马铃薯研究进展
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食品工程中马铃薯中龙葵素的研究进展摘要:在对于马铃薯中的龙葵素基本结构、物理化学性质、主要来源、提取方法、萌芽与出现绿变之间所存在的基本关系予以综述之后,在物流销售管理和加工过程控制等诸多方面提出未来发展趋势。
马铃薯中假如富含过量的龙葵素会影响到马铃薯主要性质,龙葵素的基本含量会受到来自品种特性、收获的主要时间、栽培情况以及储藏条件的各种影响。
关键词:马怜薯龙葵素;性质与毒性;药用价值马铃薯是一年生的茄科类植物,主要是块茎的营养价值高,含有丰富的淀粉、蛋白质、糖类和多种维生素以及无机盐。
马铃薯是我国水稻、小麦、玉米之后的第四大粮食作物,人们对它的种植面积每年也在逐渐的增加,特别是在我们发展中国家发展中国家。
根据预测,到2030年我国人口将达到16亿,对粮食的总需求量为6.4亿t。
所以,发展马铃薯产业,将会在解决中国粮食方面的问题上发挥重大作用。
马铃薯在贮藏过程中易变绿、发芽,抑制马铃薯发芽的氯苯胺等化学试剂具有毒副作用。
经过研究的结果表明,但凡是变绿的马铃薯和发芽的马铃薯,其中都中含有龙葵素,而食用过多的龙葵素可导致中毒,是不容忽视的农产品质量安全问题。
1龙葵素的性质与毒性1.1什么是龙葵素龙葵素(Solanine),也叫马铃薯毒,是植物体内所有糖苷生物碱的总称(TGA),主要制毒成分是茄碱,分子式为C45H73O15N,是一种有毒的弱碱性糖苷生物碱,主要是以茄啶为糖苷配基构成的茄碱和卡茄碱,总计6种不同的糖苷生物碱。
1.2马铃薯中龙葵素的含量马铃薯中各个部分的龙葵素含量差别较大,绿叶中含0.25%,芽内含0.5%,花内含0.73%,果实内含1.0%,成熟的块茎内含0.004%,皮内含0.01%。
在完整良好的署块内只含有微量的龙葵素,用于家饲喂养一般不会引起中毒;龙葵素在醋酸里加热可破坏掉它的毒素,对人体没有危害。
最典型的就是陕西关中民间的醋熘洋芋这种家常菜,吃起来不仅美味可口,而且在烹饪的过程中就已将其毒素破坏掉。
马铃薯是世界第三大粮食作物,也是中国第四大粮食作物,是粮菜兼用和工业原料作物,且营养全面,适应性强,丰产性好,营养丰富,经济效益高[1]。
种质资源是品种改良和育种工作的物质基础。
目前,全世界保存了约65000份马铃薯种质资源,其中中国保存有5000余份,研究和评价马铃薯种质资源的遗传多样性,对马铃薯品种的改良、种质资源创新和利用具有重要意义[2]。
本文从形态特征、细胞生化及DNA 分子等不同水平对马铃薯种质资源遗传多样性分析进行了综述,以期为开展马铃薯种质资源的评价、鉴定及利用等提供参考。
1形态学水平的研究形态学多样性分析基于表型性状进行分析,表型性状具有直观、测量简单且经济方便等特点,长期以来都是作物种质资源分类、评价、鉴定和育种后代选择及遗传多样性研究最基础的标记方法[3]。
叶玉珍[4]对24份马铃薯种质资源的13个质量性状和12个数量性状进行了研究,结果表明,供试材料遗传多样性水平较高,聚类分析将其分为高产高株型、中产中株型、低产中株型和低产低株型四大类。
余斌等[5]对引进的119份马铃薯材料的表型性状进行分析,发现单株产量、商品率、干物质等经济性状可作为评价马铃薯种质资源的主要指标。
杨春等[2]对106份马铃薯种质资源的11个质量性状和10个数量性状进行遗传多样性分析,发现供试材料具有丰富的遗传多样性,并将106份种质资源分为中早熟低产型、中早熟高产型、中晚熟高产型、中晚熟低产型四大类。
柴莹[6]对315份马铃薯种质资源的21个形态特征及生物学特性的聚类分析显示,马铃薯品种的遗传背景比较狭窄。
表型性状容易受外界环境、人为因素影响,难以确定马铃薯品种的遗传本质。
2细胞、生化水平的研究细胞、生化水平多样性研究主要采用细胞学标记和同工酶分析。
