一种提升白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量的种植方法与流程

一种提升白芸豆籽粒中
α-淀粉酶抑制剂含量的种植方法
技术领域
1.本发明涉及白芸豆种植及功能成分开发领域，尤其涉及一种提升白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量和活性的白芸豆种植方法。


背景技术：

2.白芸豆生物学名多花菜豆，别名四季豆、白豆、菜豆、白饭豆、白腰豆，是一种在世界范围内广泛种植的豆类作物。白芸豆籽粒中含有一类植物防御性的α-淀粉酶抑制剂，在控制内源性α-淀粉酶和植物病虫害方面起到重要的防御作用。大量研究已证明，从白芸豆籽粒中的提取的α-淀粉酶抑制剂，不仅对昆虫具有特异性的抑制作用，还能够抑制人体唾液和肠道内淀粉酶的活性，可以阻断食物中淀粉类碳水化合物的消化吸收，起到降低餐后血糖、减少热量摄入的功效，并且其具有较高的安全性，已作为食品原料广泛应用于降糖、减肥等领域。
3.白芸豆α-淀粉酶抑制剂具有较高的研究价值和应用前景。但是在实际生产和应用过程中存在以下问题：白芸豆籽粒中的α-淀粉酶抑制剂含量和活性普遍不高，需要通过复杂生产工艺和严格的过程管理，才能生产出符合市场需要的高活性产品，导致α-淀粉酶抑制剂的生产提取率低、生产成本高、市场价格昂贵等诸多问题，严重阻碍α-淀粉酶抑制剂的推广和应用。因此，具有高活性且成本低的白芸豆α-淀粉酶抑制剂成为研究的热题。目前，该方面的研究主要集中在提取技术方面，例如：在传统的水提取、有机试剂提取工艺基础上，利用超声波、微波、酶法、超临界、超滤膜、盐析、色谱分离、超微粉碎等技术协同来提高α-淀粉酶酶抑制剂含量和活性。然而，白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂的含量和活性在一定程度上决定了产品的品质和加工成本，如果能够提高白芸豆籽粒中α-淀粉酶酶抑制剂的含量和活性，将会对高活性淀粉酶抑制剂的工业化生产和应用起到重要作用。至今，关于白芸豆品种选育、栽培技术提高α-淀粉酶酶抑制剂含量和活性的专利和文献还鲜见报道。
4.因此，有必要提出一种新技术，以解决当前的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是解决现有技术中白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量低、活性差的问题，提供一种提升籽粒α-淀粉酶抑制剂含量和活性的白芸豆种植方法。
6.本发明的技术方案是：一种提升白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量的种植方法，在白芸豆播种后采摘前的苗期、开花期、幼荚期、籽粒膨胀期、成熟期进行组合物喷淋处理，所述组合物包括绿原酸、水杨酸、磷酸氢二钾、磷酸二铵、硫酸锌、过磷酸钙、尿素的一种或几种，具体步骤如下：a、苗期喷淋处理：在白芸豆植株长出5-7片复叶后高度20-40cm时，按照5-75kg/亩的磷酸二铵、1-50kg/亩的过磷酸钙、10-75kg/亩的尿素、0.1-10kg/亩的硫酸锌，用100-500kg水配置成溶液后进行喷淋处理；b、开花期喷淋处理：在白芸豆开花期按照0.5-25kg/亩的磷酸氢二钾、0.5-20kg/
亩的硫酸锌、0.05-5kg/亩的水杨酸、0.05-5kg/亩绿原酸，用100-500kg水配置成溶液后进行喷淋处理；c、幼荚期喷淋处理：在白芸豆开花后的豆荚形成期，按照0.05-5kg/公顷的水杨酸、0.05
‑ꢀ
5kg/公顷绿原酸、0.5-20kg/亩的硫酸锌，用100-500kg水配置成溶液后进行喷淋处理；d、籽粒膨胀期喷淋处理：在白芸豆的豆荚形成后的15-25天，按照0.05-1kg/公顷的水杨酸、0.05-1kg/公顷绿原酸，用100-500kg水配置成溶液后进行喷淋处理；e、成熟期喷淋处理：在白芸豆的豆荚由绿色变黄色，采摘前3-7天时，按照0.05-1kg/公顷的水杨酸、0.05-1kg/公顷绿原酸，用100-300kg水配置成溶液后进行喷淋处理。
7.作为一种优选的技术方案，在步骤a中，进行喷淋处理为对白芸豆的根部和叶面进行喷淋处理。
8.作为一种优选的技术方案，在步骤b中，进行喷淋处理为对白芸豆的叶面和花进行喷淋处理。
9.作为一种优选的技术方案，在步骤c中，进行喷淋处理为对白芸豆的叶面和豆荚进行喷淋处理。
10.作为一种优选的技术方案，在步骤d中，进行喷淋处理为对白芸豆的叶面和豆荚进行喷淋处理。
