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。     

冬小麦不同穗位籽粒淀粉粒差异及其与粒重的相关性

为研究小麦不同穗位籽粒淀粉粒差异及其与粒重相关性, 以露天池栽冬小麦济麦20, 测定不同小穗位成熟颖果胚乳细胞大小、淀粉粒的数目、体积和表面积分布及胚乳发育过程中淀粉体数量变化。结果表明, 小麦胚乳淀粉粒发育具有显著的粒位、穗位效应, 相同小穗位, 强势粒淀粉体起始时间比弱势粒早4~5 d。相同粒位, 中部小穗籽粒淀粉体最先发育, 上部小穗次之, 下部小穗最晚。淀粉体数量在中部小穗籽粒最多, 随着灌浆进程, 下部小穗逐渐赶上并超过上部小穗。成熟籽粒淀粉粒数目分布总趋势为B_L型>B_S型>A型; B_S型淀粉粒表现强势粒>弱势粒, 且随小穗位的升高而呈增加趋势; B_L型则相反。淀粉粒的数目分布导致其体积与表面积分布表现出相同的变化趋势。粒重与大、小淀粉体数目相关系数随灌浆进程逐渐增大, 且前者大于后者; 成熟期分别达到0.88^**和0.78^**。粒重增加与大、小淀粉粒数目增长的相关系数分别高于0.96^**和0.93^**, 前者在穗位间差异不显著, 后者表现为下部小穗>上部小穗>中部小穗。小麦胚乳淀粉粒形成及粒度分布既具有强弱势籽粒间的粒位效应, 也具有显著的小穗位效应; 弱势籽粒仍有通过增加淀粉粒数量以减小其与强势籽粒间粒重差异的调控空间。     

基于细胞学和DNA序列的苎麻与其野生近缘类群系统关系研究

为了了解苎麻与野生近缘种的系统学关系，更有效利用野生苎麻资源，通过细胞学观察和分子标记证据，对中国苎麻与其24个野生近缘类群进行了系统学分析。细胞学结果表明，苎麻间期核形态属于田中分类体系的前染色体型，而其野生近缘种分别属于前染色体型和分散型；苎麻和23个野生近缘物种(其中15个类群的染色体数目为首次报道)中，19个为二倍体(2n=28)，而大叶苎麻组3个类群为三倍体(2n=42)，1个为四倍体(2n=56)，1个为五倍体(2n=70)。ITS序列和trnL-F序列分析表明，苎麻属可分成A(含A₁和A₂亚分支)、B(含B₁和B₂亚分支)和C 3个基本分支。根据分析结果本文提出苎麻属的两条演化路线: (1)前染色体型进化路线A₁→A₂，即腋球苎麻组→苎麻组；(2)分散型进化路线B→C，即腋球苎麻组→帚序苎麻组→序叶苎麻组→大叶苎麻组。     

优异纤维品质陆地棉与转基因抗虫棉的配合力及遗传效应分析

 利用10个优异纤维品质陆地棉品种和6个转Bt基因抗虫棉品种配组的10×6 NCII交配设计，对其产量、品质及抗虫性的配合力及遗传效应进行了分析。结果表明：Bt基因能在F₁得到显性遗传。以A₈的产量性状一般配合力最高，A₄的纤维品质性状一般配合力最高；A₇×B₅、A₆×B₁等组合的各性状特殊配合力较好；亲本的一般配合力与组合间特殊配合力不存在显著相关性。遗传效应分析表明，基因加性效应对铃重、衣分、2.5%跨长、比强度、伸长率等性状起主导作用；双亲的互作效应对F1产量性状起重要作用；2.5%跨长、铃重、比强度的狭义遗传力较高，产量性状的狭义遗传力最低。     

玉米籽粒赖氨酸含量的遗传及其与产量的关系分析

用5个不同基础群体的15个自选系作母本, 5个不同优势群的测验系作父本, 采用NCII交配设计配成75个杂交组合, 经1年2点田间试验, 用近红外光谱仪测定了亲本及其杂交种F₁和F₂籽粒的赖氨酸含量, 并用三倍体种子胚乳-细胞质-母体效应模型对赖氨酸含量进行遗传分析。结果表明, 玉米籽粒赖氨酸含量除受种子、母体效应和细胞质3套遗传体系共同控制之外, 还不同程度受环境因素的影响, 遗传主效应方差V_G (V_G=V_A+V_D+V_C+V_Am+V_Dm)占总遗传方差(V_G+V_GE)的76.3%, 其中, 种子效应方差(V_A+V_D)、细胞质效应方差(V_C)和母体效应方差(V_Am+V_Dm)分别占24.6%、19.7%和55.7%；赖氨酸含量以母体遗传力为主(h²_m=40.98%), 其次为种子遗传力(h²_o=17.86%), 而细胞质遗传力较低(h²_c=14.29%)。同时发现籽粒赖氨酸含量与产量之间不存在明显相关(r = –0.027)。因此, 在高赖氨酸育种中, 必须重视高值亲本尤其是母本的选择以及不同优势类群间的广泛组配, 从变异广泛的基础材料中对赖氨酸含量和籽粒产量同时进行选择和改良是可能的。     

