烤烟成熟期淀粉代谢关键酶活性与基因表达研究

【目的】探讨烤烟成熟期淀粉积累状况与淀粉代谢关键酶活性及其基因表达的关系,明确烤烟成熟期淀粉代谢的分子调控机制,为优质烟叶生产提供理论依据。【方法】以不同淀粉积累型烤烟品种秦烟96和豫烟6号为材料,测定成熟期烟叶淀粉含量及比例(直链淀粉、支链淀粉)和淀粉代谢关键酶活性,并对其关键酶基因(NtAGPase、NtGBSSⅠ、NtSSS、NtSBE、NtDBE、Ntα-amylase和Ntβ-amylase)进行实时荧光定量PCR分析。【结果】在烤烟发育成熟期,烟叶淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量呈先升高后降低的变化趋势,烟叶生理成熟期(移栽后85 d)其含量最高;随着烟叶的成熟,烟叶中支链淀粉所占比例逐渐增加。烤烟成熟期AGPase、GBSSⅠ、SSS、SBE和DBE活性呈先升高后降低的变化趋势,而烟叶淀粉酶活性则随着烟叶的成熟先降低后升高,烟叶过熟时其活性显著升高;与烟叶淀粉代谢关键酶活性变化趋势不同,其相关基因表达量变化差异较大。烟叶打顶至适熟阶段,AGPase和GBSSⅠ活性与烟叶直链淀粉含量相关性显著,对烟叶直链淀粉的积累贡献最大,NtGBSSⅠ对直链淀粉代谢起主要调控作用;SSS、SBE和DBE活性对烟叶支链淀粉积累起重要作用,NtSBE和NtDBE对烟叶支链淀粉代谢起主要调控作用。当烟叶由适熟至过熟时,淀粉酶(α-淀粉酶、β-淀粉酶)主要参与烟叶的淀粉代谢活动。同一生态环境和栽培条件下,秦烟96淀粉积累较多,具有较高的支链淀粉比例。【结论】烤烟碳水化合物积累以淀粉为主,AGPase和GBSSⅠ是影响直链淀粉积累的关键酶,SSS、SBE和DBE对支链淀粉积累有重要作用,SBE和DBE活性的差异可能是造成烟叶直链淀粉与支链淀粉比值不同的重要原因。     

不同甜荞资源的营养保健成分研究

[目的]明确部分甜荞资源的营养保健成分含量,筛选出优质的甜荞资源。[方法]以产量较高的丰甜1号、平甜2号、纯甜1号、纯甜3号、纯甜4号、威甜1号、威甜2号和纯甜1408号为试验材料,测定了荞麦籽粒中总糖、还原糖、总淀粉、直链淀粉、支链淀粉、黄酮等含量,同时测定了籽粒的膨胀力和持水力。[结果]部分甜荞品种中可溶性蛋白、可溶性总糖、还原糖、总淀粉、支链淀粉、直链淀粉含量及持水力、膨胀力差异显著,而所有品种间黄酮含量的差异不显著。[结论]甜荞籽粒中淀粉含量较高,以支链淀粉为主。     

苦荞营养保健成分研究

[目的]明确不同苦荞材料的营养保健成分含量,筛选出优质苦荞材料。[方法]以T32、T31、T30、T14、T28、T23、T24、九江苦荞、威苦2号和威苦1号10种苦荞材料为试材,测定了其营养成分（总糖、还原糖、淀粉、直链淀粉、支链淀粉和蛋白质）含量、黄酮含量及理化特性（膨胀力和持水力）。[结果]可溶性蛋白质、可溶性总糖、还原糖、直链淀粉含量和膨胀力在某些品种之间存在显著差异,而所有品种在总淀粉、支链淀粉、黄酮含量和持水力方面均差异不显著。[结论]苦荞籽粒中淀粉含量较高,以支链淀粉为主。     

苦荞营养保健成分研究

[目的]明确不同苦荞材料的营养保健成分含量,筛选出优质苦荞材料。[方法]以T32、T31、T30、T14、T28、T23、T24、九江苦荞、威苦2号和WK-110种苦荞材料为试材,测定了其营养成分（总糖、还原糖、淀粉、直链淀粉、支链淀粉和蛋白质）含量、黄酮含量及理化特性（膨胀力和持水力）。[结果]可溶性蛋白质、可溶性总糖、还原糖、直链淀粉含量及膨胀力品种间差异显著,而总淀粉、支链淀粉、黄酮含量及持水力品种间差异不显著。[结论]苦荞籽粒中淀粉含量较高,以支链淀粉为主。     

