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。     

鲜为人知的粮食作物——藜米

提起粮食作物人们自然想到小麦、稻米、谷子、糜子、玉米、高梁……等这些属于禾本科的植物。但是世界上还有一种属于藜科植物的粮食作物——藜米(昆诺阿藜),尚不被我国人所熟悉。 这种藜米,英文名叫Quinoa,拉丁学名是Cheno-podium quinoa,生长在南美洲的安第斯山,南纬5°—20°,海拔3400—4200米的高原地带,主要在秘鲁和玻利维亚种植,智利和厄瓜多尔也有零星栽培。它的种子可以食用,是当地重要的粮食来源。     

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。     

藜麦的营养成分、生物活性及加工利用

藜麦因其高营养、高生物活性而备受关注,我国许多地区早已开始了藜麦的规模化种植,但由于我国藜麦产业起步晚、研究不够深入以及加工应用的相对不足,造成藜麦产品在消费市场中仍相对空缺。为提高公众对藜麦的认识,帮助相关从业人员提高其加工水平,对藜麦的营养成分、生物活性及其加工利用现状等方面进行了概述,并简要展望了未来的研究方向和应用前景,旨在为我国藜麦加工产业的可持续发展提供新思路。     

藜科植物藜和灰绿藜实时荧光定量PCR内参基因的选择

选择合适的内参基因是实时荧光定量PCR(qRT-PCR)研究的关键,目前对藜科耐盐(盐生)植物胁迫相关基因的表达分析中所用内参基因的报道较为有限.该研究利用GeNorm、NormFinder和BestKeeper 3个内参基因分析软件,对已选择过的β-TUBULIN、β-ACTIN、GAPDH 3个常用候选内参基因进行了比较分析,筛选出在NaCl和PEG胁迫下藜和灰绿藜中表达相对稳定的内参基因.结果表明:GeNorm、NormFinder内参软件分析在NaCl和PEG胁迫下,GAPDH是藜和灰绿藜中均共同稳定表达的内参基因,同时在藜和灰绿藜中也有各自表达较稳定的内参基因,β-ACTIN在藜中稳定表达,β-TUBULIN则在灰绿藜中稳定表达.对相同科不同种的植物内参基因表达差异进行比较,内参基因在相同科中具有相同稳定表达的内参;对相同胁迫下两种不同植物内参基因表达稳定性进行分析,内参基因的选择需根据实际的实验材料和实验条件而定.基于3个分析软件对以上3个常用内参基因的分析结果,初步确定了在藜科植物藜和灰绿藜中相对稳定的内参基因,为藜和灰绿藜胁迫相关基因的定量表达分析提供了参考依据.     

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。     

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 ...     

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。     

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,对高油脂藜麦品种选育等后续研究也具有重要启示作用。     

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。     

藜的营养成分及作为新型蔬菜资源的评价

对藜的营养成分进行了测定并对其作为新型蔬菜进行了评价。藜具有较高含量的维生素C,β-胡萝 卜素,以及Fe、Zn、Mn和Cu等微量元素,氨基酸的种类达17种,其中7种为人体必需氨基酸。藜种子中粗脂 肪的含量是16．4％,含有多种油酸,其中亚油酸和亚麻酸是人体必需脂肪酸,尤其是亚油酸含量高达 53．86％。还讨论了藜的生物学特性、对环境的适应性及食用处理方法。并认为藜是一种很有开发利用前景 的野生蔬菜资源。     

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。     

混合盐碱胁迫对灰绿藜(Chenopodium glaucum L.)种子萌发的影响

灰绿藜广泛分布于新疆中低度盐碱地干旱区,属藜科1年生经济盐生植物。本实验研究了混合盐碱胁迫对灰绿藜种子萌发和萌发恢复的影响。结果表明:随着盐浓度和pH值的增高,灰绿藜的种子萌发率呈下降趋势;同一盐浓度不同pH处理的灰绿藜种子萌发率随pH值的升高而减少,同样,随着盐浓度和pH值的增加,灰绿藜种子的萌发速率均为下降;从各胁迫处理的种子萌发的幼苗的生长表型来看,盐浓度和pH值是两个重要的影响因素;将未萌发的种子转移至蒸馏水中复水后,最终萌发率达到90%以上,说明一定程度的混合盐碱胁迫对灰绿藜种子的萌发潜力没有太大的影响,并且萌发恢复率随着盐浓度的增加而增加;盐浓度、pH值及其相互作用对灰绿藜种子萌发有抑制作用;盐浓度是决定性的主导因素,pH值对灰绿藜种子萌发的影响次之;综上,混合盐碱胁迫对灰绿藜的种子萌发和萌发生长的表型均有明显的抑制作用。     

藜麦宝藏如何藏

<正>藜麦是异源四倍体植物,分布于美洲热带和亚热带地区。在对干旱、盐碱地、高原和其他边缘环境漫长的适应过程中,形成了丰富的种质多样性,众多藜麦野生品种资源习性和性状参数的变化,也成就了藜麦的千姿百态。藜麦的生长习性可以分为4种:不分枝,只有单一主穗;分枝顶穗长至主穗下部的三分之一     

“超级粮食”藜麦

<正>藜麦是一种古老的安第斯粮食作物,在蒂瓦纳科和印加文明中,藜麦在人们的饮食中占有重要地位。它对人类和动物来说都是一种营养价值很高的食物,被称为"印加稻米"。近年来,科学家们通过研究又发现了它许多隐藏的营养价值,因此藜麦也受到了全世界的关注。那么,相比其他谷物,藜麦具体有哪些较高的营养价     

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     

藜麦优生优育的那些事儿

<正>和其他粮食作物相似,藜麦从成为土著人的粮食后,也经历了漫长的种质改良。据出土于秘鲁中部高地阿亚库乔的考古资料显示,藜麦的种植差不多可以追溯到大约7 000年前,在安第斯山区藜麦很可能是当地最早的农作物之一。智利的印第安人墓穴中出土的藜麦种子化石可以追溯到公元前3000年前。阿根廷南部的卡塔     

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。     

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。     

不同浓度NaCl处理对灰绿藜种子萌发及幼苗生长发育的影响

灰绿藜是广泛分布于中低度盐碱地的一年生经济盐生植物。通过系统研究不同浓度NaCl处理对灰绿藜种子萌发、幼苗生长发育以及根、茎和叶中Na^+浓度的影响,初步阐明灰绿藜对不同浓度NaCl处理的响应机制。结果表明,与对照相比,随着NaCl浓度的增大,灰绿藜的种子萌发率和单位时间内种子萌发数量均呈下降趋势,种子的萌发时间也会相应延长,种子在500mmol·L^-1NaCl处理下基本不萌发。最适合灰绿藜幼苗生长的浓度是50mmol·L^-1,其次是0和100mmol·L^-1。高浓度(大于200mmol·L^-1)NaCl处理过的灰绿藜植株的开花(结果)早于未处理或低浓度(50^-150mmol·L^-1)NaCl处理。随着基质中NaCl浓度的升高,植株的Na^+泌出量也呈上升趋势,其中叶片泌出量的增加最为明显,在处理浓度升高至200mmol·L^-1时达到最高值。