小麦籽粒淀粉合成酶基因表达、相应酶活性及淀粉积累三者的关系

为研究小麦籽粒淀粉形成的机制,以秦麦11为试验材料,对小麦籽粒灌浆期淀粉合成酶基因表达、相应酶活性及淀粉积累变化进行了研究。结果表明,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因(AGPase)、束缚态淀粉合成酶基因(GBSSI)、可溶性淀粉合成酶基因(SSS)、淀粉分支酶基因(SBE)表达均呈单峰曲线变化,AGPase和SSS基因于花后12 d左右相对表达量最大,GBSSI和SBE基因于花后15 d左右相对表达量最大。4种淀粉合成酶活性变化趋势一致,花后25 d或30 d之前呈上升趋势,之后急剧下降。淀粉及其组分积累量随着灌浆的进行呈不断上升趋势。直、支链淀粉及总淀粉积累速率峰值在花后25 d或30 d。相关分析表明,AGPase、SSS、SBE基因在花后15 d相对表达量与相应酶活性间呈极显著正相关,而GBSS基因的相对表达量与GBSS活性间未检测到相关。暗示AGPase、SSS、SBE基因在籽粒淀粉合成过程中可能属于转录水平调控,而GBSSI基因可能属于转录后调控。4种淀粉合成酶活性与直、支链淀粉及总淀粉积累速率均呈极显著正相关,说明这几种酶对淀粉合成共同起作用。     

小麦淀粉合成关键酶活性及其与淀粉积累的关系

对小麦籽粒中淀粉及其组分积累动态、相关酶活性变化的研究结果表明2个供试品种淀粉及其组分积累量随灌浆的进行均呈不断上升的趋势,积累速率变化均呈单峰曲线,直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率峰值均出现在花后21～28 d.2个品种小麦花后籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)焦磷酸化酶(AGPP)、游离态淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性均呈单峰曲线变化,花后28 d前呈上升趋势,28 d达到峰值后开始下降.AGPP活性与SSS、GBSS活性呈极显著正相关.AGPP、SSS、GBSS活性与直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率均呈极显著正相关.淀粉分支酶活性变化呈三次曲线的关系,前期活性较高,支链淀粉合成能力强,后期逐渐下降.     

氮肥基追比对弱筋小麦宁麦9号籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响

 为研究弱筋小麦籽粒淀粉形成的机制，以弱筋小麦宁麦9号为材料，对不同氮肥基追比对其籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响及相关生理基础研究表明，氮肥基追比7∶1∶2处理与5∶1∶4处理相比，花后7～28 d籽粒直、支链淀粉及总淀粉积累速率低，成熟籽粒直链淀粉含量低，支链淀粉、总淀粉含量高，剑叶蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性和蔗糖含量低，籽粒蔗糖合成酶（SS）活性低，籽粒蔗糖含量高，籽粒ADPG焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性低，淀粉积累量低。相关分析表明，籽粒中AGPP、SSS、GBSS与直、支链及总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率呈极显著正相关，说明这几种酶对促进籽粒淀粉的积累起重要作用。     

小麦淀粉合成关键酶活性及其与淀粉积累的关系

对小麦籽粒中淀粉及其组分积累动态、相关酶活性变化的研究结果表明：2个供试品种淀粉及其组分积累量随灌浆的进行均呈不断上升的趋势，积累速率变化均呈单峰曲线，直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率峰值均出现在花后21～28d。2个品种小麦花后籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)焦磷酸化酶(AGPP)、游离态淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性均呈单峰曲线变化，花后28d前呈上升趋势，28d达到峰值后开始下降。AGPP活性与SSS、GBSS活性呈极显著正相关。AGPP、SSS、GBSS活性与直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率均呈极显著正相关。淀粉分支酶活性变化呈三次曲线的关系，前期活性较高，支链淀粉合成能力强，后期逐渐下降。     