细胞学标记是对染色体结构和数目的变异进行分析,染色体结构变异包括染色体核型和带型变异,染色体数目的变异包括染色体整倍性和非整倍性的变异。
刘思泱[7]利用染色体压片技术对6个彩色马铃薯品种的染色体核型进行分析,发现供试品种核型及染色体长度变异范围有一定差异。
马铃薯抗晚疫病基因研究进展于耀华;单伟伟;杨煜;刘芳;陈广侠;郭宝太;郭晓;李广存【摘要】Late blight is the most devastating disease for potato cultivation. It was one of the important and efficient methods to isolate resistance genes from wild germplasms and transform into good potato cultivars to increase the resistance to potato late blight. Up to now, many late blight resistance genes had been mapped in potato genome, and some of them had been isolated and characterized. The research progress of late blight resistance genes in potato was summarized in this paper.%马铃薯晚疫病是马铃薯的第一大病害.利用分子生物学和基因工程技术,从马铃薯野生种质资源中分离抗病基因,并将其转化到优良栽培品种中,是提高马铃薯晚疫病抗性高效快捷的方法之一,目前已有多个来自不同野生种质资源中的晚疫病抗性基因被分离或定位.本文主要概述了近年来马铃薯抗晚疫病基因的研究现状.【期刊名称】《山东农业科学》【年(卷),期】2013(045)001【总页数】6页(P141-146)【关键词】马铃薯;晚疫病;抗性基因【作者】于耀华;单伟伟;杨煜;刘芳;陈广侠;郭宝太;郭晓;李广存【作者单位】青岛农业大学生命科学学院,山东青岛266109;山东省农业科学院蔬菜研究所/国家蔬菜改良中心山东分中心/山东省设施蔬菜分子生物学重点实验室,山东济南250100;山东省农业科学院蔬菜研究所/国家蔬菜改良中心山东分中心/山东省设施蔬菜分子生物学重点实验室,山东济南250100;山东省农业科学院蔬菜研究所/国家蔬菜改良中心山东分中心/山东省设施蔬菜分子生物学重点实验室,山东济南250100;山东省农业科学院蔬菜研究所/国家蔬菜改良中心山东分中心/山东省设施蔬菜分子生物学重点实验室,山东济南250100;青岛农业大学生命科学学院,山东青岛266109;山东省农业科学院蔬菜研究所/国家蔬菜改良中心山东分中心/山东省设施蔬菜分子生物学重点实验室,山东济南250100;青岛农业大学生命科学学院,山东青岛266109;山东省农业科学院蔬菜研究所/国家蔬菜改良中心山东分中心/山东省设施蔬菜分子生物学重点实验室,山东济南250100【正文语种】中文【中图分类】S435.32马铃薯晚疫病是由致病疫霉菌(Phytophthora infestans)引起的马铃薯第一大毁灭性病害,可引起马铃薯大规模减产。
马铃薯ERF1基因克隆及其功能研究马铃薯ERF1基因克隆及其功能研究引言:马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界上重要的经济作物之一,是人类主要的食物来源之一。
然而,马铃薯的产量和品质受到许多生物和非生物因素的影响。
为了增加马铃薯的产量和耐逆性,许多研究致力于寻找与马铃薯植株生长和发育密切相关的基因。
其中,马铃薯中的ERF1基因被认为在抗逆性中发挥着重要的作用。
正文:一、马铃薯ERF1基因的克隆为了研究马铃薯中ERF1基因的功能,首先需要进行基因的克隆。
基因克隆是将目标基因从DNA样本中扩增得到基因片段的过程。
