小麦收获前发芽(PHS)会降低产量和籽粒质量,几乎在世界各地的小麦种植区都会发生(Vetch 等,2019)。一般而言,红粒小麦品种比白粒小麦品种对 PHS 的耐受性更强(Himi 等,2011)。此外,籽粒外皮的红色色素中含有原花青素,其抗氧化活性和自由基清除能力具有促进健康的功效。因此,培育优良红粒小麦品种是培育高产优质小麦的重要目标。R2R3-MYB 是植物中最大的转录因子家族之一,在调节植物发育、代谢和逆境反应中起着至关重要的作用。六倍体小麦的 R2R3-MYB 转录因子 Tamyb10 可激活黄酮类化合物生物合成基因,从而决定小麦粒的红色,并影响 PHS(Himi et al.,2011)。在大多数白小麦品种中,Tamyb10-A1a、Tamyb10-B1a 和 Tamyb10-D1a 基因存在大面积插入或缺失,从而破坏了 IRTKAL/IRC 基序和调控功能(Himi et al.,2011)。在 Tamyb10 基因中,Tamyb10-B1a 等位基因在近 88.6% 的面包小麦品系中发生 19 bp 的缺失;该缺失导致开放阅读框移码,并破坏了所产生的蛋白质(Dong et al.,2015;Himi et al.,2011)。鉴于 CRISPR/Cas9 诱导的突变通常在特定靶位点处为 +1/1 bp 插入/缺失 (Zhang et al., 2014 , 2016 ),我们可以恢复 Tamyb10-B1a 等位基因内的移码突变(由 19 bp
硬度是草莓最重要的果实品质性状之一。这种软果实采后保质期在很大程度上受到硬度损失的限制,而细胞壁的分解起着重要作用。先前的研究表明,多聚半乳糖醛酸酶 FaPG1 在草莓软化过程中对果胶的重塑起着关键作用。在本研究中,使用农杆菌传递的 CRISPR/Cas9 系统生成了 FaPG1 敲除草莓植株。获得了 10 个独立品系 cv.“Chandler”,经 PCR 扩增和 T7 内切酶测定确定所有品系均已成功编辑。使用靶向深度测序分析了定向诱变插入和删除率。编辑序列的百分比从 47% 到几乎 100% 不等,其中 7 个选定品系的编辑序列百分比高于 95%。表型分析表明,在所分析的 8 个品系中,有 7 个品系产生的果实明显比对照更坚硬,硬度增加了 33% 到 70%。 FaPG1 编辑程度与果实硬度增加呈正相关。其他果实品质特征(如颜色、可溶性固体、可滴定酸度或花青素含量)的变化很小。编辑后的果实在采后软化率降低,蒸腾水分损失减少,受灰葡萄孢菌接种的损害较小。对四个潜在脱靶位点的分析未发现突变事件。总之,使用 CRISPR/Cas9 系统编辑 FaPG1 基因是提高草莓果实硬度和保质期的有效方法。
序号 化合物/药物 分子式 化合物 ID 1 阿朱尼汀 C 36 H 58 O 10 3052779 2 阿朱酸 C 30 H 48 O 5 15385516 3 阿朱醇酸 C 30 H 48 O 5 73641 4 阿朱酮 C 19 H 20 O 6 14034821 5 阿朱皂苷 C 30 H 48 O 6 12444386 6 β-谷甾醇 C 29 H 50 O, 222284 7 木麻黄苷 C 41 H 28 O 26, 13834145 8 鞣花酸 C 14 H 6 O 8 5281855 9 没食子酸乙酯 C 9 H 10 O 5 13250 10 没食子酸酸 C 7 H 6 O 5 370 11 木犀草素 C 15 H 10 O 6 5280445 12 槲皮素 C 15 H 10 O 7, 5280343 13 苦素酸 C 30 H 48 O 4 355369274 14 儿茶素 C 15 H 14 O 6, 73160 15 芦丁 C 27 H 30 O 16, 5280805 16 山奈酚 C 15 H 10 O 6, 5280863 17 白花青素 C 15 H 14 O 7, 71629 18 3-O-甲基鞣花酸 3'-鼠李糖苷