不同专用类型小麦品种籽粒淀粉积累特性的研究

对不同专用类型小麦品种籽粒淀粉积累动态、淀粉合成酶活性进行研究,结果表明:不同专用类型小麦籽粒中直、支链淀粉及总淀粉积累量和积累速率以及四种淀粉合成酶(腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、淀粉分支酶(SBE))活性大小顺序均表现为中优9507>扬麦16>扬麦15>Wx13,其中糯小麦Wx13直链淀粉积累量、积累速率以及GBSS酶活性显著低于非糯小麦。     

不同穗型冬小麦品种灌浆期籽粒中与淀粉合成有关的酶活性变化

 在池栽条件下 ,对豫麦 6 6和豫麦 4 9的籽粒灌浆过程中几个与淀粉合成有关的酶活性变化研究表明 ,开花后 2 5d内 ,大穗型品种豫麦 6 6籽粒中淀粉积累速度比多穗型品种豫麦 4 9慢 ,但开花 2 5d之后情况则相反。豫麦 6 6籽粒中淀粉积累速率的变化呈单峰曲线 ,峰值出现在花后 2 0～ 2 5d ,而豫麦 4 9则呈双峰曲线 ,花后 15～ 2 0d和 2 5～ 30d分别达到峰值 ,且第 1个峰值显著高于第 2个。灌浆期豫麦 6 6和豫麦 4 9籽粒中蔗糖含量与SS(蔗糖合成酶 )活性变化均呈单峰曲线 ,峰值分别出现在花后 2 0和 15d ,整个灌浆期内豫麦 6 6籽粒中蔗糖含量与SS活性均高于豫麦 4 9;豫麦 6 6籽粒中AGPP(腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶 )和SBE(淀粉分支酶 )活性变化均呈单峰曲线 ,峰值出现在花后 2 0d ,而SSS(可溶性淀粉合成酶 )活性变化则呈双峰曲线 ,峰值分别出现在花后 10和 2 0d ,且第 2个峰值显著高于第 1个     

不同类型小麦籽粒灌浆期碳水化合物代谢及相关酶活性研究

以强筋型小麦郑麦9023、中筋型小麦温麦4号和弱筋型小麦豫麦50为试验材料,在大田条件下研究了不同类型小麦籽粒灌浆期碳水化合物、淀粉及其组分含量以及相关酶活性的动态变化。结果表明,不同类型小麦籽粒灌浆期的蔗糖含量均随灌浆进行呈降低趋势,葡萄糖含量在灌浆前期亦呈逐渐降低趋势。郑麦9023以花后6 d籽粒果糖含量最高,而后逐渐降低;豫麦50和温麦4号籽粒的果糖含量亦在花后6 d达到峰值,之后迅速降低,至花后24 d时略有升高,而后又迅速降低。郑麦9023籽粒可溶性总糖含量的变化呈双峰曲线,峰值分别出现在花后6和18 d,且第1个峰值显著高于第2个;而豫麦50和温麦4号均呈单峰曲线,峰值均出现在花后12 d。随着灌浆的进行,不同类型小麦籽粒总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量均呈增加趋势,且豫麦50明显高于郑麦9023和温麦4号。不同类型小麦籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPP)和可溶性淀粉合成酶(SSS)活性的变化均呈单峰曲线,3类小麦AGPP活性的峰值均出现在花后18 d,UGPP和SSS活性的峰值,温麦4号分别出现在花后12和18 d,豫麦50和郑麦9023则分别出现在花后18和12 d。     

