花生过氧化值、酸值和芥酸含量近红外分析模型构建及FAE1基因克隆

发布时间：2020-04-13 15:28

【摘要】：花生作为全世界广泛栽植的油料及经济作物,不仅具有较高的经济价值,还对人体有很多有益作用。提高花生及其成品的品质、延长货架期是花生产业技术研究的重要课题。降低不利健康的芥酸、过氧化物等物质的含量具有重要意义。鉴于花生油是我国居民的主要食用油,检测花生油过氧化值和酸值攸关人体健康,故本研究通过近红外扫描,构建了花生油过氧化值和酸值近红外模型;同时本研究利用近红外光谱分析仪对自然风干花生种子进行光谱扫描,而后对花生种子芥酸含量进行化学法测定,构建了能够预测花生自然风干种子芥酸含量近红外模型;并成功克隆到栽培种花生两个亚基因组的FAE1基因。本研究主要结果如下:(1)花生油过氧化值和酸值近红外分析模型构建。采集32份花生油近红外光谱,并按标准方法进行过氧化值和酸值测定。经优化,过氧化值的最佳光谱预处理方法为“一阶导数+矢量归一化”,过氧化值谱区范围为7506~6094.3 cm-1,维数为6,模型的决定系数(R2)为91.93,根均方差(RMSECV)为1.23;酸值最佳光谱预处理方法为“矢量归一化”,酸值谱区范围为7506~6094.3 cm-1,维数为7,模型的决定系数(R2)为93.88,RMSECV为0.074。为快速测定花生油过氧化值和酸值,保证食用油质量安全,以及通过评价各种措施的效果进而延长货架期奠定了基础。(2)花生自然风干种子芥酸含量近红外分析模型构建。采集67份自然风干花生种子近红外光谱,并进行芥酸含量色谱测定。采用交叉检验,构建了多粒自然风干花生种子样品芥酸含量的近红外定量分析模型。经优化,最佳光谱预处理方法为“消除常量偏移法”,芥酸含量谱区范围为11980.2~4242.8 cm-1(厘米波数),维数为10,模型的决定系数(R2)为80.08,根均方差(RMSECV)为0.0238。构建的模型为花生脂肪酸遗传改良提供了快速的选择手段,可用于花生油原料的质量控制。(3)栽培种花生FAE1基因的克隆和序列分析。查找获取二倍体野生种A.duranensis和A.ipaensis的FAE1编码区序列,经引物设计、PCR扩增及克隆测序,从栽培种花生的两个亚基因组中分别克隆到2个FAE1基因,分别命名为FAE1-A和FAE1-B。FAE1只有一个开放阅读框,无内含子,完整编码区长1536 bp,编码511个氨基酸。利用相关软件或在线工具进行了FAE1同源序列查找、氨基酸序列分析、蛋白质功能预测和系统发育分析。为花生低芥酸分子育种提供了便利。
【图文】：

花生油,石英比色皿

石英比色皿（751G，宜兴市仪器仪表总厂），电热恒温水槽（DK-8D，上海公司），傅立叶变换近红外光谱仪（Matrix 型，德国布鲁克光谱仪器公司）方法采集立叶变换近红外光谱仪上扫描样品，，采集光谱数据。该仪器的扫描谱区范围为m-1，分辨率为 8 cm-1，共扫描 64 次。检测样品前须提前开机预热 30 min，以在相近温度下测定。采集光谱样品为新配制花生油样，每份材料约 4 mL，重减少因花生油均匀性不一致等影响光谱采集。光谱采集完成后，计算机自动将成吸光度值进行保存。行光谱采集时，将勾兑的花生油样品倒入石英比色皿中（倒满保证无气泡），石英比色皿及其盖子密封好，用滤镜纸将石英比色皿外面擦拭干净，放在多粒，光学设置为单粒扫描模式（使其扫描时不发生旋转），在仪器上面盖上纸板。一次扫描完成后，旋转石英比色皿，一个样品扫描 3 次，如图 2.1 所示。

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图 2.2 花生油样品的近红外扫描光谱图Fig.2.2 NIR spectra of peanut oil samples2.3.2 花生油过氧化值和酸值的化学分析采用滴定法测定 32 份花生油样品过氧化值和酸值，如表 2.2。样品化学值相关2.3，过氧化值均值为 13.9450 mmol/Kg，最大、最小值分别为 24.5070 mmol/Kgmmol/Kg；酸值均值为 0.9405 mg/g，最大、最小值分别为 1.3837 mg/g、0.4550 mg建模花生油过氧化值和酸值变幅较大，可用于近红外光谱模型构建。
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S565.2

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