我们使用马铃薯的基因组DNA作为模板,使用引物对ERF1基因进行PCR扩增。
然后,将扩增产物经过电泳分离,得到目标基因的DNA片段。
最后,将DNA片段进行测序以确认其准确性和完整性。
二、马铃薯ERF1基因的序列分析日后的研究需要进行基因序列分析,以进一步了解ERF1基因在马铃薯中的功能。
我们使用生物信息学工具对ERF1基因的DNA序列和蛋白质序列进行分析。
通过比对已知数据库中的相关序列,我们得到了ERF1基因的保守区域和功能结构域等信息。
此外,我们还对ERF1蛋白的二级结构进行预测,以了解其可能的功能。
三、马铃薯ERF1基因的功能研究在马铃薯中研究ERF1基因的功能,可以采用基因敲除或过表达的方法。
基因敲除是通过转化技术将ERF1基因进行靶向突变,使其在植株中无法正常表达。
通过与野生型马铃薯进行比较,可以观察到基因敲除对马铃薯生长和发育的影响。
另一方面,过表达则是通过转基因技术将ERF1基因的拷贝插入到马铃薯基因组中,使其在植株中过度表达。
通过与野生型马铃薯进行比较,可以观察到过表达对马铃薯生长和发育的影响。
四、马铃薯ERF1基因的应用潜力马铃薯ERF1基因的研究有助于了解马铃薯植株对逆境的响应机制。
逆境包括高温、干旱、盐碱胁迫等不利环境条件。
通过研究ERF1基因对逆境的响应和调控作用,可以设计新的马铃薯品种,具有更好的适应性和耐受性。
食用木薯的营养价值及其保健功效研究进展引言木薯,又称为马铃薯、甘薯,是一种常见的根茎类食用植物,在世界范围内得到了广泛的种植和食用。
木薯富含淀粉、蛋白质及多种维生素和微量元素,是很好的食用植物资源。
近年来,越来越多的研究发现,木薯还具有一定的保健功效,对人体健康有着积极的作用。
本文将就食用木薯的营养价值及其保健功效进行探讨。
一、木薯的营养价值1. 富含淀粉木薯中富含淀粉,是其主要的营养成分之一。
研究发现,木薯中的淀粉含量可达到60%以上,是一种理想的主食植物资源。
木薯淀粉中所含的碳水化合物易于被人体消化吸收,是一种重要的能量来源。
2. 蛋白质丰富除了淀粉外,木薯中的蛋白质含量也相当丰富。
研究发现,木薯中的蛋白质含量可达到1-3%,尤其是一些品种的蛋白质含量更是高达5-10%,其中的氨基酸种类及比例也很合理,是一种营养丰富的植物蛋白质来源。
3. 维生素和微量元素木薯中还富含维生素、矿物质和微量元素。
其中维生素C、维生素B族、β-胡萝卜素等维生素含量较高,此外还含有硒、镁、锰、钾、钙、铁等多种微量元素。
这些维生素和微量元素对于人体的生长发育、免疫功能、新陈代谢等方面起到了非常重要的作用。
二、木薯的保健功效研究进展1. 降血糖近年来的研究表明,木薯对于降低血糖具有一定的功效。
其中的木薯皂苷成分被认为是起到降血糖作用的关键成分之一。
实验发现,木薯中的木薯皂苷能够影响胰岛素分泌和胰岛素敏感性,从而降低血糖的水平。
2. 调节血脂除了降血糖外,木薯还被发现具有一定的调节血脂的作用。
研究表明,木薯中的一些活性成分能够调节脂肪代谢,减少体内的脂肪积累,降低血液中的胆固醇和甘油三酯水平,有利于预防心血管疾病的发生。
3. 抗氧化木薯中所含的维生素C、β-胡萝卜素等抗氧化成分能够清除体内的自由基,减少氧化应激对于人体的损害,具有一定的抗氧化作用。
实验研究也发现,经常食用木薯能够提高体内抗氧化酶的活性,增强机体的抗氧化能力。
正义和反义PPase基因转化马铃薯的研究正义和反义PPase基因转化马铃薯的研究引言:马铃薯(Solanum tuberosum)是世界上最重要的食用作物之一,被广泛种植和消费。
然而,病虫害和逆境胁迫等问题严重影响了马铃薯的产量和质量。
为了提高马铃薯的抗逆性,科学家们研究了一种叫做PPase(焦磷酸酶)基因,并通过基因转化技术将其导入马铃薯中。
本文将重点探讨正义和反义PPase基因转化马铃薯的研究进展。