大豆耐旱选择群体QTL定位

以红丰11为轮回亲本、Clark为供体亲本构建回交群体进行耐旱性鉴定，对获得选择群体进行全基因组SSR标记扫描，计算供体基因型导入频率，利用卡方测验检测偏分离SSR位点，并结合GGT软件对各连锁群分析, 对5个耐旱相关性状进行QTL定位。以卡方测验检测到23个SSR偏分离位点(超导入)，分布于10条连锁群。方差分析表明，8个叶片持水能力QTL分布于A₁、B₁、C₂、E、L和N连锁群；9个根长QTL分布于C₂、F、G和I连锁群；11个根干重QTL分布于A₂、B₁、B₂、E、F、K、L、M和O连锁群；12个产量QTL分布于B₁、D₁a、E、F、G、I、L、M和O连锁群；7个生物量QTL分布于E、F、G、K、L和N连锁群。在E连锁群的Sat_136位点，对于叶片持水能力、根干重、产量和生物量具有一致性；在F连锁群的GMRUBP位点，对于根干重和生物量具有一致性，Satt586位点，对于根长、根干重和产量具有一致性；在K连锁群的Satt167位点，对于根干重和生物量具有一致性，SOYPRP1位点，对于根长和生物量具有一致性；在L连锁群的Satt398位点，对于根长和产量具有一致性，Satt694位点对于叶片持水能力和生物量具有一致性；在M连锁群的GMSL514位点，对于根干重和产量具有一致性；以上位点均与卡方测验检测到的“超导入”位点具有一致性。经过供体等位基因卡方测验和耐旱QTL定位，共检测到33个QTL，其中有17个同时被检测到。这些位点可能是控制大豆耐旱性的重要位点。     

山药块茎发育中物质积累及相关代谢酶变化

以桂淮5号和桂淮16两个不同山药品种为材料，根据块茎生长发育特性，在山药发育进程中测定块茎的有关生理生化指标。结果表明，随着块茎发育进程的推进，块茎长度及干物质积累持续增加，淀粉酶(AMY)活性降低；多数碳水化合物、功能性物质及过氧化物酶(POD)、酸性转化酶(AI)和蔗糖磷酸合酶(SPS)活性先持续增加，达到峰值后下降，但峰期不同；2个品种的还原糖、ADPG焦磷酸化酶(AGPase)变化不一致。t检验表明，在块茎发育全过程中，品种间的干物质(P=0.011)、淀粉(P=0.031)、皂苷(P=0.019)差异显著。可溶性糖(r₅=0.97^**，r₁₆=1.00^**)、AGPase (r₅= –0.85^*)、还原糖(r₁₆=0.87^*)与蔗糖显著相关；多糖(r₅=0.95^**)、Vc(r₅=0.83^*)、皂苷(r₁₆=0.88^**)与淀粉显著相关；干物质(r₅=0.97^**，r₁₆=0.87^*)、AMY(r₁₆= –0.95^**)、AGPase (r₁₆=–0.90^**)、蛋白质(r₁₆=0.83^*)与块茎伸长膨大显著相关。由此表明，蔗糖积累、SPS和AI活性在山药块茎发育中起关键调控作用，主要功能性物质彼此间密切相关。     

