收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

云南稻种核心种质功能营养成分遗传评价及其地带性分析

曾亚文  
【摘要】: 饮食结构不合理导致人类慢性病急剧增加;饮食预防疾病是人类健康的关键。2008年全球糖尿病约2.5亿人,高血脂、高血压和超重均超过10亿人,钙铁锌缺乏影响全球30多亿人口。稻米是全球50%以上人口的主食,也是矿物质和功能食品的重要源泉。稻属核心种质形态、分子评价及其构建技术体系研究相对较多,但核心种质糙米矿质元素和功能成分研究国内外未见报道。云南是中国稻种资源最大的遗传多样性中心,也是优异种质和营养功能稻米资源的富集地区。本研究通过云南稻种初级核心种质的糙米矿质元素含量和进化、功能成分评价及其地带性特征分析,改良品种精米、糙米与土壤元素含量间相关性,并研究了核心种质的表型变异、糙米矿质元素含量及其SSR标记间的关系,具有重要的理论意义和较高实用价值,并取得如下进展: 1.首次明确了云南稻种初级核心种质糙米矿质元素含量呈现明显的地带性特征,揭示了籼粳亚种、生态型及其分类性状的系统关系。863份云南稻种初级核心种质糙米P平均含量是土壤总磷的7.17倍,土壤总钾含量是糙米K平均含量的7.56倍。来自云南省5个稻作区16个州市789份地方品种糙米8种矿质元素含量分析显示:糙米元素含量(mg·kg-1)依次为P(3834.83±486.49) K(2567.72±336.74) Mg(2567.72±336.74) Ca(153.67±55.90) Zn(33.35±13.65) Fe(32.08±25.51) Cu(14.22±11.85) Mn(13.58±3.22);滇西北糙米P含量高,滇中糙米Ca、Mg、Fe和Zn含量高,滇西南糙米Cu和Mn含量高;糙米高磷钾、中钙镁锰和低铁锌分布区是世界生物多样性最丰富及矿产资源的富集区。总体上789份云南地方稻糙米5种元素(K, Ca, Mg, Fe和Cu)平均含量明显低于94份改良品种,其中Ca元素在籼粳分化增强对冷害的适应性中起了重要作用;地方品种到改良品种随着糙米5种矿质元素的提高而增强了广适性;系统树聚类显示云南稻种分为地方品种和改良品种两类,其中地方品种又分为5个亚组,即A组为紫米,B组为陆稻和光壳稻,C组为糯稻,D组为红米;E组由I组(籼稻、晚稻、白米、地方品种)和II组(粳稻、水稻、非光壳稻、早中稻、粘稻)组成。 2.揭示了云南稻种改良品种糙米18种矿质元素含量明显高于精米,且16种元素含量明显低于土壤;微量元素间比大量元素关系密切,其中糙米所含的8种促进人体健康的矿质元素是精米的2倍以上。55个云南省水稻改良品种精米、糙米及其相应的土壤18种矿质元素含量测定显示: 18种矿质元素是功能稻米活性成分的重要部分,其平均含量依次为精米P K S Mg Ca Zn Na Al Mn Fe Cu B Mo Ni Sn Cr Ba Sr,糙米P K Mg S Ca Zn Mn Al Na Fe Cu B Mo Sn Ni Cr Ba Sr,而土壤则为Fe Al Ca K Mg P S Mn B Na Ba Zn Cr Cu Ni Sn Mo Sr;精米和糙米除S、P外16种元素含量均明显低于土壤;发现精米和糙米8种微量元素(Mo、Ni、Cr、Sr、Mn、Zn、Cu、Na)含量间相关性明显比6种大量元素(P、K、Mg、Ca、S和Al)含量间的关系密切。云南土壤以富铁铝高钙为主,而精米和糙米则以磷钾镁硫为主;以精米为主食比糙米更易导致人类健康问题。 3.首次发现了云南稻种初级核心种质不同类型间糙米3种功能成分差异显著,呈现明显的地带性特征。