膳食纖維對(duì)稻米品質(zhì)和消化特性的影響及高膳食纖維突變體的基因定位.pdf

1、膳食纖維是不能被小腸消化吸收，在大腸內(nèi)部分或全部發(fā)酵的可食性植物組分或類似的碳水化合物，包括高分子量膳食纖維、低分子量膳食纖維、多糖類似物和抗性淀粉。膳食纖維是平衡膳食的重要內(nèi)容，攝入不足會(huì)增加諸多慢性疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。谷物胚乳細(xì)胞壁是膳食纖維的主要來(lái)源，而胚乳細(xì)胞壁的非淀粉多糖(Non-starch polysaccharide，NSP)是谷類食物中膳食纖維的主要組成成分。此外，抗性淀粉也是谷物膳食纖維的重要組分，具有膳食纖維的生理功效

2、，能夠有效控制餐后血糖水平，預(yù)防和控制肥胖、Ⅱ型糖尿病和心血管疾病等代謝綜合癥。
　　作為世界上一半以上人口的主糧，稻米是高血糖指數(shù)食品。因此，有利于人體健康的功能型水稻品種改良是今后研究的新方向。本論文研究了NSP對(duì)稻米食味品質(zhì)和淀粉消化特性的影響;通過(guò)精米離體消化后殘?jiān)M(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察，運(yùn)用碳水化合物分析測(cè)定的方法鑒定獲得了一個(gè)新型高膳食纖維突變體，并對(duì)其遺傳特性進(jìn)行了分析。論文的主要研究結(jié)果陳述如下:
　　1.支鏈淀粉參

3、與抗性淀粉的形成，可能與胚乳細(xì)胞壁互作進(jìn)而影響淀粉的消化。高抗性淀粉水稻突變系RS4(RS，ca.10％)與野生型R7954一樣具有正常的種子活力，抗性淀粉可以被自身淀粉酶水解，不影響種子發(fā)芽。內(nèi)源淀粉酶對(duì)R7954的直鏈淀粉和支鏈淀粉同步水解，而在RS4中則優(yōu)先利用支鏈淀粉。種子萌發(fā)10d后，RS4種子內(nèi)仍殘留部分淀粉，其X衍射圖譜僅16.90°和21.62°出現(xiàn)衍射峰。殘留淀粉中支鏈淀粉和抗性淀粉比例都很高，并且與胚乳細(xì)胞壁緊密貼合

4、，可能作為抗消化因子影響淀粉消化。
　　2.稻米非淀粉多糖影響稻米的品質(zhì)和消化特性，且該影響具有NSP類型和水稻品種依賴性。胚乳細(xì)胞壁水解或部分水解后，米粉糊化溫度(GT)、膠稠度(GS)和膨脹力(SP)升高;熱膠粘度(HPV)、消減值(SB)、冷凝膠硬度(HD)和咀嚼度(CH)下降;快消化淀粉含量(RDS)減少，慢消化淀粉(SDS)含量增加，去除或部分去除NSP可改善稻米的蒸煮食味品質(zhì)。此外，不同的NSP組分對(duì)于稻米蒸煮品質(zhì)和消

5、化特性的影響也不同。本研究中，NSP的存在與否對(duì)秈型糯稻的淀粉消化特性影響最大，對(duì)秈稻R7954的品質(zhì)特性影響較大，而對(duì)兩個(gè)粳稻的品質(zhì)特征和消化特性的影響相對(duì)較小。
　　3.基于高膳食纖維突變體cw理化特性，建立了高通量篩選高膳食纖維水稻的方法。對(duì)高膳食纖維突變體cw和野生型R7954、粳稻Nipponbare的精米進(jìn)行離體消化后，cw的各NSP組分均和RS含量也顯著高于野生型，淀粉離體消化速率顯著低于R7954和Nipponba

6、re。且突變體cw離體消化后保持完整米粒形態(tài)，碘染后呈現(xiàn)藍(lán)紫色，而對(duì)照R7954和Nipponbare的消化殘余物米粒形態(tài)消失呈棉絮狀?；谠撔螒B(tài)特征建立的高通量篩選高膳食纖維水稻的方法可以很好地區(qū)分水稻群體中的高與低膳食纖維株系。
　　4.籽粒膳食纖維性狀在秈粳稻背景下受一對(duì)隱性和一對(duì)顯性核基因控制，在秈秈背景下受一對(duì)隱性核基因控制。隱性突變基因cw(t)被精細(xì)定位于第8染色體標(biāo)記RM22540和cw11之間，其物理距離為175