抗丝黑穗病、抗败育高粱A2细胞质雄性不育系A2Sx3197的选育

A₁Tx3197曾经是我国广泛应用的高粱细胞质雄性不育系，20世纪70年代末，由于高粱丝黑穗病病菌生理小种分化，该不育系以及用其配制的杂交种逐渐失去了对高粱丝黑穗病菌的抗性。同时该不育系小花败育日渐严重，制种产量极低，甚至造成绝收。为了改良A₁Tx3197的抗病性及抗败育性，本研究利用A₂保持系在A₁位点含有A₁育性恢复基因MS₁MS₁和在A₁细胞质背景下表现恢复的特点，以不育系A₁Tx3197为轮回亲本，以含有抗丝黑穗病、抗败育基因的BV₄为供体，通过杂交和多代回交，得到含有双抗基因的A₂类型细胞质雄性不育的保持系BSx3197(MS₁ms₁ms₂ms₂)，在该材料自交的同时，用其对A₂细胞质雄性不育系进行细胞核代换，经过多代回交和自交，最终育成了抗丝黑穗病、抗败育的A₂细胞质雄性不育系A₂Sx3197和保持系BSx3197(MS₁MS₁ms₂ms₂)。结果表明，新选育的不育系A₂Sx3197在A₁和A₅细胞质背景下表现恢复，在A₂、A₃、A₄、A₆和9E细胞质背景下表现不育，丝黑穗平均发病率为0~0.8%，败育率为0~8.4%，抗丝黑穗病性、抗败育性明显优于被改良不育系，接近或达到抗原供体BV₄水平；而在抽穗期、株高、穗长、穗宽、千粒重、穗粒重、粒色、壳色、穗形、穗型等主要性状方面与A₁Tx3197差异不显著。     

富钾基因型烤烟的钾积累及根系生理特性

采用室内营养液培养(钾浓度为3 mmol L^-1)的方法, 以富钾基因型烤烟农大202与2个一般型品种净叶黄、NC89为材料, 研究富钾基因型烤烟钾积累及根系生理特性。结果表明, 3个烤烟品种根和茎中钾积累量无显著差异, 但农大202的叶片钾积累量、根系活力和根系总活力、根系H⁺分泌量、根系阳离子交换量(CEC)、根系可溶性蛋白含量和ATPase活性均极显著高于另两个品种。净叶黄、NC89间除根系活力和根系H⁺分泌量差异达显著水平外, 其他根系生理特性差异均不显著。根系钾吸收动力学参数结果显示，农大202苗期钾离子最大吸收速率(V_max)较高而米氏常数(K_m)和钾离子吸收临界浓度(C_min)较低, 而旺长期的V_max、K_m及C_min均较高, 说明其根系具有较高的钾吸收速率, 但旺长期后耐低钾能力较差。     

基肥配比和拔节期追氮对糯玉米淀粉胶凝和回生特性的影响

以苏玉糯4号为材料，采用二因素裂区设计，研究了不同基肥配比(纯N 75 kg hm^-2、纯N 75 kg hm^-2+K₂O 70 kg hm^-2、纯N 75 kg hm^-2+P₂O₅ 65 kg hm^-2和纯N 75 kg hm^-2 +P₂O₅ 65 kg hm^-2+K₂O 70 kg hm^-2)和拔节期追氮(0、150和300 kg hm^-2)对糯玉米淀粉胶凝和回生特性的影响。结果表明，淀粉和回生淀粉的起始温度、峰值温度和终值温度虽然受到施肥处理的影响，但总体上变异较小。热焓值受基肥配比影响较小，糊化范围和峰值指数受拔节期追氮量影响较小。在不同基肥配比处理下，糊化范围在基施氮钾时最低，氮磷钾合理配施处理下最高，峰值指数表现和糊化范围相反。在拔节期不同追氮量处理下，热焓值以追氮150 kg hm^-2时最高，追氮300 kg hm^-2或不追氮无显著差异。胶凝淀粉冷藏后发生回生，表现为转变温度、热焓值和峰值指数降低，糊化范围变宽。和仅基施氮相比，增施磷或(和)钾都可降低淀粉的回生值和回生淀粉的热焓值，拔节期追氮处理的这两项指标均劣于不追氮处理。回生值与回生淀粉的热焓值和峰值指数显著正相关，相关系数分别为0.90 (P < 0.01)和0.41 (P < 0.05); 原淀粉的热焓值与峰值指数极显著正相关, 相关系数为0.65 (P < 0.01)，与回生淀粉热焓值显著正相关，相关系数0.44 (P < 0.05)，与终值温度显著负相关，相关系数-0.41 (P < 0.05)。在本试验条件下，以氮磷钾均衡基施并拔节期追氮150 kg hm^-2时，淀粉胶凝和回生特性较为理想，表现为热焓值较高，回生值较低。     

