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一種提升有色米營養價值的方法.pdf

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一種 提升 有色 營養價值 方法
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摘要
申請專利號:

CN201711499273.5

申請日:

20171229

公開號:

CN108243956A

公開日:

20180706

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01H4/00 主分類號: A01H4/00
申請人: 青島袁米農業科技有限公司
發明人: 劉佳音,張國棟,丁錦燕,張書艮,王克響,米鐵柱
地址: 266041 山東省青島市李滄區金水路171號16號樓401室
優先權: CN201711499273A
專利代理機構: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 代理人: 李冰
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201711499273.5

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本申請公開了一種升有色米營養價值的方法,包括以下步驟:(1)種子消毒;(2)光照培養;(3)繼代培養;(4)分化培養;(5)生根培養;(6)煉苗移栽;(7)多倍體有色米田間鑒定。種子消毒,進一步包括:無菌水清洗3?5次,75%的乙醇消毒1~3min,之后用17%?20%次氯酸鈉消毒40~50min,再用無菌水清洗4~8次,每次1~5min;然后將水稻種子轉移至無菌紙上,吸干種子表面的水份并在超凈工作臺中徹底吹干,接種到愈傷誘導培養基上。本發明方法進一步提升了有色米營養價值,提高其蛋白質、微量元素含量等,使之比之前的營養價值更高。

權利要求書

1.一種提升有色米營養價值的方法,其特征在于,通過染色體加倍的手段提高其營養價值。2.根據權利要求1所述提升有色米營養價值的方法,其特征在于,包括以下步驟:(1)種子消毒;(2)光照培養;(3)繼代培養;(4)分化培養;(5)生根培養;(6)煉苗移栽;(7)多倍體有色米田間鑒定。3.根據權利要求2所述提升有色米營養價值的方法,其特征在于,所述步驟(1)種子消毒,進一步包括:無菌水清洗3-5次,75%的乙醇消毒1~3min,之后用17%-20%次氯酸鈉消毒40~50min,再用無菌水清洗4~8次,每次1~5min;然后將水稻種子轉移至無菌紙上,吸干種子表面的水份并在超凈工作臺中徹底吹干,接種到愈傷誘導培養基上。4.根據權利要求2所述提升有色米營養價值的方法,其特征在于,所述步驟(2)光照培養,進一步包括:將接種有水稻種子的培養皿置于恒溫箱中光照培養,溫度設置為28℃,光周期為16h光照,8h黑暗,定期觀察統計愈傷組織誘導情況;10-15d時,將誘導出的愈傷組織切下來,轉移到新的培養基上進行繼代培養,培養條件同誘導培養。5.根據權利要求2所述提升有色米營養價值的方法,其特征在于,所述步驟(3)繼代培養,進一步包括:15d后,將繼代出的愈傷組織進行第二次繼代培養;之后用滅菌的NB液體培養基+秋水仙素浸泡,在搖床上浸泡36~54h。6.根據權利要求5所述提升有色米營養價值的方法,其特征在于,所述繼代時間為7-10d;所述秋水仙素為300~600mg/L;所述搖床為70轉/分。7.根據權利要求2所述提升有色米營養價值的方法,其特征在于,所述步驟(4)分化培養,進一步包括:誘導后的材料從搖床上取出,在無菌環境下無菌鋼網濾過,無菌水沖洗,置于無菌紙上吹干,再次接種到繼代培養基上恢復愈傷活性并淘汰褐化愈傷,7-10天時接到含有分化培養基的培養瓶中,將接有愈傷組織的分化培養基置于光照箱中培養,光照時間14~18h,黑暗6~10h,溫度設置為24~32℃。8.根據權利要求2所述提升有色米營養價值的方法,其特征在于,所述步驟(5)生根培養,進一步包括:將分化培養基的苗接到生根培養基上;一個培養瓶中放置2-3顆苗。9.根據權利要求2所述提升有色米營養價值的方法,其特征在于,所述步驟(6)煉苗移栽,進一步包括:將接有苗的生根培養基置于光照箱中培養,光照時間14~18h,黑暗6~10h,溫度設置為24~32℃;待苗長根并且有3葉一心時,進行煉苗、移栽到大田。10.一種如權利要求1~9中任一項所述提升有色米營養價值的方法生產的有色米。

