青稞淀粉大 中 小颗粒淀粉的分级及颗粒糊化特性的相关性研究

探讨了青稞淀粉大、中、小颗粒直径的大小及颗粒形态与直链淀粉含量的关系,以及对热力学性质的影响。结果表明,青稞淀粉颗粒的直径越大,颗粒越圆,形状越规则;直径越大的青稞淀粉颗粒,直链淀粉含量越高,颗粒大小与直链淀粉含量呈正相关;小颗粒有更高的初始温度、峰值温度和终止温度,但是糊化焓却最低,初始温度、峰值温度和终止温度与颗粒大小呈正相关,糊化焓与颗粒大小呈负相关。     

水稻籽粒淀粉结构及其生物合成与米质关系研究进展

淀粉是水稻籽粒的主要成分,也是人们食物的主要能量来源。许多研究者开始关注淀粉的生物合成途径,以期通过控制这一途径,来改善植物淀粉合成的数量和质量。然而,这一目标实现需要广泛了解淀粉的生物合成以及淀粉的理化性质与淀粉颗粒结构之间的关系。对于淀粉颗粒的结构、组成及支链淀粉的链长分布,前人已做较深入的研究,并且对淀粉合成过程中的关键酶与米质主要指标的关系也进行了剖析。此文就淀粉合成和淀粉颗粒结构与稻米品质的关系展开综述,为水稻栽培和稻米品质改良提供理论依据。     

超高压对玉米淀粉颗粒结构的影响研究

研究了400,500和600MPa超高压处理对玉米淀粉结构的影响,应用偏光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射对样品进行了分析测试。结果表明,随着压力的增大,其偏光十字逐渐变弱并消失;在未达到糊化状态之前,淀粉颗粒表面被逐渐消磨,直至淀粉颗粒出现塌陷情况;随着压力的不断增大,淀粉的特征衍射峰逐渐变弱并消失,结晶度也逐渐降低,当压力达到600MPa时,其结晶区域完全消失。     

刺苦草根状茎淀粉特性的研究

系统研究了刺苦草根状茎淀粉的理化性质。结果表明,刺苦草根状茎淀粉形状较一致,呈椭圆形、锥形,淀粉颗粒表面光滑,大小在8～36μm之间。X-射线呈B型结晶图样,结晶度为47.2%。刺苦草根状茎淀粉的糊化温度为66℃。与对照相比,刺苦草根状茎淀粉具有较高的透明度,较好的冻融稳定性,较易凝沉。刺苦草根状茎淀粉糊具有非牛顿流体的特性,属于剪切稀化体系。     

球磨研磨对荞麦淀粉结构及性质的影响

为探究球磨研磨对荞麦淀粉颗粒结构及性质的影响,采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、差示扫描量热仪、快速黏度分析仪等先进仪器及分析手段研究球磨处理前后荞麦淀粉颗粒大小及分布、颗粒形貌、晶体结构、热力学性质及糊化特性的变化。结果表明,球磨研磨处理后淀粉颗粒粒径增大,平均径由11.99μm增大到18.52μm,粒径分布主要集中在10.0～45.0μm范围内;颗粒形貌由光滑颗粒变成粗糙不均颗粒,颗粒呈扁平状,颗粒晶体结构受到严重破坏,由多晶态向无定形态转变;淀粉热焓值及糊化温度下降,黏度值降低,球磨研磨荞麦淀粉具有良好的冷糊及热糊稳定性,可应用到高浓低黏体系中。研究为荞麦淀粉物理改性及技术应用提供理论指导和技术支撑。     

淀粉共生蛋白对淀粉水解的影响

以小麦面粉为原料,研究了淀粉共生蛋白对淀粉酶解性质的影响。对洗淀粉过程中影响蛋白含量的条件进行了单因素试验,用SDS溶液和蛋白酶进一步除去淀粉中的蛋白质成分,然后对制得的含氮量不同的淀粉样品进行酶解。试验结果表明,蛋白酶能有效地去除淀粉共生蛋白,而淀粉共生蛋白有助于淀粉的水解。     

