苦荞主食干预对2型糖尿病伴不同程度肥胖患者体成分及血脂的影响

目的：研究苦荞作为主食对2型糖尿病伴超重或肥胖患者的体成分、血糖及血脂的影响。方法：以109名2型糖尿病伴超重或肥胖患者为研究对象,对照组54人完成4w的营养指导和健康培训,试验组55人除接受健康培训以外,采用纯苦荞食品作为主食替代部分精制米面,完成了为期4w的主食干预。干预前后进行问卷调查、体格测量并采集空腹静脉血。测定体成分、空腹血糖（FBG）、糖化血红蛋白（HbA1c）、甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）。结果：与仅接受营养指导和健康培训的患者相比,超重患者和肥胖患者食用苦荞后,膳食结构中蛋白质和膳食纤维的含量显著升高。同时,TC和LDL-C显著降低,且呈现显著的组间差异。此外,肥胖患者的腰围和腰臀比在干预后显著降低,且呈现显著的组间差异。结论：苦荞作为主食替代部分精制米面,每天食用量高于100g/d可以增加蛋白质及膳食纤维的摄入量,改善膳食结构,有效降低2型糖尿病伴肥胖患者的腰围,控制血液中胆固醇浓度。     

苦荞4-香豆酸辅酶A连接酶基因(Ft4CL)的克隆及序列分析

以苦荞栽培种‘西荞2号’为材料,利用同源克隆和RT-PCR技术获得Ft4CL保守片段,采用RACE技术获得Ft4CL基因的3'末端及5'末端序列,并进一步采用生物信息学方法进行序列分析。结果表明:从苦荞花蕾总RNA中获得一条苦荞麦(Fagopyrum tatarium)4-香豆酸辅酶A连接酶基因(4-coumarate:Coa ligase,Ft4CL)的cDNA全长序列。生物息学分析结果显示,Ft4CL基因ORF全长1 602 bp,可编码553个氨基酸,理论标准分子质量为58.02kDa,等电点(pI)为5.23。该研究首次从苦荞中获得Ft4CL基因的cDNA全长序列,该基因具有植物4CL同源基因的典型特征,推导的氨基酸序列具有4CL的所有活性位点并归属于黄酮代谢支路。该研究结果可为深入研究苦荞黄酮代谢途径奠定基础,为采用代谢工程技术提高苦荞黄酮含量提供候选靶基因。     

苦荞二氢黄酮醇4-还原酶的原核表达与多克隆抗体制备

苦荞二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)是花青素合成途径的关键酶。该研究以苦荞种子灌浆期cDNA为模板,采用RT-PCR方法克隆苦荞DFR编码基因,并将其连接到表达载体pET47b上,转化获得苦荞DFR编码基因的大肠杆菌BL21(DE3)工程菌,通过IPTG诱导表达,用SDS-PAGE分析表达产物,用亲和层析方法纯化蛋白,制备苦荞DFR多克隆抗体。RT-PCR技术获得了苦荞DFR编码基因的开放阅读框,重组表达载体经PCR和测序鉴定,表明表达载体构建成功,SDS-PAGE分析表达产物分别以可溶和不可溶的形式高效表达,亲和层析纯化得到融合蛋白,Western blotting显示,制备的多克隆抗体能特异识别其对应的抗原,天然的苦荞DFR蛋白在苦荞种子灌浆期中大量表达。苦荞DFR编码基因的原核表达与多克隆抗体的制备,为进一步开展DFR编码基因功能的研究奠定了基础。     

26个金苦荞品系品质性状与农艺性状的遗传变异分析

金苦荞是近些年创制的苦荞与金荞麦种间杂交形成的双二倍体杂种半多年生新荞麦种类(Fagopyrum tatari-cymosum),为了探讨该荞麦种类的农艺性状和品质性状的遗传规律,以26个高产金苦荞品系为材料,对其品质性状和农艺性状进行了遗传变异研究、相关性分析和聚类分析。结果表明：(1)金苦荞品质性状的变异系数大小表现为醇溶蛋白含量>谷蛋白含量>黄酮含量>总蛋白含量>球蛋白含量>清蛋白含量>淀粉含量。(2)金苦荞农艺性状的变异系数大小表现为主茎分枝数>基部20 cm内节数>主茎粗>籽粒面积>千粒重>主茎节数>株高>籽粒长宽比>籽粒宽>籽粒长>果壳率>籽粒周长>籽粒直径。(3)相关性分析中,黄酮含量与清蛋白含量呈显著正相关;醇溶蛋白含量与主茎节数、基部20 cm内节数、主茎粗呈显著或极显著正相关,与千粒重、籽粒面积、周长、宽、直径呈显著或极显著负相关;淀粉含量与籽粒面积、长、直径呈显著正关系。(4)聚类分析将26个金苦荞品系分为了3个类群,其中类群I属于高淀粉、矮秆、多分枝、低果...     