11.作为一种优选的技术方案，在步骤e中，进行喷淋处理为对白芸豆的叶面和豆荚进行喷淋处理。
12.本发明的一种提升白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量的种植方法，开创性地发现了诱导处理可以提高白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量和活性，为α-淀粉酶抑制高活性和高含量的白芸豆种植栽培提高一条新途径。按照一定比例的组合物进行白芸豆诱导处理，显著提高了白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂的含量和活性，以其为原料生产的α-淀粉酶抑制剂具有活性高，提取率高的优势。同时，本发明的一种提升白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量的种植方法中，喷淋处理能够诱导白芸豆的抗病性，尤其是蚜虫和象虫的抗性。并且，喷淋处理组合物具有安全、环保、可被植物利用吸收、可增加白芸豆籽粒的亩产量，具有较高的实用性和应用性。经过本发明的一种提升白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量的种植方法培育的白芸豆籽粒中，α-淀粉酶抑制剂含量高、活性高，籽粒饱满、均匀、色泽洁白，亩产量≥200kg/亩。
具体实施方式
13.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
15.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
16.取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
17.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
18.实施例1在海拔1800-2200m的云南昆明山区进行大田试验，采用春播、覆膜、插杆进行白芸豆种植。
19.(a)苗期喷淋处理：植株长至20-40cm时，按照5kg/亩的磷酸二铵、1kg/亩的过磷酸钙、10kg/亩的尿素、0.5kg/亩的硫酸锌，用100kg/亩水将上述组合物分散溶解后进行根部和叶面喷淋处理。
20.(b)开花期喷淋处理：按照0.5kg/亩的磷酸氢二钾、0.5kg/亩的硫酸锌、0.05kg/亩的水杨酸、0.05kg/亩绿原酸，用100kg/亩水将上述组合物分散溶解后进行叶面、花的喷淋处理。
21.(c)幼荚期喷淋处理：在花后的豆荚形成期，按照0.05kg/亩的水杨酸、0.05kg/亩的绿原酸、0.5kg/亩的硫酸锌，用100kg/亩水将上述组合物分散溶解后进行叶面和豆荚喷淋处理。
22.(d)籽粒膨胀期喷淋处理：在豆荚形成后的15－25天，按照0.05kg/亩的水杨酸、 0.05kg/亩的绿原酸，用100kg/亩水将上述组合物分散溶解后进行叶面、豆荚喷淋处理。
23.(e)成熟期：在豆荚由绿色开始变黄色时，采摘前3-7天时，按照0.05kg/亩的水杨酸、0.05kg/亩绿原酸，用100kg/亩水将上述组合物分散溶解后进行叶面、豆荚喷淋处理。
24.按照实施例1方法处理得到的白芸豆籽粒粒饱、均匀、色泽洁白，亩产为218
±ꢀ
12kg/亩。籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量为5.74
±
0.34％；α-淀粉酶抑制活性为6485
±
467 u/g。
25.实施例2在海拔1800-2200m的云南昆明山区进行大田试验，采用春播、覆膜、插杆进行白芸豆种植。
26.(a)苗期喷淋处理：植株长至20-40cm时，按照75kg/亩的磷酸二铵、50kg/亩的过磷酸钙、75kg/亩的尿素、10kg/亩的硫酸锌，用500kg水将上述组合物分散溶解后进行根部和叶面喷淋处理。
27.(b)开花期喷淋处理：按照25kg/亩的磷酸氢二钾、20kg/亩的硫酸锌、5kg/亩的水杨酸、5kg/亩绿原酸，用500kg/亩水将上述组合物分散溶解后进行叶面、花的喷淋处理。
28.(c)幼荚期喷淋处理：在花后的豆荚形成期，按照5kg/公顷的水杨酸、5kg/公顷绿原酸、20kg/亩的硫酸锌，用500kg/亩水将上述组合物分散溶解后进行叶面和豆荚喷淋处理。
29.(d)籽粒膨胀期喷淋处理：在豆荚形成后的15－25天，按照1kg/公顷的水杨酸、 1kg/公顷绿原酸，用500kg水将上述组合物分散溶解后进行叶面、豆荚喷淋处理。
