藜麦的驯化栽培与遗传育种

藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)起源于南美洲提提喀喀湖区,是苋科(Amaranthaceae)藜属(Chenopodium)一年生作物。因其营养全面且对多种非生物逆境胁迫具有抗性,被认为是尚未被充分开发且具有高应用潜力的作物,深受育种学家的关注。近年来,随着人们对健康的关注和高品质生活的追求,对藜麦的需求量急剧增加,加之藜麦能有效缓解全球粮食安全,对其栽培与育种等研究已成为热点。为了加深对藜麦的认识和推动其产业的发展,本文结合本课题组多年来对源于安第斯山藜麦种质资源的收集、评价与利用的实践,从藜麦营养价值与应用、起源与分布、遗传研究、品种选育进展及发展趋势等方面进行了总结,以期为我国藜麦新品种(系)的培育与栽培、产业可持续发展、贫困地区人群增收及新增我国粮食生产途径等方面提供参考信息。     

藜麦功能成分综合研究与利用

藜麦(Chenopodium quinoa Willd)为藜科藜属一年生草本植物,因独特的营养价值和潜在的保健功能引起研究者们的关注。概述了藜麦的生长发育、营养价值、功能成分、基因分析及其生理功能的研究进展。针对国内外藜麦功能成分综合研究利用进展,提出藜麦的种质创新、食品保健、医药研发及其新型功能食品研制与产业化对策,对藜麦产业、食品保健和医药研发等领域具有重要的参考价值。     

60份国内外藜麦材料子粒的品质性状分析

研究藜麦子粒的品质性状,可以为藜麦育种、加工及消费提供参考。本研究对4份国内和56份国外藜麦材料子粒的品质性状进行了分析,结果表明60份藜麦材料子粒的千粒重、灰分、蛋白质、淀粉、脂肪、粗纤维、总黄酮和总多酚平均含量分别为4.23 g、2.28%、14.03%、57.71%、6.53%、2.46%、1.83 mg/g和1.49 mg/g。国内藜麦材料的灰分、蛋白质和总多酚平均含量较高,分别为3.47%、14.92%和1.78 mg/g;秘鲁藜麦材料的脂肪、粗纤维和总黄酮平均含量较高,分别为6.69%、2.66%和2.03 mg/g;美国藜麦材料的淀粉平均含量较高,为59.91%;玻利维亚藜麦材料的千粒重较高,为4.32 g;不同子粒颜色藜麦材料之间的品质存在差异,黑色藜麦材料的蛋白质含量较高,白色和红色藜麦材料的淀粉含量较高,红色和黑色藜麦材料的粗纤维、总黄酮和总多酚含量较高。     

盐胁迫对藜麦种子萌发的影响研究

再生水资源可浇灌农田,但水中含有的阴离子可使土壤产生盐胁迫。为研究盐胁迫对藜麦(Chenopodium quinoa)种子萌发特性及胚根、胚芽生长的影响,该研究以6个藜麦品种(红藜麦、国红藜麦、台红藜麦、台紫红藜麦、黄藜麦、台黄红藜麦)为材料,分别以NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃和对照(CK)处理6个藜麦品种种子,测定其发芽率、胚根、胚芽抑制率等指标,运用均方差决策法对不同藜麦品种耐盐性进行综合评价,初步筛选出不同盐胁迫下耐盐性较强的品种。结果表明：(1)三种盐胁迫中,Na₂SO₄对种子萌发指标抑制作用最明显,6个藜麦品种的发芽率均相对较低,一直保持在5%以下,除黄藜麦、台黄红藜麦,其余4个品种的活力指数和生长速率均为0,除黄藜麦外,Na₂SO₄ 对其余5个藜麦品种的胚根、胚芽抑制率均达到100%;NaCl对种子萌发和生长的抑制作用较小,甚至可促进胚根和胚芽生长,国红藜麦和台黄红藜麦的生长速率在NaCl处理下始终高于对照,在9 ...     

