不同贮藏条件下马铃薯类胡萝卜素变化趋势研究及相关基因表达分析

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:z19910620
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我国是世界马铃薯生产大国,马铃薯作为四大粮食作物,在保障国家粮食安全中发挥着越来越大的作用。类胡萝卜素有重要的保健功能,与人类健康密切相关,筛选培育高类胡萝卜素的马铃薯新种质有助于提高人类健康水平,提高生活质量。然而马铃薯类胡萝卜素的含量会随着贮藏条件发生改变,因此,分析不同贮藏条件下类胡萝卜素含量变化趋势,进而筛选高类胡萝卜素马铃薯种质具有重要意义。为此,本研究选用52个彩色马铃薯为试验材料,采用常温(避光室内,对照)和低温(地窖,5~10℃)两种不同贮藏条件,通过测定0~60 d贮藏期间块茎中总类胡萝卜素含量,以及花青素、淀粉、还原糖、维生素C等品质指标含量和总抗氧化能力,进一步分析马铃薯块茎类胡萝卜素含量和其他相关指标的变化趋势,并经类胡萝卜素相关基因表达分析,筛出具有高类胡萝卜素含量的马铃薯品种,主要结论如下:(1)采用比色法测定不同贮藏条件下马铃薯块茎类胡萝卜素含量,结果表明:1)不同品种马铃薯块茎类胡萝卜素的含量有明显差异;2)60 d不同温度贮藏条件下,大部分马铃薯品种块茎类胡萝卜素含量的变化趋势为增加,少部分含量降低;3)贮藏60 d时,低温窖藏处理下的含量高于常温室内处理后的含量,但是无显著性差异;4)60 d贮藏条件下,品种、温度对于块茎类胡萝卜素含量都有显著性差异(P<0.05)。(2)60 d不同贮藏条件下,马铃薯块茎花青素含量的变化趋势是一直降低,且同一贮藏时期不同温度处理下,都是低温处理后的含量高于常温处理后的含量,60 d低温贮藏对于延缓马铃薯块茎花青素的降解比常温贮藏效果好。而60 d不同贮藏条件下马铃薯品种总抗氧化能力的变化趋势主要是升高,同一贮藏时期不同温度处理下,低温处理后块茎的总抗氧化能力与常温处理后的总抗氧化能力无显著性差异;贮藏60 d时,马铃薯总抗氧化能力与总类胡萝卜素含量相关性显著,推测随着贮藏时间的延长,贮藏后期块茎总抗氧化能力与类胡萝卜素含量相关。(3)在不同条件贮藏0~60 d,52份马铃薯品种品质指标变化趋势:1)块茎淀粉含量变化趋势是含量减少,贮藏60 d时,低温处理下的含量高于常温处理下。2)马铃薯块茎还原糖含量的变化趋势是含量增加,与淀粉含量的变化趋势相反,为负相关。且不同处理下马铃薯块茎还原糖含量低的品种主要是加工型马铃薯。3)马铃薯块茎蛋白质含量变化趋势为增加,贮藏60 d时,低温处理下的含量高于常温处理,含量变化小,差异不显著,是一个相对稳定的指标。同时发现贮藏初期紫皮紫肉类型马铃薯的蛋白质含量高于其他类型马铃薯。4)维生素C是一个极不稳定的指标,44份马铃薯块茎维生素C的含量变化趋势为一直降低,且降低幅度特别大;贮藏60 d后,大多数品种的维生素C含量是常温贮藏后的含量高于低温贮藏,就马铃薯维生素C含量而言,鲜食马铃薯宜尽早食用。(4)以苗期马铃薯叶片取材,分析类胡萝卜素相关基因表达,结果表明:PSY、PDS和LYC-e在薯肉为白色的马铃薯中相对表达量过低,在薯肉为黄色的马铃薯中相对表达量高,与块茎总类胡萝卜素含量呈正相关,而LYC-b基因表达水平的高低与总类胡萝卜素含量相反,呈负相关。(5)综合各项品质指标含量变化,60 d短期贮藏可选择常温贮藏,长期贮藏宜低温贮藏;筛选出高类胡萝卜素含量马铃薯品种华颂7号和希森6号,可作为马铃薯新品种选育的亲本材料。
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