论文部分内容阅读
桑树（Morus alba L.）,是多年生木本植物,其叶是使家蚕能正常完成新陈代谢的唯一天然饲料,栽桑养蚕,是中华民族的伟大创造,是中国人民对世界做出的历史性贡献。随着社会经济体制改革,工业化、城市化发展迅速,农业产业结构调整,传统的蚕桑产业急需转型升级。含有优质蛋白质的桑枝叶,不仅营养价值丰富,还含有多种生物活性成分,具有特殊的饲用价值,被畜牧专家认定为全价优质饲料。因此桑树的饲料化用途是桑树多元化发展的重要新途径。在此背景下,饲料化桑树新品种是发展桑树饲料化产业的基础。本论文对桑树种质资源圃中600余份桑资源进行评估,从农艺性状、蛋白质含量、NDF含量、DNJ等功能活性成分对筛选出的候选桑资源进行比较分析。同时,对桑叶蛋白质含量差异进行了研究,结果如下:1.种质资源的评价及筛选2018年,以叶片大小、节间密度为主要指标对西南大学收集创制的600余份桑种质资源初步筛选出101份品种（资源）。对这101份桑树品种,收集70cm新梢,烘干粉碎后进行粗蛋白含量的测定,结果表明桑资源粗蛋白含量为13.7%-26.2%,呈正态分布,主要分布在18%-19%。创制的杂交组合⑤最高为21.4%,排名第20/101,收集的果树桑粗蛋白含量最高为26.2%,都高于含量为19.22%的全国叶用桑对照品种湖桑32号。将蛋白质含量高于20%的桑资源20份,进行中性洗涤纤维（NDF）含量的测定,结果表明:杂交组合⑤的NDF含量最高,为32.038%,湖桑32号的NDF含量为22.536%。NDF含量高于湖桑32号的10个桑资源中,麻桑2的单宁含量最低为4.12 mg/g,杂交组合⑤的单宁含量为6.95 mg/g。红顶的DNJ含量最高,为1.00 mg/g,杂交组合⑤为0.98 mg/g,因此杂交组合⑤叶片大、叶片厚、品质较优,暂定名为嘉陵50号,将其与筛选出比较优良的果树桑、国丰、麻桑2和湖桑32号一起进行品种比较试验。2.品种比较试验研究（1）生长势与耐剪伐性比较2019年1月17日,5个品种嫁接繁殖,待其萌发抽枝,多数新梢长至70-100cm时进行剪伐,具体剪伐时间如下:5月6日（第一次剪伐）、6月30日（第二次剪伐）、8月14日（第三次剪伐）。嘉陵50号相比其它品种具有发芽早、生长快的特点。对照湖桑32号只能剪伐2次,国丰剪伐3次后不再萌发抽枝;麻桑2能剪伐3次,但产量低;果树桑和嘉陵50号剪伐3次,生长良好。嘉陵50号在三次剪伐时叶长、叶幅、叶重、平均新梢重均最高。结果表明,嘉陵50号生长快、产量高、耐剪伐,有比较优势。（2）桑新梢化学成分比较三次剪伐品比试验中,第一伐新梢,嘉陵50号的粗蛋白含量最高,为22.56%,显著高于国丰;第二伐新梢,嘉陵50号、国丰、果树桑的粗蛋白含量之间没有显著性差异,且显著高于麻桑2。第三伐新梢,麻桑2的粗蛋白含量最高,嘉陵50号、果树桑和国丰次之,湖桑32号最低。一伐和二伐新梢,嘉陵50号的NDF含量高于供试品种,三伐新梢约低于果树桑和麻桑2,约高于国丰和湖桑32号;一伐二伐新梢,嘉陵50号的DNJ含量显著高于供试品种,第三伐无显著性差异;一伐和三伐新梢,嘉陵50号总黄酮含量显著高于供试品种,第二伐新梢低于果树桑和麻桑2。（3）养蚕试验成绩比较用嘉陵50号饲养蚕,其五龄龄期显著短于供试桑品种,而茧丝长、产卵量显著优于供试品种。麻桑2饲喂家蚕,其单茧重、蚕丝纤度显著优于其它品种。（4）养鱼试验成绩比较添加桑叶粉以后,显著降低肝体比、AST、ALT、ALP、TG和TC的含量,提高CAT活性,减少MDA含量。这些指标表明,桑叶粉添加到鱼饲料中,显著增强大口黑鲈的免疫力和健康性。此外,嘉陵50号显著优于湖桑32号。3.桑叶蛋白质含量与氮代谢相关酶活性及基因表达量的关系本文比较了不同品种成熟叶的粗蛋白含量差异及其GS、ASN、NR和NIR酶活性差异,发现ASN酶活性在桑叶中最高。不同品种桑叶粗蛋白含量变化趋势与ASN酶活性趋势一致,但对于同一品种,不同叶位之间蛋白质含量与ASN酶活性变化趋势不一致。利用qRT-PCR技术检测果树桑与嘉陵50号不同叶位中GS、ASN、NR、NIR的表达,嘉陵50号1叶位、6叶位与20叶位中,其蛋白质含量与GS1-1和GS1-2的表达量呈正相关,与GS2和NIR的表达量呈负相关,与ASN的表达量没有明显的关系。4.嘉陵50号不同叶位蛋白质组学分析采用Label-free质谱方法,在嘉陵50号第1、6、20叶位中鉴定到蛋白质3048个,各自叶位中分别有2671、2563与2428个蛋白质,这些蛋白质的分子量在2.6kDa到566.7kDa之间。第1、6与20叶位中特有的蛋白质分别有165、27与249个。J6/J1、J6/J20与J20/J1的差异表达蛋白（DEPs）的总数分别为635、804与1561。GO功能分析表明,差异表达蛋白（DEPs）主要参与代谢过程和细胞过程,具有催化活性或充当结合蛋白的功能。J6/J1的DEPs主要定位于细胞、细胞部分和细胞器中,而J6/J20和J20/J1中的DEPs,大多数位于细胞、细胞部分和膜。KEGG功能富集分析表明,J6/J1中,光合作用、核糖体、DNA复制、乙醛酸和二羧酸代谢、错配修复等重要通路发生了显著变化。J20/J1中,色氨酸代谢、光合作用通路发生了显著变化。此外,RACK1蛋白、L18Ae蛋白可以作为后续重点研究的候选蛋白。