藜麦营养功能及其蛋白和皂苷的提取现状

综述了藜麦的营养成分、生物活性物质、藜麦蛋白质和皂苷提取技术的研究进展,为藜麦的进一步研究和产品开发提供科学依据。     

基于藜麦转录组的脂肪酸生物合成途径解析

藜麦营养丰富,油脂含量高,脂肪酸组成理想,是油脂提取物的潜在资源。植物油脂主要以三酰甘油的形式储存在作物种子和果实等器官中,其合成受到环境和基因水平的调控,涉及质体、内质网和油体等多个细胞器。该文基于藜麦转录组数据,对藜麦油脂合成相关的脂肪酸生物合成途径基因进行挖掘,并对基因表达模式进行分析。结果表明:在藜麦中,与脂肪酸生物合成相关的基因序列共87条,涉及乙酰CoA羧化酶和β-酮脂酰ACP合成酶等关键酶,其中编码长链酰基辅酶A合成酶基因和β-酮脂酰ACP还原酶数目最多。通过基因表达模式分析发现,与脂肪酸生物合成相关的基因在种子表达中呈现整体上调模式,可能与种子中油脂形成和积累密切相关。对藜麦乙酰CoA羧化酶亚基编码基因进行分析发现,accD基因在不同组织间无差异表达,表明在藜麦中accD编码的β-CT亚基可能不是影响乙酰CoA羧化酶发挥作用的限制因子。藜麦KASⅡ含有保守结构域,与其他组织相比,编码基因QcFb15、QcFb45和QcFb75在种子中均存在上调表达,参与藜麦脂肪酸碳链延伸及油脂形成。对藜麦脂肪酸生物合成途径相关基因的挖掘,为藜麦油脂合成和积累的研究提供了理论基础,对高油...     

藜麦基因组学与重要农艺性状位点研究进展

藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)作为20世纪新兴的健康食物,因其营养成分全面、抗逆性强等特性备受关注,在国际上享有“营养黄金”、“素食之王”、“未来食品”的美誉。近年来随着基因组学和高通量测序技术的快速发展,藜麦高质量的全基因组序列得以完成并开展了系列关键基因功能研究。本文总结了藜麦基因组学、重要转录因子基因家族分析、遗传图谱构建和重要性状QTL定位和重要农艺和产量性状基因的研究进展。此外,针对目前藜麦育种的现状,本文还提出了藜麦育种存在的5个关键问题,并指出了未来藜麦遗传改良和育种的4个重要方向,旨在为实现未来藜麦的定向遗传改良提供参考。     

苗菜型藜麦新品系筛选及营养品质综合评价

目的：为明确苗菜型藜麦的营养价值,进而筛选优质苗菜型藜麦新品系。方法：以30份苗菜型藜麦品系为研究材料,测定藜麦间的相关品质指标,采用SPSS 25.0进行相关性分析和系统聚类,通过模糊数学隶属函数法对各品系营养品质进行综合评价。结果：藜麦各品系营养品质差异较大。蛋白质含量的变异系数最大,为47.50%,总多酚含量的变异系数最小,为39.26%;蛋白质含量与硝态氮含量呈极显著正相关;在类间距离10处,将参试材料分为六大类,包括9个材料聚成的高蛋白高糖分类群,7个材料聚成的高蛋白低糖分类群。结论：藜麦品系JQ-01728的综合营养品质最优,可作为叶菜类蔬菜食用,也是选育苗菜型藜麦新品系的育种材料。     