摘要:引言。葡萄果渣是酿酒过程中最重要的副产品,可作为额外的原料使用。需要一种最佳的储存技术,以便果渣可以进一步加工以获得新型产品。我们旨在研究葡萄果渣处理对其微生物群落的影响。研究对象和方法。我们对白葡萄和红葡萄品种的新鲜和储存一个月的果渣样品中的微生物群落进行了鉴定和量化。样品在 60-65°C 下进行常规干燥,在 60-65°C 下进行红外干燥,以及用二氧化硫和焦亚硫酸钠进行亚硫酸化。结果与讨论。果渣微生物群落可被视为一个微生物群落。在露天贮藏一个月的样品中,几乎所有的酵母菌都是酿酒酵母,假丝酵母、毕赤酵母、汉逊酵母、有孢汉逊酵母/克勒克酵母和有孢圆酵母属的膜状酵母的浓度较高,还有毛霉、黑曲霉和青霉的分生孢子。普遍存在的细菌包括乙酸菌(主要是醋酸杆菌)和乳酸菌(植物乳杆菌、片球菌、明串珠菌)。这些微生物显著改变了挥发性和非挥发性成分的浓度,使总多糖、酚类化合物和花青素分别降低了 1.7–1.9 倍、3.7–4.0 倍和 4.0–4.5 倍。贮藏一个月的样品中微霉菌和细菌的含量明显高于新鲜果渣。预干燥和亚硫酸化可减少细菌污染,但与微真菌相比,程度较小。结论。长期储存会使果渣变质,导致其化学成分发生显著变化。亚硫酸化可减少储存期间微生物的生长,但不能提供长期保存(超过一个月),而 60–65 °C 的预干燥可延长储存时间。
使用遗传转化方法评估在果树种类中表达的基因的功能是一个漫长的过程,因为这些树木通常是对遗传转化的顽固性,并且在较长的幼年相中不能忍受果实。果实中的瞬时基因表达能够对与果实性状相关的基因进行功能分析,从而加速了果实生理的研究。在这里,通过使用最近开发的“ tsukuba系统”,我们成功地建立了收获的水果组织中有效的瞬态表达系统。“ tsukuba系统”利用了双子病毒复制系统和双终止仪的组合,从而确保了足够的转基因表达水平。我们使用蓝莓水果作为模型来表征该系统在果组织中瞬时表达的适用性。PTKB3- EGFP载体是通过浸润到几种蓝莓品种的水果组织中引入的。我们发现,果实灌注后4-6天,果实中的瞬时GFP荧光。农杆菌悬浮液很容易注入柔软的成熟果实,GFP强烈表达。然而,硬质果实无法通过农业悬浮液渗透,很少检测到GFP。然后,我们测试了开发系统对其他果树的适用性:六个家庭,17种和26种品种。GFP荧光。在蓝莓,鸟莓,甜樱桃,杏子和卫星普通话中,GFP高度表达并以很大一部分的肉体观察到。在Kiwifruit,Hardy Kiwifruits,柿子,桃子,苹果,欧洲梨和葡萄中,GFP荧光仅限于某些部分水果。最后,对蓝莓中的瞬态VCMYBA1过表达进行了测试,作为水果中基因功能分析的模型。瞬态VCMYBA1过表达诱导肉中的红色色素沉着,这表明VCMYBA1表达引起花青素的积累。这项研究为在水果中表达的基因的快速评估提供了技术基础,这对于长期幼年阶段的水果作物的基因功能评估研究非常有用。
为了保留其品种属性,已建立的葡萄品种(Vitis vinifera L. ssp. vinifera)必须进行克隆繁殖,因为它们的基因组是高度杂合的。马尔贝克是一种源自法国的品种,因生产高品质的葡萄酒而受到赞赏,是品种 Prunelard 和 Magdeleine Noire des Charentes 的后代。在这里,我们将 PacBio 长读段三重合并到从父母遗传的两个单倍体补体中,构建了马尔贝克的二倍体基因组组装。经过单倍型感知的重复数据删除和校正后,获得了两个单倍相的完整组装,且单倍型转换错误率非常低(< 0.025)。单倍相比对确定了 > 25% 的多态性区域。基因注释(包括 RNA-seq 转录组组装和从头算预测证据)导致两个单倍相的基因模型数量相似。利用注释的二倍体组装体对四个表现出浆果组成特征差异的马尔贝克克隆种质进行转录组比较。使用任一单倍体作为参考对成熟果皮转录组进行分析,得到了相似的结果,尽管观察到了一些差异。特别是,在仅以 Magdeleine 遗传单倍型为参考鉴定的差异表达基因中,我们观察到假设的半合子基因的过度表达。克隆种质 595 的浆果花青素含量较高,与脱落酸反应增加有关,可能导致观察到的苯丙烷代谢基因的过度表达和与非生物应激反应相关的基因的失调。总体而言,结果强调了生产二倍体组装体的重要性,以充分代表高度杂合的木本作物品种的基因组多样性并揭示克隆表型变异的分子基础。
