糯小麦和非糯小麦干物质积累及产量对灌浆期不同阶段弱光的响应

为了解花后弱光照对糯小麦和非糯小麦产量形成的影响差异,在大田条件下,选用非糯小麦品种轮选987和糯小麦品种农大糯50222两个小麦品种为材料,分别于灌浆前期(花后1～10 d)、中期(花后11～20 d)和后期(花后21～30 d)进行遮去60％的光合有效辐射处理,研究花后弱光胁迫时期对小麦干物质积累和产量的影响.结果表明,与不遮光处理(对照)相比,灌浆中期和后期遮光造成轮选987的生物产量和籽粒产量显著降低,而农大糯50222在籽粒灌浆的前期和中期遮光后均显著降低.花后不同阶段遮光处理均造成小麦花前营养器官贮存干物质在花后向籽粒的转运量及其贡献率发生变化,此影响存在明显的基因型差异.轮选987表现为籽粒灌浆前中期遮光后转运量均显著降低,后期遮光后增加,转运物质对籽粒的贡献率则表现为前期遮光降低,中后期遮光提高,尤其是后期遮光提高幅度更大.农大糯50222花前干物质的转运量在遮光后均增加,以中期遮光后增加最多,转运物质对籽粒的贡献率在前中期遮光下均增大,以中期遮光最明显,后期遮光下贡献率下降.花后不同阶段遮光改变了小麦的灌浆进程.随遮光时间的推迟,轮选987籽粒灌浆的渐增期和快增期缩短.籽粒灌浆中期遮光延长了农大糯50222灌浆的快增期.灌浆中期遮光致使小麦产量和经济系数下降的幅度最大.     

花后不同强度遮光对糯小麦和非糯小麦干物质积累和产量的影响

为了解糯小麦和非糯小麦对遮光的生理反应差异,在大田条件下,以非糯小麦轮选987和糯小麦农大糯50206为材料,设置3个遮光处理(不遮光、花后遮光30％和60％),研究了花后不同强度遮光对糯小麦和非糯小麦干物质积累和产量的影响.结果表明,遮光后,轮选987和农大糯50206的生物产量、籽粒产量和经济系数均显著下降.花后光照强度降低导致小麦花前营养器官干物质在花后向籽粒的转运量及其贡献率发生明显变化,同时影响籽粒灌浆进程,最终表现为粒重显著下降,且此影响存在明显的基因型差异.轮选987在遮光30％后营养器官干物质在花后向籽粒的转运量降低,遮光60％后转运量恢复至对照(不遮光)水平,转运物质对籽粒的贡献率随遮光强度的提高而增加.花后遮光抑制了农大糯50206花前营养器官干物质在花后向籽粒的转运,但未改变转运物质对籽粒的贡献率.花后弱光降低了小麦籽粒的平均灌浆速率和最大灌浆速率,轮选987的灌浆进程不受影响,却改变了农大糯50206的灌浆进程,延长了其渐增期和快增期的天数,推迟了灌浆高峰期的来临.遮光后小麦败育小穗数增多,穗粒数下降.花后遮光致使小麦产量降低的程度存在基因型差异,农大糯50206产量的降幅明显小于轮选987.     

糯小麦籽粒淀粉粒度分布特征

为进一步加深对糯小麦淀粉特性的认识,选用2个糯小麦和2个普通非糯小麦品种为材料,利用激光粒度分析仪分析了糯小麦完熟籽粒中淀粉的粒度分布特征,及其与普通非糯小麦品种的差异。结果表明,糯小麦淀粉粒的粒径分布范围为1.0~43.7 μm,不同粒径淀粉粒的数目比例分布呈单峰曲线变化,体积和表面积分布均呈双峰曲线变化;糯小麦籽粒中存在2种类型淀粉粒,即A型大淀粉粒（直径≥10 μm）和B型小淀粉粒（直径<10 μm）,B型淀粉粒的数目、体积和表面积比例均高于A型淀粉粒。与普通非糯小麦相比,糯小麦籽粒中B型小淀粉粒的数目、体积和表面积比例较高,淀粉粒的平均粒径和中位粒径较大。糯小麦与普通非糯小麦不同粒径淀粉粒的数目、体积和表面积比例分布曲线存在差异。糯小麦B型淀粉粒处的峰高显著高于普通非糯小麦,A型淀粉粒处的峰值低于后者。糯小麦体积和表面积分布中B型淀粉的峰值粒径显著小于普通非糯小麦。     