NaCl胁迫对藜麦幼苗生长和抗氧化酶活性的影响

以国内首个藜麦自育品种"陇藜1号"为材料,采用温室盆栽法,以蒸馏水处理作为共同对照(CK),分别用100、200、300、400和500mmol/L NaCl水溶液处理藜麦种子和盆栽幼苗,通过测定种子萌发指标及处理后第5、10、15天藜麦幼苗叶片叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、MDA含量及抗氧化酶活性,分析NaCl胁迫对藜麦生长发育及其生理特性的影响,探讨藜麦的耐盐生理机制。结果表明:(1)随NaCl浓度的升高,藜麦种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数先升高后下降,且在200 mmol/L NaCl处理下种子各发芽指标均达到最高,比CK分别升高了6.40%、28.18%、20.77%和30.91%。(2)随NaCl浓度的升高,藜麦幼苗根部和茎部生长均受到抑制,且茎部生长受到抑制程度大于根部。(3)随NaCl浓度的升高和处理时间的延长,藜麦幼苗叶片叶绿素含量先升高后下降,可溶性糖、脯氨酸和MDA含量逐渐升高,SOD、POD、CAT和APX活性增强。研究发现,低浓度盐胁迫处理可增加藜麦幼苗叶片内渗透调节物质含量,增强抗氧化酶活性,清除多余活性氧,从而促进幼苗根系生长,提高幼苗耐旱性;初步推断藜麦耐盐阈值为200~300mmol/L NaCl。     

藜麦在张家口地区试种的表现与评价

本研究对在张家口地区进行试种的4份藜麦材料进行了农艺性状与品质性状评价。试种藜麦株高范围为119.27~180.51 cm,生育期范围为103~118 d。子粒饱满,产量可达3 637.32 kg/hm2,蛋白质含量为14.79±0.72%,脂肪含量为7.57±1.17%,天冬氨酸、赖氨酸和精氨酸含量分别为1.37±0.06%、1.00±0.03%、1.47±0.08%,皂苷含量为2.12±0.50%。以上结果与文献对比结果表明,藜麦富含多种营养成分,且蛋白质含量丰富、氨基酸比例平衡、增产潜力大等特点能够充分表现,适宜在张家口地区以及生态条件类似的地区种植。     

从远古走来的超级粮食——藜麦

<正>第一次听说"藜麦",是很多年前在一篇英文文献中。文中充满深情地描述了这个物种的种种性格,植物科学工作者的专业好奇心一下子被勾起来了,于是就深入调研了一下,从此,一发不可收,开始了初识藜麦—与藜麦相见—种植藜麦—研究与欣赏藜麦的故事,这就是我与藜麦的这段奇缘。     

金藜麦耐盐性分析及营养评价

对我国沿海地区新收集种质资源金藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)进行了耐盐性及营养品质评价。结果表明:金藜麦在对盐胁迫相对敏感的芽期和苗期表现出相对较高的耐盐性;子粒蛋白质含量为14.2%,蛋白营养价值优于牛奶以及小麦、水稻、玉米、大豆等作物;子粒中富含维生素B、E等以及钙、锰、铁、铜、锌等矿质元素,特别是钙含量高达190.16 mg/100g,是小米钙含量的35倍;且金藜麦子粒含有丰富的必需脂肪酸,如亚油酸(3.58 g/100g)和亚麻酸(0.44 g/100g),天然抗氧化剂维生素E含量为7.66 mg/100g。这些研究结果表明,新收集的金藜麦种质资源具有较高的营养价值和耐盐性,将为我国藜麦研究和种植提供重要的种质资源。     

藜麦营养学、生态学及种质资源学研究进展

藜麦Chenopodium quinoa (2n=4x=36)属于石竹目藜属,起源于南美洲安第斯山区,在该地区有几千年的栽培历史。近年来,因其营养的全面性和广泛的生态适应性引起世界范围的关注,开始了从印第安主粮到一种战略资源的蜕变之路。本文综述近年来藜麦的营养学、生态学和种质资源学研究进展与亟待解决的问题,并对藜麦的应用前景以及供求现状提出对策和展望。     

