木薯块根淀粉中磷含量差异的初步研究

【摘要】：木薯(Manihol esculenta Crantz)是大戟科(Euphorbiaceae)灌木状多年生作物,在我国的热带、亚热带地区有广泛种植。木薯的干物质含量占块根鲜重的30%-40%,具有丰富的碳水化合物(淀粉),是热带地区最重要的块根作物,仅次于水稻、甘蔗和玉米,产量位居第四,是世界六亿人口的主要食物来源,也是工业淀粉的重要来源之一。 我国木薯淀粉资源丰富,原料价格低,为可再生资源,是许多工业的重要原料。木薯淀粉及其变性淀粉被广泛应用于食品、饲料、医药、纺织、造纸、可生物降解材料、化工、能源等行业,用途广泛,潜力巨大。但变性淀粉多通过物理及化学方法获得,生产过程中需要较高成本,而且会对环境造成一定的污染。由于在变性淀粉的生产过程中会有物理因素及化学药品的参与,所以在其生产的产品中会存在一定的安全隐患。寻求一种具有变性淀粉性质的天然淀粉材料,对社会经济的发展有实际的意义。磷酸酯变性淀粉是一种重要的变性淀粉,由于在原淀粉中加入了磷基团使淀粉的性质发生了重要的变化,其中磷基团是引起性质变化的关键。本文旨在研究不同木薯品种块根淀粉的磷含量存在较大差异,为选育含磷特异(具有特殊加工性能)的木薯品种(系)提供技术支持。 试验通过对中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所木薯种质圃中收集的350份木薯种质的块根进行采样,用钼锑抗比色法对样品块根淀粉磷含量进行测定,找出了块根淀粉磷含量差异明显的一些种质；并进一步用双波长分光光度法测定了磷差异样品中直链淀粉的含量、支链淀粉含量、总淀粉含量；然后通过RAPD分子标记技术,对磷差异品种进行了遗传分析；通过对试验数据的分析,对木薯块根淀粉中的磷差异进行了初步的研究,试验结果如下： 1、采集制备了350个木薯块根样品,通过钼锑抗分光光度法对样品中磷含量进行了测定、分析。结果表明350个木薯块根淀粉样品中的平均磷含量为0.071046%；通过SAS软件分析,其中磷含量最高的15个样品(Hanante、ZM9817、SC8、瑞士B25等)的磷含量值与磷含量最低的15个样品(SMR323-6、C983、E817、SMR323-6等)的磷含量值之间存在极显著差异。 2、采用双波长分光光度法,测定了块根淀粉磷差异显著木薯种质(10份高磷含量木薯,10份中磷含量木薯,10份低磷含量木薯)的直链淀粉含量、支链淀粉含量和总淀粉含量。经SAS软件对数据分析,结果显示：直链淀粉含量与块根淀粉磷素含量间存在极显著相关性,与支链淀粉含量间不存在相关性,与总淀粉含量间存在显著相关性。 3、用18条RAPD引物对30个木薯品种(10份高磷含量木薯,10份中磷含量木薯,10份低磷含量木薯)的DNA进行了扩增分析。共得出131条条带,其中多态性条带126条,多态性百分率为96.2%,没有发现与磷含量相关的特异性条带。通过NTSYS软件对扩增结果进行分析,计算出30个品种间的相似系数,大于0.71。结果显示：块根淀粉磷含量相近的品种间不能明显聚类。 本研究通过一系列的实验,测定了350个木薯种质的块根淀粉磷含量,初步分析了引起木薯块根淀粉磷含量差别的原因,对木薯变性淀粉的生产提供了一些参考数据,以期促进木薯淀粉的工业化生产。