小麦籽粒淀粉理化特性与面条品质关系研究

【目的】研究中国小麦的淀粉理化特性及其与面条品质的关系,为优质面条小麦品种的选育提供依据。【方法】测定了全国11个省市育成品种和高代品系的294份面粉样品和29份引进品种面粉的淀粉理化特性和面条品质,对其相关性进行了统计分析。【结果】中国小麦品种直链淀粉含量的遗传资源相对丰富,面粉膨胀势偏低,淀粉糊化特性与国外品种相近,面条品质表现较好（平均评分85.27分）。直链淀粉含量、膨胀势和糊化峰值粘度与面条品质高度相关,支链淀粉含量、糊化温度外的多项RVA粘度参数也与面条品质极显著相关。膨胀势以及多项RVA粘度参数与直链淀粉含量和直/支链淀粉含量比值极显著相关,说明直、支链淀粉是影响淀粉化学特性和面条品质的重要物质基础。中国小麦品种各项指标的变异系数较小,淀粉理化特性和面条品质突出材料非常少,说明中国面条小麦种质资源相对缺乏。【结论】膨胀势测定简便、快速、用样量少,是面条小麦育种理想的选择指标。在我国要选育优质面条小麦品种,有必要进一步扩大引种规模,创新种质资源。     

Wx蛋白组成对小麦籽粒淀粉合成的影响

 【目的】通过对籽粒淀粉积累和淀粉合成关键酶的活性进行比较,初步明确不同Wx蛋白组成小麦品种淀粉理化特性差异的酶学基础。【方法】以6类Wx蛋白组成的14个小麦品种为试材,测定其籽粒灌浆过程中直、支链淀粉积累动态和4种淀粉合成关键酶的活性变化,对测定结果进行统计分析。【结果】Wx蛋白数目和类型对4种淀粉合成关键酶活性和直、支链淀粉合成有明显影响。随着Wx蛋白数目的增多,4种淀粉合成关键酶活性呈现升高的趋势,尤其是淀粉粒束缚淀粉合成酶（GBSS）,籽粒直链淀粉含量也相应升高。Wx-B1缺失蛋白对GBSS活性影响最大,直链淀粉合成能力下降最明显,其次是缺失Wx-D1蛋白,Wx-A1蛋白缺失作用最小。籽粒灌浆过程中,4种淀粉合成关键酶活性高度相关,并与直、支链淀粉含量密切相关,说明直、支链淀粉的合成是相互影响、相互制约、同步进行的。【结论】Wx基因是影响籽粒直链淀粉含量的重要决定因素,Wx基因可以通过自身数目和组成的变化,控制GBSS的活性,并对其它淀粉合成关键酶的活性产生影响,最终影响直、支链淀粉的合成,形成不同的淀粉理化特性和加工品质。     

小麦籽粒淀粉理化特性与面条加工品质关系的研究进展

综述了近年来小麦籽粒淀粉理化特性及其与面条加工品质关系的研究进展。小麦胚乳中,直链淀粉约占20%~25%,支链淀粉占75%~80%,二者非常规则地堆积在一起,形成淀粉粒,不同小麦品种中淀粉粒的大小、分布存在明显差异,进而影响淀粉的糊化和其他特性。淀粉粒上存在许多结合物,对淀粉特性也有重要影响。淀粉理化特性对小麦品质尤其是面条加工品质有重要影响。淀粉粒的大小和排列对籽粒硬度有重要影响。直链淀粉含量较低的小麦品种,面粉(淀粉)糊化和膨胀特性好,峰值粘度高,膨胀体积大,膨胀势高,加工的面条质地细腻,弹性和韧性好,评分高,品质突出。     

Waxy蛋白缺失对小麦淀粉特性和中国鲜面条品质的影响

 淀粉特性是影响面条品质的重要因素。采用分馏和重组方法，研究了来自同一组合的8种不同Waxy蛋白缺失类型面粉直链淀粉含量、淀粉糊化特性及其中国鲜面条品质。结果表明，不同Waxy蛋白缺失类型显著影响直链淀粉含量和淀粉糊化特性，对直链淀粉含量的效应依次为：类型8（Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1全缺失）>5（Wx-B1和Wx-D1）>7（Wx-A1和Wx-B1）>6（Wx-A1和Wx-D1）>3（Wx-B1）≌4（Wx-D1）>2（Wx-A1）。不同缺失类型淀粉糊化特性存在显著差异，按峰值粘度大小顺序依次为：类型8、3、5、4、6、7、2。Wx-B1缺失和Wx-D1缺失类型重组面粉的面条品质最优。糯小麦淀粉的峰值粘度和稀懈值显著高于非糯小麦，但反弹值很小，峰值时间短，糊化温度低。直链淀粉含量与煮熟面条TPA参数中硬度、胶着性和咀嚼性间正相关达1%水平（r =0.83～0.87），与弹性、粘着性、粘聚性和回复性间负相关达5%或1%水平（r =-0.53～-0.83）。淀粉糊化特性参数中低谷粘度、最终粘度、反弹值、峰值时间和糊化温度与面条感官评价的大多数指标如表观、适口性、韧性、粘性、食味和总评分间正相关达5%或1%显著水平，相关系数为0.53～0.91。稀懈值与上述面条品质指标间负相关达1%显著水平，相关系数为-0.66～-0.74。     