不同施氮水平下丛枝菌根真菌对藜麦生长和根系生理特征的影响

采用盆栽实验,以藜麦品种‘亿隆1号’为实验材料,探究在不同施氮量(纯氮用分别为0、0.2、0.4和0.6g/kg)接种2种丛枝菌根真菌(AM)即摩西球囊霉(Gm)和扭形球囊霉(Gt)对藜麦及其根系生长指标以及生理指标的影响,为提高氮肥利用率提供理论依据。结果表明:(1)在0.4g/kg施氮量下,接种Gm藜麦根系侵染率和菌根依赖性最大。(2)同一接种处理下,藜麦株高、基径、叶面积、地上部生物量、总根长等根系生长指标,以及根系抗氧化酶活性均随施氮量的增加呈先增加后减小的趋势;与未接种处理相比,接种AM真菌后上述各指标均显著增加,均在0.4g/kg施氮量下达到最大值,且接种Gm的增幅大于接种Gt。(3)同一接种处理下,藜麦根系MDA含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量随施氮量的增加均呈先减小后增加的趋势;与未接种处理相比,接种AM真菌后藜麦根系MDA含量显著减小,而其根系可溶性糖含量和脯氨酸含量增加,且接种Gm根系MDA含量降幅以及可溶性糖含量和脯氨酸含量的增幅显著大于接种Gt。研究表明,适量施氮可显著增加藜麦根系摩西球囊霉和扭形球囊霉的侵染率及其菌根依赖性指数,促进藜麦地上部及根系的生长,同时增加其根系抗氧化酶活性和渗透调节物质的积累,减少了体内有害物质的积累,并以摩西球囊霉配合施氮0.4g/kg效果最佳。     

基于荧光原位杂交的藜属植物核型分析

为精确地识别藜属植物染色体组的核型特征,该文研究了4种来自青海高原的野生藜属植物(灰绿藜、藜、菊叶香藜及杂配藜)和1种从美国引进的栽培藜麦品种PI614932-HX(3)基于染色体荧光原位杂交(rDNA FISH)的核型。利用5S rDNA和45S rDNA对5种藜属植物有丝分裂中期的染色体进行FISH研究。藜属植物的核型分析结果表明:(1)藜属植物中存在二倍体(2n=2x=18)和四倍体(2n=4x=36)两种倍性,藜麦和灰绿藜为四倍体,其余3种为二倍体。(2)藜麦、灰绿藜、藜、菊叶香藜及杂配藜的核型公式分别为2n=4x=36=34m(2AST)+2sm,2n=4x=36=32m(4AST)+4sm,2n=2x=18=16m(4AST)+2sm,2n=2x=18=18m及2n=2x=18=16m+2sm。(3)染色体由大部分的中部着丝粒染色体(m)和少部分近中部着丝粒染色体(sm)组成。(4)核型类型除了菊叶香藜为1B以外,其余均属于2B类型。(5)在藜麦、灰绿藜及藜中具有分布位置不同、数量不等的双随体。5S rDNA、45S rDNA FISH结果表明:(1)藜麦和灰绿藜的染色体上存在2对5S rDNA位点和1对45S rDNA位点,藜、杂配藜的染色体上存在1对5S rDNA位点和1对45S rDNA位点,菊叶香藜的染色体上只存在1对5S rDNA位点。(2)5S rDNA和45S rDNA位点均位于染色体的短臂上。该研究首次获得了藜属植物基于5S rDNA和45S rDNA荧光原位杂交核型,为藜属植物亲缘关系研究和细胞生物学研究提供了分子细胞遗传学依据。     

超声-负压法提取藜麦皂苷及其活性研究CSCD

本文以藜麦皂苷为研究对象,基于单因素试验,以皂苷提取率为指标,通过响应面法优化,结合藜麦粉末SEM表征,以获得皂苷的超声-负压提取最佳工艺参数。藜麦皂苷粗提物经正丁醇萃取后,探讨其体外抗氧化活性及相关机理。实验结果表明:超声-负压法提取藜麦皂苷最佳工艺参数:超声时间20 min、超声温度59℃、负压0.064 MPa,该条件下皂苷得率(预测值12.37 mg/g,实验值11.95±0.034 mg/g)最高,三因素对皂苷得率的影响顺序:负压>超声温度>超声时间。藜麦皂苷在浓度范围(0~0.25 mg/mL)内有较强的还原力和清除DPPH自由基的能力,抗氧活化活性与其浓度呈正相关。     

