不同类型专用小麦籽粒淀粉及其组分积累动态

在田间条件下,研究不同类型专用小麦品种籽粒淀粉积累动态。结果表明:不同类型专用小麦籽粒中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量随籽粒灌浆充实而不断上升,且其含量增加速率呈“慢—快—慢”的趋势,直链淀粉含量增加速率在花后25~30 d时达最大值,总淀粉、支链淀粉含量增加速率高峰则出现在花后15~20 d;籽粒中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉积累量变化均呈“S”型曲线,直链淀粉积累速率在花后25~30 d时达峰值,支链淀粉、总淀粉积累速率在花后20~25 d时达峰值。直链淀粉/支链淀粉比例随籽粒灌浆历程的推移呈“V”型曲线变化。不同专用类型小麦籽粒中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量由高到低依次为弱筋小麦、中筋小麦、强筋小麦,积累量顺序则相反。     

不同淀粉含量玉米品种籽粒淀粉积累特性比较

本研究以两个高淀粉玉米品种和两个普通玉米品种为试验材料,研究了高淀粉玉米与普通玉米在籽粒灌浆过程中淀粉动态积累的差异。结果表明：灌浆过程中4个品种淀粉含量变化趋势均呈＂S＂型曲线变化;高淀粉玉米和普通玉米在灌浆初期籽粒直链淀粉含量并无显著差异,而在灌浆中后期才逐渐表现差异;与直链淀粉积累不同,两个高淀粉品种籽粒支链淀粉含量在灌浆初期就明显高于两个普通玉米品种,籽粒灌浆前期平均灌浆速率与最大灌浆速率高有利于籽粒支链淀粉的积累;籽粒总淀粉积累的差异主要是由于支链淀粉积累的不同造成的,直链淀粉积累差异不明显。     

糯小麦籽粒糖降解和淀粉积累特性研究

 【目的】比较糯小麦籽粒可溶性糖含量和淀粉含量与非糯小麦的差异，研究其花后籽粒中糖降解和淀粉积累特点，为糯小麦的育种和生产应用提供参考。【方法】2004～2005年度测定不同来源的17个糯小麦品系和4个非糯对照品种籽粒可溶性糖和淀粉含量，2005～2006年度选择其中3个糯小麦品系和2个非糯对照品种研究其花后籽粒中糖降解和淀粉积累动态。【结果】15个糯小麦品系籽粒可溶性糖含量显著高于所有对照品种，另2个糯小麦品系籽粒可溶性糖含量显著高于对照扬麦12和扬麦5号，而与扬麦158和扬麦9号差异不显著。4个对照品种之间淀粉含量差异不显著，扬麦9号最高，扬麦158最低；供试的17个糯小麦品系籽粒淀粉含量均低于对照扬麦9号，其中13个糯小麦品系低于扬麦158。籽粒中糖降解和淀粉积累动态研究表明花后10～17d糯小麦籽粒可溶性糖含量下降速率小，开花17d后3个糯小麦品系先后都经历一个淀粉含量增长的相对“停滞”阶段。【结论】糯小麦成熟期籽粒中可溶性糖含量高，淀粉含量低，可能与其灌浆前期籽粒中可溶性糖转化效率低，淀粉积累中后期经历一个相对“停滞”阶段有关，这主要是由于GBSS的缺失导致糯小麦不能合成直链淀粉改变了糯小麦糖转化和淀粉积累特性。在糯小麦育种中应加强对花后籽粒中可溶性糖转化效率和淀粉积累动态的研究，选择灌浆前期糖转化效率高，淀粉含量增长“停滞”阶段出现较迟的品种，以改良糯小麦籽粒饱满度。     

不同木薯品种生长发育和淀粉积累特性研究

对不同木薯品种的根数量、产量、淀粉含量、干物质率进行研究,结果表明:木薯在植后2个月内植株迅速增长,植后2个月不定根达到最大,植后3个月块根数量基本稳定,植后3～5个月产量增加迅速;在产量积累的同时,淀粉含量也在积累,其稳定期较产量延后2个月,干物质率与淀粉含量呈相同的增长趋势。木薯产量由前期生长状况决定,植后2个月内采取措施促进根系增长,3个月后控制植株增长,可发挥木薯的高产潜力。     