BEIIb基因对稻米直链淀粉及其合成途径中相关基因的影响

BEIIb基因是水稻淀粉合成的一个分支酶基因,在IR36的ae突变体中,BEIIb的缺失导致了直链淀粉的大幅度提高,同时影响了淀粉合成途径一些基因的表达。为深入探索不同直链淀粉含量品种的理化性质以及决定高直链淀粉含量的遗传因子。本研究选用了IR36及其突变体以及4份不同直链淀粉含量的水稻品种进行淀粉含量、理化性质以及淀粉合成途径相关的遗传因子的表达分析。研究发现直链淀粉含量IR36的ae突变体(30.05%)是野生型IR36(21.07%)的1.4倍,且明显高于其它品种,最低的是糯稻品种‘朝紫’(3.52%);IR36ae突变体与野生型的糊化温度也存在显著差异,且综合其他几个品种的结果发现,稻米的糊化温度与直链淀粉含量呈负相关;IR36ae突变体的胶稠度比野生型的硬,且直链淀粉含量越高的品种胶稠度越硬;IR36ae突变体的淀粉颗粒比野生型要稍大一点,且直链淀粉含量较高的品种淀粉颗粒较大;定量PCR结果表明ae突变体中BEIIb的缺失导致了Wx基因的上调,以及SSI和BEI、BEIIa的下调。且淀粉合成关键酶基因中的Wx基因(GBSSⅠ)在不同品种以及不同发育时期表达量均为最高,支链淀粉合成相关基因在低直链淀粉品种中的表达明显高于在高直链淀粉品种中的表达。BEIIb的缺失引起直链淀粉的明显提高,糊化温度的降低,淀粉颗粒的增大,以及一些淀粉合成相关基因的改变。     

高度支化碳水化合物植物糖原的研究进展

植物糖原是植物su1突变体内存在的一种可溶性的α-D-葡聚糖。由于这些突变体缺乏淀粉脱支酶,导致其在植物胚乳内形成了高度支化的植物糖原纳米颗粒,取代了普通淀粉颗粒的合成。植物糖原是比支链淀粉分支更多、更短,结构更加紧密的球形颗粒。高度支化结构赋予植物糖原相对于淀粉和其他多糖更特殊的性质,可应用于某些独特的领域。通过与支链淀粉对比,对植物糖原的生物合成机理、结构及理化性质等方面的研究进行了全面综述,介绍了植物糖原在应用研究方面的最新进展。     

高锰酸钾氧化蜡质玉米淀粉的制备及其性质研究

以蜡质玉米淀粉为原料,高锰酸钾为氧化剂制备氧化淀粉,研究氧化剂用量、硫酸用量、温度等因素对产品羧基含量和淀粉糊透明度的影响,并对氧化淀粉与原淀粉物化性质进行比较。结果表明,氧化剂用量对产品羧基含量、透光率影响较大;氧化对淀粉颗粒形貌变化明显;除冻融稳定性外,氧化淀粉的溶解率、膨胀度、凝沉性、黏度均优于原淀粉。     

新收获小麦在贮藏期间物化性质的变化

新收获的小麦在后熟阶段,小麦的物化性质及化学成分起了一系列变化。在这个阶段,小麦中的直链淀粉、支链淀粉,成聚糖逐渐增加,而可溶性蛋白逐渐减少。后熟来完成后,小麦在贮藏中化学成分变化较小。在这个阶段由于淀粉颗粒基本结构有所变化,小麦的淀粉碘亲合性增大。随着贮藏期的延长,小麦蛋白质中的巯基慢慢氧化为二硫键,小麦也就逐渐陈化。巯基和二硫键在小麦蛋白质中是重要     

不同品质类型小麦籽粒淀粉粒度的分布特征

选用小麦强筋品种德丰3号、德99-3和弱筋品种滨育535和鲁麦21,研究了籽粒中淀粉粒度、淀粉粒的体积、数目和表面积的分布特征,及其与小麦籽粒蛋白质和淀粉含量的相关性。结果表明,成熟期小麦籽粒含有A (＞9.8 μm)、B (＜9.8 μm)两种类型淀粉粒,其粒径为0.37~52.60 μm。淀粉粒的体积和表面积均表现为双峰分布;淀粉粒的数目表现为单峰分布,其中B型淀粉粒数目占总数的99%以上。在强筋品种中,B型淀粉粒所占体积和表面积百分比相对较高,而弱筋品种中A型淀粉粒体积、表面积百分比相对较高。籽粒直链淀粉和总淀粉含量与2.0~9.8 μm和＜9.8 μm的淀粉粒体积百分比分别呈显著和极显著负相关,与9.8~18.8 μm的淀粉粒体积百分比呈极显著正相关。籽粒蛋白质含量与2.0~9.8 μm和＜9.8 μm的淀粉粒体积百分比呈显著正相关,而与9.8~18.8 μm的淀粉粒呈极显著负相关。籽粒淀粉和蛋白质含量均与其他粒径范围的淀粉粒体积无显著相关性。     

