水稻高抗性淀粉突變的淀粉特性及其遺傳控制.pdf

1、淀粉是人類首要的營養(yǎng)和能量來源，在人體小腸內(nèi)，大部分淀粉可被完全消化吸收，叫可消化淀粉，另一小部分可逃避α-淀粉酶的消化而進入大腸，這部分淀粉叫抗性淀粉。抗性淀粉是指在健康人小腸中不被消化吸收的淀粉及其降解物的總和。抗性淀粉可分為4種：物理包埋抗性淀粉(RS1)、抗性淀粉顆粒(RS2)、回生淀粉(RS3)以及化學(xué)修飾淀粉(RS4)。抗性淀粉可有效的降低餐后血糖和胰島素反應(yīng)水平，對預(yù)防和控制代謝綜合癥如肥胖、Ⅱ型糖尿病以及心血管疾病有益，

2、一部分在大腸中發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸以及一部分具有膳食纖維相似功能的未消化的抗性淀粉有利于預(yù)防腸道疾病。抗性淀粉迅速成為近年來功能型食品的研究焦點，引起了極大的興趣。 稻米是世界上一半以上人口的主食，含有70％～80％的淀粉。通常食用稻米含有較高的可消化淀粉，而抗性淀粉含量很低，對健康存在潛在的不利。目前我國代謝綜合癥患者急劇增加，成為威脅健康的主因之一。因此，提高食用稻米中抗性淀粉含量，有利于從源頭預(yù)防和控制這類疾病的發(fā)生。

3、 在該背景下，通過誘變獲得了一個高抗性淀粉突變體RS111，對其淀粉特性和遺傳特性作了研究，為實施從日常主食入手預(yù)防和控制代謝綜合癥以及腸道疾病的策略奠定基礎(chǔ)。獲得的主要結(jié)果如下： 1.經(jīng)誘變育種從恢復(fù)系R7954中選育的突變體RS111，抗性淀粉含量是野生型R7954和普通品種2倍以上，直鏈淀粉、粗脂肪和粗纖維含量分別達到32.8％、1.24％和0.84％，顯著高于R7954和普通品種，淀粉的粘滯性顯著低于其他品種；TO、

4、TP和△Hgel低，膨脹體積?。籄型晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度低；淀粉顆粒形態(tài)多樣，圓和卵圓形顆粒的比例高達19.76％，是野生型R7954(9.37％)的2倍，而且顆粒直徑較大(2.55μm)；淀粉顆粒大小單峰分布，峰值3.5μm左右，而R7954雙峰分布；RS111的支鏈淀粉鏈長同野生型R7954相比，DP≦9和25≦DP的鏈減少，而10≦DP≦24的鏈增加，突變體和野生型ACR(Amylopectinchainratio，用∑DP≤9/∑D

5、P≤24表示)分別為0.200和0.228，屬S型和M支鏈淀粉；離體消化表明，RS111米飯中淀粉具有較強的抗消化性； 2.RS111熱水可溶性總淀粉和直鏈淀粉高于R7954，受熱易溢出，回生形成淀粉凝膠，抗性淀粉主要由直鏈淀粉和少量的支鏈淀粉組成，而R7954抗性淀粉中除直鏈淀粉外，還有較多的支鏈淀粉；RS111消化后的淀粉中有部分直徑小于2μm的RS2，該部分顆粒具有較低的TP，另一較高TP的晶體是直鏈淀粉和脂肪復(fù)合體；RS

6、111和R7954呈B和V混合型晶體，不同于普通品種V型晶體； 3.常用家庭加工方式對RS111抗性淀粉的形成有影響，高壓處理、低溫保存、較長的蒸煮時間和適宜的米水比例蒸煮均有利于提高抗性淀粉含量；顆粒大小對RS111抗性淀粉含量和離體消化影響大；生淀粉的消化與△Hgel、TP和結(jié)晶度負相關(guān)，胃蛋白酶處理可增加淀粉的消化率。由此推斷RS111抗性淀粉包括RS1、RS2和RS3； 4.輻照處理(0.1kGy)的RS111，

7、直鏈淀粉輕微升高，總淀粉、可消化淀粉和抗性淀粉含量分別增加了1.5％、2.3％和0.77％。與R7954相比，增加的總淀粉含量中轉(zhuǎn)化成抗性淀粉的比例RS111較高；自由糖含量隨輻照劑量而增加，糊化溫度無明顯的改變，但糊化后米粒形狀變化明顯，膠稠度變軟，蒸煮和食用品質(zhì)有所改良； 5.RS在不同雜交組合后代表現(xiàn)出相似的單峰分布，峰值趨于低RS含量的親本，隱性性狀，不同于直鏈淀粉的遺傳；親本差異大的雜交組合RS變異大，易出現(xiàn)超親株系；

8、直鏈淀粉、脂肪含量以及堿消值與抗性淀粉呈極顯著的正相關(guān)； 6.在雙親Wx基因第一內(nèi)含子+1bp位為G/G的雜交組合“Ⅱ-32/RS111”F2：3株系中，RM72和RM547與抗性淀粉和直鏈淀粉關(guān)系密切，出現(xiàn)低親本純合、雜合及高親本純合3種基因型的分離，且不同基因型間RS和AAC達1％著差異水，對應(yīng)于高、中、低抗性淀粉和直鏈淀粉含量；在雙親是T/G的雜交組合“宜香B/RS111”F2：3株系中，根據(jù)分子標記RM217和RM225