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。     

土壤质地对不同面筋含量冬小麦品种籽粒淀粉合成关键酶活性的影响

 在池栽条件下，研究了粘土、壤土、沙土对3个不同面筋含量冬小麦品种籽粒灌浆过程中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPP）、可溶性淀粉合成酶（SSS）和淀粉分支酶（SBE）活性的影响。结果表明，高面筋含量的藁麦8901在沙土上种植3个酶活性都较高，AGPP活性变化呈双峰曲线，在花后10 d和20 d分别有两个峰值，且第二个峰值显著高于第一个峰值；SSS和SBE变化趋势均呈单峰曲线，花后20 d达到峰值，表明沙土可能有助于藁麦8901籽粒淀粉的合成。豫麦49 AGPP和SSS活性表现为沙土＞壤土＞粘土；而SBE活性粘土和壤土较高，沙土较低，表明3种土壤质地对该品种籽粒淀粉合成可能都是有利的。低面筋含量的洛麦1号在粘土上种植3个酶活性都较高，其变化均呈单峰曲线，峰值出现在花后20 d，表明粘土可能有助于洛麦1号籽粒淀粉的合成。     

烤烟大田生长期烟叶中淀粉合成的酶活性变化

对K326、红花大金元(HD)2个烤烟品种在云南常规施肥情况下烟叶中ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶、Q酶活性的变化及可溶性总糖、还原糖和淀粉含量的变化进行了研究。结果表明：K326,HD的ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶活性在移栽后第40d开始升高,都在生理成熟期第90d达到高峰,以后迅速下降。2个品种的Q酶活性高峰在移栽后80d出现,但2个品种的Q酶活性变化规律不一致。K326的Q酶活性移栽后第60d开始先下降,65d以后迅速上升,移栽后80d达到高峰后又下降IHD的Q酶活性移栽后第柏d开始一直上升,移栽后第80d达到高峰后缓慢下降。2个品种可溶性总糖、还原糖含量都在移栽后第40d迅速升高,持续稳定20d以后下降,移栽后90d又迅速上升。2个品种淀粉含量都在移栽后60d上升,在生理成熟期达到最高(HD在移栽后90d,K326在移栽后110d)。     

不同株型玉米籽粒胚乳细胞与淀粉合成关键酶活性分析

【目的】研究不同类型玉米品种籽粒胚乳细胞增殖与籽粒充实期淀粉合成关键酶活性的关系。【方法】以紧凑型玉米品种(先玉335和郑单958)和平展型玉米品种(长城799和农大364)为试验材料,于授粉后不同时间取果穗中部籽粒,测定胚乳细胞数、单粒质量、淀粉含量、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPG)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDPG)活性、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性,研究不同玉米品种籽粒胚乳细胞增殖动态和籽粒淀粉合成关键酶活性的关系。【结果】在灌浆中后期,先玉335籽粒淀粉合成关键酶(ADPG、UDPG、SSS和GBSS)活性均高于其他3个玉米品种;先玉335和郑单958籽粒胚乳细胞数、淀粉含量、单粒质量均显著高于长城799和农大364。玉米籽粒胚乳细胞数与单粒质量、淀粉含量和4种淀粉合成关键酶均呈正相关。【结论】库容量和库活性是制约玉米籽粒淀粉积累的主要因素。保证籽粒充实期间较高的胚乳细胞增殖速率及淀粉合成关键酶活性是实现玉米高产的关键。     

