高淀粉玉米及其发展前景

高淀粉玉米(High Starch Corn)是指籽粒粗淀粉含量大于72%(农业部标准NY/T597-2002)以上的专用型玉米。根据其籽粒中所含淀粉的比例和结构分为高支链淀粉玉米、混合型高淀粉玉米和高直链淀粉玉米。胚乳中直链淀粉含量在50%以上的玉米叫高直链淀粉玉米;将玉米籽粒胚乳中支链淀粉含量占总淀粉的95%以上的类型叫作高支链淀粉玉米(糯玉米或蜡质玉米)。     

高直链淀粉玉米的研究进展

高直链淀粉玉米是指籽粒直链淀粉占总淀粉含量55%～85%的特用玉米,它在抗性食品、包装材料、医疗保健和降解材料等多个产业中占有重要地位。本研究在介绍直链淀粉用途的基础上,综述了玉米直链淀粉合成关键基因、检测方法和高直链淀粉种质创制、选育及存在问题。     

不同淀粉含量玉米品种籽粒淀粉积累特性比较

本研究以两个高淀粉玉米品种和两个普通玉米品种为试验材料,研究了高淀粉玉米与普通玉米在籽粒灌浆过程中淀粉动态积累的差异。结果表明：灌浆过程中4个品种淀粉含量变化趋势均呈＂S＂型曲线变化;高淀粉玉米和普通玉米在灌浆初期籽粒直链淀粉含量并无显著差异,而在灌浆中后期才逐渐表现差异;与直链淀粉积累不同,两个高淀粉品种籽粒支链淀粉含量在灌浆初期就明显高于两个普通玉米品种,籽粒灌浆前期平均灌浆速率与最大灌浆速率高有利于籽粒支链淀粉的积累;籽粒总淀粉积累的差异主要是由于支链淀粉积累的不同造成的,直链淀粉积累差异不明显。     

高直链玉米淀粉的理化特性研究

【目的】研究高直链玉米淀粉的理化特性,为高直链淀粉玉米新品种的培育及高直链玉米淀粉的产业化开发利用提供参考。【方法】以源自13份高直链淀粉玉米自交系和1份普通玉米自交系的籽粒为材料,研究了高直链玉米淀粉和普通玉米淀粉的淀粉粒表型特征、热特性、糊化特性、溶解度和膨胀势的差异。【结果】普通玉米淀粉中直链淀粉含量为27.72%;高直链玉米淀粉中直链淀粉含量为44.22%~78.81%,可分为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ4个级别。SEM结果显示,随着直链淀粉含量的增加,A型淀粉粒形态由饱满光滑、有蜡质光泽的球体或多面体变为皱缩无光泽的不规则多面体,B型淀粉粒则由饱满光滑的小球体逐渐变为无蜡质光泽的椭圆形,直至扭曲成不规则颗粒。随着直链淀粉含量的升高,初始温度(To)、峰值温度(Tp)、最终温度(Tc)、温变范围(To-Tc)逐渐升高,焓变(ΔH)则逐渐降低。普通玉米淀粉有明显的粘度峰,糊化曲线呈现出典型的"双峰"特征,高直链玉米淀粉的粘度峰随直链淀粉含量的增加逐渐消失,曲线呈"S"型。普通玉米淀粉和高直链玉米淀粉的溶解曲线和膨胀曲线都显示了相同的趋势,但溶解度和膨胀势随直链淀粉含量的增加而显著降低。【结论】与普通玉米淀粉相比,高直链玉米淀粉在淀粉粒形态、热特性、糊化特性、溶解度和膨胀势等方面都表现出了不同程度的差异,且直链淀粉含量越高差异越大。     