花后高温对小麦籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响

【目的】研究小麦花后高温对籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响,为小麦耐高温品种的选育及响应逆境胁迫提供理论依据。【方法】以新疆春小麦主栽品种新春11号为材料,于花后5~8 d进行高温处理,测定籽粒各时期淀粉含量及相关酶活性。【结果】花后高温处理显著降低了小麦籽粒各时期总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量及其积累速率;总淀粉和支链淀粉的积累速率呈单峰曲线变化,而直链淀粉的积累速率则呈现先下降后逐渐上升最后回落的变化趋势。花后高温处理下小麦籽粒各时期蔗糖合成酶(SS)活性、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和淀粉分支酶(SBE)活性显著低于对照,而焦磷酸化酶(ADPGase)活性虽然在各时期均低于对照,但差异不显著。在灌浆中后期SS、SSS、SBE活性与总淀粉含量、支链淀粉含量显著相关。【结论】高温胁迫显著降低了小麦籽粒淀粉合成相关酶的活性,进一步影响到小麦籽粒淀粉的积累。在小麦生产过程中,做好高温防范尤为重要。     

糯小麦灌浆期籽粒质量和主要营养物质动态变化

为探讨糯小麦灌浆特性及其灌浆期籽粒中主要营养成分的动态变化,在大田条件下,以1个糯小麦新品种(‘长糯麦1号’)和1个非糯对照品种(‘扬麦20’)为试验材料,在花后7d、14d、21d、28d和35d测定灌浆过程中籽粒可溶性糖、蛋白质、淀粉质量分数和粒质量等指标。结果表明,‘长糯麦1号’与‘扬麦20’灌浆曲线的趋势基本一致,其渐增期的灌浆速率及渐增期、快增期和缓增期粒质量积累量均显著低于‘扬麦20’。但‘长糯麦1号’可溶性糖降解速率低,成熟籽粒中可溶性糖质量分数高于‘扬麦20’。二者的蛋白质积累动态趋于一致,呈先下降后上升的趋势。‘扬麦20’支链淀粉积累动态与‘长糯麦1号’存在显著差异,其在灌浆初期支链淀粉质量分数迅速增加,于花后28d达到顶峰,之后呈下降趋势;而‘长糯麦1号’支链淀粉质量分数增长缓慢,在花后21~28d呈"停滞"状态,于花后35d达到最大值。成熟期‘长糯麦1号’直链淀粉质量分数接近于零,总淀粉质量分数和粒质量均显著低于‘扬麦20’。综合分析认为,‘长糯麦1号’灌浆、可溶性糖转化、淀粉积累能力明显低于‘扬麦20’。因此,在糯小麦新品种选育中应把灌浆速率、可溶性糖降解转化能力和支链淀粉合成速率的提高作为重点改良方向,以提高糯小麦粒质量,进而为糯小麦育种和生产实践奠定必要的理论依据。     

不同覆盖栽培糜子籽粒灌浆期淀粉酶活性变化

为研究糜子开花后籽粒灌浆期间淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉积累特征,并分析两者之间的关系;探寻糜子在干旱地区的最佳覆盖栽培模式。以粳性糜子品种榆糜2号为材料,采用秸秆覆盖、起垄覆膜、双沟覆膜和全膜覆盖处理,并以露地栽培为对照,测定籽粒灌浆期间淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉积累动态。结果表明,覆盖栽培糜子籽粒灌浆前、中期ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、水溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合性淀粉合成酶(GBSS)及淀粉分支酶(Q酶)活性均显著高于露地栽培(P0.05),且籽粒淀粉积累速率较快,最终淀粉含量高于露地栽培,其中全膜覆盖效果最佳,其籽粒中支链淀粉积累量的增加率达16.62%(P0.05),直链淀粉增加率9.08%,千粒质量增加率6.16%(P0.05)。但覆盖栽培没有改变AGPP、SSS、GBSS和Q酶活性的变化趋势(单峰曲线),没有影响酶活性峰值出现时间,AGPP和GBSS峰值出现在花后20d左右,SSS和Q酶峰值出现在花后15d左右。相关分析表明,糜子籽粒支链淀粉与SSS和Q酶活性呈极显著正相关,与AGPP酶活性呈显著正相关;直链淀粉与GBSS和AGPP酶活性呈显著或极显著正相关;总淀粉积累速率与AGPP、GBSS、SSS和Q酶活性呈显著或极显著正相关。     

