一种提高黑豆种子中花色苷含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高黑豆种子中花色苷含量的方法，在黑豆植株进入结荚期后对所述黑豆植株实施遮荫处理，直至完熟期并获得成熟的黑豆种子。本发明专利技术通过对进入结荚期后的黑豆植株实施遮荫处理，发现能够显著提高黑豆种子中花色苷含量(与对照组相比提高了1.2～3.2倍)的方法，该方法为非转基因技术，安全性高、效率高、操作简便易推广。本发明专利技术在提高黑豆保健和药用品质的同时，保证了黑豆的食用安全和人民身心健康，也促进了药材加工企业提高产品的生产质量。

Method for improving anthocyanin content in black bean seed

The invention discloses a method for improving the content of anthocyanins from black soybean, black bean plants into the pod stage in the plant after the implementation of black shading, until the ripe stage and ripe black bean seed. The present invention through the implementation of shading treatment on soybean plants into the pod stage after the discovery, can significantly improve the anthocyanin content of black soybean seeds (compared with the control group increased 1.2 ~ 3.2 times) method, the method for non transgenic technology, high safety, high efficiency, simple operation and easy popularization. The invention improves the health and medical quality of black beans while ensuring the edible safety of the black bean and the people's physical and mental health, and promoting the production quality of the medicinal material processing enterprise.