不同绿豆品种籽粒形成过程中淀粉积累特性

为探究绿豆籽粒灌浆过程中淀粉积累的特性,选用‘绿丰2号’、‘安绿7号’、‘冀0816毛-3’和‘安康绿豆’4个绿豆品种为材料,对开花后绿豆籽粒形成过程中淀粉代谢相关酶活性及直链淀粉、支链淀粉和总淀粉的积累变化进行测定,用Logistic方程拟合淀粉积累过程,并进行相关分析。结果表明,绿豆籽粒形成过程中,直链淀粉、支链淀粉及总淀粉积累量均不断增加。随着籽粒灌浆,4个绿豆品种的淀粉合成相关酶腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、颗粒结合淀粉酶(GBSS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)均呈先上升后下降趋势。籽粒淀粉积累符合Logistic方程。曲线拟合分析显示,大粒型绿豆‘安绿7号’和‘冀0816毛-3’最大淀粉积累速率均出现在花后8~11 d,小粒型绿豆‘绿丰2号’和‘安康绿豆’最大灌浆速率均出现在花后15~18 d。相关分析表明,绿豆籽粒中AGPase酶活性与淀粉积累速率呈极显著正相关。AGPase是绿豆淀粉合成的关键酶,绿豆淀粉的合成与积累主要由AGPase控制。     

小麦籽粒淀粉合成酶基因表达、相应酶活性及淀粉积累三者的关系

为研究小麦籽粒淀粉形成的机制,以秦麦11为试验材料,对小麦籽粒灌浆期淀粉合成酶基因表达、相应酶活性及淀粉积累变化进行了研究。结果表明,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因(AGPase)、束缚态淀粉合成酶基因(GBSSI)、可溶性淀粉合成酶基因(SSS)、淀粉分支酶基因(SBE)表达均呈单峰曲线变化,AGPase和SSS基因于花后12 d左右相对表达量最大,GBSSI和SBE基因于花后15 d左右相对表达量最大。4种淀粉合成酶活性变化趋势一致,花后25 d或30 d之前呈上升趋势,之后急剧下降。淀粉及其组分积累量随着灌浆的进行呈不断上升趋势。直、支链淀粉及总淀粉积累速率峰值在花后25 d或30 d。相关分析表明,AGPase、SSS、SBE基因在花后15 d相对表达量与相应酶活性间呈极显著正相关,而GBSS基因的相对表达量与GBSS活性间未检测到相关。暗示AGPase、SSS、SBE基因在籽粒淀粉合成过程中可能属于转录水平调控,而GBSSI基因可能属于转录后调控。4种淀粉合成酶活性与直、支链淀粉及总淀粉积累速率均呈极显著正相关,说明这几种酶对淀粉合成共同起作用。     

不同类型小麦品种籽粒蔗糖含量变化与淀粉积累特征的研究

以不同类型(强筋、中筋、弱筋、糯性)小麦品种为试材,研究小麦灌浆期籽粒可溶性总糖、蔗糖及灌浆期、成熟期淀粉积累动态.结果表明:不同类型麦品种间,可溶性总糖和蔗糖含量由大到小依次为糯小麦Wx11、弱筋小麦宁麦9号、中筋小麦淮麦18、强筋小麦中优9507,总淀粉及其组分积累量无论是灌浆期还是成熟期由大到小均依次为强筋小麦中...     

不同株型玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性的研究

【目的】研究不同株型玉米籽粒和穗位叶代谢底物、淀粉积累及相关酶活性的变化动态,同时探讨各种酶活性与淀粉含量的关系。【方法】以“先玉335”(紧凑型玉米品种)和“农大518”(平展型玉米品种)为试验材料,于授粉后10 d每隔5 d取植株的穗位叶及相应果穗中部籽粒,分别测定穗位叶蔗糖含量、磷酸蔗糖合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性,以及籽粒2种焦磷酸化酶(ADPGPPase、UDPGPPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性及直链和支链淀粉含量。【结果】2个玉米品种的穗位叶SS活性在整个灌浆期呈现单峰曲线变化趋势,授粉后35～40 d,“先玉335”的SS活性显著高于“农大518”;“先玉335”的SPS活性则在授粉后25~35 d显著高于“农大518”。在整个灌浆期,2个玉米品种籽粒ADPGPPase、UDPGPPase、SSS和GBSS活性的变化均呈单峰曲线,其中“先玉335”籽粒ADPGPPase和UDPGPPase活性峰值出现的时间均比“农大518”晚5 d左右;在整个灌浆期,2个玉米品种籽粒SSS活性和直链淀粉含量无显著差异;在授粉后35～40 d,“先玉335”籽粒ADPGPPase、UDPGPPase、GBSS活性和支链淀粉含量显著高于“农大518”。相关分析表明,玉米穗位叶SS活性与籽粒ADPGPPase、UDPGPPase活性呈显著正相关;穗位叶SPS活性与籽粒SSS活性、直链淀粉含量呈显著正相关;籽粒GBSS活性与SSS和UDPGPPase活性、直链淀粉含量及穗位叶SS、SPS活性均呈显著正相关。【结论】“先玉335”源的光合产物比“农大518”能够更有效地向库端运输和分配;籽粒淀粉含量是各种酶综合作用的结果。     