苦荞α-螺旋发夹抗菌肽的分子改造抑制植物真菌活性

本研究对来源于苦荞的α-螺旋发夹抗菌肽FtAMP抗真菌机制与结构之间的关系进行了研究。首先人工合成了FtAMP分子中N-端和C-端的α-螺旋(FtAMP-N和FtAMP-C）,探究两个α-螺旋究竟是哪个螺旋在起抗菌作用。然后以FtAMP为模板,α-螺旋区电荷和两亲性特征为变化要素,利用螺旋轮投影和特定氨基酸残基替换的方法,对其进行初步分子改造,并通过对多肽结构和活性比较,探讨FtAMP结构-功能的关系。研究表明,FtAMP-N和FtAMP-C都显示出良好的抗菌活性。根据螺旋轮投影方法分析螺旋的两亲性特征,并以FtAMP氨基酸序列为模板,分别表达4个FtAMP突变体(FtAMP-E12A、FtAMP-E12A/E9K、FtAMP-E12A/E9A和FtAMP-E12A/E9K/T24E）。圆二色光谱分析显示,4个多肽都可正确折叠成α-螺旋结构,在208 nm和222 nm处有典型的双负峰,表明氨基酸的改变及其表达过程中并未改变多肽的二级结构。抗真菌活性分析显示,与FtAMP相比,4种突变体对植物真菌的抑制作用均有一定增强。特别是FtAMP-E12A/E9K突变体,其抗真菌作用增强约1倍,同时诱导溶血活性并不显著,选择特异性提高近2倍。该研究也进一步表明,α-螺旋发夹抗菌肽发挥抗真菌效应主要与其螺旋结构有关,而与其抑制剂的活性位点没有关系,为该类抗菌肽结构和功能的关系提供了一定的参考。     

两种光照处理下苦荞芽菜的代谢物分析

以黑暗和光照处理下苦荞（Fagopyrum tataricum（L.）Gaertner）品种‘晋荞2号’种子萌发所得的芽菜为材料,利用气相色谱-质谱联用分析技术,对两种处理下苦荞芽菜代谢产物的差异进行分析。结果显示,两种光照处理下苦荞芽菜的代谢产物差异明显,在芽菜中共检测出383种代谢产物,其中不同光照处理造成了137种代谢产物的显著差异,他们主要集中在氨基酸及其衍生物、糖类及其衍生物、芳香族化合物和脂肪酸等。除氨基酸及其衍生物外,其余绝大多数差异代谢物的含量在光照组芽菜中较高;KEGG代谢通路分析结果表明,差异代谢物富集于136条物质代谢通路。说明光照能够促进苦荞芽菜多数营养代谢物的生成和积累,营养组分较暗培养更为丰富,营养价值更高。     