糯小麦与酿酒谷物黏度特性的比较

为明确糯小麦与其他酿酒谷物糊化特性的差异,为糯小麦在白酒酿造中的应用提供参考依据,比较分析了CD糯麦-2、普通小麦、糯米、高粱和玉米籽粒的淀粉RVA黏度特性。结果表明,不同作物的糊化特性有很大的差异,高梁的峰值黏度最高,糯小麦次之,玉米最低,普通小麦比糯米高,但二者差异较小;到达峰值黏度的时间为5.2~11.2 min,其中糯米糊化最快,糯小麦与糯米接近,比普通小麦快近2 min,普通小麦与高粱相近,玉米最慢;到达峰值黏度的温度为67.2~92.2℃,其中糯小麦和糯米低,分别为70.3℃和67.2℃,普通小麦和高粱分别为84.6℃和83.1℃,玉米则高达92.2℃,糯小麦比普通小麦低约14.3℃。糯小麦配粉能改变谷物的黏度特性,对糊化温度和糊化时间的影响小于对峰值黏度的影响,从不同作物考虑,糯小麦配粉对糯米的黏度特性影响相对较小。结果显示,糯小麦像糯米一样直链淀粉含量极低,其淀粉易糊化,糊化温度低,耗能少;向其他谷物中添加糯小麦可改变其淀粉黏度特性;糯小麦具有代替其他谷物酿造新型风味白酒的潜在优势。     

小麦淀粉粒蛋白表达差异及其与淀粉糊化特性的关系

为探明小麦淀粉粒蛋白与淀粉糊化特性的关系,对河南省18个主栽小麦品种淀粉粒蛋白进行分离,并对淀粉粒蛋白类型、淀粉含量、糊化特性参数进行了研究.结果表明,18个小麦品种分离出了8种主要的淀粉粒蛋白,9种组合带谱,并以组合类型Ⅰ和组合类型Ⅶ所占比例最高,为55.56%,均表现为7条谱带.通过对淀粉粒蛋白条带数量以及谱带光密度总量和淀粉特性的相关性分析表明,淀粉粒蛋白光密度总量和直链淀粉含量、峰值黏度、低谷黏度、最终黏度呈显著负相关,表明淀粉粒蛋白表达量影响淀粉的糊化特性.同时选取6个小麦品种,分别采用盐、SDS、蛋白酶对淀粉进行处理后,淀粉峰值黏度显著提高,其中以盐处理提高幅度最大,且不同处理之间差异达显著水平.对处理后淀粉粒蛋白进行电泳分析表明,处理后的条带明显减少,说明处理后小麦淀粉粒蛋白含量下降.综合试验结果,不同小麦品种淀粉粒蛋白表达存在差异,同时淀粉粒蛋白表达量高低影响淀粉峰值黏度.     

