一种富含花青苷的绿豆芽的培育方法与流程

1.本技术涉及农产品培育技术领域，更具体地说，它涉及一种富含花青苷的绿豆芽的培育方法。


背景技术：

2.绿豆芽是豆类经过发芽处理后的产品，绿豆芽生产不受地域限制，并且培育工艺简单，一年四季均可生产，是我国家庭餐桌上常见的一种芽菜。绿豆芽产品虽然常见，但是绿豆芽产品本身的附加值较低，这一点对绿豆芽产品的推广造成了影响。花青苷是一类天然色素，并且广泛存在于多种农作物中，例如人工培育绿豆芽时偶然出现的红紫色绿豆芽就是因为花青苷的积累而使绿豆芽发生了变色。花青苷具有抗癌、消炎、预防心血管疾病等诸多功能，具有相当高的营养价值，绿豆芽中的花青苷一部分来自于绿豆种子内，另一部分为光照条件下合成产生，提高绿豆芽中花青苷的含量在未来会是提高绿豆芽产品附加值的有效手段。
3.相关技术中有一种绿豆芽的培育方法，包括以下步骤：(1)对绿豆进行清洗，然后再将绿豆在清水中浸泡4
‑
8h；(2)浸泡结束后，从水中捞出绿豆，并将绿豆放置在湿纱布上进行遮光培育，在24
‑
26℃培育72
‑
96h后得到绿豆芽。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，相关技术中，在遮光培育期间，绿豆芽无法自行合成花青苷，因此花青苷主要来源于绿豆种子内，而培育绿豆芽的过程中绿豆芽的生长会导致除花青苷外的其他成分含量增加，因此花青苷的浓度发生下降，导致绿豆芽中花青苷的含量难以提高，对绿豆芽的营养价值造成影响。


技术实现要素：

5.相关技术中，在遮光培育条件下，绿豆芽中除花青苷外的其他成分含量均增加，导致花青苷的含量下降，容易影响绿豆芽的营养价值。为了改善这一缺陷，本技术提供一种富含花青苷的绿豆芽的培育方法。
6.本技术提供的一种富含花青苷的绿豆芽的培育方法，采用如下的技术方案：一种富含花青苷的绿豆芽的培育方法，通过采用辐射剂量为300
‑
500gy的钴60射线对绿豆种子进行辐射，诱导绿豆种子变异为突变体绿豆，在突变体绿豆的后代植株中筛选下胚轴为红紫色的植株，再将下胚轴为红紫色的植株连续自交，直到筛选出红紫色胚轴性状稳定遗传的后代植株，将筛选出的植株的种子培育为绿豆芽，即可得到本技术的富含花青苷的绿豆芽。
7.通过采用上述技术方案，下胚轴是绿豆芽中可食用的主要部分，也是豆类种子在土壤中最先萌发的部分，由于下胚轴在生长初期尚未破土，因此下胚轴的生长环境接近绿豆芽培育过程中的遮光环境。在绿豆芽生长时，绿豆种子内含有的色素会向下胚轴中转移，因此通过观察下胚轴破土后呈现的颜色即可确定绿豆芽中所含的色素类型。本技术的方法通过辐射诱变的方式使绿豆种子发生随机突变，一部分发生突变的绿豆种子产生的后代种
子中积累了花青苷，从而使得后代种子萌发后产生的下胚轴呈现出红紫色。在此基础上，本技术通过连续自交验证了红紫色下胚轴性状在遗传时的稳定性，最终培育得到了富含花青苷的绿豆芽，有助于改善绿豆芽的营养价值，提高绿豆芽产品的附加值。
8.优选的，所述富含花青苷的绿豆芽的培育方法包括选种阶段和出芽阶段，所述选种阶段用于得到红紫色胚轴性状稳定遗传的突变体绿豆，所述出芽阶段用于将突变体绿豆培育为绿豆芽，所述选种阶段包括以下步骤：(1)选取成熟饱满的绿豆种子，使用辐射剂量为300
‑
500gy的钴60射线对绿豆种子进行辐射，得到种子1；(2)将种子1种下，待种子1的植株成熟后，收获各植株所结的种子，得到种子2，将种子2储存备用；(3)将种子2分组种下，待种子2出土后，在种子2的植株中标记下胚轴颜色、叶片大小，植株高度等性状发生了变异的植株，标记出的变异植株成熟后收获并储存种子，得到种子3；(4)将种子3分组种下，待种子3萌发为植株后，筛选下胚轴为红紫色的植株作为亲本，然后继续自交至少3代，再收集连续3代表现出红紫色下胚轴性状的植株所结的种子，得到突变体绿豆。
9.通过采用上述技术方案，辐射诱变具有随机性，经过辐射诱变得到的种子中可能存在多种性状的突变。在选种阶段的步骤(3)中，不仅对下胚轴颜色进行了筛选，还对叶片大小、植株高度等性状也进行了筛选。一方面是为了在下胚轴显红紫色的植株中淘汰生长相对弱势甚至表现不育性状的品种，提高新品种的整体品质；另一方面则是为了在下胚轴不显红紫色的植株中筛选产量提高、生长速度加快等具有其他潜在价值的品种，实现对突变植株的充分利用。