說明書

技術領域

本發明涉及食品工程及營養學技術領域,特別涉及一種提升有色米營 養價值的方法。

背景技術

一般說來,米的營養米分為普通白米(糙米和精米)和特種米(包括 有色米和香米)。普通白米的營養成分基本上一樣,其主要成份是淀粉和 蛋白質、維生素等。

特種米比較適合產婦、老人、兒童食用,可以有效地補充營養。其中, 有色米以黑米、紫米多見一些,也有少量的紅米出產。它們比一般的白米 營養價值要高一些,蛋白質含量要高30%,脂肪酸和維生素的含量也要高 一些,更重要的是富含鐵、鋅、錳、銅等微量元素。這些米類產量比較小, 因而“身價”不菲,往往一斤可以賣到10多元甚至幾十元。

我國勞動人民在長期生產實踐中培育出許多特異的有色米品種,如紫 米、黑米、紅米等。紫米、黑米:紫米、黑米因色素在果皮層的濃厚深積 為紫、黑色而得名,是一種特殊的變異類型。米質多為黑糯或紫糯,米粒 表皮黑色、紫色或褐色,胚乳為白色。紫米和黑米的營養成份優于秈、粳 米和普通糯米。由于在米皮層的營養成份高于胚乳,故黑米、紫米一般以 糙米進食。黑米和紫米質地細密,熬出的粥晶瑩透亮黝黑,民間常作為產 婦,老人,兒童和體虛者的天然營養滋補品。黑米和紫米含硒元素還具有 藥用價值。

有色米(黑米、紫米、紅米等)的營養價值比普通大米高。有色米富 含蛋白質、賴氨酸、植物脂肪、纖維素和人體必需的礦物質鐵、鋅、銅、 錳、鉬、硒、鎂、鈣、磷等,以及豐富的維生素B1、B2、B6、B12、D、 E和煙酸,花青素、葉綠素及黃酮類和強心苷等藥用成分,尤其是含有一 般大米缺乏的維生素C、胡蘿卜素等。有色米的蛋白質含量高于普通米。

有色米中含有強心苷、生物堿、植物甾醇等多種生理活性物質,具有 促進機體代謝、抗衰老等醫療保健功能。有色米可治療營養不良水腫、貧 血、肝炎、缺乏維生素B1引起的腳氣病等。有色米及有色米酒可以防治 慢性腎炎、風濕及胃病等,對老年人縮尿有明顯療效。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于,提供了一種提升有色米營養價值的 方法及其產品,在有色米富含基本營養的前提下,通過本發明方法進一步 提升其營養價值,提高其蛋白質、微量元素含量等,使之比之前的營養價 值更高。

為解決上述技術問題,本發明提供了一種提升有色米營養價值的方法, 通過染色體加倍的手段提高其營養價值。

所述提升有色米營養價值的方法,可以包括以下步驟:

(1)種子消毒;

(2)光照培養;

(3)繼代培養;

(4)分化培養;

(5)生根培養;

(6)煉苗移栽;

(7)多倍體有色米田間鑒定。

所述步驟(1)種子消毒,優選進一步包括:無菌水清洗3-5次,75% 的乙醇消毒1~3min,之后用17%-20%次氯酸鈉消毒40~50min,再用無菌 水清洗4~8次,每次1~5min;然后將水稻種子轉移至無菌紙上,吸干種 子表面的水份并在超凈工作臺中徹底吹干,接種到愈傷誘導培養基上。

述步驟(2)光照培養,優選進一步包括:將接種有水稻種子的培養 皿置于恒溫箱中光照培養,溫度設置為28℃,光周期為16h光照,8h黑 暗,定期觀察統計愈傷組織誘導情況;10-15d時,將誘導出的愈傷組織切 下來,轉移到新的培養基上進行繼代培養,培養條件同誘導培養。

所述步驟(3)繼代培養,優選進一步包括:15d后,將繼代出的愈 傷組織進行第二次繼代培養;之后用滅菌的NB液體培養基+秋水仙素浸 泡,在搖床上浸泡36~54h。

所述繼代時間可以為7-10d;所述秋水仙素可以為300~600mg/L;所 述搖床可以為70轉/分。

所述步驟(4)分化培養,優選進一步包括:誘導后的材料從搖床上 取出,在無菌環境下無菌鋼網濾過,無菌水沖洗,置于無菌紙上吹干,再 次接種到繼代培養基上恢復愈傷活性并淘汰褐化愈傷,7-10天時接到含有 分化培養基的培養瓶中,將接有愈傷組織的分化培養基置于光照箱中培養, 光照時間14~18h,黑暗6~10h,溫度設置為24~32℃。