996份云南稻种初级核心种质糙米的抗性淀粉、γ-氨基丁酸和总黄酮含量及其栽培型间差异表明:糙米总黄酮含量地方品种极显著高于改良品种,但GABA含量则改良品种显著高于地方品种;抗性淀粉含量则改良品种极显著高于地方品种。其中来自五个稻区16个州市905份地方品种初级核心种质功能成分检测显示:糙米平均抗性淀粉含量(%)为0.75±0.29,滇中极显著高于北部稻作区,滇西北的丽江和滇东北的昭通极显著低于除迪庆州外的13个州市;籼稻显著高于粳稻,粘稻极显著高于糯稻,晚稻极显著高于早中稻,红米和紫米极显著高于白米。糙米γ-氨基丁酸含量(mg·kg~(-1))为74.3±25.3,滇南单双季籼稻区明显高于滇西北高寒粳稻区,滇南的思茅、滇中的玉溪和保山至少与5个州市差异显著;水稻极显著高于陆稻,糯稻极显著高于粘稻,晚稻极显著高于早中稻,白米极显著高于红米和紫米。糙米总黄酮含量(mg·kg~(-1))为3069.8±1927.5,滇南极显著高于滇中,思茅显著高于8个州市而保山则显著低于7个州市;陆稻极显著高于水稻,粘稻显著高于糯稻,早中稻极显著高于晚稻,红米和紫米极显著高于白米,光壳稻显著高于白壳稻。揭示了糙米总黄酮、γ-氨基丁酸和抗性淀粉含量在水陆、沾糯、早中晚、米色间差异极显著,但籼粳、有无芒和米味间差异不大。 4.云南稻种核心种质表型性状、糙米矿质元素含量与其SSR标记有一定相关,首次以SSR标记为基础揭示了糙米矿质元素的含量易受环境的影响,而籽粒的性状主要受遗传基因的控制。基于628份糙米8种元素、23个表型性状及其20个SSR标记间关系研究显示,这些性状组成的620对性状间有182对呈极显著相关;尤其SSR等位基因大小与籽粒性状构成的180对性状中94对呈显著相关,又与穗部性状构成的160对性状中48对呈显著相关。20个SSR标记等位基因大小与一些表型性状呈极显著相关,其中RM224等位基因大小与23个表型性状及8种元素呈显著相关。SSR标记等位基因大小与籽粒或穗部性状间的关系比糙米元素含量和植株性状更密切,籼粳分类的籽粒长宽比及1~2节长与14个SSR标记等位基因大小相关显著。以地方稻20个SSR标记的等位基因数目和距离一些级别间糙米矿质元素含量间呈显著差异(P0.05);即云南稻种糙米矿质元素含量与基因多样性有关。628份糙米矿质元素含量变异较大,即P为2160~5500 mg·kg~(-1)为1130~ 3830 mg·kg~(-1), Ca为61.8~488 mg·kg~(-1), Mg为864~2020 mg·kg~(-1), Fe为0.40~147 mg·kg~(-1), Zn为15.1~ 124 mg·kg~(-1), Cu为0.10~59.1 mg·kg~(-1), Mn为6.7~26.6 mg·kg~(-1)。因此,检测出云南稻核心种质糙米Ca、Fe和Zn基因型间差异7倍以上,而培育高Ca、Fe和Zn新品种是解决人类矿质营养缺乏的一条经济有效途径。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 P.Andonova;陶国栅;;γ-射线照射对玉米植株吸收矿质元素的影响[J];杂粮作物;1991年05期
2 ;果树主干加压注射矿质元素效果[J];河南林业科技;1993年04期
3 詹重慈 ,张立庆 ,冯常知 ,李训仕 ,杨前柏;矿质元素和尿素浸种对水稻种子萌发期氮代谢的影响[J];华中师范大学学报(自然科学版);1982年02期
4 王福琴;矿质元素浸种对水稻过氧化物酶同工酶变化的初步观察[J];湖北农业科学;1983年03期
5 于绍夫;姜中武;;四个葡萄品种花粉中氨基酸及矿质元素的含量[J];中国果树;1988年02期