紫薯淀粉对小麦淀粉凝胶特性的影响

以小麦淀粉和紫薯淀粉为材料，利用质构仪、核磁共振、动态流变仪和扫描电镜等分析了紫薯淀粉添加量（0～15%）对小麦淀粉凝胶特性的影响。结果表明：紫薯淀粉添加量在0～15%范围内，随着紫薯淀粉添加量的增加，小麦淀粉凝胶的弹性和内聚性显著增加(P < 0.05)，添加量为10%时，变化最明显。混合淀粉凝胶的弹性模量（G′）和粘性模量（G″）随着紫薯淀粉增加而增加，而损耗角正切值（tanδ）呈下降趋势且小于1，表明混合淀粉凝胶的固体性质增强。在冻融循环过程中，与纯小麦淀粉相比, 混合淀粉凝胶的脱水缩合率呈下降趋势，表明紫薯淀粉的添加使小麦淀粉凝胶强度增大，凝胶网络结构变致密，所以水分难以从淀粉凝胶网络结构中析出。低场核磁中的结果显示，紫薯淀粉的添加，使小麦淀粉凝胶中的一部分自由水转化为弱结合水，提高了混合凝胶的持水性；凝胶网络结构扫描结果显示，紫薯淀粉的添加使混合淀粉凝胶的孔洞分布均匀且孔洞变小。综合结果表明，紫薯淀粉可增强小麦淀粉凝胶的网络结构，改善小麦淀粉的凝胶特性。     

淀粉改性技术

阐述了对天然淀粉进行改性处理的原理、方法、列举各种变性淀粉在许多工业部门的应用；结合淀粉改性技术发展新趋势，探讨变性淀粉产品的应用前景。     

小麦A型淀粉粒大小对淀粉特性及面包品质的影响

利用扫描电镜对10份小麦种质材料的淀粉粒大小和形态进行了观察,测定了供试样本的直链淀粉含量、面粉膨胀势和Zeleny沉淀值,分析了淀粉粒大小、形状与直链淀粉含量、面粉膨胀势、Zeleny沉淀值的关系。结果表明,不同小麦样本A型淀粉粒的大小有明显差别,淀粉粒的形状有圆形、椭圆型和长圆形。圆形和椭圆型淀粉粒比长圆形淀粉粒要大一些;直链淀粉含量低的小麦样本,A型淀粉粒的直径相对较大,膨胀势较高,Zeleny沉淀值也较高;淀粉粒直径与面粉膨胀势之间的正相关不显著,与直链淀粉含量的负相关达到极显著水平,与Zeleny沉淀值之间的正相关达到极显著水平。研究结果为小麦品质育种以及食品加工提供了理论依据和技术指导。     

不同取代度玉米辛烯基琥珀酸淀粉酯颗粒结构表征研究

利用红外光谱分析仪、X-射线衍射分析仪、偏光显微镜及扫描电子显微镜对不同取代度马铃薯淀粉辛烯基琥珀酸淀粉酯的物理、化学结构进行了表征比较.马铃薯淀粉经辛烯基琥珀酸酐(OSA)处理后,随着马铃薯淀粉取代度的增加:红外光谱图在1 724 am-1和1 565 cm-1处产生了吸收峰,并与608 cm-1的吸收峰逐渐加强;X射线衍射图中淀粉微晶结构略有增加,亚微晶结构相对减少,总结晶度下降,但淀粉的结晶类型未改变;偏光显微镜观察显示部分淀粉颗粒偏光十字开始消失或者变的模糊,脐点处随之发生爆裂,裂缝甚至沿脐点向外扩大;扫描电镜观察显示淀粉颗粒表面被腐蚀程度逐渐增强.     