所述步驟(5)生根培養,優選進一步包括:將分化培養基的苗接到 生根培養基上;一個培養瓶中放置2-3顆苗。

所述步驟(6)煉苗移栽,優選進一步包括:將接有苗的生根培養基 置于光照箱中培養,光照時間14~18h,黑暗6~10h,溫度設置為24~32℃; 待苗長根并且有3葉一心時,進行煉苗、移栽到大田。

為解決上述技術問題,本發明還提供了一種如前述任一項提升有色米 營養價值的方法生產的有色米。

本發明有益效果包括:通過本發明提升有色米營養價值的方法及其產 品,在有色米富含基本營養的前提下,通過本發明方法進一步提升其營養 價值,提高其蛋白質、微量元素含量等,使之比之前的營養價值更高。

具體實施方式

下面結合實施例詳述本發明。為使本發明的目的、技術方案及優點更 加清楚、明確,以下舉實施例對本發明進一步詳細說明,但本發明并不局 限于這些實施例。

如無特別說明,本發明的實施例中的原料和催化劑均通過商業途徑購 買。

在本發明的一實施例中,提供了一種提升有色米營養價值的方法,通 過染色體加倍的方法提高其營養價值。

具體實施步驟:

1、選取株型好、產量高,綜合性狀表現良好的紅米、黑米作為實驗 材料,每個顏色的品種分別選取5個;

2、有色米染色體加倍過程:

(1)將紅米和黑米水稻材料種子去殼,挑選胚完整、大小均一的用 于接種;

(2)將種子按照如下程序進行消毒:無菌水清洗3-5次,75%的乙醇 消毒1.5min,之后用17%-20%次氯酸鈉消毒45min(時間可以適當調整), 再用無菌水清洗5次,每次3min。然后將水稻種子轉移至無菌紙上,吸 干種子表面的水份并在超凈工作臺中徹底吹干,接種到愈傷誘導培養基上, 每個培養皿接種20-30粒種子;

(3)將接種有水稻種子的培養皿置于恒溫箱中光照培養,溫度設置 為28℃,光周期為16h光照,8h黑暗,定期觀察統計愈傷組織誘導情況; 10-15d左右時,將誘導出的結構疏松、顏色淺而透明的橙黃愈傷組織切下 來,轉移到新的培養基上進行繼代培養,一個培養皿中放置15-20塊,培 養條件同誘導培養;

(4)15d后,將繼代出的愈傷組織進行第二次繼代培養,繼代時間 為7-10d。之后用滅菌的NB液體培養基+秋水仙素浸泡,500mg/L秋水仙 素,在70轉/分搖床上浸泡48h。

(5)誘導后的材料從搖床上取出,在無菌環境下無菌鋼網濾過,無 菌水沖洗三次,每次大于等于3min,置于無菌紙上吹干1h左右,再次接 種到繼代培養基上恢復愈傷活性并淘汰褐化愈傷,7-10天時接到含有分化 培養基的培養瓶中,一個培養瓶中放置3-4塊,將接有愈傷組織的分化培 養基置于光照箱中培養,光照時間16h,黑暗8h,溫度設置為28℃;。

(6)將分化培養基中已長4-5cm的苗接到生根培養基上;一個培養 瓶中放置2-3顆苗;

(7)將接有苗的生根培養基置于光照箱中培養,光照時間16h,黑 暗8h,溫度設置為28℃,定期觀察統計苗的生長狀況,待苗長根并且有 3葉一心時,進行煉苗、移栽到大田。

(8)多倍體有色米田間鑒定:根據同源四倍體主要農藝性狀-籽粒變 大為指標進行3個世代或5個世代的單株篩選,由此選出同源多倍體水稻 群體。

(9)同源多倍體有色米新種質鑒定:以染色體組鑒定技術確定有色 米多倍體新種質的染色體組型(2n=4x=48)。

在本發明的另一實施例中,提供了一種提升有色米營養價值的方法, 通過染色體加倍的手段提高其營養價值。

所述提升有色米營養價值的方法,可以包括以下步驟:

(1)種子消毒;

(2)光照培養;

(3)繼代培養;

(4)分化培養;

(5)生根培養;

(6)煉苗移栽;

(7)多倍體有色米田間鑒定。

所述步驟(1)種子消毒,優選進一步包括:無菌水清洗3-5次,75% 的乙醇消毒1~3min,之后用17%-20%次氯酸鈉消毒40~50min,再用無菌 水清洗4~8次,每次1~5min;然后將水稻種子轉移至無菌紙上,吸干種 子表面的水份并在超凈工作臺中徹底吹干,接種到愈傷誘導培養基上。