芡实种子发育过程中碳水化合物的代谢规律

对芡实种子成熟过程中碳水化合物代谢进行了研究。结果表明:种仁还原糖含量从花后10~25 d持续下降,下降幅度达31.6%~58.9%;可溶性总糖含量均呈先上升后下降的变化趋势,白花南芡和白花北芡在花后15 d总糖含量最高,而紫花南芡、红花南芡和紫花北芡在花后20 d总糖含量达到峰值。芡实种子贮藏物质主要为淀粉,发育过程中总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量均呈增加趋势,其中北芡直链淀粉含量高于南芡,花后25 d紫花南芡总淀粉含量最高。支链淀粉含量与直链淀粉含量的比值变化具有明显的阶段差异与品种差异。     

失水胁迫对采后烟叶烘烤特性及淀粉代谢的影响

为明确不同失水处理对采后烟叶淀粉代谢的影响,本试验以烤烟品种秦烟96为材料,设置正常水分(CK)、失水10%(T1)和失水20%(T2)三个处理,对采后烟叶烘烤特性和淀粉代谢相关酶活性及基因表达的动态变化进行研究。结果表明,与CK相比,失水处理缩短了烟叶变黄时间,影响烟叶变褐时间。采后烟叶直链淀粉降解主要集中在失水处理前期(0～18 h),而支链淀粉降解主要集中在失水处理后期(18 h后),失水处理后烟叶淀粉总含量降低。由于淀粉去分支酶(DBE)活性和淀粉分支酶(SBE)活性随采后时间的延长呈逐渐下降趋势,且相应酶基因表达量降低(SBE除外),因此抑制了采后烟叶淀粉的合成;而淀粉分解酶活性随采后时间的延长呈逐渐上升趋势,且相应酶基因表达量升高,促进了采后烟叶总糖、还原糖含量增加。综上所述,失水处理改善烟叶烘烤特性,增强采后烟叶淀粉降解能力,促进采后烟叶糖含量的增加,以失水10%处理效果最优。烟叶在采后前期(0～18 h)以降解直链淀粉为主,后期(18～36 h)以降解支链淀粉为主。     

延长烘烤时间对烤烟主要内含物的影响

[目的]考察延长烤烟烘烤过程中变黄期及定色期的时间对其主要化学成分的影响.[方法]以吉烟9号为材料进行了烘烤试验,探讨在烘烤过程中烟叶淀粉、总糖、还原糖含量和淀粉酶活性的变化规律,找到降糖降淀粉适宜的烘烤技术.[结果]试验表明,延长烘烤与正常烘烤相比较,烟叶淀粉、总糖和还原糖含量均有所降低,淀粉酶活性提高,且叶片各化学成分含量适中,比例协调,说明延长烘烤过程中变黄期和定色期的时间可以有效地提高淀粉酶活性并且降低烟叶中淀粉、总糖和还原糖含量,达到了降糖降淀粉的目的.[结论]研究可为进一步提高烟叶品质提供理论依据和技术参考.     

食用型甘薯块根碳水化合物代谢特性及与品质的关系

【目的】探讨食用型品种块根碳水化合物代谢特性及与品质的关系。【方法】以淀粉型品种为对照,选用典型的食用型品种于2004～2005年2个生长季在山东农业大学试验农场进行试验研究。试验采用块根膨大过程中定期取样的方法,观察块根膨大过程中可溶性糖、淀粉及淀粉组分含量的变化、淀粉酶活性变化及其与甘薯收获期块根品质的关系。【结果】与淀粉型品种比较,食用型品种块根总淀粉含量、直链淀粉含量以及支链淀粉含量均较低,可溶性总糖和β-胡萝卜素含量较高;块根粉的高峰黏度和崩解值等较高、糊化温度较低;块根蒸煮食味较好。栽秧100 d以后,食用型甘薯块根总淀粉含量和β-淀粉酶活性下降,可溶性总糖含量提高,其变化趋势与淀粉型品种相反。【结论】食用型品种块根膨大后期,由于淀粉酶的作用导致淀粉分解是其总淀粉含量较低、可溶性总糖含量较高的一个重要原因。     

转反义trxs基因小麦种子萌发过程中碳代谢的变化

为了揭示反义硫氧还蛋白基因(anti-trxs)在抗穗发芽小麦中的作用机制;以转反义trxs基因小麦株系为材料,运用生理指标分析的方法,对转基因株系和对照种子萌发过程中硫氧还蛋白h活性、淀粉酶活性、可溶性糖和淀粉含量进行了检测;结果表明,转基因小麦籽粒trxh、α-淀粉酶和β-淀粉酶活性均显著低于对照;淀粉降解和可溶性糖生成速率明显下降.发芽1～5d,转基因小麦种子trxh、α-淀粉酶和β-淀粉酶活性分别比对照下降24.5%、40.4%和23.0%;淀粉降解和可溶性糖生成速率分别比对照降低23.7%和23%;说明,反义trxs基因对转基因小麦籽粒的碳代谢有调控作用.     