施氮量对弱筋小麦籽粒品质形成的影响

为明确施氮量对弱筋小麦籽粒产量与品质形成的影响，以弱筋小麦品种扬麦13和宁麦13为材料，设置不同施氮量（纯氮0、105、210和315 kg·hm^-2）处理，分析了施氮量对弱筋小麦籽粒蛋白质及其组分含量、淀粉粒度分布与黏度参数的影响。结果表明，两个弱筋小麦品种的籽粒蛋白质及其组分含量均随施氮量增加而增加；与醇溶蛋白相比，氮肥对谷蛋白含量的影响较大。当施氮量为105 kg·hm^-2时，小麦籽粒蛋白质含量分别为10.59%（扬麦13）、11.37%（宁麦13），达到弱筋小麦标准要求；施氮量为210 kg·hm^-2时，两个小麦品种的蛋白质含量均超过12.5%。增施氮肥能有效提高弱筋小麦籽粒灌浆中后期谷氨酰胺合成酶（GS）活性。在施氮0~210 kg·hm^-2时，增施氮肥可提高B型（<10 μm）淀粉粒体积、表面积百分比，降低A型（>10 μm）淀粉粒体积、表面积百分比。施氮量对弱筋小麦B型、A型淀粉粒数目百分比无显著影响。淀粉峰值黏度、最终黏度在施氮0~210 kg·hm^-2范围内均随施氮量增加而增高。本试验条件下，要保证弱筋小麦籽粒品质和相对较高的产量，更为适宜的施氮量应在105~210 kg·hm^-2之间。     

20个安农糯小麦品系的主要农艺性状和品质分析

为给糯小麦品种选育及其品质改良提供参考依据,以扬麦158为对照,测定了20个糯小麦品系的主要农艺性状、蛋白质等籽粒品质性状和淀粉糊化特性。结果表明,19个近几年育成的糯小麦品系的株高等主要农艺性状均较早期育成的品系安农糯1有所改良,ANW1032、ANW10600、ANW10601、ANW10606、ANW610、ANW10612等6个品系的农艺性状和产量已达到对照品种水平。供试糯小麦品系的直链淀粉含量为0.14%～6.95%,蛋白质含量、总淀粉含量和湿面筋含量相对较高,沉降值较低,硬度上均表现为软质小麦。糯小麦品系的峰值时间比对照品种低2.3min以上;20个糯小麦品系中,有5个品系的高峰黏度显著高于对照品种;所有供试糯小麦品系的最后黏度和反弹值均显著低于对照品种;除安农糯1外的19个糯性系的低谷黏度均显著低于对照品种;糯小麦品系具有高稀懈值;糊化温度在糯性系间及其与对照品种间变化不大。综合分析表明,ANW1032、ANW10600、ANW10601、ANW10606、ANW610、ANW10612等6个品系的农艺性状和品质性状表现较好。     

小麦淀粉的粒度分布、组分及糊化特性对氮硫肥的响应

为明确氮硫肥对小麦淀粉粒度分布及主要理化特性的影响,以强筋小麦品种西农9718和中筋品种陕农138为材料,采用不同氮硫肥水平进行处理,系统分析了小麦A、B淀粉的粒度分布、淀粉组成、膨胀势及糊化特性对氮硫肥的响应。结果表明,强筋和中筋小麦品种的淀粉粒度分布基本一致。A淀粉粒体积分布占总淀粉的74.95%～75.43%,但淀粉粒数量远少于B淀粉粒。A淀粉的直链淀粉、峰值黏度、低谷黏度、崩解值、最终黏度以及回生值高于B淀粉,而B淀粉有更高的支链淀粉、膨胀势和糊化温度。不同氮硫肥处理改变了小麦淀粉的粒度分布,进而影响淀粉的组成和糊化特性。在施氮(230kg.hm-2)条件下,强筋品种西农9718和中筋品种陕农138的A、B淀粉分别在硫肥施用量为46和56kg.hm-2时有较低的直链淀粉含量、较高的膨胀势及较好的糊化特性。陕农138淀粉的粒度分布、组成及糊化特性对氮硫肥的响应比西农9718更敏感。适当的氮、硫肥配施有利于改善小麦的淀粉品质。     

施氮水平对小麦籽粒淀粉粒分布与加工品质的影响

为明确施氮对小麦淀粉粒分布与加工品质的影响,选用强筋小麦藁城8901和弱筋小麦豫麦50为材料,分析了不同施氮水平下小麦籽粒淀粉粒分布特征与部分加工品质指标。结果表明,适量施氮(240kg.hm-2)显著提高籽粒B型淀粉粒体积百分比,过量施氮(360kg.hm-2)时小麦籽粒B型淀粉粒体积百分比降低。施氮水平对两个小麦品种籽粒A、B型淀粉粒数目百分比无显著影响。在施氮0～240kg.hm-2范围内,增施氮肥可以提高籽粒直、支链淀粉积累量,而过量施氮不利于籽粒直、支链淀粉的积累。小麦湿面筋、沉淀值、面团形成时间和稳定时间等参数与A型淀粉粒体积百分比呈显著负相关,与B型淀粉粒体积百分比呈显著正相关。适量施氮能使强筋小麦加工品质变优;增施氮肥导致弱筋小麦加工品质变劣。     