红外光谱技术在淀粉粒有序结构分析中的应用

傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)可用于研究淀粉粒的有序结构,包括透射模式和衰减全反射模式2种。本文探讨不同去卷积设置条件对FTIR波谱的影响,并分析FTIR在淀粉粒有序结构分析中的应用。研究结果表明,不同去卷积设置对FTIR波谱和相关峰强度影响较大,以半峰宽19 cm^-1和增强因子1.9的设置对FTIR原始波谱去卷积,获得的结果较好。天然淀粉晶体类型不同,其FTIR波谱有差异,表现在马铃薯和山药淀粉的衰减全反射FTIR波谱相似,与水稻淀粉明显不同;水稻和马铃薯淀粉透射FTIR波谱相似,与山药淀粉明显不同。淀粉中的水分含量影响衰减全反射FTIR波谱,当水分含量超过60%时,对波谱分析结果基本没有影响。酸水解优先降解淀粉粒无定形区的结构成分,提高淀粉粒的有序度。淀粉葡糖苷酶水解淀粉对淀粉粒外部区域的有序度影响不大,但明显提高整个淀粉粒的有序度。不同品质稻米淀粉的衰减全反射FTIR波谱相似。上述研究结果为应用FTIR分析淀粉粒有序结构提供重要的参考作用。     

花后不同强度遮光对糯小麦和非糯小麦淀粉组分和理化特性的影响

花后弱光影响小麦淀粉分子积累和结构形成,进而使面粉的加工品质和食用品质变劣。本研究以非糯小麦轮选987和糯小麦农大糯50206为材料,设置3个花后遮光处理(不遮光、遮光30%和遮光60%),研究了花后不同强度遮光对小麦籽粒中淀粉组分及其理化特性的影响。结果表明,花后弱光胁迫使小麦籽粒中总淀粉含量减少,A-型淀粉粒比例增加,淀粉相对结晶度增大。花后光照强度降低,轮选987淀粉的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、稀澥值和反弹值增大,而农大糯50206淀粉的上述参数则呈减小趋势。轮选987淀粉的起始温度、峰值温度和终止温度随弱光胁迫的增强而降低,而糊化焓呈增加趋势;相反,农大糯50206淀粉的上述热力学特征参数呈降低趋势。相关性分析表明,直链淀粉含量、直/支比、A-型淀粉粒体积比例与相对结晶度、峰值黏度、谷值黏度、稀澥值、糊化时间和糊化焓呈显著负相关,与最终黏度和反弹值存在极显著正相关。可见,小麦花后光照强度降低影响籽粒淀粉组分和粒度分布,从而改变了淀粉的晶体、糊化和热力学特性。     

Starch properties of native foxtail millet, Setaria italica Beauv.

Properties of foxtail millet (Setaria italica Beauv.) starches have been studied. Amylose content ranged between 3.3 and 11.4%. Starch content was from 67.5 to 68.7%. The onset temperature (To) of all samples ranged from 66.4 to 69.6°C, peak temperature (Tp) ranged 71.0 to 74.2°C, and their gelatinization enthalpy varied from 0.44 to 8.22 J/g, respectively. A highest gelatinization temperature was obtained for Bongseongjaerae (69.6°C). The enthalpy of the gelatinization (Δ H _gel ) was highest in Andongjaerae. The highest peak, highest breakdown, very high final viscosity, and very low setback were noted in Jucheonjaerae. The starch granule sizes ranged 10.1–25.0 in length and 4.7–12.5μm in diameter. X-ray diffraction angles indicated that all starch samples possess a typical A-type crystallinity.     

不同小麦品种籽粒淀粉理化特性的差异及其相关

选用非糯性强筋、中筋、弱筋小麦品种和糯性小麦品种（系），研究淀粉理化特性的差异。结果表明，糯性与非糯性小麦RVA图谱有着明显的差异。峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、峰值时间、糊化温度等黏度特征值，糯小麦均显著低于非糯性品种，同一类型不同品种间RVA图谱差异主要是在峰值黏度之后的曲线变化；破损淀粉含量为强筋＞中筋＞弱筋＞糯小麦。糯性与非糯性小麦品种面粉的X-衍射图谱均呈现A型特征，晶体结构差异主要表现在峰值的大小，结晶度变化范围为28.97%~36.97%。相关分析表明，直链淀粉含量、直/支比、破损淀粉含量对淀粉黏度特性有重要的影响，而结晶度对黏度特性影响不显著。     