小麦淀粉合成关键酶活性及其与淀粉积累的关系

对小麦籽粒中淀粉及其组分积累动态、相关酶活性变化的研究结果表明：2个供试品种淀粉及其组分积累量随灌浆的进行均呈不断上升的趋势，积累速率变化均呈单峰曲线，直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率峰值均出现在花后21～28d。2个品种小麦花后籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)焦磷酸化酶(AGPP)、游离态淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性均呈单峰曲线变化，花后28d前呈上升趋势，28d达到峰值后开始下降。AGPP活性与SSS、GBSS活性呈极显著正相关。AGPP、SSS、GBSS活性与直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率均呈极显著正相关。淀粉分支酶活性变化呈三次曲线的关系，前期活性较高，支链淀粉合成能力强，后期逐渐下降。     

小麦淀粉组分的积累规律

1999～ 2 0 0 0年用 3个小麦品种 (“宁麦 9号”、“苏麦 6号”、“重庆面包麦”)研究了小麦籽粒淀粉组分含量及直支比的动态变化。结果表明 :① 3个品种在花后 17～ 2 7d直链淀粉积累均最快 ,而支链淀粉在灌浆中后期积累最快 ;直支比在籽粒灌浆过程中呈“S”形变化 ,即灌浆前期下降 ,中期上升 ,后期又下降。② 2年的直链和支链淀粉百分含量以及直支比均呈极显著的正相关关系。③直链和支链淀粉的百分含量在样次间差异达极显著水平 ;品种间直链淀粉百分含量及直支比差异不显著 ,但品种间支链淀粉百分含量差异极显著     

Effect of Drought Stress During Flowering Stage on Starch Accumulation and Starch Synthesis Enzymes in Sorghum Grains

Starch content is a key factor affecting sorghum grain quality. The research of sorghum grain starch accumulation and the related synthesis enzyme activities has great signiifcance for understanding the mechanisms of starch metabolisms. The differences between a high and a low starch content sorghum hybrids （Tieza 17 and Liaoza 11, respectively） in grain starch accumulation and the related synthesis enzyme activities were assessed following imposition of water stress during lfowering stage. The total starch, amylase and amylopectin accumulation all decreased at the mid-late stage of grain iflling under drought stress during lfowering stage. The maximum and mean accumulation rates also decreased. During grain iflling, soluble starch synthase （SSS）, granule-bound starch synthase （GBSS）, starch branching enzyme （SBE）, and starch debranching enzymes （DBE） activities were all affected, though differently. Drought stress reduced starch accumulation in a larger extent for Tieza 17 than Liaoza 11. Drought stress during lfowing stage reduced starch synthesis enzyme activities, thus reducing starch accumulation in grains, and the differences between starch components were also demonstrated under drought stress.     

不同灌水处理对强筋小麦济麦20耗水特性和籽粒淀粉组分积累的影响

 【目的】研究不同土壤质地下灌水处理对小麦耗水特性和籽粒淀粉组分积累及粒重与产量的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据。【方法】在2004－2005年和2006－2007年小麦生长季,以强筋小麦济麦20为材料进行田间试验,采用水分平衡法计算小麦生育期间耗水量,双波长法测定籽粒淀粉含量,以淀粉含量乘以粒重求得淀粉积累量。【结果】2004－2005生长季,在土壤质地为壤土的条件下,W1处理（底墒水、拔节水和开花水各灌60 mm,籽粒产量为8 701.23 kg•hm-2）的耗水量低于W2处理（底墒水、冬水、拔节水和开花水各灌60 mm,籽粒产量为9 159.30 kg•hm-2）,土壤水利用效率与W2处理无显著差异,降水占耗水量的百分率、灌水利用效率和水分利用效率高于W2处理;成熟期各处理粒重无显著差异。2006－2007生长季,在土壤质地为砂质壤土的条件下,W3’处理（底墒水、冬水、拔节水和开花水各灌60 mm）获得最高籽粒产量,耗水量和降水占耗水量的百分率与其他灌水处理无显著差异;土壤水和降水利用效率、水分利用效率均显著高于其它处理,灌水利用效率显著低于其他处理;成熟期粒重与W2’处理（底墒水、拔节水和开花水各灌60 mm）无显著差异,均高于其它处理。在W1处理冬前期和开花期0～140 cm土层和拔节期0～80 cm土层土壤相对含水量高于W0处理（生育期不浇水）的基础上,拔节期和开花期各灌水60 mm,增加了灌浆后期支链淀粉积累量,减少了直链淀粉积累量,提高了支链淀粉含量/直链淀粉含量比值（支/直比）;在W2处理拔节期和开花期80～140 cm土层土壤相对含水量高于W1处理的基础上,拔节期和开花期各灌水60 mm,对灌浆末期支链淀粉和直链淀粉积累量无显著调节效应。【结论】在保水能力较强的壤土上,W1处理灌浆末期籽粒直链淀粉积累量低于W0处理,支链淀粉积累量和支链淀粉含量/直链淀粉含量比值高于W0处理,并获得了较高的籽粒产量和水分利用效率,进一步增加灌水量对淀粉组分积累量无显著调节效应,水分利用效率降低。在保水能力较差的砂质壤土上,W3’处理获得最高籽粒产量和水分利用效率。可供壤土和砂质壤土条件下小麦生产中确定灌水方案参考。     