10.优选的，所述选种阶段的步骤(2)中，种子1的出苗率不低于40％。
11.通过采用上述技术方案，辐射诱变在改变绿豆性状的同时，也对绿豆种子造成了损伤，当种子1的出苗率低于40％时，说明诱变处理时采用的辐射剂量相对于所选用的种子而言过大，而在通常情况下，诱变处理时产生的不利突变远远多于有利突变，即使是侥幸存活的植株也容易由于变异程度过大而发生中途夭折或是不育等情况，因此选种阶段的步骤(2)中，种子1的出苗率不应低于40％。
12.优选的，所述选种阶段的步骤(2)中，将种子1分为多行种植，相邻两行之间的行间距相等，且行间距为40
‑
60cm，种植在同一行的多个植株等间隔排列，且株距为8
‑
12cm。
13.通过采用上述技术方案，在种植种子1时采取统一行间距和株距的种植方式，有利于对植株进行统计，并且当有种子未萌发时也较容易观察到，从而减少了统计植株个数时出现失误的概率。
14.优选的，在所述选种阶段的步骤(2)中收获种子2时，在同一植株上至少采摘3个果荚。
15.通过上述技术方案，绿豆植株的各个果荚所结的种子中，营养物质的含量并不完全相同，而种子的萌发速度和生长速度均受到营养物质含量的影响。若采摘种子2时选取的果荚数少于3个，则种子2的来源过于单一，导致种子中营养物质的含量受偶然误差的影响程度增加，容易导致来源于同一植株的种子2所含的营养物质集体偏高或集体偏低，导致筛
选植株叶片大小、植株高度等与生长速度、产量相关的形状时得到的结果不准确，因此在收获种子2时至少在同一植株上采摘3个果荚。
16.优选的，所述出芽阶段包括以下步骤：(1)对突变体绿豆进行清洗，然后在室温下条件下将突变体绿豆在水中浸泡4
‑
8h；(2)浸泡结束后，在24
‑
26℃下将突变体绿豆放置于培育载体上进行培育72
‑
108h，即可得到本技术的富含花青苷的绿豆芽，其中培育载体为纱布或吸水纸。
17.通过采用上述技术方案，本技术先对突变体绿豆进行浸泡，使突变体绿豆复苏，然后再在24
‑
26℃的温度条件下对复苏的突变体绿豆进行培育，得到了富含花青苷的绿豆芽。
18.优选的，所述出芽阶段的步骤(2)中，至少分两个阶段进行培育，在相邻的两个阶段中，一个阶段施加光照，另一个阶段进行遮光处理。
19.通过采用上述技术方案，遮光条件会导致花青苷含量下降，光照条件虽然有助于进一步增加绿豆芽中花青苷的含量，但是绿豆芽在接受光照时会发生老化，并且制造光照条件的能耗较高，不利于节能减排。本技术在将突变体绿豆培育为绿豆芽的过程中，分至少两个阶段进行培育，并且在相邻的两个阶段内分别设置光照条件和遮光条件，既减少了全过程光照导致绿豆芽严重老化的可能，又减少了全过程遮光导致花青苷含量大幅下降的可能。
20.优选的，所述出芽阶段的步骤(2)中，遮光培育的总时间为48
‑
60h，光照培育的总时间为24
‑
48h。
21.通过采用上述技术方案，当遮光培育的时间为48
‑
60h，光照培育的时间为24
‑
48h时，绿豆芽中花青苷的含量相对较高，同时绿豆芽的老化程度也较轻。
22.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、本技术通过钴60射线对绿豆种子进行诱变处理，并在后代植株中挑选下胚轴为红紫色的植株，然后通过连续自交验证了红紫色下胚轴形状的稳定性，提高了绿豆芽中花青苷的含量，提高了绿豆芽产品的营养价值以及产品附加值。
23.2、本技术在选种阶段中同时筛选了下胚轴颜色、叶片大小、植株高度等多组性状，一方面能够对下胚轴显红紫色的植株进行优选，淘汰长势和产量不佳的植株，另一方面还能在下胚轴不显红紫色的植株中筛选具有产量高、生长速度快等优秀性状的品种，有助于挖掘绿豆产品的潜在价值。
24.3、本技术的方法，本技术限定了种子1的出苗率不低于40％。从而减少了钴60射线对绿豆种子损伤过大时，影响绿豆种子的生长和育种的可能。
具体实施方式
25.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。实施例