述步驟(2)光照培養,優選進一步包括:將接種有水稻種子的培養 皿置于恒溫箱中光照培養,溫度設置為28℃,光周期為16h光照,8h黑 暗,定期觀察統計愈傷組織誘導情況;10-15d時,將誘導出的愈傷組織切 下來,轉移到新的培養基上進行繼代培養,培養條件同誘導培養。

所述步驟(3)繼代培養,優選進一步包括:15d后,將繼代出的愈 傷組織進行第二次繼代培養;之后用滅菌的NB液體培養基+秋水仙素浸 泡,在搖床上浸泡36~54h。

所述繼代時間可以為7-10d;所述秋水仙素可以為300~600mg/L;所 述搖床可以為70轉/分。

所述步驟(4)分化培養,優選進一步包括:誘導后的材料從搖床上 取出,在無菌環境下無菌鋼網濾過,無菌水沖洗,置于無菌紙上吹干,再 次接種到繼代培養基上恢復愈傷活性并淘汰褐化愈傷,7-10天時接到含有 分化培養基的培養瓶中,將接有愈傷組織的分化培養基置于光照箱中培養, 光照時間14~18h,黑暗6~10h,溫度設置為24~32℃。

所述步驟(5)生根培養,優選進一步包括:將分化培養基的苗接到 生根培養基上;一個培養瓶中放置2-3顆苗。

所述步驟(6)煉苗移栽,優選進一步包括:將接有苗的生根培養基 置于光照箱中培養,光照時間14~18h,黑暗6~10h,溫度設置為24~32℃; 待苗長根并且有3葉一心時,進行煉苗、移栽到大田。

在本發明的再一實施例中,提供了一種如前述任一項提升有色米營養 價值的方法生產的有色米。

在本發明的又一實施例中,提供了一種有色米的染色體組鑒定方法:

取材:上午9點到10點(此時細胞分裂旺盛,中期分裂相多),水稻 田中剪取所需材料生長旺盛的根尖(大約0.5-1em,用清水洗凈)。

預處理:根尖經過預處理可以抑制紡錘體形成,使細胞分裂停止在中 期階段,從而獲得較多的中期分裂相,有4種預處理辦法:一是把洗凈的 根尖放入冰水混合物中,然后在4℃冰箱放置24小時;二是用0.05%-0.2% 的秋水仙素處理根尖,大約3小時;三是用0.002-0.004的8-羥基喹啉處 理根尖,(0.002低溫4℃處理4h)(大約3小時);四是用飽和α-溴萘預處 理(把飽和α-溴萘放入管中,上下搖動,最后吸取下面的澄清作為最后的 預處理液體),大約3小時。

前低滲:將經過預處理的根尖用蒸餾水沖洗幾次。

固定:把預處理好的根尖放入新鮮的固定液(甲醇∶冰乙酸=3∶1) 中,然后放4℃冰箱,可以保存半年。

酶解:從固定液中取一定數量的根尖放入無菌水中,把根尖上的固定 液沖洗干凈,然后用刀片切取根尖前部大約0.5mm(根尖留取太長,不利 于根尖吸收酶解液,以致影響解離效果,同時也會使后面的涂片雜質較多, 背景不清晰),用濾紙吸干上面的蒸餾水后放入酶解液中,每個裝有酶解 液的管中放1-2個根尖即可,隨后放進28℃的恒溫箱。針對不同的材料, 酶解液的濃度和酶解時間也不同。2%纖維素酶+2%果膠酶,時間大約 4.5-5h;4%纖維素酶+3%或4%果膠酶,時間大約5h。

后低滲:用無菌水把根尖上的酶解液沖洗干凈。

二次固定:把根尖放進固定液中再固定10多分鐘。

制片:取2-3個根尖置于預先清洗好的干凈載玻片上,滴半滴固定液 用鑷子夾住根尖迅速敲打,若根尖酶解完全,則一敲即碎,且沒有殘余的 表皮。分散敲打,使染色體散開,玻片的兩個邊緣再分別滴一滴固定液, 迅速在酒精燈火焰上烤兩下,然后甩掉玻片上的殘余液體。

染色體觀察

用相差顯微鏡觀察玻片,20倍目鏡即可觀察到染色體。若用普通顯微 鏡觀察,可以提前用扣染法進行染色,染液可選用卡寶品紅。少量玻片扣 染法:將做好的玻片倒扣(有染色體的一面朝下)于一個干凈的培養皿中, 從玻片的兩邊滴卡寶品紅染液,大約15min后取出玻片,然后用細微的水 流稍加沖洗,在火焰上烤一下即成,此時應注意接觸火焰的一面為無染色 體的一面。

