人工老化对大麦种子发芽特性及淀粉分解的影响

为探究大麦(Hordeum vulgare L.)老化种子在萌发过程中淀粉代谢的劣变机制,采用高温高湿(40℃、80%相对湿度)的人工老化处理方法,模拟大麦种子自然老化过程,研究老化处理对大麦(甘啤4号、垦啤7号、P12-8和9810)种子发芽特性及其萌发早期(0~72h)籽粒淀粉含量和淀粉酶活性的影响。结果表明:(1)随着老化时间的延长,4个大麦品种的发芽特性指标均呈现逐渐降低的趋势。(2)随着萌发时间的延长,4个大麦品种籽粒内支链淀粉和直链淀粉的含量均逐渐降低,α-淀粉酶和β-淀粉酶活性逐渐升高。相同萌发时间段随着老化程度的加深,籽粒内支链淀粉和直链淀粉的含量均呈现波动式增加;α-淀粉酶和β-淀粉酶活性均呈现降低的趋势;与对照相比,不同老化处理大麦籽粒的淀粉酶活性差异显著。(3)未萌发籽粒中检测不到α-淀粉酶活性,却检测到活性很小的β-淀粉酶。(4)萌发48~72h时,各大麦品种不同活力水平的籽粒内,淀粉含量和种子发芽特性指标均呈极显著负相关,淀粉酶活性和种子发芽特性指标均呈极显著正相关。     

青稞籽粒灌浆期淀粉质量分数的动态变化

为了研究青稞籽粒灌浆期直链淀粉与支链淀粉质量分数的动态变化。采用双波长分光光度法对3个青稞品种‘甘垦5号’、‘北青6号’和‘昆仑12号’的淀粉质量分数进行测定,并借助logistic对测定结果进行拟合,以求得总淀粉、直链淀粉和支链淀粉的合成速率。结果表明,3个品种在籽粒灌浆期支链淀粉、总淀粉的质量分数是随生育期的延长而逐渐增加,‘北青6号’和‘昆仑12号’的直链淀粉也是随生育期的延长而逐渐增加的。其中‘北青6号’和‘昆仑12号’的支链淀粉/直链淀粉的比例呈现下降趋势,到花后15d之后,这一比例已接近相同。总淀粉、直链淀粉和支链淀粉的合成速率均呈单峰曲线变化,即先增加后降低。并且均在花后21d左右达到最大积累速率,直链淀粉与支链淀粉的最终积累量主要取决于最大积累速率和平均积累速率的大小。研究初步揭示了青稞籽粒灌浆期直链淀粉、支链淀粉和总淀粉质量分数的积累规律。     

青稞籽粒灌浆期淀粉代谢酶活性与淀粉积累特征的关系研究

为探究青稞籽粒灌浆期淀粉合成酶活性与淀粉组分的积累之间的关系,选用3个青稞品种甘垦5号、北青6号和昆仑12号为材料,对灌浆期籽粒淀粉代谢相关酶活性的变化及淀粉积累特征进行了研究,并分析了两者之间的关系。结果表明,籽粒干重积累曲线拟合为logistic方程,支链淀粉和直链淀粉最大灌浆速率均出现在花后20~23d,之后下降。随着灌浆的进程,3个青稞品种的淀粉合成酶AGPP、GBSS、SSS和SBE均呈现先上升后下降的趋势,而淀粉降解酶α-淀粉酶和β-淀粉酶呈现先下降后上升的趋势。相关分析表明,直链淀粉积累速率呈先上升后下降的趋势,与AGPP和GBSS的活性变化呈显著正相关;支链淀粉积累速率同样呈现先上升后下降的趋势,与AGPP、SSS和SBE的活性变化呈显著或极显著正相关;直链淀粉和支链淀粉积累速率与3个青稞品种的α-淀粉酶呈负相关,与3个青稞品种的β-淀粉酶呈显著或极显著负相关。     

人工老化处理对啤酒大麦籽粒淀粉酶和麦芽品质的影响

为探究老化对啤酒大麦籽粒淀粉酶和麦芽品质的影响,采用高温高湿的人工老化方法处理大麦籽粒,以未经老化处理的大麦籽粒为对照,研究经老化处理后啤酒大麦籽粒萌发早期阶段中淀粉酶活性及主要麦芽品质性状的变化。结果表明,老化使α-淀粉酶、β-淀粉酶和极限糊精酶活性均呈降低的趋势,其中老化15 d后的淀粉酶活性与对照相比差异显著。随着老化时间的延长,各品种麦芽的无水浸出物、α-氨基氮、库尔巴哈值和糖化力均呈降低的趋势,粘度均呈增加的趋势。α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性、极限糊精酶活性均与α-氨基氮、无水浸出物、库尔巴哈值和糖化力呈显著正相关,但与粘度呈显著负相关。综上,人工老化会引起啤酒大麦籽粒萌发早期淀粉酶活性降低,麦芽品质变劣。本研究结果为啤酒生产过程中优质原料的选择提供了理论参考。     

人工老化处理对大麦种子萌发早期胚乳内源激素的影响

采用高温高湿人工老化处理的方法,研究老化对大麦种子萌发早期胚乳内源激素的影响。结果表明：人工老化处理使4个大麦种子胚乳中赤霉素（GA₃）、吲哚乙酸（IAA）、玉米素核苷（ZR）、脱落酸（ABA）、油菜素内酯（BR）和茉莉酸甲酯（MeJA）含量发生明显的变化。在种子吸水阶段,经老化处理的种子胚乳内GA₃、ZR和BR含量均低于未老化处理,而IAA和MeJA含量高于未老化处理;随着种子萌发,经老化处理的GA₃、ZR和BR含量逐渐高于未老化处理,而IAA和MeJA含量低于未老化处理;经老化处理的ABA含量在萌发过程中始终高于未老化处理。