26.本技术实施例中使用的原料均可通过市售获得，其中，参与辐射处理的绿豆种子均为江苏省农业科学院经济作物研究所提供的“苏绿一号”绿豆种子，种子均为干燥状态。
27.实施例1
‑
5实施例1
‑
5中，为了避免辐射剂量选取不当造成对绿豆种子的浪费，需要在进行正式辐射处理之前对一部分种子进行辐射预处理，并进行试种，若出芽率过低或出芽率随着
辐射剂量的降低而产生的增量不明显，则终止实验。此外，为了便于对性状进行比对，每次播种时，还在相同的实验场地播种200颗绿豆种子，并设为对照植株生长情况时的对照组。
28.以下以实施例1为例进行说明。
29.实施例1实施例1中富含花青苷的绿豆芽按照以下步骤培育：选种阶段：(1)从15万粒成熟饱满的绿豆种子中挑选200粒，并使用500gy的钴60射线对挑选出的200粒绿豆种子进行辐射，将200粒经过辐射的种子种下后，若出芽率低于40％则终止实验；若出芽率高于40％，则再对剩余种子进行同样剂量的辐射处理，得到种子1；(2)将种子1按照50cm的行间距分行种植，其中每行的株距均为10cm，待种子1的植株成熟后，在每个单株上摘取5个果荚，然后取出果荚中的种子，将各个植株得到的种子分组隔离储存，得到种子2；(3)将各组种子2按照50cm的行间距种下，并保持每行的株距均为10cm，待种子2出土后，将下胚轴颜色、叶片大小，植株高度三类性状与对照组出现差异的植株标记为变异植株，标记出的变异植株成熟后收获并储存种子，得到种子3；(4)将种子3分组种下，待种子3萌发为植株后，筛选下胚轴为红紫色的植株作为亲本，然后继续自交3代，再收集自交过程中连续3代表现出红紫色下胚轴性状的植株所结的种子，得到突变体绿豆；出芽阶段：(1)将突变体绿豆清洗干净，然后在室温下条件下将突变体绿豆在水中浸泡6h；(2)浸泡结束后，在25℃下将突变体绿豆放置于培育载体上，并在遮光条件下培育72h，得到富含花青苷的绿豆芽，其中培育载体为纱布。
30.如表1,实施例1
‑
5的区别主要在于选种阶段的步骤(1)中，种子1接受钴60射线的辐射剂量不同。
31.表1样本实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5辐射剂量/gy500450400350300实施例6
‑
10实施例6本实施例直接采用实施例3的育种阶段得到的突变体绿豆进行出芽阶段的培育，本实施例与实施例3的不同之处在于，出芽阶段的步骤(2)中，将施加光照的模式调整为先在遮光条件下培育48h，再在30μmol/m
2 s的白光照射下培育24h。
32.如表2，实施例6
‑
10的不同之处在于，出芽阶段的步骤(2)中采取的光照时间不同。样本实施例6实施例7实施例8实施例9实施例10光照时间/h2430364248
33.实施例11
‑
14如表3，实施例11
‑
14与实施例8的不同之处在于，出芽阶段的步骤(2)中采取的遮光处理时间不同表3样本实施例8实施例11实施例12实施例13实施例14
遮光时间/h4851545760对比例对比例1一种绿豆芽的培育方法，包括以下步骤：(1)对“苏绿一号”绿豆的种子进行清洗，然后再将绿豆种子在清水中浸泡6h；(2)浸泡结束后，从水中捞出绿豆种子，并将绿豆种子放置在湿纱布上进行遮光培育，在25℃培育72h后得到绿豆芽。
34.对比例2本对比例与实施例3的不同之处在于，出芽阶段的步骤(2)中，全程使用30μmol/m2s的白光照射培育载体上的绿豆种子。
35.对比例3本对比例与对比例1的不同之处在于，在步骤(2)中，全程使用30μmol/m2s的白光照射湿纱布上的绿豆种子。
36.性能检测试验方法在本技术的方案中，辐射剂量与种子1的出芽率相关，辐射剂量增大一方面使得突变频率提高，获得目标品种的概率增大，另一方面也对绿豆种子的生理机能造成了破坏，导致出芽率下降。设置实施例1
‑
5的目的是在提高出芽率和增大辐射剂量之间进行平衡，实施例1
‑
5在选种阶段的步骤(1)中进行预辐射后得到的出芽率结果见表4。
37.表4样本实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5出芽率/％22.435.550.852.655.1确定合适的辐射剂量后，对对比例1、对比例2、实施例3、实施例6