种植密度对小麦籽粒淀粉含量和晶体特性的影响

为探究种植密度对小麦籽粒淀粉品质的调控效应,以2个小麦品种(轮选987和济麦22)为材料,分析了3个不同种植密度(150、300、450万株·hm-2)下小麦籽粒淀粉含量和晶体特性。结果表明,种植密度影响小麦籽粒淀粉的积累和组成。随种植密度的增大,直链淀粉含量呈先降后升的趋势,而支链淀粉和总淀粉含量表现为先升后降。淀粉晶体呈典型的A型特征,且不受种植密度影响。种植密度明显影响淀粉颗粒内部的结晶程度,表现为随种植密度的增大,相对结晶度先升后降。同时,种植密度改变了淀粉X-衍射图谱中各峰的精细位置和相对强度,说明种植密度对淀粉颗粒内部结晶区的晶胞结构或微晶排列也存在一定影响。淀粉的相对结晶度与直链淀粉含量呈负相关,与支链淀粉含量呈正相关。     

小麦籽粒淀粉合成动态及糊化特性的基因型差异

为了明确不同基因型小麦品种籽粒灌浆过程中的淀粉合成动态,为小麦的高产优质栽培提供参考信息,对6个不同基因型小麦籽粒形成过程中淀粉组分的变化及淀粉糊化特性进行了分析。结果表明,非糯性小麦的直链淀粉含量随着花后天数的增加呈上升的趋势,糯性小麦则呈先上升后下降的趋势,所有品种的支链淀粉含量均呈上升的趋势;不同基因型小麦直链、支链淀粉积累速率均呈单峰曲线图,不同品种直链淀粉最大积累速率出现的时间不同,而支链淀粉最大积累速率出现的时间均在花后21d;不同小麦品种的峰值粘度、低谷粘度、最终粘度均随着花后天数的增加而上升;不同品种淀粉糊化特性不同:糯性小麦之间在糊化时间、反弹值上无差异,而在峰值粘度、低谷粘度、最终粘度、稀懈值上的差异达显著水平;对于非糯性小麦,豫麦50和其他品种的多数糊化参数差异达显著水平;糯小麦和非糯小麦在糊化参数上的差异达1%显著水平。     

小麦淀粉与面条质量关系的研究进展

小麦淀粉品质对白盐面条的质量（尤其是煮后的感官特性）有重要影响。直链与支链淀粉的含量及比例是影响面条质量的重要因素,是造成不同小麦品种淀粉糊化和膨胀特性及面条质量差异的物质基础。较低直链淀粉含量的小麦粉具有较好的糊化和膨胀特性,制作的面条煮制时吸水率高,烹调损失低,具有较高的感官评分。优质白盐面条的直链淀粉含量应在22%左右。峰值黏度、稀懈值、峰值时间是影响面条质量的重要糊化参数,这3项参数高的小麦粉适合制作优质面条。高膨胀势或膨胀体积的小麦粉制作的面条中等偏软,光滑且富有弹性,可以作为面条用小麦的重要选择标准。一般认为,直链淀粉含量较低、峰值黏度和稀懈值高、峰值时间长、膨胀势或膨胀体积高的小麦粉适合制作优质白盐面条。其中,直链淀粉含量、峰值黏度和膨胀势是优质面条小麦评价的关键品质性状。     