正义PPase基因转化马铃薯研究:正义PPase基因是一种编码焦磷酸酶的基因,焦磷酸酶是一种能够在细胞质膜上催化焦磷酸盐水解的酶。
早期研究表明,高水平表达正义PPase基因可以增强植物对胁迫逆境的抵抗能力,包括干旱、寒冷和盐碱胁迫等。
因此,科学家们开始尝试将正义PPase基因导入马铃薯中,以提高其逆境抗性。
研究人员首先利用基因克隆技术获得了马铃薯中的PPase基因序列,并将其与载体进行重组。
然后,利用农杆菌介导的遗传转化技术将正义PPase基因导入马铃薯组织中。
通过基因筛选和进一步培养发展,研究人员最终获得了正义PPase基因转化的马铃薯植株。
通过分子生物学和生理学研究,研究人员发现正义PPase基因转化的马铃薯植株在逆境胁迫下表现出更强的抗性。
例如,与野生型马铃薯相比,正义PPase基因转化的马铃薯植株在干旱条件下具有更高的水分保持能力,能够延长叶片的寿命,从而减少了干旱对植株的危害。
此外,正义PPase基因转化的马铃薯植株还能够在高盐浓度环境中保持正常的生长和发育,这为在盐碱土壤上种植马铃薯提供了新的途径。
反义PPase基因转化马铃薯研究:反义PPase基因是正义PPase基因的反义互补链,能够与正义PPase基因序列配对形成二级结构,并阻断PPase基因的正常表达。
反义基因技术被广泛应用于研究基因功能和调节植物代谢过程。
在马铃薯中,研究人员通过基因转化技术将反义PPase基因导入马铃薯,以研究其对马铃薯生长和抗逆性的影响。
组培课程论文题目马铃薯茎尖培养脱毒研究进展学院生命科学技术学院专业生物技术(制品方向)姓名刘小强指导教师李胜职称教授甘肃农业大学生命科学技术学院二〇一一年六月马铃薯茎尖培养脱毒研究进展刘小强(甘肃农业大学生命科学技术学院09级甘肃兰州 730070)摘要: 综述了马铃薯茎尖培养脱毒的原理,影响马铃薯茎尖培养脱毒的因素,马铃薯试管苗快繁技术与培养条件优化等方面的研究进展,指出了茎尖培养脱毒中尚存在的一些问题。
关键词: 马铃薯;茎尖培养脱毒;脱毒试管苗;前景马铃薯是世界上第四大粮食作物,属茄科茄属双子叶植物,其特点是产量高、营养丰富、适应性强、经济价值较高,又是重要的工业原料。
随着农业产业结构的调整和国内外马铃薯加工业的不断发展扩大,市场对马铃薯的需求也逐渐增多,近年来,我国马铃薯的栽培面积不断扩大,占世界第二位。
但是长期以来有“植物癌症”之称的病毒病一直困扰着马铃薯生产的发展。
马铃薯整个生育期均易感染多种病毒病,在我国马铃薯产区危害马铃薯的主要病毒和类病毒有:马铃薯X 病毒(PVX)、马铃薯Y 病毒(PVY)、马铃薯卷叶病毒(PLRV)、马铃薯A 病毒(PVA)、马铃薯S病毒(PVS),还有一种类病毒-马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTVD)。
其中PVY、PLRV、PVX 是危害马铃薯最严重的病毒。
田间表现使植株矮小,叶片翻卷、花叶、皱缩,马铃薯品种种性退化,品质变劣,甚至失去种用价值。
目前主要通过茎尖脱毒获得脱毒试管苗的方法防治该病的发生。
目前,马铃薯茎尖培养脱毒的研究及在生产上的广泛应用取得了巨大的经济效益。
近年来, 这方面的研究又取得了不少研究成果, 现作一综述。
1 马铃薯病毒病及茎尖培养脱毒原理目前, 在马铃薯作物上已发现了多种病毒、类病毒以及植原体, 已报道的就有25 种之多, 但仅少数病毒危害严重, 如马铃薯Y 病毒( PVY) 、马铃薯卷叶病毒(PLRV) 、马铃薯A 病毒和 X 病毒(PVA、PVX) 以及马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTVD) 等。