不同株型玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性的研究

【目的】研究不同株型玉米籽粒和穗位叶代谢底物、淀粉积累及相关酶活性的变化动态,同时探讨各种酶活性与淀粉含量的关系。【方法】以“先玉335”(紧凑型玉米品种)和“农大518”(平展型玉米品种)为试验材料,于授粉后10 d每隔5 d取植株的穗位叶及相应果穗中部籽粒,分别测定穗位叶蔗糖含量、磷酸蔗糖合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性,以及籽粒2种焦磷酸化酶(ADPGPPase、UDPGPPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性及直链和支链淀粉含量。【结果】2个玉米品种的穗位叶SS活性在整个灌浆期呈现单峰曲线变化趋势,授粉后35～40 d,“先玉335”的SS活性显著高于“农大518”;“先玉335”的SPS活性则在授粉后25~35 d显著高于“农大518”。在整个灌浆期,2个玉米品种籽粒ADPGPPase、UDPGPPase、SSS和GBSS活性的变化均呈单峰曲线,其中“先玉335”籽粒ADPGPPase和UDPGPPase活性峰值出现的时间均比“农大518”晚5 d左右;在整个灌浆期,2个玉米品种籽粒SSS活性和直链淀粉含量无显著差异;在授粉后35～40 d,“先玉335”籽粒ADPGPPase、UDPGPPase、GBSS活性和支链淀粉含量显著高于“农大518”。相关分析表明,玉米穗位叶SS活性与籽粒ADPGPPase、UDPGPPase活性呈显著正相关;穗位叶SPS活性与籽粒SSS活性、直链淀粉含量呈显著正相关;籽粒GBSS活性与SSS和UDPGPPase活性、直链淀粉含量及穗位叶SS、SPS活性均呈显著正相关。【结论】“先玉335”源的光合产物比“农大518”能够更有效地向库端运输和分配;籽粒淀粉含量是各种酶综合作用的结果。     

氮素用量对春玉米淀粉积累的影响

试验以本育9、平安18、丰禾10、四单19为试验材料,研究了不同氮素用量对春玉米淀粉积累的影响。结果表明,春玉米总淀粉含量、支链淀粉含量、直链淀粉含量在籽粒灌浆过程中均呈"S"形曲线变化趋势;对于春玉米淀粉积累而言,N200处理是最佳处理。     

优质专用玉米的引进示范及推广应用

一、主要类型及品种(一)高赖氨酸玉米玉米籽粒中赖氨酸含量在0.4%以上,普通玉米在0.3%左右,用高赖氨酸玉米喂猪、鸡,比喂普通玉米的日增重提高30%以上。主要推广品种有中单9409、农大81、农大107。其中中单9409是主导品种。(二)高淀粉玉米高淀粉玉米的淀粉含量在75%以上,普通玉米的淀粉含量在70%左右。     

水稻直链淀粉形成积累动态的研究

选用直链淀粉含量(质量分数)不同等级的籼稻、粳稻、糯稻为材料，应用糙米直链淀粉单粒和总淀粉测定等方法研究水稻直链淀粉的形成积累。结果表明：随着籽粒发育，直链淀粉的积累是一个缓慢增长的动态过程，其速度低于支链淀粉和总淀粉；花后3～12d是直链淀粉、支链淀粉和总淀粉的快速增长期；支链淀粉先于总淀粉，总淀粉先于直链淀粉达最大含量；高直链淀粉含量的品种灌浆早期直链淀粉积累速率较低直链淀粉含量的品种高；季节对直链淀粉、支链淀粉、总淀粉的形成积累有一定的影响。     

不同绿豆品种籽粒淀粉含量变化研究

实验采用3,5—二硝基水杨酸(DNS)比色法和参考国标法—稻米直链淀粉含量的测定方法,对种植在河北石家庄、陕西岐山、江苏南京3个地区10个绿豆品种的籽粒总淀粉、直链淀粉、支链淀粉的含量变化进行了研究。研究结果表明,保9815-36的总淀含量、直链淀粉含量和支链淀粉含量均最低,分别为53.1%、20.13%、32.62%,冀绿9802的总淀粉含量、直链淀粉含量最高,分别为61.17%和23.19%,而支链淀粉含量最高的是2001-569,达39.57%。另外,不同地区、不同绿豆品种的籽粒总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量也存在较大差异,总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量由高到低均依次为江苏南京>陕西岐山>河北石家庄。在实际生产中,应根据不同淀粉类型需要、不同地域种植选择合适品种,以期获得最好的经济效益。     

不同品种玉米淀粉糊化特性比较

测定了辽宁省22种不同普通品种玉米淀粉中直链淀粉的含量，采用快速粘度分析仪(RVA)和差示扫描量热仪(DSC)测定了这些玉米品种的淀粉糊化特性和热力学性质。比较分析了不同普通品种玉米的淀粉糊特性、热力学性质、直链淀粉含量之间的差异和相关性。结果表明：普通品种玉米之间淀粉的直链淀粉含量、糊化特性和热力学性质等存在很大差异，其中一些具有良好的应用品质。通过对淀粉品质的全面分析，可以找出适合不同加工用途的专用玉米品种。     