两种灌水条件下4种氮源对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响

为明确不同水分条件下氮源类型对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响,以郑麦366(强筋)和百农207(中筋)两个小麦品种为试验材料,分别在全生育期不灌水和灌拔节期+抽穗期2水条件下,研究了4种氮源(硝酸钙、硝酸铵钙、尿素和氯化铵)对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响。结果表明,灌2水条件下,小麦籽粒总淀粉含量、淀粉糊化特性及小淀粉粒占比均高于不灌水处理。灌水和氮源类型对淀粉含量、糊化特性及淀粉粒度分布有交互作用。在不灌水条件下,施用尿素籽粒淀粉含量和支链淀粉含量较高。在灌2水条件下,百农207以硝酸钙处理的淀粉峰值粘度、小淀粉粒表面积和体积占比最高;而郑麦366淀粉峰值粘度和小淀粉粒数量则分别以施用硝酸钙和硝酸铵钙最高。郑麦366在两种水分条件下均以施用硝酸铵钙淀粉失水率最低。品种对水分和氮肥类型的响应存在差异,总体而言,灌2水条件下,施用硝酸钙有利于淀粉糊化特性的改善;不灌水条件下,施用尿素有利于淀粉含量和支/直比提高。     

Physicochemical properties and amylopectin fine structures of A- and B-type granules of waxy and normal soft wheat starch

This work fractionated waxy and normal wheat starches into highly purified A- and B-type granule fractions, which were representative of native granule populations within parent native wheat starches, to accurately assess starch characteristics and properties of the two granule types. Wheat starch A- and B-type granules possessed different morphologies, granule specific surface area measurements, compositions, relative crystallinities, amylopectin branch chain distributions, and physical properties (swelling, gelatinization, and pasting behaviors). Within a genotype, total and apparent amylose contents were greater for A-type granules, while lipid-complexed amylose and phospholipid contents were greater for B-type granules. B-type (relative to A-type) granules within a given genotype possessed a greater abundance of short amylopectin branch chains (DP_n < 13) and a lesser proportion of intermediate (DP_n 13–33) and long (DP_n > 33) branch chains, contributing to their lower relative crystallinities. Variation in amylose and phospholipid characteristics appeared to account for observed differences in swelling, gelatinization, and pasting properties between waxy and normal wheat starch fractions of a common granule type. However, starch granule swelling and gelatinization property differences between A- and B-type granules within a given genotype were most consistently explained by their differential amylopectin chain-length distributions.     

Effect of process conditions and amylose/amylopectin ratio on the pasting behavior of maize starch: A modeling approach

The effects of different process conditions on the pasting behavior of the 14%, w/w suspensions of high amylose, waxy and normal maize starches at mixing speeds of 50, 160 and 250 rpm with the heating rates of 2.5, 5 and 10 °C/min were investigated. In addition, the impact of the starch mixture with an amylose-amylopectin ratio of 0–70% at 160 rpm and a heating rate of 5 °C/min on the pasting parameters was studied. According to the results, when stirring speed decreased from 250 rpm to 50 rpm, the peak viscosity dramatically increased. Furthermore, both heating and stirring rates significantly affected the pasting properties (p < 0.05). The amylose content of maize starch had a negative correlation with peak viscosity, trough viscosity, breakdown viscosity, final viscosity, and setback viscosity. Besides, syneresis values decreased as amylose content decreased from 70% to 0%. According to the kinetic modelling of pasting curves, starch coefficients were found to be higher than 1 for all starches, indicating that the penetration of water into starch granules increased granule swelling rate. The findings of the present study confirmed that both process conditions and amylose/amylopectin ratio can be optimized without necessity of starch modification to obtain the products with the desired quality.     