黑苦荞茎叶对2型糖尿病小鼠的治疗作用及其对其胰腺、脾脏的影响

目的:观察黑苦荞茎叶(BBL)对2型糖尿病小鼠治疗作用及其对胰腺、脾脏的影响。方法:将40只SPF级雄性C57/B16小鼠随机分为正常对照组(n=10)和实验组(n=30),实验组给予高糖高脂饲料喂养1个月后,每只小鼠在禁食12h后腹腔注射链脲佐菌素35mg/kg,注射后72h取尾血测血糖≥13.8mmol/L为糖尿病小鼠。成功建立2型糖尿病(T2DM)模型的30只小鼠随机分为3组(n=10):模型对照组(DM组)、低剂量黑苦荞茎叶治疗组(DM+L)组、高剂量黑苦荞茎叶治疗(DM+H)组。对照组和模型组小鼠每日给予生理盐水灌胃,两个黑苦荞茎叶组分别给予0.21g/kg·d-1和0.42g/kg·d-1的黑苦荞茎叶灌胃,14d后杀死小鼠,取血和胰腺、脾脏,检测血清中葡萄糖(FBG)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TCH)、胰岛素和脾脏组织中TNF-α蛋白的含量,观察胰腺组织形态学,称量小鼠体重和脾脏重量、计算脾脏系数,检测胰腺组织中IRS-1mRNA的表达和胰腺组织内胰岛素受体底物IRS-1蛋白表达。结果:与对照组相比,模型组小鼠血清FBG、TC、TCH水平明显升高,使血胰岛素水平明显下降,脾脏组织TNF-α蛋白表达水平显著升高,胰腺组织中IRS-1mRNA表达和IRS-1的蛋白表达水平显著降低(P<0.05);与模型组相比,治疗组小鼠的血清FBG、TC、TCH水平明显降低,血胰岛素水平显著升高,小鼠脾脏系数、脾脏组织TNF-α蛋白表达水平、胰腺组织IRS-1mRNA表达和IRS-1的蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。高剂量黑苦荞茎叶(0.42g/kg·d-1)治疗作用更加明显。结论:黑苦荞茎叶对2型糖尿病小鼠具有显著的降血糖、降血脂的治疗效果,对糖尿病小鼠胰腺、脾脏具有一定的保护作用。     

四川省凉山彝族自治州南部三县苦荞麦栽培居群的遗传多样性研究

采用等位酶电泳 技术测定了四川省凉山彝族自治州南部金阳、雷波和米易３县的苦荞麦「Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｔａｔａｒｉｃｕｍ（Ｌ．）Ｇａｅｒｔｎ．」８个栽培居群的遗传多样性和分化,结合农业生物学性状进行了分析。苦荞麦居群的遗传多样性水平较高,每个位点的等位基因平均数为１．８,多态位点比率为４６．６％,平均实际杂合度和预期杂合度分别为０．１８７和０．２１８,ＦＳＴ值为０．２２,居群间存在较明显的遗传分化,     

苦荞种质资源评价及遗传育种研究展望

苦荞起源于中国西藏喜马拉雅地区,有上千年的栽培历史。苦荞富含蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸等丰富的营养物质和黄铜、酚酸等生物活性物质,是药食同源作物。近年来,苦荞的营养保健功能逐渐得到认可,需求量日益增加,苦荞产业也得到了快速发展。中国有着极其丰富的苦荞种质资源(883份),但中国苦荞育种起步晚,育种技术落后,专用型苦荞品种缺乏,严重限制了其产业的发展。该研究对当前中国苦荞种质资源的收集与保存、评价(包括农艺性状、营养成分、功能成分以及抗逆性)和育种等方面的研究进展进行综述,对存在的问题进行了阐述,并对未来中国苦荞育种研究进行了分析展望,以期为中国苦荞研究及育种工作提供参考。     

不同施氮水平对苦荞不同品种生长发育、干物质转运和产量的影响

该研究以西农9940和黔苦3号为材料,设置(N1) 90、(N2) 180、(N3) 270 kg·hm-2三个氮肥处理水平,分析不同施氮量处理对两个苦荞品种的生长、营养器官干物质积累转运和施氮量对籽粒灌浆特性和产量的影响。结果表明:(1)施氮肥显著促进苦养生长发育。随着施氮量的增加,苦荞株高、叶片SPAD值和干物质积累量呈增长趋势,于N3处理达到最大值,显著高于N1和N2处理。且在同一施氮处理条件下,黔苦3号的株高、SPAD值和干物质积累量均优于西农9940。就转运率而言,苦荞的两个品种表现不一致,施氮显著提高西农9940茎叶干物质转运率,黔苦3号则相反;叶片贡献率随施氮量增加显著增加,茎贡献率则没有显著变化。(2)随着施氮量的增加,苦荞籽粒灌浆持续期增加,最大灌浆速率到达时间延长,平均灌浆速率却降低,百粒重呈下降趋势;在同一施氮处理条件下,西农9940较黔苦3号灌浆速率更快,百粒重更大。(3)随着施氮量的增加,产量及其构成因素呈先增加后减少的趋势。西农9940的产量在N2处理达到最高,为1 650 kg·hm-2,较N1、N3处理增产了45.6%和28.2%;黔苦3号的产量在N1处理达到最高,为616. 7 kg·hm-2,较N2和N3处理增产了12.8%和51.6%。在黄土高原旱作区苦荞种植因品种不同而选择不同的施氮量,建议西农9940最佳施氮量为180～270 kg·hm-2,黔苦3号最佳施氮量为90～180 kg·hm-2。