2007(4):35~38中国蔬菜 C H I NA VEGETABLES专题综述张春秋,女,硕士研究生,中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京市海淀区中关村南大街12号,100081,E-m ai:l ZCQ 360@si n a .com 金黎平(通讯作者),中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京市海淀区中关村南大街12号,100081,E-m ai:l ji n l p @m ai .l caas .n et .cn 收稿日期:2007-02-07基金项目:农业部 948 项目(2006-G12)马铃薯色素的遗传及调控研究进展张春秋 金黎平摘 要 综述了马铃薯色素(花色素苷和类胡萝卜素)的遗传特点、环境因素对色素形成的影响以及分子水平上对色素进行调控的研究进展,为培育新型马铃薯品种,确定适宜于色素形成的环境条件提供参考。
关键词 马铃薯 色素 遗传 调控 研究进展马铃薯(Solanu m t uberosu m L.)中色素主要是花色素苷和类胡萝卜素两类复合物 1 。
花色素苷使马铃薯植株和块茎产生红色、紫色,而块茎呈现白色、黄色还是橘黄色是由类胡萝卜素决定的 2 。
花色素苷和类胡萝卜素都是很强的抗氧化剂,在人体中可以清除自由基,对人体的健康有许多正面作用。
花色素苷具有降低冠状动脉心脏病发病率、预防中风、抑制肿瘤发育和抵抗癌变等重要功效;类胡萝卜素在预防和治疗白内障、黄斑衰退、心血管疾病等方面有显著疗效。
马铃薯中花色素苷和类胡萝卜素的产生主要受遗传因素控制,不同基因型材料中色素的类型和数量有所不同。
此外,色素的形成还受到光照、温度等外界环境条件的影响。
近年来,由于基因工程技术的迅速发展,为生产富含色素的马铃薯新品种开辟了一条新的途径。
1 马铃薯色素的遗传1.1 花色素苷的遗传马铃薯植株和块茎由于花色素苷的出现而呈现红色和紫色。
花色素苷的出现与否受一系列单基因控制。
Sa l am an 等 3 于1910年对四倍体马铃薯块茎皮色遗传进行了研究,建立了四倍体马铃薯花色素苷的遗传模型。
粮食专家把脉中国马铃薯产业生产利用诸多瓶颈有待突破、北京农业、2009/04
据专家介绍,马铃薯产量高、适应性强,用途十分广泛,是很好的加工原料,也是世界上最有发展前景的高产经济作物之一。
发达国家对马铃薯的种植和加工利用都很重视,其产量和效益也很可观。
近年来,中国马铃薯生产发展较快,栽培面积和总产量均有较大幅度提高,已跃居世界第1位,在保障我国粮食安全、促进农民增收和发展民族工业等方面已发挥了一定作用。
优质马铃薯栽培技术、现代农业、2009/01
马铃薯为茄科茄属一年生草本植物,原产南美洲安第斯山脉及其附近沿海一带、秘鲁和智利的温带、亚热带地区1570年从南美洲引进西班牙,逐渐传播到亚洲、北美、欧洲、非洲南部和澳大利亚,现在分布全世界许多国家和地区。
马铃薯引进我国仅有400多年的历史,主要分布在我国的东北、内蒙古、华北、云贵高原气候冷凉地区。
种植面积位居世界第一位,2005年全国种植面积达到7851万亩,总产量3.25亿吨,总产值2739亿元。
平均亩产1.06吨,产值87元,远低于荷兰亩产3吨的单位面积产量水平,有很大的增产潜力。
马铃薯主要收获物为地下膨大的块茎,富含淀粉、蛋白质、脂肪、粗纤维和多种维生素、矿物质,营养丰富,用途广泛,主要供食用,是重要的粮食、蔬菜兼用作物。
此外,马铃薯还是重要的工业原料,用于发展生物能源、工业淀粉和食品加工业。
加工马铃薯产品,包括食品,可增值1~60多倍,是提高马铃薯种植效益的有效途径。
马铃薯是世界上主要作物之一,继小麦、玉米和水稻之后排在第4位.它粮菜兼用、生育期短、单位面积产量高,而且适应性强、营养丰富。
又由于马铃薯组织、细胞培养再生植株较容易,其外源基因转化的研究进展也较快,生物技术在马铃薯育种中也已开始得到了实际应用。
目前,用来进行马铃薯基因工程的有用外源基因有抗病毒、抗细菌、抗昆虫的抗性基因;用来改良马铃薯品质的淀粉合成基因以及蛋白质合成基因;还有给马铃薯品种以抗除草剂能力的抗除草剂基因和其它一些基因。