菊芋块茎休眠过程中的生理生化变化过程开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

课题意义：

果聚糖( fructan) 是由果糖组成的线型或和分支型的多聚体， 是约15%的被子植物的重要贮藏碳水化合物(hendry, 1993) 。果聚糖因高甜度和低热值性而成为重要的保健用品，作为食用甜味剂和低热值性食品原料，对糖尿病患者和肥胖人士的健康有益。一般情况下低聚合度的果聚糖不易被消化，可防止产生龋齿和增胖，并可纠正肠内菌群失调等；高聚合度的果聚糖具优越的物理化学性能，可用作营养食品( 代替脂肪) 添加在酸奶、冰激凌和果冻布丁等食品中(vijn and smeekens 1999)和非食物原料( fuchs, 1993) 。由于果聚糖的这些特殊的生理功能，引起了医学，食品，生物技术等领域的广泛兴趣。

目前天然的果聚糖主要来源于菊苣的主根和菊芋的块茎，也叫菊糖或菊粉，是菊芋块茎加工得到的主要物质。菊芋( helianthus tuberosus l.)，又名洋姜，为菊科向日葵属多年生宿根植物，原产北美，是一种具有极强耐旱、耐寒、耐贫痔、耐盐碱能力的作物。菊芋生长季节较长，采挖后其块茎很快就进入休眠，工业上在其休眠时贮藏，菊芋块茎在贮藏过程中碳水化合物含量会大幅度下降，果聚糖含量相应减少，严重影响了产品的经济价值，不利于菊芋块茎加工业的发展。然而，在菊芋块茎休眠和打破休眠的机理尚不完全清楚，本实验通过研究菊芋块茎在恒温20℃培养箱以及室温条件下的糖分含量、酶活力、内源激素、基因转录水平等休眠过程中的生理生化指标与过程，有助于找到更高效更廉价的贮藏菊芋块茎的方法，对菊芋块茎的生产技术的改进和提高有重要意义。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标：

为了了解菊芋块茎休眠过程中的生理生化变化，从而为改善菊芋的贮藏技术提供依据。

研究内容：

3. 研究的方法与方案

研究方法：

通过实验测量两个对照组四项生理生化指标：酶活水平，内源激素水平、基因转录水平及糖分含量水平，着重体现其四项指标在菊芋块茎休眠过程中的变化。

技术路线：见附件

4. 研究创新点

特色或创新之处：

国内学者对菊芋的贮藏研究起步较晚，研究大多集中在对不同温度贮藏过程中菊粉含量的动态变化这一比较基础的方面，目前国内并没有对菊芋块茎休眠过程中的酶活水平，内源激素水平及基因转录水平进行详细的研究，因此此实验是首屈一指的创新性实验。并且首次将HPLC-ELSD技术运用于测量菊芋块茎酶活、糖分上。首次将HPLC-MS/MS技术用于测量菊芋块茎内源激素上。且首次测量菊芋块茎休眠过程中的基因实时定量测量用于反应菊芋块茎的生理生化指标。

5. 研究计划与进展

2017.01-2016.02

查阅资料，阅读国内外文献，开题，确定试验方案。

2017.03-2017.04