30.(e)成熟期：在豆荚由绿色开始变黄色时，采摘前5-7天，按照1kg/公顷的水杨酸、1kg/公顷绿原酸，用300kg/亩水将上述组合物分散溶解后进行叶面、豆荚喷淋处理。
31.按照实施例2方法处理得到的白芸豆籽粒粒饱、均匀、色泽洁白，亩产为267
±ꢀ
24kg/亩。籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量为8.83
±
0.53％；α-淀粉酶抑制活性为8485
±
528 u/g。
32.实施例3在海拔1800-2200m的云南昆明山区进行大田试验，采用春播、覆膜、插杆进行白芸豆种植。
33.(a)苗期喷淋处理：植株长至20-40cm时，按照25kg/亩的磷酸二铵、20kg/亩的过磷酸钙、25kg/亩的尿素、2kg/亩的硫酸锌，用300kg水将上述组合物分散溶解后进行根部和叶面喷淋处理。
34.(b)开花期喷淋处理：按照5kg/亩的磷酸氢二钾、5kg/亩的硫酸锌、1kg/亩的水杨酸、1kg/亩绿原酸，用300kg/亩水将上述组合物分散溶解后进行叶面、花的喷淋处理。
35.(c)幼荚期喷淋处理：在花后的豆荚形成期，按照0.5kg/公顷的水杨酸、0.5kg/公顷绿原酸、2kg/亩的硫酸锌，用300kg/亩水将上述组合物分散溶解后进行叶面和豆荚喷淋处理。
36.(d)籽粒膨胀期喷淋处理：在豆荚形成后的15－25天，按照0.5kg/公顷的水杨酸、 0.5kg/公顷绿原酸，用300kg水将上述组合物分散溶解后进行叶面、豆荚喷淋处理。
37.(e)成熟期：在豆荚由绿色开始变黄色时，采摘前5-7天，按照0.2kg/公顷的水杨酸、0.2kg/公顷绿原酸，用200kg/亩水将上述组合物分散溶解后进行叶面、豆荚喷淋处理。
38.按照实施例3方法处理得到的白芸豆籽粒粒饱、均匀、色泽洁白，亩产为253
±ꢀ
17kg/亩。籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量为12.85
±
0.76％；α-淀粉酶抑制活性为13528
±
952 u/g。
39.将实施例案1-3方法以及未处理的对照样进行白芸豆亩产量以及籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量和活性的比较，结果如下表1。
40.表1处理与对照组在亩产、α-淀粉酶抑制剂含量和活性的比较植物诱导抗病性是利用植物本身的防卫体系，借助诱导因子激发植物的整体抗性
水平，通过诱导抗性处理达到高抗、多抗、有效成分积累等目标已成为人们重视的新方法。植物在进化过程中通过产生防御性的化合物形成了一定程度的抵抗力，白芸豆中的α-淀粉酶抑制剂就是其中的一种。本发明的一种提升白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量的种植方法，开创性地发现了诱导处理可以提高白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量和活性，为α-淀粉酶抑制高活性和高含量的白芸豆种植栽培提高一条新途径。
41.本发明的一种提升白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量的种植方法，按照一定比例的组合物进行白芸豆诱导处理，显著提高了白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂的含量和活性，以其为原料生产的α-淀粉酶抑制剂具有活性高，提取率高的优势。同时，本发明的一种提升白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量的种植方法中，喷淋处理能够诱导白芸豆的抗病性，尤其是蚜虫和象虫的抗性。并且，喷淋处理组合物具有安全、环保、可被植物利用吸收、可增加白芸豆籽粒的亩产量，具有较高的实用性和应用性。
42.经过本发明的一种提升白芸豆籽粒中α-淀粉酶抑制剂含量的种植方法培育的白芸豆籽粒中，α-淀粉酶抑制剂含量高，较优处理实施例3中含量可达12.85
±
0.76％，与对照组的4.23
±
0.37％相比较，α-淀粉酶抑制剂含量具有显著性的提升(p《0.05)；α-淀粉酶抑制活性高，较优处理实施例3种活性可达13528
±
952u/g，与对照组的4731
±
378相比较，α
‑ꢀ
淀粉酶抑制活性具有显著性的提升(p《0.05)；并且，籽粒饱满、均匀、色泽洁白，亩产量≥ 200kg/亩。
43.综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。