氮素用量对春玉米淀粉及其组分形式积累的影响

采用田间试验研究氮素用量对高淀粉玉米(四单19)、普通玉米(东农250)、优质蛋白玉米(丰禾10)子粒淀粉及其组分含量和支链淀粉/直链淀粉比值动态变化的影响。结果表明:3个品种支链淀粉、直链淀粉、总淀粉含量在吐丝后不断增加。各品种总淀粉含量以N200最高,四单19和丰禾10支链淀粉含量以N200最高,支链淀粉和总淀粉含量品种间以四单19表现最好。四单19直链淀粉含量以N200最高,丰禾10直链淀粉含量随氮素用量的增加而增加。子粒支链淀粉/直链淀粉比值在吐丝后呈下降趋势。     

高直链玉米淀粉的特性及其醋酸酯化改性的研究

利用现代观察和测试手段对高直链玉米淀粉聚集态形貌、结构进行分析.结果表明,高直链玉米淀粉颗粒多呈不规则形状,表面不光滑、有小突起,且分布很多直径20～200 nm的微孔,X衍射图谱显示其结晶类型属于B型,结晶度为18%,大大低于普通玉米淀粉.利用化学改性法对高直链玉米淀粉进行醋酸酯化改性,最佳反应条件为,淀粉葡萄糖基与酸的质量比1∶5.3、催化剂甲磺酸用量为体系的1.5%、反应温度75℃、反应时间3 h,在此条件下可制备取代度为2.84的醋酸酯淀粉,比普通玉米淀粉高0.78.同时用傅立叶红外光谱对产物进行了表征验证.该研究为进一步利用改性淀粉生产生物功能材料奠定基础.     

高淀粉玉米高优栽培技术

高淀粉玉米(High Starch Corn)是指籽粒粗淀粉含量大于72%(农业部标准NY/T 597-2002)以上的专用型玉米。本文综述了高淀粉玉米的特性、应用概况、发展前景。     

玉米淀粉分支酶基因启动子的克隆及生物信息学分析

[目的]为了研究不同淀粉含量的启动子之间是否有差异及对直链淀粉合成途径是否有影响.[方法]以常规玉米叶片基因组DNA为模板,利用NCBI网站公布的高直链玉米淀粉分支酶基因(Zea mays starch branching enzyme IIb,SBEIIb)序列设计引物,通过PCR反应扩增出常规玉米淀粉分支酶基因的启动子序列,将该扩增片段与T载体连接后测序,并与高直链玉米淀粉分支酶基因启动子的序列进行比较分析.[结果]结果表明:玉米淀粉分支酶基因启动子与公布的启动子序列同源性高达99.3%,序列差异Pi值为0.007 16,该差异主要是SNP(单核苷酸多态性)和Indel(插入/缺失)造成的,推测该差异可能会影响到淀粉分支酶基因的表达,是造成玉米直链淀粉含量差异的因素之一.[结论]该研究为深入了解玉米直链淀粉合成机理提供了重要依据.     

甜质型和普通型玉米籽粒发育过程中糖组分比较研究

 利用高效液相色谱 (HPLC)技术比较分析了甜质型 (ZeamaysL .SeccharataSturt)和普通型玉米 (ZeamaysL .IndentataSturt)籽粒中糖组分的动态变化规律。结果表明 ,籽粒发育初期 (授粉后 10d) ,2类型间糖组分差异不显著 ,均含有水溶性多糖 (WSP)、蔗糖、果糖、葡萄糖、山梨醇和甘露醇 ;授粉 2 0d后 ,甜质型玉米能积累 2种聚合度不同的WSP(其保留时间分别为 5 .2 8和 5 .98min) ,而普通型玉米仅有其中的 1种 (保留时间为 5 .98min) ;整个籽粒发育过程中未测得麦芽糖。甜质型玉米随籽粒发育其可溶性总糖 (TSS)含量增加 ,而普通型玉米的含量降低 ,其中WSP、蔗糖、葡萄糖、果糖、甘露醇、山梨醇在 2类型玉米籽粒发育过程中的动态变化不同。甜质型玉米的直链、支链淀粉含量较普通型玉米少 ,其中直链淀粉含量随籽粒发育而降低 ,支链淀粉含量则升高。     