6 邹俊娥,汪光友,黄有翠,吴林红;黑木耳段木栽培喷施氮磷钾的试验[J];华中农业大学学报;1989年S1期
7 何和明;;槟榔矿质元素含量测定及其营养水平变化分析[J];中国野生植物资源;1990年01期
8 李培芝,范世华,张颂云;日本落叶松人工林针叶中矿质营养元素的季节吸收特点及其相互关系[J];应用生态学报;1991年03期
9 刘明;黄泛平原区毛白杨中矿质元素的测定和分析[J];林业实用技术;1991年06期
10 姚满生,张福元,李湘,武清森;醋糟培养料对平菇矿质元素与氨基酸含量的影响[J];食用菌;1991年06期
11 殷秀琴,张桂荣;森林凋落物与大型土壤动物相关关系的研究[J];应用生态学报;1993年02期
12 陈章和,王伯荪,张宏达,彭少麟;广东封开县黑石顶自然保护区南亚热带常绿阔叶林矿质元素的分布与循环[J];植物学报;1995年07期
13 陈安均,蒲彪;方便蕨菜加工中几种前处理对矿质元素、氨基酸保存率的影响[J];四川农业大学学报;1998年03期
14 张平,朱述钧,钱大顺,蒋宁,李建军;北冬虫夏草功能成分及保健作用分析[J];江苏农业科学;2003年06期
15 薛进军,杨青琴,王秀茹,崔美香,台社珍,赵风平,李绍华,张福锁;铁及其它矿质元素在苹果树不同器官中的分布[J];广西农业生物科学;2003年01期
16 万鲁长;张柏松;黄春燕;单洪涛;郭惠东;辛志梅;;矿质元素对白灵侧耳和鲍鱼侧耳菌丝生长的影响[J];山东科学;2006年02期
17 沈伟桥;傅俊杰;姜建华;;杭白菊辐照杀菌效果及对功能成分的影响[J];核农学报;2006年03期
18 李林辉;;矿质元素对毛头鬼伞菌丝体生长的影响[J];菌物研究;2007年03期
19 杨普香;刘晓仙;;不同发育程度茶树鲜花功能成分含量初探[J];广东茶业;2007年05期
20 宋曙辉;赵霖;;朝鲜蓟的研究进展[J];长江蔬菜;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张建勇;江和源;崔宏春;江用文;王斌;黄永东;;茶叶功能成分与新型食品开发[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
2 刘洋;屈淑平;崔崇士;;南瓜营养品质与功能成分研究现状与展望[A];中国园艺学会南瓜分会学术研讨会论文摘要集——纪念中国园艺学会南瓜分会成立十周年、祝贺第四届国际瓜类作物学术大会在中国召开[C];2009年
3 张丽娟;李彦慧;宋珍;朱梅菊;张文欣;;大石早生李叶片矿质元素季节变化初报[A];第八届全国青年土壤暨第三届全国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2002年
4 杨明挚;陈善娜;徐玲玲;;云南野生稻对营养元素的吸收利用特性及其对低养分的适应性研究[A];2005年全国植物逆境生理与分子生物学研讨会论文摘要汇编[C];2005年
5 关凤芝;;利用分子辅助技术建立亚麻核心种质库研究[A];2010中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2010年
6 黄奔立;伍烨;沈世伟;;矿质元素(铜、铁、钙、锌)对黄瓜白粉病发生及病菌孢子萌发的影响[A];江苏省植物病理学会第十一次会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2008年
7 陈顺安;和绍禹;;野坝子蜂蜜中的矿质元素分析研究[A];中国养蜂学会中蜂协作委员会“2009年学术交流会”论文集[C];2009年