光照对玉米种子萌发与生理指标的影响

【目的】通过测定不同光照下种子萌发过程中的生长状态、品质指标与抗氧化酶活性变化，确定玉米种子萌发的最适光照。【方法】以湘农玉27号为材料，测定不同光照(24 h光照、12 h光照/12 h黑暗和24 h黑暗)处理下玉米萌发过程中(1、3和5 d)的发芽率、胚根和胚芽长度，同时测定玉米种子的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、总蛋白、还原糖、总糖、支链淀粉、直链淀粉、总淀粉、赖氨酸、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的含量变化，并对生长、品质指标与抗氧化酶活性进行相关性分析。【结果】随着光照时间的延长，玉米种子的萌发率、胚根和胚芽长均呈上升趋势，玉米籽粒中的谷蛋白、醇溶蛋白、总蛋白、总糖、直链淀粉、总淀粉、POD含量降低，在24 h光照处理下含量最低；清蛋白、球蛋白、还原糖、赖氨酸、CAT和SOD含量呈上升趋势，在24 h光照处理下含量最高，光照时间的长短对支链淀粉含量的影响不明显。相关性分析表明，不同光照处理下，CAT、SOD和POD与淀粉组分呈显著相关，发芽率、胚根长和胚芽长与清蛋白、球蛋白、还原糖和赖氨酸呈显著或极显著正相关。【结论】24 h光照处理...     

一氧化氮供体SNP对花生萌发的影响

[目的]阐明一氧化氮供体SNP（sodium nitroprusside）对花生种子萌发的作用与活性氧以及淀粉酶同工酶、酯酶同工酶活性的关系。[方法]采用组织化学原位染色和电泳的方法。[结果]经100μmol/L SNP处理的花生的萌发过程受到明显的抑制,组织内H2O2、O2-.的含量及α-淀粉酶的活性均有明显降低,而β-淀粉酶、酯酶同工酶的活性无明显变化。[结论]SNP对花生种子萌发的抑制作用与组织中活性氧浓度的降低有关。     

外源一氧化氮对七叶一枝花种子萌发的影响

[目的]探究外源一氧化氮(NO)处理对七叶一枝花种子萌发及其相关生理指标的影响。[方法]检测了不同浓度硝普钠(NO供体)对七叶一枝花种子萌发的促进效果,并在此基础上,探讨了最适浓度硝普钠处理后七叶一枝花种子萌发过程中淀粉、可溶性蛋白以及可溶性糖等含量的变化情况。[结果]100μmol/L硝普钠促进七叶一枝花种子的萌发效果最为明显;与对照相比,不同时间段下硝普纳处理组种子中,NO含量在45~90 d显著高于对照组;可溶性糖含量总体上高于对照,且在15~45 d有显著差异;淀粉含量在15~45 d显著低于对照组;β淀粉酶活力在萌发早期显著高于对照组,且总淀粉酶活力的变化与β淀粉酶活力变化趋势一致;可溶性蛋白含量分析中,处理组与对照组无显著差异,都有随萌发推进而呈现下降的趋势。[结论]100μmol/L硝普钠促进七叶一枝花种子的萌发可能是通过提高种子萌发早期淀粉酶的活性,促进淀粉的水解和可溶性糖的产生,以及提高萌发期间种子内源NO的含量而实现。     

新疆雪莲芽分化过程蛋白质·可溶性糖含量及淀粉酶活性变化

[目的]研究新疆雪莲分化过程中的生理生化变化。[方法]将以雪莲无菌苗的叶片为外植体诱导的雪莲胚性愈伤组织置于MS+2 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA(pH值为5.85~5.90)培养基上进行培养,对培养过程中雪莲细胞可溶性蛋白含量、可溶性糖、淀粉酶等参数进行测定分析。[结果]在新疆雪莲整个培养阶段,胚性愈伤组织中的蛋白质含量高于非胚性愈伤组织,可溶性糖保持稳定,仅在芽分化阶段有一定的上升,α-淀粉酶活性保持稳定。胚性愈伤组织中的β-淀粉酶的活性均高于非胚性愈伤组织,这说明β-淀粉酶与细胞的分化过程密切相关。β-淀粉酶在整个培养过程中呈现双峰曲线。第1个峰出现在培养的开始阶段,第2个峰出现在芽分化时期。[结论]该研究对研究新疆雪莲的高频再生具有重要的指导意义。     

