低硝酸鹽蔬菜是如何選育的?
- 發佈時間:2015-11-30 05:34:16 來源:農民日報 責任編輯:羅伯特
本報記者繆翼
蔬菜,富含各種維生素、礦物質、硝酸鹽等。然而,如果儲存不當,硝酸鹽會被硝酸還原酶或者細菌“入侵”,産生亞硝酸鹽,進而更有可能産生對人體有高度致癌的物質亞硝胺。
研究表明,人體攝入的硝酸鹽80%以上來自蔬菜。“在生産上解決是很難的,所以想到了從品種入手。”在接受記者電話採訪時,湖南省農科院蔬菜所研究員丁茁荑表示,從10多年前其團隊便開始從分子學角度深入研究小白菜硝酸鹽累積的機理,以期選育出硝酸鹽含量低、低積累、營養品質高的蔬菜品種。
據介紹,影響蔬菜中硝酸鹽積累的因素有很多,近年來國內外對不同種類與品種蔬菜體內硝酸鹽含量進行了大量研究。結果表明,一般葉菜類蔬菜含量較高,根菜類次之,果菜類硝酸鹽含量較低;同一蔬菜不同品種間的硝酸鹽積累量也存在較大差異,有的甚至相差幾十倍。
減少積累——由根系“親和力”決定
不同品種的小白菜其根系對硝酸鹽吸收以及運輸能力不同,也就是説“親和力”不同。丁茁荑告訴記者,“根系親和力高的品種,其硝酸鹽含量就相對高,反之則較低。”
蔬菜的種類、品種不同,其根系對硝酸鹽的親和力就不同。有的蔬菜對硝酸鹽的親和力較高,能在硝酸鹽濃度低於每升1毫摩爾的情況下吸收硝酸鹽,有效地適應硝酸鹽含量極低的環境;有的蔬菜對硝酸鹽的親和力較低,能在硝酸鹽濃度較高(每升7毫摩爾左右)的情況下吸收適宜的硝酸鹽,適應硝酸鹽含量高的環境。
減緩還原——通過調控酶活性實現
丁茁荑告訴記者:“同樣,硝酸還原酶是植物氮素同化最關鍵的酶,它催化植物體內的硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,因為它的活性大小與硝酸鹽在植物體內的積累關係非常大。不同品種的蔬菜,硝酸還原酶的活性是有差別的,這個酶的活性越高,意味著蔬菜的硝酸鹽含量就越低、亞硝酸鹽的含量越高。反之亦然。”
硝酸鹽被還原成亞硝酸鹽甚至亞硝胺後,對人體健康會構成一定程度的威脅,然而,通過常規方法又難以將硝酸鹽的含量降低到絕對理想的範圍。“鋻於蔬菜的硝酸鹽含量性狀是可以遺傳的,且大多數符合數量性狀的遺傳特性,充分利用這些特性,通過常規育種和基因工程的手段,進而提高硝酸還原酶基因的表達量,加快硝酸鹽的同化過程,降低其積累,培育出低硝酸鹽含量的蔬菜品種,也是一條可以探索的途徑。”丁茁荑根據實驗結果推斷,小白菜品種間硝酸鹽含量的差異極其顯著,最高與最低差異可達每公斤2000毫克~4000毫克,4個季節這種差異的表現各品種排序基本穩定,不受季節的影響,説明小白菜硝酸鹽含量這一性狀是可遺傳的。“也就是説,低硝酸鹽含量的特性是可以代代相傳的。”
代謝水準——依賴高效率的誘導系統
丁茁荑分析,不同品種間的硝酸鹽含量差異不僅僅取決於蔬菜的遺傳特性,還與其自身的代謝水準息息相關。一方面,硝酸還原酶活性高的蔬菜品種具有高效率的硝酸鹽誘導系統,其體內具有較高的酶蛋白以及較高的酶蛋白合成速率;另一方面,不同基因型蔬菜品種的硝酸還原酶受硝酸鹽誘導後,其活性變化的速率和幅度不同。由於硝酸鹽還原需要消耗能量,所以,在不同環境條件下,蔬菜根據自身的代謝需要、能量及中間産物的供應情況來調控硝酸還原酶,從而影響硝酸鹽的還原和積累。
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