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。     

Pasting properties of colored rice starch by ball-mill treatment

Physically modified rice starch by ball-mill is important for making good quality bread, noodles, and several processed foods. The production of rice flour was done by ball-mill in an industrial scale. The effects of ball-mill treatment on the physicochemical properties of rice starch were investigated. The gel pasting properties of Joseongheugchal employed to ball-mill treatment showed that pasting time was 0.44 min shorter than that of the control and it also decreased peak viscosity (PKV), hot peak viscosity (HPV), and cold paste viscosity (CPV). In Hongjinju rice, RVA (rapid visco analyzer) pasting trace was characterized with high peak viscosity (3,448 RVU: rapid visco unit), and cold paste viscosity (2,975 RVU), also with high breakdown viscosity (1,597 RVU). The onset, peak, and conclusion gelatinization temperatures of ball-milled Josengheugchal rice starch were 57.4, 64.2, and 76.5°C, respectively, which were significantly higher than those of the control. The parameters of DSC (Differential scanning calorimetry) of ball-milled Hongjinju rice were 57.9, 65.1, and 77.3°C, respectively. The mean particle size of starch in both Josengheugchal and Hongjinju by ball-milling was decreased. The distribution of mean particle size in ball-milled rice starch was smaller in Josengheugchal than in Hongjinju compared to the native starch. As rice grains were ball-milled, the regions of amorphism were becoming larger and larger at the expense of crystalline regions, and diffraction peak patterns were decreased commonly in two colored rice cultivars. The ¹³C FT-solid state NMR patterns of starches showed dramatic chemical shifts of the ¹³C resonances by ball-milled treatment.     

淀粉的糊化与凝胶特性及食用品质研究

不同种类的淀粉具有不同的理化、感官特性,为了实现从原料推断产品的好坏,本研究以市场上常用的各种淀粉原料作为试材,探究谷类淀粉(小麦淀粉、玉米淀粉)、薯类淀粉(马铃薯淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉)、豆类淀粉(豌豆淀粉、绿豆淀粉)的基本成分、溶解度、膨胀度、糊化特性、凝胶特性及感官评分等指标。结果表明:豆类淀粉的直链淀粉含量最多,薯类淀粉的直链淀粉含量最低;谷类淀粉的糊化温度相对较高,稳定性最好,薯类淀粉糊化温度最低;马铃薯淀粉的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度及回生值最大,豌豆淀粉的峰值黏度最小,玉米淀粉的回生值最小;豆类淀粉的硬度、弹性、咀嚼性及凝胶强度最大,黏度最小;薯类淀粉的黏度最大,硬度、弹性、咀嚼性及凝胶强度最小;豆类淀粉的感官得分最高,薯类淀粉的感官得分最低,其中豌豆淀粉的感官得分最高,为8.14分(满分9分),该产品色泽剔透、质地紧密,弹性好,更为消费者所喜爱。综合各项指标得出豆类淀粉中的豌豆淀粉的糊化凝胶特性及感官指标相对较好,可将其大力开发成凝胶产品。     

高抗性淀粉粳稻新品系稻米淀粉特性

为了比较分析高低抗性淀粉含量水稻品种(系)间淀粉主要特性差异。利用上海农业科学院最新培育的抗性淀粉含量有极显著差异的粳稻品种(系)降糖稻1号和金丰,比较分析了支链淀粉链长分布和稻米RVA谱特征值及淀粉分子结构差异。结果表明,降糖稻1号短链部分所占相对比率明显低于金丰,而长链部分所占相对比率明显高于金丰;降糖稻1号的最高黏度值、热浆黏度值和崩解值显著或极显著低于金丰,而消减值极显著高于金丰;淀粉颗粒热稳定性也较金丰高;降糖稻1号淀粉晶体主要为B型晶体和B、V混合晶型,而金丰淀粉主要为A型晶体和A、V混合晶型。高低抗性淀粉含量水稻品种(系)间支链淀粉的链长分布、直链淀粉含量、稻米RVA谱特性值和淀粉晶体结构有很大的差异,在育种实践中可作为育种选择指标之一。     

部分和完全糊化淀粉在贮藏过程中结晶性的比较

以籼米和糯米淀粉为原料,经部分和完全糊化后,在25℃下贮藏3 d,及在4℃和-18℃下贮藏14 d过程中,测定其结晶度的变化。结果表明,与0 d的样品相比,在4℃下,部分和完全糊化籼米淀粉结晶度分别增加了13.60%和12.53%,而部分和完全糊化糯米淀粉结晶度分别增加了8.45%和6.60%;在-18℃下,部分和完全糊化籼米淀粉结晶度分别增加了11.75%和9.77%,而部分和完全糊化糯米淀粉结晶度分别增加了4.61%和2.75%;在25℃下,部分和完全糊化籼米淀粉结晶度分别增加了7.97%和6.08%,而部分和完全糊化糯米淀粉结晶度仅分别增加了2.68%和1.05%。综合结果表明,部分糊化的淀粉表现出较快的结晶速率;在4℃下贮藏,部分和完全糊化淀粉的结晶速率较快,-18℃次之,25℃最慢。