小麦淀粉品质改良的综合标记辅助选择体系的建立

 综合运用常规育种技术和标记辅助选择 ,建立了细胞和个体水平 (花粉和籽粒染色、直链淀粉含量、膨胀势和RVA粘度参数 )、蛋白质水平 (Wx蛋白的SDS PAGE)、DNA水平 (Wx基因的STS标记和SSR标记 ) 3个水平的综合标记辅助选择体系 ,用于改良淀粉品质 ,培育优质面条小麦和糯性小麦。结果表明 ,利用花粉和籽粒染色、Wx蛋白电泳、Wx基因的STS标记和SSR标记可以选育糯麦 ;国内首次从 5个组合中选育出一批糯性小麦株系。建立了依膨胀势、直链淀粉含量、高峰粘度的面条品质评分的回归方程 ,给出了小麦面条品质育种早代的预测指标。对综合标记辅助选择体系的利用和糯性小麦的应用进行了讨论。     

小麦品种主要淀粉性状及面条品质预测指标的研究

从大面积生产条件下收集41个小麦品种,研究籽粒品质、直链淀粉含量、膨胀势及其与面条品质的关系。结果表明,膨胀势与面条评分间呈显著正相关（0.001水平）;直链淀粉含量与面条评分间呈显著负相关(0.001水平);建立了面条评分分别依膨胀势和直链淀粉含量的回归方程。讨论了小麦品种面条品质的预测指标等问题,为小麦杂交育种早期世代面条品质筛选提供理论依据。     

小麦胚乳Wx蛋白缺失对籽粒淀粉含量的影响

旨在通过比较不同的小麦胚乳Wx蛋白亚基缺失类型材料籽粒的Wx蛋白总量支直链淀粉含量及总淀粉含量,明确胚乳Wx蛋白对支直链淀粉合成的作用。利用SDS-PAGE方法鉴定了13个品种Wx蛋白亚基组成,并测定了这些品种的Wx蛋白总量、直、支链淀粉含量及直/支比。结果表明,任何Wx基因缺失都会造成Wx蛋白合成数量的明显著减少,随着Wx基因不表达的数量增多,Wx蛋白合成的减少量增多;糯麦的直链淀粉含量最少。Wx蛋白含量与直链淀粉含量和直/支链淀粉含量之间存在极显著和显著的正相关,r=0.860 0,r=0.810 8;Wx蛋白含量与支链淀粉含量之间呈中度相关,r=0.402 7,这说明Wx蛋白总含量对直链淀粉含量的大小起到决定性作用,而对支链淀粉和总淀粉含量只有一定影响;通过操纵Wx基因可以改变籽粒胚乳中的直链淀粉含量和淀粉的直/支比,进而达到改进淀粉理化特性和加工特性的作用。     

一些小麦品种Waxy蛋白亚基分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(1D-SDS-PAGE)方法分析了227份国内外小麦品种(系)Waxy蛋白的缺失类型,在国内和国外小麦品种(系)中分别筛选到缺失Wx-B1蛋白亚基的小麦品种(系)15份和6份。国内小麦品种与国外相比,在主要淀粉特性上存在着较大的差距,澳大利亚优质面条小麦品种都缺失Wx-B1蛋白亚基,因此,这些缺失品种或品系可作为亲本,用于淀粉特性和面条品质的改良。     

小麦不同Wx蛋白缺失材料及其F_1代糊化特性分析

分析了不同Wx蛋白缺失类型小麦材料及其F1代正反交种子的直链淀粉含量及淀粉粘度的理化特性。F1代种子的直链淀粉含量在糯麦和普通小麦的直链淀粉含量之间 ,非糯×糯类型的F1代比糯×非糯类型的直链淀粉含量高。糯麦与其它材料的粘度特性显著不同 ,F1代种子的峰值粘度低于普通小麦亲本。直链淀粉含量与峰值粘度、回冷值、低谷粘度和最终粘度呈正相关 ,而与糊化温度和峰值时间的相关关系不显著。     