大象脚山药(Oncophallus oncophyllus)是印度尼西亚最广泛种植的农产品之一。它具有无数的好处,尤其是作为糖尿病患者的功能性食物。Roselle(芙蓉Sabdariffa L.)是一种富含多酚和花青素的开花草药,具有抗氧化剂和抗糖尿病潜力。因此,这项研究的目的是创建适合糖尿病患者的功能性食品。在这项研究中,从山药和罗斯尔开发了一种速溶果冻粉的功能性食品。葡萄糖素提取物是通过浸出从山药粉中获得的,使用傅立叶转换红外(FTIR)分光光度计(定性)测试并确定含量。开发了具有不同量的葡萄糖素和IOTA角叉菜胶的三个公式,以确定最优化的配方。最优化的配方是根据有机摄影特性以及凝胶强度和硬度,总酚含量(TPC)和抗氧化活性测试的结果(3-乙基氮二氮乙烷-6-6-磺酸)的结果。葡萄糖素萃取产生了92.40%的产率,葡萄糖量为46.32%。分光光度计分析表明提取物中存在葡萄糖干,进一步的测试表明它随着凝胶强度和硬度的降低而增加。发现公式I产生了最佳的果冻纹理,总酚含量为0.30%GAE(Formula II 0.13%GAE; Formula III 0.27%GAE)和ABTS自由基清除活性为90.51%(II:73.49%; III:III:88.16%)。总而言之,含有6.35 g的Carrageenan,2.12 g葡糖甘甘,1.5 g roselle,0.03 g柠檬酸和0.003 g Suclalose具有最佳组成的最佳组成,可以创建最弹性和最牢固的果冻纹理,具有最高的酚类含量和根本的清道活性。
为了保留其品种属性,已建立的葡萄品种(Vitis vinifera L. ssp. vinifera)必须进行克隆繁殖,因为它们的基因组是高度杂合的。马尔贝克是一种源自法国的品种,因生产高品质的葡萄酒而受到赞赏,是品种 Prunelard 和 Magdeleine Noire des Charentes 的后代。在这里,我们将 PacBio 长读段三重合并到从父母遗传的两个单倍体补体中,构建了马尔贝克的二倍体基因组组装。经过单倍型感知的重复数据删除和校正后,获得了两个单倍相的完整组装,且单倍型转换错误率非常低(< 0.025)。单倍相比对确定了 > 25% 的多态性区域。基因注释(包括 RNA-seq 转录组组装和从头算预测证据)导致两个单倍相的基因模型数量相似。利用注释的二倍体组装体对四个表现出浆果组成特征差异的马尔贝克克隆种质进行转录组比较。使用任一单倍体作为参考对成熟果皮转录组进行分析,得到了相似的结果,尽管观察到了一些差异。特别是,在仅以 Magdeleine 遗传单倍型为参考鉴定的差异表达基因中,我们观察到假设的半合子基因的过度表达。克隆种质 595 的浆果花青素含量较高,与脱落酸反应增加有关,可能导致观察到的苯丙烷代谢基因的过度表达和与非生物应激反应相关的基因的失调。总体而言,结果强调了生产二倍体组装体的重要性,以充分代表高度杂合的木本作物品种的基因组多样性并揭示克隆表型变异的分子基础。
粮食安全是发展中国家,特别是最不发达国家面临的主要挑战。在全球 78 亿人口中,约有 8.2 亿人遭受长期饥饿(www.un.org/,2020 年 6 月 9 日访问)。根据《2022 年全球粮食危机报告》(GRFC 2022),53 个国家/地区有 1.93 亿人生活在严重粮食不安全地区。尽管在一些发达国家,营养过剩而不是营养不足才是主要的公共卫生问题。然而,从全球角度来看,粮食不安全和营养不足是主要问题。