將處理好的材料置于載玻片的中央,用濾紙吸去多余的溶液,加1滴 卡寶品紅染色液,用解剖針將材料壓碎并染色4-5min,蓋上蓋玻片,并在 蓋玻片上蓋一層濾紙,左手固定載玻片,右手用鉛筆的橡皮頭輕敲蓋玻片, 然后用拇指在濾紙上方對材料進行施壓,使材料盡量分散;以兩指夾持載 玻片的2個長邊,在酒精燈外焰上烤,但不能沸騰。鏡檢時先在低倍體鏡 下觀察,可見有絲分裂各時期的染色體,然后轉換高倍鏡觀察。

3、多倍體有色米蛋白質、微量元素含量測定

(1)測定二倍體紅米和黑米的蛋白質、微量元素(鐵、鎂、鈣、鉀、 鋅)含量并以此作對照,同時測定多倍體紅米和黑米的蛋白質、微量元素 含量,選取比二倍體紅米和黑米蛋白質、微量元素含量均高的對應多倍體 有色米;

本發明蛋白質含量測定采用如下方法:

1.標準曲線的制作:

取6只10ml刻度試管,編號,按下表數據配制牛血清白蛋白標準溶 液。準確吸取上述各管溶液0.1ml,對應放于另外6支10ml刻度試管中, 加入5ml考馬斯亮蘭G-250溶液,蓋塞,將試管中溶液給向倒轉混合,放 置2分鐘后,用10mm光徑的比色杯在595nm波長下比色。以光密度值為 縱坐標,以蛋白質濃度值為橫坐標,制作出標準曲線。

2.樣品中蛋白質提取:

(1)準確稱取稻米粉0.5克,放入研缽中,加2ml 0.1mol/LNaOH, 研磨成勻漿,轉入到10ml離心管中,再用6ml 0.1mol/L NaOH分三次洗 滌研缽,洗液一并轉入10ml離心管中,

用玻棒攪拌,放置30分鐘,放置過程間斷攪動數次。3500rpm離心 15分鐘,上清液轉入50ml容量瓶中,用蒸餾水定容到刻度,搖勻,得堿 溶性蛋白。

(2)將上述沉淀用70%乙醇重復提取,操作步驟同上,得醇溶性蛋 白。

3.測定:

吸取提取液0.1ml,放入10ml具塞刻度試管中,加5ml考馬斯亮蘭 G-250試劑,混勻,放置2分鐘,用10mm光徑的比色杯在595nm波長下 比色(比色空白用0.1ml蒸餾水代替提取液與5ml考馬斯亮蘭G-250試劑 混合),記錄OD值。然后根據所測OD595nm在標準曲線上查出所對應的 蛋白質濃度(C)。

4.結果計算:

蛋白質含量(%)=查表所得蛋白質濃度(ug/ml)×提取液總體積(m1) /樣品重(g)×106

微量元素含量測定以第三方微量元素檢測結果為依據。

根據蛋白質和微量元素測定結果顯示,每個品種加倍后的四倍體紅米 比二倍體紅米蛋白質含量提高平均約30%,微量元素平均水平提高約8%, 每個品種加倍后的四倍體黑米比二倍體黑米蛋白質含量提高約26%,微量 元素提高約12%。

通過染色體加倍途徑使二倍體紅米或黑米誘導成對應的同源四倍體 水稻,后者的糙米比前者的糙米表現出種皮更薄,食味型更好,蛋白質、 微量元素含量更高等特性,因為本發明方法改良了水稻品質:當將千粒重 為25g在左右的二倍體水稻品種誘導加倍成的對應的四倍體后,其千粒重 增加到50g左右,糙米容積增加了100%,但是種皮面積只增加了57%, 同時最重要的特征是染色體數量增加一倍,這就意味著染色體表達的結果 是各蛋白含量成倍的增大,即蛋白質含量、微量元素、淀粉含量等都比對 應的二倍體水稻有所提高。

以上所述,僅是本發明的幾個實施例,并非對本發明做任何形式的限 制,雖然本發明以較佳實施例揭示如上,然而并非用以限制本發明,任何 熟悉本專業的技術人員,在不脫離本發明技術方案的范圍內,利用上述揭 示的技術內容做出些許的變動或修飾均等同于等效實施案例,均屬于本發 明技術方案保護范圍內。

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