不同淀粉组分含量小麦品种灌浆过程中淀粉去分支酶的活性及类型

【目的】研究不同淀粉组分含量小麦品种灌浆过程中籽粒所含淀粉去分支酶的活性及类型,为研究其在小麦支链淀粉合成中的作用提供理论依据。【方法】利用非变性PAGE与HPLC技术,对糯麦1号、关东107、鲁麦21和济南16四个小麦品种灌浆过程中的淀粉去分支酶进行分析。【结果】在灌浆过程中,淀粉去分支酶的活性均呈单峰曲线变化,灌浆中期活性最大;淀粉去分支酶对底物支链淀粉均具有相似的酶解活性;对灌浆中期小麦淀粉去分支酶进行的纯化结果表明,小麦籽粒胚乳中也存在2种类型的淀粉去分支酶,一种是以极限糊精为特异性底物的极限糊精酶(Limit dextrinase),另一种是以支链淀粉为底物的异淀粉酶(Isoamylase)。【结论】虽然小麦淀粉组分含量不同,但所含的淀粉去分支酶却具有相似的活性变化,在体外对底物——支链淀粉也有相似的酶解活性。     

Effect of Gluten on Pasting Properties of Wheat Starch

The effect of gluten on pasting properties of wheat starch was studied to provide a scientific basis for the application of gluten in food production and quality improvement in wheat breeding. The pasting properties of blends were analyzed using PH 1391 wheat starch mixed with five different additions of three kinds of gluten （strong-, medium-, and weak-gluten） and the structures of network were observed with microscope. The significant downtrends of peak viscosity, trough viscosity, final viscosity, area of viscosity, setback, and peak time were observed with the increase in the addition of gluten. In general, the average value of them decreased respectively by 3.6, 4.8, 3.4, 3.8, 4.0, and 1.18% of those corresponding indexes of pure starch for every 2% increase in gluten. The decreasing rate of the indexes mentioned above exceeded more than 2% except peak time, but there were no significant influence of gluten addition on breakdown, pasting temperature and pasting time. The inter layer composed of gluten was not observed when the addition of gluten was 10%, as the compound formed of gluten inlaid in the paste of starch, but obvious inter layer was detected when the addition of gluten was 18%. There was significant or remarkable difference among the effects of three different kinds of gluten on the peak viscosity, trough viscosity, area of viscosity, setback, and peak time, but it had no significant difference among the effects of different glutens on pasting temperature and pasting time. The descending order of the effect of different glutens on peak viscosity, trough viscosity, and area of viscosity was strong-, medium-, and weak-gluten, but the order of them for setback was opposite. Both addition and types of gluten significantly affected peak viscosity, trough viscosity, area of viscosity, setback, and peak time, but there were no significant effects of it on peak time and peak temperature.     

添加面筋蛋白对小麦淀粉糊化特性的影响

 【目的】研究添加面筋蛋白对淀粉糊化特性影响的规律,为活性面筋蛋白在食品加工中的应用及小麦品质改良提供依据。【方法】以PH1391普通小麦淀粉为试验材料,添加3种类型的面筋蛋白（强筋、中筋和弱筋）,5个添加量处理,分析其糊化特性并对形成的网络结构进行显微镜观察。【结果】随着面筋蛋白添加量的增加,峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间都呈现明显下降趋势。每增加2%的面筋蛋白,以上糊化特性指标平均值分别下降了纯淀粉相应指标的3.6%、4.8%、3.4%、3.8%、4.0%和1.18%,除峰值时间外,下降率都超过了纯淀粉的2%;面筋蛋白添加量对稀懈值、糊化温度和糊化起始时间没有显著影响。面筋蛋白添加量10%时,面筋蛋白之间形成的复合物镶嵌在淀粉糊浆之中,没有明显的面筋蛋白隔层存在,面筋蛋白添加量增加到18%,在糊化体系中观察到较大的面筋蛋白隔层。3种面筋蛋白对峰值黏度、低谷黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间影响差异极显著,对稀懈值的影响差异显著,而对糊化温度和糊化起始时间影响没有显著差异。3种面筋蛋白对峰值黏度、低谷黏度和黏度面积的影响按降低大小的顺序都为强筋＞中筋＞弱筋,而对反弹值的影响则表现出相反的顺序。【结论】面筋蛋白添加量和面筋蛋白类型会显著影响峰值黏度、低谷黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间,而对糊化温度和糊化起始时间的影响差异不显著。