此外,正在进行的 2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 大流行和俄罗斯-乌克兰冲突将使这一数字进一步增加,因为发展中国家受到疾病、饥饿、供应链、经济后果以及农产品出口禁令的多重打击。过去几十年,大米、小麦和玉米这三种主要谷物占所有主食作物的 60%。然而,过度依赖少数作物品种会影响全球人口的粮食和营养安全,而作物生产多样化对于可持续的粮食系统至关重要。解决这些挑战的一个潜在方法是利用孤儿作物,它可以使作物生产多样化,提供更多的食物来源,并有助于遗传变异。孤儿作物也被称为未充分利用、丢失、次要或被忽视的作物,以及未来作物。一些孤儿作物的优势在于能够很好地适应当地和区域条件,即使在边缘地区和不利环境下,也需要较少的农业投入,并且可能受气候变化的影响较小。因此,孤儿作物对于保护农业生物多样性和农业生态系统非常重要,而这些对于粮食和农业生产的长期可持续性至关重要。红薯 [Ipomoea batatas (L.) Lam] 是旋花科(Convolvulaceae)的双子叶植物。继马铃薯(Solanum tuberosum L.)和木薯(Manihot esculenta Crantz)之后,红薯是世界第三大块根和块茎作物。传统上,红薯被视为“穷人的作物”,只有在饥荒或战争等紧急需要的时候才会吃,或是一种“孤儿作物”,与其他主要作物相比,它受到的关注有限。然而,在过去十年中,这种看法发生了变化,人们普遍承认红薯在缓解发展中国家的营养不良和饥饿方面具有巨大潜力。现在人们普遍认为,红薯是一种对营养和粮食安全很重要的作物,也是加工淀粉、生物乙醇和饲料用于各个领域的原料。重要的是,红薯具有比大多数主要粮食作物产生更多可食用能量的内在能力。如今,红薯被认为是一种营养价值很高的食物,因为其维生素A和C、β-胡萝卜素、花青素、钙和膳食纤维含量超过大多数其他主食。
摘要 随着对健康食品的需求不断增长,酸奶的配方也更多地转向活性益生菌发酵剂牛奶发酵和添加植物性食品成分来改善风味和营养成分。用益生菌发酵并添加益生元食品成分的合生元酸奶因其经科学证明的生物活性化合物可促进人体肠道健康并缓解菌群失调而成为非常受欢迎的功能性食品。因此,本研究的目的是评估添加富含花青素和生物活性多酚的新型紫叶茶 (Camelias sinensis) 泥的配制酸奶中益生菌的理化、营养近似组成和活力。全脂牛奶用 CH Hansens Limited 的益生菌发酵剂(嗜酸乳杆菌 (LA-5)、动物双歧杆菌乳亚种 -ABT 5)发酵。随后,在肯尼亚卡拉蒂纳大学食品与茶科学研讨会上,酸奶被一种新型紫茶泥强化。对配制的益生菌酸奶(PYFPT)和不含茶泥的对照酸奶的近似组成和理化性质(pH 值和矿物盐谱)进行了分析。使用 De Man、Rogosa 和 Sharpe (MRS) 厌氧菌选择性培养琼脂培养基确定益生菌菌落形成微生物的活力。即使在冷藏 28 天后,PYFPT 的 pH 值结果(4.24 ± 0.04)与对照酸奶也没有显著差异(p<0.05)。然而,除粗纤维含量(0.01 ± 0.01%)外,近似组成记录了显著差异。对照酸奶的水分含量和粗脂质含量(88.18±0.01 和(2.11±0.02)高于 PYFPT(78.14±0.04 和 1.33±0.09)。相反,配制的 PYFPT 中粗蛋白、碳水化合物和粗矿物盐的百分比(7.96±0.27、11.17±0.25;0.81±)高于对照酸奶(4.23±0.01、5.44±0.04、0.59±0.01)。添加的紫茶泥的灰分含量曲线记录了 16 种不同的矿物盐。大分子矿物质是主要的,其中钾含量最高(282 ppm),其次是钠(121 ppm)、镁(97.2 ppm)和钙(96.4 ppm)。微生物冷藏 28 天后,PYFPT 酸奶和对照酸奶的厌氧益生菌计数(6.14 - 6.80 log CFU/ml)没有统计学和显著差异。总之,该研究表明,使用紫叶茶泥配制营养强化益生菌酸奶是可行的,具有商业化的潜力。关键词:益生菌酸奶、紫叶茶、理化性质、近似值