硬粒小麦类胡萝卜素与蛋白质的研究

硬粒小麦类胡萝卜素与蛋白质的研究

论文摘要

硬粒小麦(Triticum durum Desf.)又名杜伦小麦,其产量逊于普通小麦,播种面积约占世界小麦总面积的10%,是仅次于普通小麦的世界第二大类麦类作物。其蛋白质含量比普通小麦高12%;湿面筋含量高;特别是富含类胡萝卜素,更具有营养和保健功能。硬粒小麦还是小麦品质改良的重要种质资源,国内外小麦育种把蛋白质、湿面筋和类胡萝卜素含量作为硬粒小麦品质改良的重要指标,因此本试验主要从硬粒小麦类胡萝卜素和蛋白质两个方面进行研究,为硬粒小麦品质育种提供理论参考。主要的研究结果如下:1.本试验为了提高溶液中类胡萝卜素的浸提效率,在浸提液中加入了一定量的纤维素酶和果胶酶;采用不同浸提溶剂、不同浸提时间、不同浸提温度、不同浸提次数以及不同料液比进行试验,优选出最佳的提取条件。综合分析并考虑成本因素,本试验得出硬粒小麦类胡萝卜素提取的最优条件为:丙酮:石油醚=2:1为提取液,温度45℃,每次浸提1.5h,料液比1:10,并在溶液中依次加入纤维素酶和果胶酶,且二者间隔0.5h,浸提2次,可以获得最佳的提取率,本试验的提取方法大大提高了硬粒小麦类胡萝卜素提取效率。2.通过紫外可见分光光度法和高效液相色谱法分析硬粒小麦类胡萝卜素。紫外可见分光光度法定量分析硬粒小麦类胡萝卜素,对国内外24份硬粒小麦种质资源类胡萝卜素含量进行了分析,所得试验结果用SAS软件进行Duncan差异显著性多重比较。高效液相色谱法定性分析硬粒小麦类胡萝卜素中的β-胡萝卜素,在色谱柱:Symmetry300TM(3.5um,4.6x100mm);流动相:乙腈:甲醇:正已烷=70:20:10;柱温:25℃;流速:1.0mL/min;检测波长:445nm;进样量:10uL;等度洗脱的条件下,可使硬粒小麦类胡萝卜素的各成分得到很好的分离。3.研究硬粒小麦不同发育时期类胡萝卜素动态积累规律,从籽粒灌浆期-乳熟前期-乳熟后期-蜡熟期-成熟期进行取样测定,结果表明:从灌浆期到成熟期类胡萝卜素的含量是在逐渐递减的,其机理有待于进一步研究。4.应用近红外线仪在不粉粹籽粒的前提下,测定了硬粒小麦蛋白质、淀粉和面筋的含量。结果表明:硬粒小麦粗蛋白质含量平均在14.71%以上,其中大于平均值的材料占总数的66.7%,淀粉的平均值为67.45%,籽粒湿面筋的平均值为29.33%左右。5.采用半子粒小麦高分子量麦谷蛋白亚基SDS-PAGE分析方法,以中国春、小偃6号、矮孟牛I型、中优16为对照,对38份硬粒小麦高分子量麦谷蛋白亚基进行鉴定分析,结果显示:在Glu-A1位点上,硬粒小麦高分子量谷蛋白亚基变异类型以null为主,null为优质亚基变异类型;在Glu-B1位点上,硬粒小麦高分子量谷蛋白亚基变异类型以6+8亚基出现频率最高,达36.82%;7+8亚基次之,频率为34.21%;而13+16、14+15这两种亚基在硬粒小麦中均为稀有亚基,出现频率较低(分别为15.79%和13.15%);特别是13+16在普通小麦上很少见,由于硬粒小麦不含D染色体组,故不存在D染色体组编码的5+10,2+12等亚基;本试验结果说明,硬粒小麦与普通小麦的高分子量谷蛋白亚基具有其明显的不同,尤其是在Glu-B1位点上差异较大。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 类胡萝卜素概述
  • 1.1.1 类胡萝卜素的生物学功能
  • 1.1.2 类胡萝卜素的提取方法
  • 1.1.3 类胡萝卜素的测定方法
  • 1.1.4 不同发育时期硬粒小麦类胡萝卜素动态积累规律
  • 1.2 小麦蛋白质的概述
  • 1.2.1 小麦蛋白质品质价值
  • 1.2.2 测定蛋白质的方法及比较
  • 1.2.3 近红外检测技术的应用及原理
  • 1.3 小麦麦谷蛋白亚基概述
  • 1.4 硬粒小麦的研究进展
  • 1.5 研究的目的及意义
  • 第二章 硬粒小麦类胡萝卜素提取方法的研究
  • 2.1 材料与方法
  • 2.1.1 材料
  • 2.1.2 试验方法
  • 2.2 结果与分析
  • 2.2.1 类胡萝卜素特征吸收光谱及测定光谱波长的选择
  • 2.2.2 浸提溶剂的选择
  • 2.2.3 采用复合酶法高效提取硬粒小麦类胡萝卜素
  • 2.2.4 浸提温度对类胡萝卜素提取效果的影响
  • 2.2.5 浸提时间对类胡萝卜素提取效果的影响
  • 2.2.6 料液比对类胡萝卜素提取效果的影响
  • 2.2.7 浸提次数对类胡萝卜素提取效果的影响
  • 2.3 讨论
  • 第三章 硬粒小麦类胡萝卜素的测定分析
  • 3.1 材料与方法
  • 3.1.1 材料
  • 3.1.2 试验方法
  • 3.2 结果与分析
  • 3.2.1 紫外可见分光光度法分析结果
  • 3.2.2 高效液相色谱法分析结果
  • 3.3 讨论
  • 3.3.1 硬粒小麦类胡萝卜素的测定方法
  • 3.3.2 不同硬粒小麦品种类胡萝卜素含量分析
  • 3.3.3 紫外分光光度法与高效液相色谱法分析硬粒小麦类胡萝卜素应用性评价
  • 3.3.4 硬粒小麦类胡萝卜素的光谱特征
  • 3.3.5 硬粒小麦类胡萝卜素的色谱特征
  • 第四章 不同生育期硬粒小麦类胡萝卜素动态积累规律
  • 4.1 材料与方法
  • 4.1.1 材料
  • 4.1.2 方法
  • 4.2 结果与分析
  • 4.3 讨论
  • 第五章 硬粒小麦蛋白质的研究
  • 5.1 硬粒小麦蛋白质的测定
  • 5.1.1 材料与方法
  • 5.1.2 结果与分析
  • 5.1.3 讨论
  • 5.2 硬粒小麦麦谷蛋白亚基分析
  • 5.2.1 材料与方法
  • 5.2.2 结果与分析
  • 5.2.3 讨论
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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