枯草芽孢杆菌对雷竹笋品质及膳食纤维含量的影响

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雷竹笋肉质嫩白、味道鲜美,营养丰富。其富含的膳食纤维有助于肠道蠕动,预防便秘,也可有效抑制糖尿病、心血管脑疾病的发生。作为纯天然无公害的传统森林蔬菜,雷竹笋在当今社会深受广大消费者喜爱。然而,雷竹笋在种植过程中常年施加大量的化肥使得竹林的土壤生态环境遭到严重破坏,竹笋产量和品质下降。本研究以雷竹笋为试验对象,在枯草芽孢杆菌的作用下,从生理生化、分子等方面研究实验雷竹笋品质变化及综合评价、膳食纤维及相关关键基因的表达分析、土壤养分含量变化等,揭示枯草芽孢杆菌对雷竹笋品质及膳食纤维含量影响机理,为调控雷竹笋膳食纤维含量、改善雷竹笋品质提供相应的理论依据。主要研究如下:1.不同处理的雷竹笋各品质指标含量存在一定的差异,其中还原糖(7.99~30.81mg/g)、可溶性糖(34.76~58.82 mg/g)、膳食纤维(35.22~39.64%)、总酚(0.11~0.24/g)、类黄酮(0.09~0.22/g)含量差异较大,含水量(89.15~91.52%)、可食率(59.52~65.86%)差异不大;通过主成分分析和聚类分析,10个不同处理的雷竹笋排名依次为T6、T1、T5、T7、T2、T4、T8、T9、CK、T3。2.对雷竹笋膳食纤维含量与相关酶的研究发现,随着竹笋的生长,DF、IDF、纤维素、半纤维素含量及相关酶活性逐渐增加。与CK相比,T6雷竹笋总膳食纤维、纤维素、半纤维素随竹笋的生长其含量更高,PAL、POD活性更强,当竹笋高度为20 cm时,均显著高于CK。3.对雷竹笋的根际土壤养分和竹笋生长进行研究,结果表明,两种处理下的雷竹笋日增长量差异不显著(P>0.05);T6处理的土壤全氮、碱解氮含量显著高于CK处理(P<0.05),有效磷和速效钾含量显著低于CK处理,两者有机质含量无显著性差异;T6处理细菌数量显著高于CK处理,真菌数量和放线菌数量变化均未表现出显著性差异。4.对两种处理的雷竹笋进行转录组测序,结果表明,有90,441个基因参与了表达,差异基因数为6563,占总表达基因的7.26%,其中有3883个基因表达上调,2680个基因表达下调。对雷竹笋差异表达基因进行GO功能注释,发现分子功能分类中有机环化合物结合和杂环化合物结合富集的数量最多,数量分别为1544和1541,生物过程分类中DNA代谢过程和DNA整合富集的数量最多,胞组分中线粒体和核富集的数量最多。对KEGG代谢通路分类及显著性富集分析发现,嘌呤代谢和植物激素信号转导相关通路的差异基因表达数量较多,分别为77(11.03%)和68(9.74%)。膳食纤维相关酶基因如PAL、POD、CAD等在转录水平表达上调。
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