大麦籽粒膳食纤维、蛋白质含量的基因型和环境效应研究
膳食纤维包括非淀粉多糖、抗消化低聚糖以及类似的碳水化合物、木质素和相关的植物物质，广泛存在于水果、蔬菜、豆类和谷类等各种植物，具有较强的持水性，能螯合消化道中的胆固醇、卟啉和重金属等物质，阻止致癌物的产生，促进肠的蠕动，具有促进通便、降低血中胆固醇、降低血糖的生理效果。因此，通过育种和栽培途径，提高作物可食部分的膳食纤维含量，具有重要的现实意义。本文研究了大麦籽粒膳食纤维和蛋白质含量的基因型和环境变异，探讨了氮肥运筹对大麦籽粒膳食纤维和蛋白质及其组分含量的影响，并建立了大麦籽粒膳食纤维含量的近红外分析技术及其应用模型，主要结果如下：
1.大麦籽粒膳食纤维和蛋白质含量的基因型和环境变异
采用多点试验，研究了6个大麦品种(系)在7个不同地区的膳食纤维和蛋白质含量差异。结果表明，品种(系)间膳食纤维含量变幅为04-9的24.8％～05-20的26.3％，试点间的变幅为平湖的24.9％～嘉善的26.7％。品种间蛋白质含量变幅为04-9的8.64％～06-19的9.15％，试点间的变幅为杭州的7.63％～嘉善的9.68％。方差分析表明，大麦籽粒膳食纤维含量的地区，品种以及两者间的互作均达极显著水平。蛋白质总量的地区效应达极显著水平，品种及地区和品种间的互作达显著水平。膳食纤维和蛋白质含量变异的环境效应均大于品种效应，但变异程度不同，膳食纤维的环境变异较小。相关分析表明，膳食纤维和蛋白质含量呈显著的正相关，启示出膳食纤维和蛋白质含量可以得到同步提高。
2.氮肥运筹对大麦籽粒膳食纤维、蛋白质组分含量及千粒重的影响
在用氮总量相同的条件下，研究了四种氮肥运筹方式对大麦品种花30膳食纤维(包括β-葡聚糖)、蛋白质组分含量以及千粒重的影响。结果表明，四种氮肥运筹中，总蛋白和醇溶蛋白含量差异显著，且表现为醇溶蛋白、谷蛋白、总蛋白含量都表现为施用拔节肥的处理含量较高。清蛋白和球蛋白含量差异不显著，但以施用拔节肥的处理相对较高。四种氮肥运筹处理之间，膳食纤维和β-葡聚糖含量差异均不显著。另外，基肥比例较高的处理籽粒千粒重较高。相关分析表明，籽粒球蛋白含量与β-葡聚糖含量和千粒重显著相关，籽粒蛋白质组分含量、β-葡聚糖含量和千粒重极显著相关。蛋白质总量与清蛋白和球蛋白的相关系数相对较低，而与醇溶蛋白和谷蛋白的相关系数很高，说明籽粒蛋白质含量受贮藏蛋白的影响更大。
3.大麦籽粒膳食纤维含量的近红外分析模型的建立
利用酶-重量法测定大麦籽粒膳食纤维含量，并以此结果作为标准样品，建立了近红外分析仪测定大麦籽粒膳食纤维含量的回归模型。对模型定标和内部验证的结果表明，定标标准差为0.765，定标决定系数0.662，交叉验证标准差为1.062，交叉验证决定系数为0.358，相关性达到显著水平，但相关性趋势线周围相对较为分散。综合分析认为，本研究建立的近红外膳食纤维工作曲线可以用于大量样品的初步筛选，以减少资源鉴定和育种程序上所需的资金和人力费用。但从定标标准差、定标决定系数、交叉验证标准差等参数上看，定标模型尚不够理想，测定精度不够高，难以用于特定材料的定量分析。建模结果不够理想的原因可能与标准样品的膳食纤维含量差异比较小有关，增加膳食纤维含量比较极端的标准样品有望提高模型的预测准确性、稳定性和适用范围。
大麦;膳食纤维;β-葡聚糖;蛋白质含量;基因型;环境变异;氮肥
浙江大学;浙江大学农业与生物技术学院
硕士
作物学
张国平
2010
中文
S512.301;TS201.2
49
2010-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）