‑
14中得到的绿豆芽进行花青苷含量的检测，花青苷含量的检测方法如下：(1)在室温下将0.3g绿豆芽组织浸入1ml浓度为1％的hcl
‑
甲醇溶液中，得到样品，以50r/min的速率对样品进行摇动处理18h；(2)提取结束后，在室温下将样品以14000r/min的速率进行离心处理1min，使样品分层；(3)在样品中取0.4ml上清液，再将上清液与0.6ml浓度为1％的hcl
‑
甲醇溶液混合均匀，得到花青苷提取液，使用uv
‑
2102c型紫外可见分光光度计测定花青苷提取液在530
‑
657nm范围内的吸收波长，经过计算后得到花青苷含量q，其中，hcl
‑
甲醇溶液由焦作市顺尔达化工有限公司提供。
38.花青苷含量q的计算公式如下：q＝(od
a530
‑
0.25
×
od
a657
)/m其中，od
a530
和od
a657
为吸收波长的od值，m为每次测试时消耗的绿豆芽组织的重量(g)，每组样品均进行三次重复测量后取平均值，检测结果见表5。
39.表5
此外，为了分析光照处理对绿豆芽老化程度的影响，本技术采用粗纤维含量表征老化程度，并参照《gb/t 5009.10
‑
2003植物类食品中粗纤维的测定》测定了对比例1、对比例2、实施例3、实施例6
‑
14的绿豆芽中的粗纤维含量，测试结果见表6，其中1(g/100g)代表100g完全脱水的绿豆芽中含有1g粗纤维。
40.表6结合实施例1
‑
5并结合表4可以看出，实施例1
‑
5中，实施例1和实施例2的出芽率均低于40％，说明此时辐射剂量过大，不利于绿豆种子萌发。实施例3
‑
5测得的出芽率均高于40％，而实施例4、实施例5与实施例3相比，虽然辐射剂量均匀下降，但是出芽率并未明显提升，考虑到降低辐射剂量会使得绿豆种子发生突变的几率下降，因此按照实施例3的方法采用400gy的辐射剂量更加恰当。
41.结合实施例3和对比例1并结合表5可以看出，实施例3测得的花青苷含量比对比例1提高了50％，说明按照本技术的方法培育的绿豆种子中，花青苷的初始含量得到提升，从而提高了绿豆芽中的花青苷含量，有利于改善绿豆芽的营养价值。
42.结合实施例3和对比例2并结合表5和表6可以看出，当在培育阶段的步骤(2)中全程对绿豆种子施加光照后，虽然绿豆芽中的花青苷含量有明显提升，但是粗纤维含量也明显增加，说明长时间光照培养会导致绿豆芽老化严重，影响绿豆芽的口感。
43.结合实施例3、对比例2和对比例3并结合表5和表6可以看出经过全程光照培养后，本技术的绿豆芽中花青苷的含量远高于对比例3中由“苏绿一号”直接培养得到的绿豆芽，并且对比例2和对比例3中绿豆芽的粗纤维含量接近，说明绿豆芽的老化程度无明显差异。
44.结合实施例3和实施例6并结合表5可以看出，实施例6测得的花青苷含量相对于实施例3有明显提升，说明在光照条件有利于本技术的绿豆芽积累花青苷。
45.结合实施例6
‑
10并结合表5可以看出，实施例6
‑
10中花青苷的含量递增。结合实施
例6
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10并结合表6可以看出，实施例6
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10中粗纤维的含量也逐渐递增，说明随着光照时间的延长，绿豆芽中的花青苷含量虽然有所增加，但是绿豆芽的老化程度也逐渐提升。当光照时间大于36h之后，花青苷含量提升的幅度明显减小，而粗纤维含量提升的速率无明显变化，因此选取光照时间为36h时，能够得到花青苷含量相对较高，且老化程度适中的绿豆芽。
46.结合实施例8、实施例11
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14并结合表5可以看出,随着遮光处理时间增加，花青苷含量逐渐下降，说明在黑暗条件下，随着绿豆芽的生长，花青苷浓度受到其他成分的稀释，因此遮光处理时间越长，测得的花青苷含量越低。
47.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。