芭蕉芋淀粉提取工艺与直链淀粉分离纯化研究

设计了3因素3水平正交试验研究芭蕉芋淀粉的提取工艺,以芭蕉芋淀粉得率为考察指标筛选出芭蕉芋淀粉提取的最优提取工艺为料液比1∶3、静置时间4 h、洗涤次数2次,在此最优提取工艺条件下,芭蕉芋淀粉的得率为14.367%。对芭蕉芋淀粉中的直链淀粉进行分离提纯,以分离纯化得到的芭蕉芋直链淀粉和土豆支链淀粉为标准物制定标准曲线,测得芭蕉芋淀粉中直链淀粉的含量为17.50%。通过对芭蕉芋直链淀粉纯度分析,发现当纯化次数达6次时可得到纯度较高的直链淀粉。     

马铃薯块茎不同部位淀粉含量及淀粉合成关键酶活性差异比较

为探讨马铃薯块茎不同部位淀粉及相应酶活性差异,选用不同淀粉含量品种(高淀粉品种克新22号,低淀粉品种克新19号)为供试材料,分析块茎不同部位(顶部、右侧、脐部、左侧和髓部)干物质、淀粉含量(包括直、支链淀粉含量)和淀粉合成相关酶活性差异。结果表明,块茎淀粉品质(粗淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量),由基因型可知,克新22号均高于克新19号;由块茎不同部位可知,两品种均表现块茎两侧脐部顶部髓部。淀粉形成关键酶活性,由基因型可知,克新22号SSS、GBSS和SBE活性均高于克新19号,而两品种AGPase活性差异不大;由块茎不同部位可知,总体表现块茎两侧脐部顶部髓部。其中,块茎不同部位SSS、GBSS和SBE活性差异显著,而AGPase活性差异不显著。研究结果为马铃薯块茎淀粉品质测定和淀粉合成酶活性合理取样提供科学依据。     

板栗淀粉特性研究

以陕西镇安县的大红栗为原料 ,对板栗淀粉的颗粒性质和淀粉糊粘度性质进行了测定 ,并对板栗淀粉糊的流变性质进行了研究。结果表明 ,板栗淀粉粒的颗粒形状多样 ,大小为 1～ 2 0 μm,偏光十字位于淀粉粒中央 ,板栗淀粉的结晶结构属于 C型 ;板栗淀粉糊是假塑性流体。温度对板栗淀粉糊流变性有一定的影响 ,随着温度的升高 ,剪切应力下降。蔗糖、食盐及明矾的存在使淀粉糊的黏度曲线发生了不同形式的变化     

削皮、水洗和干燥温度对木薯淀粉纯度和淀粉糊化粘度的影响

木薯在热带地区是碳水化合物的主要来源。木薯淀粉的品质受许多因素的影响。本项研究着重探讨淀粉提取过程中，削皮、水洗、干燥温度对淀粉纯度、白度和淀粉糊化粘度的影响。结果表明，未削皮的淀粉样品色发灰，但具有比削皮处理高的峰值粘度、95℃最后粘度、50℃时粘度、峰值降和持久性。增加水洗次数，不但能增加淀粉纯度，还可提高淀粉高峰值粘度、95℃最后粘度、50℃时粘度、持久性和糊化温度。不同干燥温度对淀粉白度无影响，但淀粉纯度随干燥温度的提高而稍稍增加。通常高的干燥温度有高的峰值粘度、95℃最后粘度、峰值降、50℃时粘度和持久性。     

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。     

挤压加酶玉米粗淀粉生产淀粉糖浆固形物含量试验研究

以固形物含量为评价指标,在实验室研究加酶玉米粗淀粉的挤压机-液化糖化系统的主要参数(套筒温度、挤压加酶量、液化时间、液化加酶量、糖化加酶量)对淀粉糖浆的固形物含量的影响规律。采用五因素五水平1/2实施的二次正交旋转组合设计,用Reda软件对试验数据进行分析,得出回归方程,得出能使固形物含量达到35%以上的工艺条件为:套筒温度69.1～70.9℃;挤压加酶量0.865～0.919L·t-1;液化时间17.05～17.95min、液化加酶量0.602～0.634L·t-1、糖化加酶量1.8125～1.95L·t-1。