高淀粉玉米籽粒胚乳细胞增殖与淀粉积累的关系

本试验以大田种植的高淀粉玉米品种郑单18、费玉3号和普通玉米品种郑单958、农大108为试材,研究高淀粉玉米籽粒在不同生育期胚乳细胞增殖动态及其与淀粉积累的关系。结果表明:随着灌浆期的延长,不同品种玉米粒重逐渐增加,淀粉含量呈"S"形曲线增长,玉米籽粒胚乳细胞数在授粉后20 d基本稳定,细胞增殖动态可用Richards方程W=A(1+Be-kt)-1/n模拟,决定系数达极显著水平。胚乳细胞数与玉米粒重、籽粒淀粉含量、淀粉积累量呈显著正相关。籽粒胚乳细胞平均增殖速率(Gmean)的大小、最大增殖速率出现的日期(TmaxG)和最大增殖速率(Gmax)的大小等因素共同决定了粒重的大小。     

寒地不同类型玉米籽粒营养品质形成规律

通过对5个不同类型玉米杂交种(高油、高淀粉、优质蛋白及普通玉米)成熟过程中,籽粒不同营养成分含量变化及积累特点的研究显示:不同类型玉米籽粒的干物质以及淀粉、粗蛋白和脂肪的积累均符合"S"形曲线;在授粉20～50 d内淀粉积累较快,30～50 d内蛋白质、脂肪积累较快;在籽粒生长过程中,淀粉和脂肪积累均呈抛物线变化,而蛋白质含量变化可以用方程Y=X/(-A+BX)表示。籽粒发育过程中,高油及优质蛋白玉米籽粒含水量降低较慢,是影响两类玉米品种的推广不利因素。     

玉米单籽粒及单穗籽粒直链淀粉质量分数NIRS模型的建立与验证

籽粒直链淀粉质量分数的快速、无损伤测定是高直链淀粉玉米育种的关键环节。以196份高直链单籽粒和360份高直链单穗玉米籽粒为样本,分别利用碘染色法和一阶导数+标准正态变量变换(SNV)的光谱预处理法,构建单籽粒和单穗籽粒直链淀粉质量分数的NIRS分析模型,并通过分割建模样品化学值变异范围的方法建立2个单穗籽粒的NIRS子模型,以期提高对单穗籽粒样品的预测准确度。结果表明,所建立的4个模型的交叉验证标准偏差(RMSECV)分别为1.805、3.370、2.394、2.408,预测标准偏差(RMSEP)分别为2.017、3.205、2.369、2.596,各项决定系数(R2cal、R2cv、R2val)为0.626 1~0.897 0。表明,所建玉米单籽粒NIRS模型的预测准确度较高,可用于早代玉米单籽粒直链淀粉质量分数的鉴定;单穗NIRS子模型能够在一定程度上弥补单穗NIRS模型在预测准确度上的不足,将总模型与子模型配合使用能提高预测准确度。     

不同直链淀粉含量玉米粉和玉米淀粉的理化特性差异分析

以普通玉米粉、普通玉米淀粉、高直链玉米粉和高直链玉米淀粉为材料,比较玉米粉和玉米淀粉在理化特性上的差异。结果表明:在扫描电镜(SEM)下,蛋白质、脂肪等物质附着、包埋或填充在淀粉颗粒的表面和空隙中;热特性(DSC)测试显示,高直链玉米粉和淀粉的T_0(起始温度)、T_p(峰值温度)和T_c(终止温度)高于普通玉米粉和淀粉,高直链玉米粉和淀粉的吸热焓小于普通玉米粉和淀粉,玉米粉的吸热焓大于淀粉;快速粘度分析(RVA)测试显示,普通玉米粉的最低粘度和峰值粘度小于普通玉米淀粉,高直链玉米则相反。普通玉米粉和高直链玉米粉的衰减值、最终粘度、回生值均大于淀粉;玉米粉的溶解度和膨胀势高于玉米淀粉。蛋白质、脂肪等非淀粉成分可以与淀粉颗粒结合,增加玉米粉的吸热焓,提高冷热稳定性、溶解度和膨胀势。     

鲜食糯玉米优质高效栽培

一、营养价值及市场效益分析 　　（一）营养价值高.鲜食糯玉米籽粒蛋白质品质好,且含量较普通玉米高3%～6%.其中赖氨酸含量较普通玉米高16%～74%.其胚乳中几乎都是支链淀粉,含量高达95%～100%,易于人体消化吸收利用.同时,鲜食糯玉米果穗还含有人体所必须的维生素、纤维素及多种氨基酸等.