安第斯高原——你古老的家乡

<正>要深入认识藜麦这个物种,我们还是先从藜麦的发现讲起。考古学家在秘鲁和智利多个地区的古老墓葬中都发现了藜麦的果穗及散落的藜麦种子,这表明藜麦曾作为主要粮食被大量食用。从被安第斯山区的原著民驯化,到西班牙殖民者入侵禁止当地人种植,再到今天藜麦在世界各地受到追捧,藜麦的历史既丰富又复杂。作为一种四倍体物种,藜麦最早在1797年被德国植物学家和药学家卡尔·路德维希·韦尔登诺(Carl Ludwig Willdenow)所     

藜麦及其资源开发利用

藜麦Chenopodium quinoa Willd.英文名:quinoa,原产于南美洲安第斯山区,是印加土著居民的主要传统食物,至今已有5 000~7 000多年的利用和种植历史。古代印加人将它称之为"粮食之母"。藜麦在20世纪80年代,被美国宇航局用于宇航员的太空食品。联合国粮农组织认为藜麦是唯一的单一植物即可满足人体基本营养需求的食物,正式推荐藜麦为最适宜人类的完美的全营养食品。本文对藜麦的植物形态、生态特性、营养价值以及在我国种植展望作了综合报道。     

藜麦种质资源遗传多样性SSR标记分析

为研究藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)种质资源的遗传多样性,分析中国藜麦种质遗传背景,本研究利用65对简单重复序列(SSR)标记对163份藜麦种质和3份台湾红藜(Chenopodium formosanum Koidz.)种质进行分子标记,分析了该种质群体的多态性和亲缘关系.数据显示,65对S...     

大小粒型藜麦籽粒表型、灌浆特性及淀粉合成酶活性的差异分析

【目的】籽粒大小是影响藜麦产量、商品性和加工特性的重要因素,考察灌浆期大小粒型藜麦籽粒表型、灌浆特性和淀粉合成酶活性的差异,为大粒型藜麦品种的选育提供理论指导。【方法】选择千粒重大于5.0 g和小于3.0 g的藜麦材料各两份,在青海省农林科学院种质资源创新试验基地进行田间试验,比较自灌浆期始7 d、14 d、21 d和28 d籽粒表型、灌浆特性和淀粉合成酶活性等在大小粒型藜麦间的差异。【结果】（1）大小粒型藜麦籽粒面积、周长、直径、粒长、粒宽表型性状随着生育时期均极显著增大,且粒型间存在显著差异,并以籽粒面积和周长差异最大,大粒型藜麦显著高于小粒型藜麦9.12%~11.54%和21.49~23.92%。（2）灌浆期间大粒型藜麦百粒干重始终显著高于同期小粒型藜麦,平均增幅在21.23%～31.04%;大小粒型藜麦灌浆速率随生育期均先上升后下降,均符合“慢-快-慢”的变化规律,但达到峰值时间和峰高明显不同,大粒型峰值出现早而高,小粒型则低而迟。（3）淀粉分支酶（SBE）、蔗糖合成酶（SS）、可溶性淀粉合成酶（SSS）和ADPG焦磷酸化酶（AGP）在大小粒型藜麦籽粒灌浆期呈现不同的变化趋势,SBE和SS活性表现为小粒型藜麦强于大粒型藜麦,而SSS和AGP活性则表现为大粒型藜麦强于小粒型藜麦。【结论】藜麦籽粒灌浆期间4种淀粉合成酶活性的差异,致使淀粉合成积累量和灌浆速率峰值的不同,进而形成籽粒表型性状的差异,而SSS和AGPase是影响藜麦籽粒大小形成的关键酶。