新疆春小麦品种品质性状演替规律的研究

50年代至今新疆春小麦品种经历了多次更替。实验对新疆50年代至今具有时期代表性的46个春小麦品种的品质性状进行了调查分析和比较。发现春小麦品种籽粒蛋白质性状更替中干、湿面筋含量增幅最大;其次是Zeleny沉降值和籽粒蛋白质含量;籽粒硬度则有下降趋势。小麦籽粒蛋白质含量和干、湿面筋含量随品种更替表现出协同增长的变化趋势。随着品种更替,各时期推广品种淀粉性状也发生了一定的变化。直链淀粉的含量50年来降低显著,下降了14%。面粉膨胀势的变化趋势与直链淀粉含量的变化正好相反,表现为随品种更替呈逐渐上升趋势。高峰黏度和最终黏度也呈现增加的趋势。但小麦总淀粉含量、崩解值和面粉糊化温度在不同时期推广品种间没有明显差异。进一步对影响品质性状的HMW-GS和Wx蛋白亚基的变化趋势研究发现,1、17+18和5+10亚基所占比例随品种更替呈明显上升的趋势。而与优质面条品质密切相关的Wx-B1亚基缺失的突变类型的比率在60年代后至70年代中和90年代后两个时期为最高。     

糯小麦配粉对淀粉理化特性和面条品质的影响

研究了5个非糯小麦添加不同比例糯小麦面粉后淀粉糊化特性和面条加工品质的变化。结果表明,糯小麦面粉淀粉-碘吸收曲线与普通小麦显著不同,但与普通小麦支链淀粉-碘吸收曲线相近。糯小麦面粉淀粉理化特性与非糯小麦显著不同:直链淀粉含量较低,淀粉开始糊化早,最终粘度非常低,反弹值小,回生慢。普通小麦添加糯小麦面粉后,直链淀粉含量显著降低,但峰值粘度等指标并没有相应升高,面条品质也没有显著改善。不论添加糯麦粉与否,熟面条放置24 h或鲜面条放置72 h后其评分均显著下降,但添加糯麦粉后下降幅度减小,糯小麦加工的面条评分下降幅度更小,说明糯小麦面粉可以在一定程度上延长鲜湿面条的货架寿命。     

小麦品种淀粉特性变异及其与面条品质关系的研究

 将 2组共计 185个国内外小麦品种分别在 4种和 2种环境条件下种植 ,分析其淀粉特性的遗传变异及其与面条品质的关系。结果表明 ,小麦品种淀粉特性变异幅度较大 ;淀粉特性较好的国外品种 (系 )有Sunstate、Hartog、Eradu、Cunninghan、Gamenya、Karl92和Sunco ,淀粉品质较好的国内品种有扬麦 5号、扬麦 15 8、绵阳 2 6、鄂恩 1号、豫麦 4 1、豫麦 4 9、郑 81 1、豫麦 5 4、豫麦 2号、豫麦 4 7、鲁 95 5 15 9、鲁麦 15、鲁麦 2 1、陕优 2 2 5、关封 2号、冀5 0 99、北农 4号和津麦 2号等 ;国外品种、南方麦区和黄淮麦区品种的淀粉特性和面条品质较好 ,北部冬麦区品种则较差 ;峰值粘度、稀懈值和面粉膨胀体积是衡量淀粉品质和面条品质的 3个重要指标 ;我国品种中Wx B1缺失频率较高 ,它可作为淀粉特性和面条品质的选种指标     

糯小麦配粉对主要淀粉特性及面条品质的影响

研究了不同比例的糯小麦粉添加到一定量非糯小麦粉后对淀粉粘度仪参数和面条品质的影响。结果表明,添加糯小麦粉后,以直链淀粉含量与直/支比变化为主,而蛋白质、湿面筋、支链淀粉等成分含量与沉降值等变化较小。高峰粘度、低谷粘度、最后粘度、反弹值、糊化温度、峰值时间等粘度仪参数与蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、直链淀粉含量、直/支比等品质性状呈显著或极显著正相关,与支链淀粉含量呈极显著负相关,但这些品质性状都与稀懈值、搅拌值无显著相关。此外,还建立了面条品质预测的线性回归方程:y=443.13-6.61x1(支链淀粉含量)-251.51x2(直/支比)。     

Variation of Starch Property and Its Relationship with Dry White Chinese Noodle Quality in Common Wheat

In total, 185 wheat cultivars and lines from major Chinese wheat regions, Australia and USAin two trials, sown in four and two environments, respectively, were used to investigate starch property and itsrelationship with dry white Chinese noodle (DWCN) quality. Significant variations were observed in all starchparameters and DWCN quality. High pasting viscosity cultivars include Sunstate, Hartog, Eradu, Cunning-han, Gamenya, Karl92, Sunco, Yangmai5, Yangmai158, Mianyang26, Een1, Yumai41, Yumai49,Zheng81-1, Yumai54, Yumai2, Yumai47, Lu955159, Lumai15, L;mai21, Shaanyou225, Guanfeng2,Ji5099, Bainong4, and Jinmai2. Wheats from Australia, USA, South China Autumn-sown Spring Wheat Re-gion and Yellow and Huai Valley showed better starch properties and DWCN quality than those from NorthChina Plain. High peak viscosity, breakdown and flour swelling volume were significantly associated with goodDWCN quality. A relatively high frequency of Wx-B1 null alleles was detected in Chinese wheats. Cultivarswith null for Wx-B1 GBSS performed higher pasting viscosity and flour swelling volume, and better DWCNquality than normal type.