开花期干旱胁迫对鲜食糯玉米产量和品质的影响

为探明开花期(抽雄吐丝期)干旱胁迫对鲜食糯玉米(吐丝后23 d采收)产量和品质的影响, 以苏玉糯5号和渝糯7号为试材, 采用负水头供水控水盆栽装置控制土壤含水量, 设置开花期正常供水(土壤相对含水量80%)和干旱胁迫(土壤相对含水量60%) 2个处理, 研究干旱胁迫对鲜食糯玉米产量(鲜果穗和鲜籽粒)、籽粒组分、糊化和热力学特性的影响。结果表明, 开花期干旱胁迫减少籽粒数量、降低籽粒重量、缩小籽粒体积, 导致鲜果穗和鲜籽粒产量损失。开花期干旱胁迫下鲜食期籽粒淀粉含量升高, 但对于蛋白质含量渝糯7号降低, 苏玉糯5号变化不显著。蛋白质组分中, 对球蛋白含量影响不显著, 清蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白均显著降低。开花期干旱胁迫显著降低淀粉粒平均粒径。碘结合力2015年度显著下降, 2014年度受干旱影响不显著。开花期干旱胁迫下籽粒峰值黏度、谷值黏度和终值黏度在苏玉糯5号中降低, 在渝糯7号中升高。开花期干旱胁迫下两品种峰值温度降低, 回生热焓值和回生值升高, 而热焓值仅渝糯7号在2014年度升高。总之, 开花期干旱降低糯玉米鲜果穗和鲜籽粒产量, 增加籽粒淀粉含量, 降低籽粒蛋白质含量、淀粉粒径和支链淀粉中长链比例, 进而使籽粒回生增加, 但糊化黏度两品种表现不同(渝糯7号升高, 苏玉糯5号下降)。     

三种禾谷类作物强、弱势粒淀粉粒形态与粒度分布的比较

本研究以水稻品种武运粳24和扬两优6号、小麦品种扬麦16和宁麦13及玉米品种登海11和农乐988为试验材料,分别提取其成熟期强、弱势粒的淀粉粒,观察比较不同作物及其强、弱势粒间淀粉粒形态和淀粉粒数量、体积和表面积分布特性。结果表明,3种禾谷类作物间淀粉粒形态大小差异明显,粒径表现为玉米>小麦>水稻。水稻淀粉粒呈有棱角的无规则状,小麦淀粉粒呈透镜体状或球体状,玉米淀粉粒呈椭球体状、多面体状或圆球体状。水稻和玉米淀粉粒数量、体积和表面积分别成单峰、三峰和双峰分布;小麦淀粉粒数量呈单峰分布,体积呈微弱的四峰分布,表面积呈三峰分布。水稻、小麦和玉米淀粉粒按各自粒径不同人为划分为小淀粉粒、中淀粉粒和大淀粉粒,分界线分别为1.5 μm和20.0 μm、5.0 μm和50.0 μm、4.0 μm和50.0 μm。3种作物籽粒淀粉粒的总体积主要决定于中淀粉粒体积。3种作物的强、弱势粒间小淀粉粒粒度分布比例及中淀粉粒所占数量比例没有明显差异,但各作物强势粒的中淀粉粒所占的体积和表面积比例均显著高于弱势粒,大淀粉粒的分布比例低于弱势粒。强、弱势粒的中淀粉粒所占体积比例与其淀粉积累量和粒重的高低变化趋势一致。表明淀粉粒体积是决定粒重的一个重要因素,增加弱势粒的中淀粉粒体积或减小大淀粉粒体积可望增加其粒重。     

A limited set of starch related genes explain several interrelated traits in potato