2种药剂防治水稻中后期褐飞虱的效果研究

[目的]了解50％呋虫胺水分散粒剂、60％吡蚜酮·噻嗪酮可湿性粉剂防治水稻褐飞虱的效果,确定其最佳使用剂量.[方法]通过田间小区药效试验研究了50％呋虫胺水分散粒剂、60％吡蚜酮·噻嗪酮可湿性粉剂对水稻中后期褐飞虱的防治效果、持效时间和最佳使用剂量.[结果]在褐飞虱卵孵化高峰期使用50％呋虫胺水分散粒剂180 g/hm2或者60％吡蚜酮·噻嗪酮可湿性粉剂600 g,/hm2,药后23 d防效可达90％以上,且对作物安全,对天敌影响较小.[结论]该2种供试药剂在水稻中后期防治3代褐飞虱有较好的持效性,可望进一步研究开发.     

超高压处理对发芽糙米饭淀粉体外消化特性的影响

[目的]研究超高压处理对发芽糙米方便米饭消化特性的影响。[方法]以自制发芽糙米为原料,通过模拟发芽糙米饭淀粉体外消化,来分析不同处理压力及不同存放时间对发芽糙米方便米饭消化性的影响。[结果]超高压处理能够提升发芽糙米饭的消化速率,在300.0 MPa下就有较高的消化速率,该压力下发芽糙米饭中快消化淀粉(RDS)和抗性淀粉(RS)含量分别为64.32%、7.29%,而未处理组为55.41%、11.86%;存放2 d后,400.0 MPa下发芽糙米饭中RDS含量为61.43%,远大于未处理组的47.47%,RS淀粉含量为8.50%,低于未处理组的16.68%,但略高于新鲜米饭。[结论]超高压处理能够显著提升发芽糙米饭的消化性,增加发芽糙米饭中RDS含量,降低RS含量,抑制发芽糙米饭的回生,提升发芽糙米饭的品质。     

淮山酶解饮料的研制

[目的]研制淮山酶解饮料的最优工艺.[方法]以鲜淮山为原料,采用生物酶进行液化糖化后,在淮山水解液基础上进行调配制备淮山饮料.对淮山的护色、液化、糖化的工艺条件及淮山饮料的适宜配方进行了探讨.[结果]试验表明,选用0.1％的柠檬酸及0.2％的抗坏血酸复配护色能更好地控制淮山褐变;液化的适宜工艺条件为α-淀粉酶用量0.35％,温度为70℃,时间为1.5h;糖化的适宜工艺条件为糖化酶用量为0.15％,温度为60℃,时间为4h;在淮山水解液中加入8％白砂糖和0.15％黄原胶调配,口感风味最好.[结论]研究可为淮山的进一步开发利用提供参考依据.     

基于脂肪酶活力的荞麦发酵工艺优化

【目的】以脂肪酶活力为考察指标,优化荞麦发酵工艺。【方法】以接种量、培养基和发酵温度三个因素为变量,采用响应面法优化荞麦发酵的工艺条件。【结果】结果表明:当YD1酵母的接种量为5%、红糖添加量为1∶3、发酵温度为35℃,荞麦发酵的脂肪酶活力最高,为269.939U/L。荞麦发酵液对DPPH自由基清除率为75.56%±0.84%,对ABTS自由基清除率为67.49%±0.73%。【结论】红糖添加量、发酵温度对荞麦发酵具有显著的影响。     

羧甲基壳聚糖对茄子种子萌发及幼苗素质的影响

[目的]为生产应用提供理论和技术依据.[方法]以茄子种子为供试材料,用不同浓度的羧甲基壳聚糖浸种,对茄子种子发芽及幼苗素质的各项指标进行测定.[结果]羧甲基壳聚糖能在不同程度提高种子的发芽势、发芽率、α-淀粉酶活性、发芽速度以及幼苗的株高、叶面积、全株鲜重、壮苗指数、根系活力、可溶性蛋白质、可溶性糖和叶绿素的含量.[结论]以0.6％浓度CMC处理对茄子种子和幼苗影响效果较好.     

硫化氢对小麦种子萌发早期淀粉酶活性的影响

[目的]探讨小麦种子萌发早期硫化氢（H2S）对淀粉酶活性的影响。[方法]以NaHS作为H2S的供体,以扬麦158为供试材料,使用聚丙烯酰胺凝胶电泳法研究淀粉酶活性的变化。[结果]使用H2S处理小麦种子可以有效提高总淀粉酶活性,当H2S浓度为0.4mmol/L,处理时间为9h时最佳。总淀粉酶中的β-淀粉酶活力增高而α-淀粉酶却不受影响。使用不同硫化物处理小麦种子9h,H2S处理过的小麦种子淀粉酶活性高于其他含硫化合物。[结论]试验表明,H2S可以提高小麦种子体内β-淀粉酶活性,并呈剂量依赖性。