8 谭运华;陈铁桥;向建洲;李秀山;刘琼霞;;南方黑白花奶牛变形蹄毛和乳矿质元素分析[A];2003全国家畜内科学学术研讨会论文专辑[C];2003年
9 常远程;;南阳烟区土壤部分矿质元素含量与分布[A];河南省烟草学会2005年学术交流年会论文集[C];2006年
10 杨怀霞;;植物源降糖功能成分研究进展[A];第十届全国中药和天然药物学术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾亚文;云南稻种核心种质功能营养成分遗传评价及其地带性分析[D];云南农业大学;2009年
2 段玉峰;蝗虫营养价值与生物学功能研究[D];陕西师范大学;2005年
3 刘素纯;铅对黄瓜幼苗生长发育的影响研究[D];湖南农业大学;2006年
4 顾翠花;中国紫薇属种质资源及紫薇、南紫薇核心种质构建[D];北京林业大学;2008年
5 叶新福;不同基因型稻米营养保健品质及其利用技术研究[D];福建农林大学;2009年
6 李鑫;矿质元素调控烟草抗PVY~N生理生化及分子机制研究[D];沈阳农业大学;2009年
7 徐海明;种质资源核心库构建方法的研究及其应用[D];浙江大学;2005年
8 毛清黎;Ri质粒对茶树和苦瓜的遗传转化及相关功能成分研究[D];湖南农业大学;2006年
9 唐志鹏;杧果果实生理病害海绵组织发生规律及其防治方法的研究[D];湖南农业大学;2006年
10 郑诚乐;锥栗若干生物学问题研究[D];福建农林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵树堂;李果实发育过程中糖、酸、Vc及矿质元素含量变化[D];河北农业大学;2003年
2 俞竞;隐花色素对矿质元素吸收的影响[D];湖南大学;2009年
3 蒋晔;植物生长调节剂对鸡嘴荔内源激素、主要矿质元素和花芽分化影响的研究[D];广西大学;2005年
4 赵贝贝;欧李树体矿质营养年周期变化规律的研究[D];山西农业大学;2005年
5 张辰露;矿质元素对绞股蓝生长发育及有效成分积累的影响[D];西北农林科技大学;2005年
6 王亚英;红富士苹果主干输施Ca等四种矿质元素的吸收动态研究[D];山西农业大学;2005年
7 张娟;再生水灌溉对七种园林植物的影响研究[D];河北农业大学;2007年
8 陆贵锋;氯酸钾诱导龙眼反季节成花效应与机理的研究[D];广西大学;2005年
9 唐晓敏;土壤矿质元素对红富士苹果叶片矿质元素影响的研究[D];河北农业大学;2005年
10 俄胜哲;攀西地区稻米中微量元素含量变异及影响因素初探[D];四川农业大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 佚名;矿质元素类饲料添加剂的合理应用[N];中国畜牧兽医报;2009年
2 劲牌有限公司 黄秀华;“中国劲酒”的功能成分和微量成分解析[N];华夏酒报;2010年
3 本报记者 刘伊婷;饮料产品“改名”忙[N];中国质量报;2008年
4 王维亮;拓展思路 开发新型咖啡制品[N];中国食品报;2009年
5 元颖;中国农大采用新工艺提取姜油[N];中国医药报;2006年
6 钟湘志;韩国制定多项保健/功能食品标准和规范的修正案草案[N];国际商报;2008年
7 杨跃萍;云南选育出60余个防病功能水稻新品系[N];中国食品报;2009年
8 陈云芬;稻作遗传育种学科前沿难题攻克稻[N];云南日报;2008年
9 兴农;国宗元硒茶科技产业化示范工程[N];中国现代企业报;2008年
10 王庆法;部分农作物为何不宜连作[N];山东科技报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978