【技术实现步骤摘要】
一种提高黑豆种子中花色苷含量的方法
本专利技术涉及农作物培育的
，更具体地讲，涉及一种提高黑豆种子中花色苷含量的方法。
技术介绍
黑豆为豆科植物大豆Glycinemax(L.)merr的黑色种子。据2015年版《中国药典》记载：黑豆性甘、平，归脾肾经，具有益精明目、养血祛风，利水解毒之功效。《本草纲目》中记载：“黑豆入肾功多，故能治水、消胀、下气、制风热而活血解毒。花色苷是黑豆的主要活性成分，现代药理研究表明，花色苷具有降血糖、抗氧化、抗肿瘤、抗衰老和改善肝功能等多种生理功能。已有研究表明，黑豆种皮中主要化学成分为矢车菊素葡萄糖苷，其占到总黄酮类成分含量的90％以上。药用植物次生代谢产物的含量由其遗传基因与生长环境共同决定，利用转基因技术可提高植物次生代谢产物含量，但因其操作及产品安全鉴定的复杂性，并不适合在黑豆栽培上进行推广。采用生态环保的栽培方法是提高作物品质的重要手段之一。因此，能否找到一种提高黑豆种子中花色苷含量的方法显得尤为重要。迄今，尚未有提高栽培黑豆中花色苷含量的报道。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种能够有效提高黑豆种子中花色苷含量的方法。本专利技术提供了一种提高黑豆种子中花色苷含量的方法，在黑豆植株进入结荚期后对所述黑豆植株实施遮荫处理，直至完熟期并获得成熟的黑豆种子。根据本专利技术提高黑豆种子中花色苷含量的方法的一个实施例，所述遮荫处理的强度为40～80％。根据本专利技术提高黑豆种子中花色苷含量的方法的一个实施例，所述花色苷为矢车菊素葡萄糖苷。与现有技术相比，本专利技术通过对进入结荚期后的黑豆植株实施遮荫处理，发现能够显著提高黑豆种子中花色苷含量(与对照组相比提高了1.2～3.2倍)的方法，该方法为非转基因技术，安全性高、效率高、操作简便易推广。本专利技术在提高黑豆保健和药用品质的同时，保证了黑豆的食用安全和人民身心健康，也促进了药材加工企业提高产品的生产质量。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。下面将对本专利技术提高黑豆种子中花色苷含量的方法进行详细的说明。根据本专利技术的示例性实施例，所述提高黑豆种子中花色苷含量的方法具体为：在黑豆植株进入结荚期后对所述黑豆植株实施遮荫处理，直至完熟期并获得成熟的黑豆种子。优选地，遮荫处理的强度为40～80％，其中该遮荫处理具体为：采用自然或人工遮挡物使大豆冠层接收到的光量减少，例如可以采用绿膜遮荫或者套作遮荫等遮荫处理方法。遮荫处理的强度具体是调整遮挡物的厚度或密度，使大豆冠层接收到的光合有效辐射量(PAR)相当于同时测定的无遮挡物处理的大豆冠层所接收的光合有效辐射的40～80％，或遮挡后环境透光率为正常光照处理的40～80％。具体地，于晴天的11：00～13：00进行PAR的测定。测定时，利用光量子仪(如：美国LI-COR公司LI-1400)，在各种植小区内移动光量子仪探杆，逐个采集探测杆上PAR传感器的瞬时PPFD(PAR量子通量)读数。数据采集的空间范围为：沿大豆冠层顶部由东向西在不同的距离范围内记录5～10次PPFD读数计算平均值，作为I；在遮挡物上层记录1～3次PPFD读数，计算平均值，作为I0。并采用如下公式进行透光率的计算。透光率＝I/I0，式中，I为大豆冠层顶部的辐射强度，I0为遮挡物上层的辐射强度。根据本专利技术，上述花色苷为矢车菊素葡萄糖苷，也即本专利技术所考察的黑豆种子中的花色苷含量主要指矢车菊素葡萄糖苷的含量。其中，矢车菊素葡萄糖苷含量的测定方法可以采用本领域常规使用的方法进行，例如，矢车菊素葡萄糖苷含量测定的方法可以如下：黑豆种子籽粒经粉样机粉碎后过40～100目筛，准确称量100～200mg豆粉置于5～10mL带盖离心管中，加入体积浓度为80％的甲醇水溶液2.5～5mL后密封，漩涡震荡5～10s；于冰水浴上超声提取2～3h，11000g以上的相对离心力离心5～10min，取上清液约1.5mL过0.22μm有机相滤头至2mL进样瓶，-20℃条件下保存待测。测试仪器为Agilent1260-6120液质联用仪，色谱条件为X-TerraMSC18色谱柱(4.6mm×250mm，5μm)；流速：0.8～1.0mL/min；柱温：20～30℃；进样量：5～10μL；以体积浓度为10％的甲酸水溶液(A)—甲醇/乙腈/水/甲酸(22.5/22.5/40/10,v/v)混合液(B)为流动相进行梯度洗脱；质谱条件为电喷雾离子源ESI，正离子模式，提取离子质荷比(m/z)为449；干燥气流速为12L/min；喷雾器压力为45Psig；干燥气温度为350℃，毛细管电压为3800V。本专利技术通过对进入结荚期后的黑豆植株实施遮荫处理，发现能够显著提高黑豆种子中的花色苷尤其是矢车菊素葡萄糖苷的含量，与对照组相比提高了1.2～3.2倍。黑豆从结荚期开始进入籽粒快速生长时期，次生代谢产物在此阶段大量积累，并受到环境因素的剧烈影响，该阶段成为黑豆黄酮类成分积累的关键时期。黑豆花色苷通过苯丙烷代谢通路生物合成，并在黑豆种皮中最终积累，结荚期后，对黑豆植株进行适当的荫蔽处理可有效提高苯丙烷代谢通路的合成效率，从而导致黑豆花色苷积累量增加。应理解，本专利技术详述的上述实施方式及以下实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，本领域的技术人员根据本专利技术的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本专利技术的保护范围。下面结合示例对本专利技术的提高黑豆种子中花色苷含量的方法作进一步说明。实施例1：对结荚期黑豆品种C103进行绿膜遮荫处理在人工气候室内盆栽培养黑豆材植株(培养条件为：温度为25℃，湿度为60％，CO2浓度为350PPM，光照时间为12h)，以正常光照强度2000lux为对照，待所有黑豆植株生长至结荚期后，对部分黑豆植株进行绿膜遮荫处理，其中，控制光强为850lux且遮荫强度为42.5％，处理至黑豆完熟期，收获黑豆种子进行分析测试。对上述不同光照处理的成熟黑豆种子中的花色苷含量尤其是矢车菊素葡萄糖苷含量进行测定，具体采用上述矢车菊素葡萄糖苷含量测定方法。结果显示：绿膜遮荫处理过的黑豆种子中矢车菊素葡萄糖苷的含量为14.2mg/g，未作遮荫处理的黑豆种子中矢车菊素葡萄糖苷的含量为11.7mg/g，经绿膜遮荫处理的黑豆种子相比未经遮荫处理的黑豆种子中的矢车菊素葡萄糖苷含量显著提高了1.2倍左右。实施例2：对不同黑豆品种分别进行玉米-大豆套作种植，实现玉米对结荚期黑豆的遮荫专利技术人在四川省雅安市四川农业大学教学农场开展两因素随机区组设计试验，因素A为18个黑豆品种，因素B为种植模式，设置大豆带状套作和净作2种处理。带状套作采用2:2宽窄行种植模式，玉米之间的窄行距为40cm，大豆之间的窄行距为40cm，玉米和大豆之间的宽行距为60cm。玉米于2016年4月11日移栽到田中，穴距为15cm，每穴留苗1株，密度为6.0×104株/hm2；在玉米大喇叭口期(2016年6月10日)播种大豆，大豆穴距为10cm，每穴留苗1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高黑豆种子中花色苷含量的方法，其特征在于，在黑豆植株进入结荚期后对所述黑豆植株实施遮荫处理，直至完熟期并获得成熟的黑豆种子。

【技术特征摘要】
1.一种提高黑豆种子中花色苷含量的方法，其特征在于，在黑豆植株进入结荚期后对所述黑豆植株实施遮荫处理，直至完熟期并获得成熟的黑豆种子。2.根据权利要求1所述提高黑豆...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江，张启辉，杨才琼，邓俊才，张潇文，秦雯婷，肖新力，胡宝予，张静，杨峰，杨文钰，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川,51