To understand the molecular basis of potato starch related traits and the underlying starch biosynthesis and degradation, a Quantitative Trait Locus (QTL) analysis in combination with a candidate gene approach was performed. The diploid mapping population C × E, consisting of 249 individuals, was assayed over two consecutive years, for chipping colour, cold induced sweetening, starch content, starch granule size, starch gelling temperature, starch enthalpy, amylose content and degree of starch phosphorylation. QTLs were observed for all traits, except enthalpy on eight out of the twelve potato chromosomes. Several QTLs were found to be consistent over 2 years. Clustering of co-localizing QTLs was observed on some chromosomes, indicating common genetic factors for the different traits. On chromosome 2, Soluble Starch Synthase 2 mapped on the same position as QTLs for starch phosphorylation, starch gelling temperature and amylose content. α-glucan, water dikinase co-localizes on chromosome 5 together with QTLs for starch phosphorylation and cold induced sweetening. Furthermore, the genes coding for two phosphorylases (StPho1a and StPho2) coincide with QTLs for starch gelling temperature, chipping colour and starch granule size on chromosome 2 and a QTL for starch phosphorylation on chromosome 9, respectively. The results suggest allelic variation acting on the genetics of the different traits.     

不同胚乳类型玉米籽粒淀粉粒的粒度分布特征

以超甜玉米(华威6号)、爆裂玉米(特爆2号)、糯玉米(西星黄糯6号)及普通玉米(郑单958)为材料,利用激光衍射粒度分析仪及投射电镜,分析其籽粒淀粉粒粒度分布特征。结果表明,玉米淀粉粒体积分布均为三峰曲线。粒径<2 μm淀粉粒所占的体积最小;>15 μm玉米淀粉粒所占体积较大(超甜2~15 μm淀粉粒体积占的比例最大)。淀粉粒平均粒径为糯>爆裂>普通>超甜。单粒重及总淀粉含量与>2 μm的淀粉粒体积百分比显著相关;其他籽粒品质与淀粉粒分布相关性不显著。普通及超甜玉米淀粉粒大多呈圆形,淀粉粒折叠的花纹多,普通玉米淀粉粒排布稀疏,脂滴含量较丰富,超甜淀粉粒分布非常松散,脂滴较少;爆裂玉米淀粉粒相互挤压成长条形或方形,淀粉粒折叠的花纹粗大,数量少,淀粉粒排布非常致密,脂滴含量非常丰富;糯玉米淀粉粒呈圆形或椭圆形,淀粉粒折叠成的花纹浅且少,淀粉粒分布致密,脂滴含量丰富。由扫描图片知,普通、超甜及糯玉米淀粉粒呈球形,普通玉米凹陷的淀粉粒数量少;糯玉米淀粉粒大小均匀,具凹陷的淀粉粒数量大;超甜玉米淀粉粒表面分布了许多网状结构,淀粉粒未见凹陷,淀粉粒及淀粉粒之间的填充物未充满整个细胞;爆裂玉米淀粉粒为多面体,有凹陷的淀粉粒极少。     

杂交水稻主要亲本材料的垩白性状及其胚乳结构电镜扫描

【研究目的】针对杂交稻米品质问题，研究杂交稻亲本垩白形成与胚乳细胞形态结构和发育以及与淀粉粒之间的关系，为进一步研究杂交稻米高垩白形成机理奠定基础；【方法】对几个应用面积较大的杂交稻主要亲本和两个米质对照品种，按GB/T17891-1999方法调查其垩白性状，对其米粒胚乳结构和淀粉粒的采用扫描电镜观察分析；【结果】亲本材料间垩白性状差异首先表现在垩白率上，其次为垩白度，最后为垩白面积。高垩白的保持系和桂朝2号垩白主要发生在中、腹部，而相对低垩白的恢复系主要在中部，腹白少或无。垩白度与垩白率间存在明显的线性关系，与垩白面积无明显相关性。淀粉粒在米粒横断面上分布的均匀性与垩白率和垩白度有较大的相关性，分布越均匀则垩白率和垩白度越小；而长方柱状细胞层数和多少与垩白率和垩白度有一定的相关性但不明显。5个恢复系和3个保持系垩白米粒的背部淀粉粒普遍发育良好而中部较差；保持系与恢复系的差异主要表现在腹部淀粉粒的发育形态上。【结论】杂交稻保持系与恢复系的垩白发生部位有所差异，垩白形成与其淀粉粒的分布有重要关系；中、腹部淀粉粒发育异常容易产生垩白，主要受胚乳细胞生理发育规律的影响。     

