来源。香蕉 RS 属于 RS2 类型,是唯一被美国食品和药物管理局确定为膳食纤维的 RS。青香蕉果实富含 RS （>40%）,远高于水稻（＜ 3%）、小麦（＜ 3.5%）和高直链淀粉玉米（＜ 22.4%）等作物,是功能性食物的直接来源。自 1982 年英国生理学家 Englyst 首次发现并命名 RS 以来,香蕉在 RS 颗粒形态特征、加工处理条件与络合反应对 RS 颗粒形态特征变化影响、积累和降解特点与果实品质形成关系、制备方法及食品加工中的应用等方面均取得了较大进展。但与水稻等作物相比,在涉及香蕉 RS 合成核心基因挖掘、转录因子调控核心基因表达影响 RS 合成分子机制、功能鉴定及分子育种等方面的研究明显滞后。本文对 1982 年以来香蕉 RS 在细胞学、生理生化、食品加工、分子生物学等方面工作进展进行了回顾和展望。     

香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因MaSSIII-1的分子特征与时空表达模式

为弄清香蕉果实可溶性淀粉合成酶基因(MaSSIII-1)的分子特征及时空表达模式,以‘巴西蕉’果肉为试材,采用PCR法进行MaSSIII-1基因克隆,通过Quantitative real-time PCR (qPCR)和Western blot技术对MaSSIII-1基因及其蛋白表达模式进行分析。结果显示：MaSSIII-1基因cDNA全长为2397 bp,编码798 个氨基酸,包括4 个典型的结构域,GenBank 登录号为KU757067。MaSSIII-1 基因在香蕉根、球茎、花和苞片中表达量较低,在叶、果皮和果肉中表达量较高;随着香蕉果实发育,MaSSIII-1 基因表达量逐渐上升,在抽蕾后50~60 天达到最大;随着果实采后成熟,MaSSIII-1 表达量在采后5 天达到最大,随后逐渐下降。在香蕉果实不同发育及采后成熟阶段,MaSSIII-1 蛋白呈现出与mRNA水平相一致的表达趋势。证明MaSSIII-1 基因的表达不仅涉及到香蕉果实支链淀粉合成代谢,可能还涉及采后早期果实成熟或者支链淀粉降解。     

香蕉3个Tau类谷胱甘肽硫转移酶基因的克隆及序列分析

了获得香蕉抗逆相关基因, 通过随机克隆测序和RACE（rapid-amplification of cDNA ends）的方法从香蕉根系cDNA文库中获得3个谷胱甘肽硫转移酶基因, 命名为MaGSTU1、 MaGSTU2和MaGSTU3（GenBank登录号分别为： KC261934、 KC261935和KC261936）。经5′RACE获得3个GST基因全长,分别包含1个627、 675 和699 bp的最大开放阅读框（Open Reading Frame, ORF）, 分别编码208、 224和232     

ABA处理对香蕉果实淀粉代谢的影响

以巴西蕉为试验材料,用0.5 mmol/L ABA(生产中常用浓度)分别处理抽蕾20 d和抽蕾60 d的香蕉果穗,研究其对香蕉果实中4种不同类型淀粉含量的影响。结果表明:刚采收时,与对照(水处理)相比较,ABA处理的香蕉果皮颜色呈绿黄色,淀粉颗粒形状未发生明显改变;但果实中总淀粉、直链淀粉、抗性淀粉含量分别下降了1.0%、8.18%、0.39%,支链淀粉含量上升了7.18%。可食期与对照相比较,采前ABA处理的香蕉果实总淀粉和支链淀粉的含量分别上升了0.88%和0.5%;直链淀粉和抗性淀粉含量分别下降了1.97%和5.24%;相关性分析表明,采前ABA处理与不同类型淀粉含量变化密切相关,相关系数r=0.829 0,但未达到差异显著水平。     

金太阳杏花粉超低温保存方法研究

为探讨杏花粉种质保存的方法,进而为花粉培养、遗传转化和杂交育种提供材料,以杏品种金太阳的新鲜成熟花粉为试材,采用干燥法和玻璃化法2种超低温保存技术,对花粉干燥时间、解冻方式和贮藏时间等影响保存后花粉萌发率的有关因素进行研究。结果表明,干燥时间对金太阳杏花粉超低温保存后的萌发率有显著影响,其中干燥法宜在4℃下硅胶干燥8h、玻璃化法宜在(20±1)℃下以玻璃化液PVS2(体积分数15%二甲基亚枫+15%乙二醇+30%甘油+0.4mol/L蔗糖)处理60min;干燥法保存后分别以4℃2h、20℃30min和40℃70s等3种方式化冻,花粉萌发率无明显差别,而对玻璃化法则以40℃70s化冻后的花粉萌发率最高;以2种方法分别保存1、10、30、60d后花粉萌发率无显著变化。     

无子西瓜郑抗4号的体细胞胚诱导及植株再生(英文)