灌浆期遮阴对小麦胚乳淀粉粒度分布及糊化特性的影响

为了解灌浆期遮阴对小麦胚乳淀粉粒度分布及淀粉糊化特性的影响,研究了灌浆期对扬麦13、宁麦13和烟农19进行30%遮阴后籽粒的淀粉粒度分布与糊化特性的变化。结果表明,小麦灌浆期遮阴显著降低了<10μm的B型淀粉粒体积和表面积占比,增加了>10μm的A型淀粉粒的体积和表面积占比,其中A型淀粉粒中主要增加了10~20μm淀粉粒的体积和表面积占比;遮阴处理对淀粉粒数目分布无显著影响。遮阴处理后,峰值粘度、低谷粘度、稀懈值、最终粘度、回升值等糊化参数指标均显著降低。小麦籽粒硬度、容重、出粉率等指标也因遮阴处理而显著降低。综上所述,遮阴处理改变了小麦籽粒淀粉粒粒度分布,降低了淀粉糊化参数和加工品质。     

氮钾配施对济南17淀粉理化特性的影响

为给优质小麦的高产保质栽培提供借鉴，研究了氮钾配施对高产优质面包强筋小麦品种济南17籽粒淀粉理化特性的影响。结果表明，氮肥对济南17面粉直、支链淀粉和总淀粉含量均有一定的影响，氮肥水平提高，直、支链淀粉合成增加，淀粉总含量增加，但对淀粉化学特性的影响较小。后期施氮量提高，蛋白合成增加，直链淀粉合成能力相对减弱，但淀粉中直／支链淀粉比例相对稳定，峰值粘度没有明显变化。增施钾肥，面粉中直链淀粉含量下降，而支链淀粉和总淀粉含量显著上升，因此直／支链淀粉含量比例显著下降，但以中钾条件下支链淀粉和总淀粉含量最高。随着钾肥水平的提高，峰值粘度显著升高，但对膨胀势影响不显著。总之，氮肥处理对济南17面条品质的影响不大，但在合理的范围内增施钾肥可以显著改善淀粉理化特性，提高面条品质。     

Variation in amylose concentration to enhance wheat flour extrudability

Composition and functionality of five waxy wheat (Triticum aestivum L.) genotypes were elaborately investigated and related to end-product attributes of extrudates. As such, the interaction between starch biopolymers and protein in extrusion processing could be studied. Furthermore, the effect of an increasing amylose-concentration was studied by the use of blends. Waxy genotypes absorbed more water, gave rise to stiffer doughs and had higher onset and peak gelatinization temperature. In contrast, a lower pasting temperature and final viscosity and higher peak viscosity and breakdown could be observed. The volume percentage of small starch granules showed to be negatively correlated with peak temperature and positively with final viscosity and holding strength as well as with extrudate hardness. This was also positively correlated with amylose concentration. Expansion index was highest at a slightly decreased amylose concentration of 16.6%. Markedly higher moisture content for all amylose-free extrudates was attributed to a combination of increased solubility of amylopectin and reduced water evaporation at die emergence. It was hypothesized that an interplay with protein content and composition was laying at the basis of the observed differences. Moreover, the altered pasting behavior of waxy wheat may enhance the extrudability of gluten containing wheat flour.Starch granule size distribution is related to extrudate texture. Amylose content affects expansion index, water absorption and texture of extrudates. Interaction between starch content and protein composition and quality was observed. Waxy genotypes are strongly varying in their protein composition and functionality. Maximum expansion was obtained for blends containing 25% waxy flour.     

不同淀粉脱支酶对菠萝蜜种子淀粉分子结构的影响及糊化特性研究

采用普鲁兰酶和异淀粉酶制备脱支菠萝蜜种子淀粉(debranched jackfruit seed starch,DS)及脱支菠萝蜜种子支链淀粉(debranchedjackfruitseedamylopectin,DAP),旨在研究所得DS和DAP之间的差异。结果表明,DS具有较宽的分子量分布,而DAP具有较窄的分子量分布。普鲁兰酶水解α-1,6糖苷键更完全,所以普鲁兰酶DS和DAP平均分子量更低。普鲁兰酶水解较短侧链更有效,异淀粉酶则可水解外分支链。异淀粉酶DAP具有高比例B2链、B3链和长平均链长,导致其具有低的峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度和回生值,但糊化温度高。因此,淀粉脱支酶的选择和直链/支链淀粉组成均能导致淀粉分子结构和糊化特性显著不同(p<0.05),可根据特定需要选择合适制备方法增强或抑制菠萝蜜种子淀粉固有性质或赋予其新的特定性质。