小麦花后弱光对籽粒淀粉积累和相关酶活性的影响

2005—2007年选用小麦品种济麦20和山农1391, 在大田试验条件下研究了花后不同阶段弱光对籽粒淀粉积累、淀粉粒分布及相关酶活性的影响。结果表明, 花后不同阶段弱光显著降低成熟期籽粒淀粉积累量, 但提高了籽粒直链淀粉含量。花后不同阶段弱光使籽粒A型淀粉粒比例显著增加, B型淀粉粒比例显著降低。不同阶段弱光处理对籽粒淀粉积累的影响程度不同, 灌浆中期的效应大于灌浆前期。Logistic方程拟合籽粒淀粉积累进程发现, 花后弱光对籽粒淀粉积累量的影响, 主要是通过影响其平均积累速率与活跃期积累速率, 而不是积累持续期。花后弱光显著降低小麦磷酸蔗糖合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)的活性。灌浆前期弱光使束缚态淀粉合酶(GBSS)、可溶性淀粉合酶(SSS)活性高于对照或与对照无显著差异, 而灌浆中期弱光使这两种酶的活性均显著低于对照。灌浆前期弱光减少了淀粉合成底物的供应, 系旗叶SPS活性、籽粒SS及AGPase活性下降所致; 而灌浆中期弱光除淀粉合成底物减少外, 籽粒淀粉合酶活性亦降低。     

生长季节对糯玉米淀粉粒分布和热力学特性的影响

以8个糯玉米品种为材料,利用激光衍射粒度分析仪和差示扫描量热仪分析了春播和秋播糯玉米淀粉粒分布和热力学特性。结果表明,糯玉米淀粉主要由直径<13 μm的颗粒组成,占总数目的71.7%~84.3%。颗粒体积和表面积呈双峰分布,>17 μm颗粒占比例最高,9~13 μm颗粒占比例较高,<9 μm颗粒占比例最低。和春播相比,秋播处理使糯玉米粉中<17 μm颗粒体积和表面积比例升高,>17 μm颗粒体积和表面积比例降低,<9 μm的颗粒数目增多,>9 μm颗粒数目减少。淀粉热力学特征参数中,秋播处理下转变温度(起始温度、峰值温度和终值温度)、峰值指数和回生值降低,糊化范围扩大,但热焓值总体上无显著变化。结合前期研究结果,9~13 μm和13~17 μm颗粒体积比例与淀粉的结晶度、峰值黏度和崩解值显著正相关,与峰值温度和回生值显著负相关。>17 μm颗粒体积比例与结晶度、峰值黏度和崩解值极显著负相关,与峰值温度和回生值显著正相关。糯玉米淀粉粒分布在不同季节下不同,导致淀粉糊化特性和热力学特性发生变化。     

小麦籽粒A-型和B-型淀粉粒的理化特性

以小麦面粉中分离纯化出的A-、B-型淀粉粒为材料,研究其形态及理化特性。淀粉粒扫描电镜形态观察显示,小麦全淀粉中A-、B-型淀粉粒形态差异显著,分离出的A-、B-型淀粉粒无混杂。分离纯化出的A-型和B-型淀粉粒粒径范围分别为4.45~44.46 μm和0.47~11.16 μm,单位质量数量分别为1.23×10¹⁰ g^-1和6.70×10¹⁰ g^-1,直链淀粉含量分别为27.70%和22.62%。B-型淀粉粒的膨胀势较大,但糊化值明显小于A-型淀粉粒。重组淀粉中B-型淀粉粒的重量比例小于30%时对淀粉糊化特性影响很大,超过30%后,淀粉粒粒级分布对糊化特性的影响变小。     

糯玉米颖果的发育及营养品质分析

为明确糯玉米颖果的发育规律,采用常规测定方法研究了糯玉米颖果的鲜重、干重变化及其淀粉、蛋白质、可溶性糖、脂肪的积累动态,借助扫描电镜观察了淀粉粒的发育。鲜食糯玉米最适宜的采收期为授粉后25~30 d;颖果中的淀粉含量前期增加较快,授粉20 d后增加缓慢;蛋白质含量先急剧降低后缓慢增加;可溶性糖含量先升高后降低;脂肪含量总体上呈上升趋势。籽粒鲜重与淀粉含量和蛋白质含量分别呈极显著正相关（r=0.915**）和负相关（r=-0.961**）,淀粉含量与蛋白质含量呈极显著负相关（r=-0.985**）。角质胚乳淀粉粒排列紧密,积压呈“足球状”;粉质胚乳淀粉粒排列疏松,呈多面体状。