以无子西瓜(CitrulluslanatusMansfeld)郑抗4号无菌苗子叶为外植体,进行了体细胞胚发生及植株再生的研究,结果表明,无菌苗应先进行3d暗培养,然后采取光照16h/d和黑暗8h/d培养3d;将子叶的叶面朝下放置于培养基上的愈伤组织诱导率高于叶面朝上的培养方式;子叶诱导胚性愈伤组织的最适培养基配方为MS+6-BA2.0mg/L+KT1.0mg/L+GA31.0mg/L;诱导需要在黑暗条件下启动,进行7d暗培养,而生长分化于光照16h/d和黑暗8h/d条件下培养7d;继代3次得到的胚性愈伤组织最多;最适生根培养基配方为1/2MS+IBA0.3mg/L。体细胞胚胎诱导率最高为25%。胚性愈伤组织经进一步培养发育为成熟的体细胞胚胎,生根成为完整植株。     

香蕉MaTET基因的克隆与表达分析

采用RACE技术克隆香蕉果实采后成熟相关基因MaTET的全长cDNA,利用生物信息学方法分析MaTET基因及推导蛋白的序列,再利用RT-PCR技术对该基因的组织器官表达特性和在果实采后成熟过程中的表达特性进行分析。结果表明,MaTET的cDNA序列全长为1 234 bp,包含一个852 bp的完整开放阅读框,编码283个氨基酸残基,5′端非编码区222 bp,3′端非编码区160 bp,起始密码子为ATG,终止密码子为TAG。MaTET蛋白具4个跨膜区域,属于四跨膜蛋白（Tetraspanins）,拥有多个与信号传导有关的修饰位点,在系统发生上更接近鹰嘴豆、野草莓和番茄等双子叶植物。MaTET可在香蕉根、茎、叶、花以及果实中表达,在根和叶中的表达量高于其它器官;MaTET在自然成熟香蕉果实中的微黄(TY)阶段开始上调表达,在黄多于绿(MY)阶段表达量急遽升高,随后降低,乙烯可增强MaTET表达且表达高峰提前至绿多于黄(MG)阶段,1-MCP抑制MaTET的表达。     

不同贮藏温度下‘宝岛蕉’果实淀粉降解与乙烯释放量关系初探

为了弄清不同贮藏温度下香蕉果实淀粉降解与乙烯释放量的关系,以‘宝岛蕉’果实为材料,针对25、20、16℃3个不同贮藏温度下果实中乙烯、总淀粉、直链淀粉及支链淀粉含量变化进行分析。采用生理生化的方法对其相关指标进行测定,结果显示:(1)25、20、16℃温度下乙烯高峰分别出现在第5、6、8天,乙烯释放量分别为2.480、0.505、0.281 ng/(g·h);(2)25℃温度下总淀粉、直链淀粉和支链淀粉下降速度均较20、16℃快。25℃贮藏7天时总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量分别下降至0.6、0.36、0.24μg/g,而20℃贮藏7天时总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量分别为1.69、0.56、1.13μg/g,16℃贮藏12天时总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量分别为2.2、0.81、1.39μg/g;(3)相关性分析发现,20℃和16℃温度下,乙烯释放量与支链淀粉含量变化不相关,而25℃温度下,乙烯释放量与支链淀粉含量变化呈极显著负相关。结果证明:25℃贮藏温度下,持续的高乙烯释放量可能主要促进了‘宝岛蕉’果实中支链淀粉的降解。     

香蕉采后果肉硬度与淀粉代谢变化

为了弄清楚香蕉采后果实硬度与淀粉代谢的变化规律及相关性,以‘巴西’蕉(Musa sp. ‘Brazil’)果肉为试材,对香蕉采后果实淀粉代谢与果肉硬度变化进行分析。结果表明,贮藏过程中,果肉硬度逐渐下降,总淀粉含量呈下降趋势,总淀粉酶活性呈上升趋势,α-淀粉酶和β-淀粉酶活性呈先增后减的单峰型变化;相关性分析发现,香蕉采后果肉硬度下降与总淀粉含量变化呈极显著正相关,与总淀粉酶活性变化呈极显著负相关,与α-淀粉酶和β-淀粉酶活性变化相关性不显著。香蕉采后果肉硬度下降可能主要涉及到总淀粉含量的下降和总淀粉酶活性的上升。     

无籽西瓜子叶体细胞胚发生及植株再生研究

‘黑蜜2号’无籽西瓜的种胚经3 d暗培养后,在(16L∶8D)h.d-1的光周期下培养获得无菌苗,以其子叶为外植体进行体细胞胚发生及植株再生的研究.结果表明:从无籽西瓜子叶诱导胚性愈伤组织和体细胞的最适培养基为MS 6-BA 3.0 mg.L-1 NAA 0.1 mg.L-1,诱导的适宜条件为暗培养7 d,再在(16L∶8D)h.d-1的光周期下培养7 d;诱导丛生芽生根的最适培养基分别为1/2 MS IBA 0.3 mg.L-1和1/2 MS NAA 0.3 mg.L-1.