粳稻酚類化合物和氨基酸的基因型差異與氮素效應(yīng)研究.pdf

1、水稻是世界主要糧食作物，其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)對(duì)于改善人體健康具有重要意義。谷物中富含酚類、維生素、礦質(zhì)元素、纖維素等多種生理活性成分。本研究以粳稻品種武育粳3號(hào)及其突變體、武運(yùn)粳7號(hào)為材料，設(shè)置不同的氮素處理，研究了水稻酚類化合物和氨基酸的氮素效應(yīng)及其基因型差異，以期為稻米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的開發(fā)利用提供參考。
　　主要結(jié)果如下:
　　1.建立了稻米中酚酸化合物的超高效液相色譜的定性定量方法。
　　以沒食子酸、原兒茶酸、龍膽酸、對(duì)羥基苯甲

2、酸、綠原酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、對(duì)香豆酸、阿魏酸、芥子酸、異阿魏酸、2-羥基肉桂酸和反式肉桂酸14種酚酸化合物標(biāo)準(zhǔn)品，對(duì)糙米和精米中酚酸進(jìn)行定性和定量分析。色譜柱為Agilent ZORBAXEclipse Plus C18（2.1*50mm，1.8μm-Micron），流動(dòng)相為乙腈-乙酸-水，梯度洗脫，流速為0.5 mL·min-1，柱溫30℃，檢測(cè)波長(zhǎng)為280 nm和325 nm。14種酚酸在8min內(nèi)完全分離，經(jīng)質(zhì)譜鑒定，精米

3、及糙米中檢測(cè)出的物質(zhì)共有11種，可進(jìn)行定量分析的酚酸共8種，線性范圍為5-220μg·mL-1(r2=0.9994-0.9999)，檢出限為0.002-0.03μg·mL-1，定量限為0.004-0.08μg·mL-1，回收率為84.11％-114.43％，RSD為1.28％-12.94％。對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、丁香酸、對(duì)香豆酸、阿魏酸、芥子酸、異阿魏酸和反式肉桂酸在精米和糙米中的含量差異顯著，其中對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、丁香酸、對(duì)香豆酸

4、、阿魏酸、芥子酸、反式肉桂酸集中存在于糊粉層和胚等外層組織中，而異阿魏酸在稻米籽粒中分布較均勻，其精米/糙米含量百分比達(dá)到45.86％。該方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確、可靠，不僅適合稻米中酚酸化合物的含量測(cè)定，對(duì)于其他谷物中酚酸化合物含量的測(cè)定也具有一定的借鑒意義。
　　2.初步探明了粳稻籽粒酚類化合物的基因型差異及氮素效應(yīng)
　　以武育粳3號(hào)、武運(yùn)粳7號(hào)為試驗(yàn)材料，設(shè)置不施氮、高氮(150kg·hm-2)、低氮(75kg·hm-2)

5、3個(gè)氮素水平，于倒四葉期和倒二葉期施肥，探查了穗肥對(duì)粳稻酚類化合物含量、抗氧化活性、組分組成的影響。結(jié)果表明:氮素穗肥對(duì)粳稻總酚含量、DPPH清除率、ORAC影響顯著。各指標(biāo)受氮素影響因品種不同存在差異，總酚含量差異未達(dá)到顯著水平，武育粳3號(hào)抗氧化活性受氮素影響較大。施穗肥后，武運(yùn)粳7號(hào)總酚含量均有所增加，武育粳3號(hào)精米中均增加，糙米中總酚含量在倒四葉期施肥增加。DPPH清除率和ORAC在精米和糙米中受氮素影響規(guī)律不一致。在施高氮肥后，

6、精米中DPPH呈下降趨勢(shì)，在糙米中與之相反，呈上升趨勢(shì)。在施低氮肥后，兩品種表現(xiàn)完全相反，武育粳3號(hào)精米和糙米DPPH清楚率均下降，武運(yùn)粳7號(hào)均增加。ORAC在N150-0均增大。武運(yùn)粳7號(hào)總酚含量和ORAC都優(yōu)于武育粳3號(hào)，糙米中DPPH清除率也較武育粳3號(hào)高。通過比較兩品種遺傳特性差異以及氮素效應(yīng)，認(rèn)為武運(yùn)粳7號(hào)屬優(yōu)勢(shì)品種，N150-0更有利于提高粳稻抗氧化品質(zhì)。
　　3.初步明確了粳稻籽粒氨基酸含量的基因型差異及氮素效應(yīng)

7、r>　　以武育粳3號(hào)及其11份在農(nóng)藝性狀上差異較大的突變體為材料，設(shè)置CK（不施氮0kg·hm-2），N5-5（基蘗肥與穗肥比例5∶5，200kg·hm-2）施氮量2個(gè)氮素運(yùn)籌處理，分析不同材料在籽粒氨基酸含量上的基因型差異及氮素效應(yīng)。結(jié)果表明，W31和W84所有氨基酸的含量都高于野生型，且W31、W84在所有突變體中施氮前后氨基酸總量都屬最高。蘇氨酸、賴氨酸含量在野生型和11份突變體材料之間變化不大，甲硫氨酸各突變體之間含量差異較大，