不同穗型冬小麦品种灌浆期籽粒中与淀粉合成有关的酶活性变化

 在池栽条件下 ,对豫麦 6 6和豫麦 4 9的籽粒灌浆过程中几个与淀粉合成有关的酶活性变化研究表明 ,开花后 2 5d内 ,大穗型品种豫麦 6 6籽粒中淀粉积累速度比多穗型品种豫麦 4 9慢 ,但开花 2 5d之后情况则相反。豫麦 6 6籽粒中淀粉积累速率的变化呈单峰曲线 ,峰值出现在花后 2 0～ 2 5d ,而豫麦 4 9则呈双峰曲线 ,花后 15～ 2 0d和 2 5～ 30d分别达到峰值 ,且第 1个峰值显著高于第 2个。灌浆期豫麦 6 6和豫麦 4 9籽粒中蔗糖含量与SS(蔗糖合成酶 )活性变化均呈单峰曲线 ,峰值分别出现在花后 2 0和 15d ,整个灌浆期内豫麦 6 6籽粒中蔗糖含量与SS活性均高于豫麦 4 9;豫麦 6 6籽粒中AGPP(腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶 )和SBE(淀粉分支酶 )活性变化均呈单峰曲线 ,峰值出现在花后 2 0d ,而SSS(可溶性淀粉合成酶 )活性变化则呈双峰曲线 ,峰值分别出现在花后 10和 2 0d ,且第 2个峰值显著高于第 1个     

烤烟大田生长期烟叶中淀粉合成的酶活性变化

对K 326、红花大金元(HD)2个烤烟品种在云南常规施肥情况下烟叶中ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶、Q酶活性的变化及可溶性总糖、还原糖和淀粉含量的变化进行了研究.结果表明:K 326,HD的ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶活性在移栽后第40d开始升高,都在生理成熟期第90d达到高峰,以后迅速下降.2个品种的Q酶活性高峰在移栽后80 d出现,但2个品种的Q酶活性变化规律不一致.K 326的Q酶活性移栽后第60d开始先下降,65d以后迅速上升,移栽后80 d达到高峰后又下降;HD的Q酶活性移栽后第40d开始一直上升,移栽后第80 d达到高峰后缓慢下降.2个品种可溶性总糖、还原糖含量都在移栽后第40 d迅速升高,持续稳定20 d以后下降,移栽后90d又迅速上升.2个品种淀粉含量都在移栽后60 d上升,在生理成熟期达到最高(HD在移栽后90d,K 326在移栽后110 d).     

水稻灌浆期籽粒中淀粉合成关键酶的活性变化及其与灌浆速率和蒸煮品质的关系

 以10个水稻品种(系)为材料,研究了灌浆期籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPase)、淀粉合成酶(SSase)和淀粉分支酶(Q-酶)活性变化及其与灌浆速率、胶稠度(GC)、碱化值(ASV)和直链淀粉含量(AC)的关系。结果表明,籽粒中ADPGPase、SSase和Q-酶活性变化呈单峰曲线,前两个酶活性峰值出现的时间在最大灌浆速率的时间(Tmax)之前,Q-酶活性峰值的时间与Tmax趋于同步。上述各酶在灌浆前期的活性、灌浆期的最大活性和平均活性与平均灌浆速率、最大灌浆速率和籽粒中淀粉的含量(mg·粒     

木薯淀粉合成关键酶AGPase小亚基基因全长克隆

[目的]克隆木薯腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）小亚基基因cDNA全长序列,为木薯高淀粉品种的分子育种提供依据.[方法]根据木薯AGPase小亚基基因已知片段设计特异性引物,以木薯根、茎、叶为材料,利用PCR及RACE克隆木薯AGPase小亚基基因cDNA全长序列.运用生物信息学方法对其核苷酸序列和推导氨基酸的理化性质、蛋白质三级结构进行系统分析.[结果]克隆获得木薯淀粉合成关键酶AGPase小亚基cDNA全长1566 bp,其中包括1566 bp的完整ORF,编码一个含521个氨基酸的多肽.其理论蛋白质分子量57.01 kDa,等电点6.1,呈酸性.多重序列比较分析结果显示,木薯淀粉合成关键酶AGPase小亚基核苷酸序列与蓖麻、麻风树和杨树相应序列的相似性分别为87％、87％和86％.结合系统进化树分析结果推测,木薯淀粉合成关键酶AGPase小亚基在不同物种及进化过程中具有高度的保守性.蛋白三级结构分析结果表明,木薯AGPase小亚基蛋白具有15个α-螺旋、24个β-折叠和多个转角.[结论]木薯AGPase小亚基基因cDNA全长序列与蓖麻、麻风树和杨树等具有较高的同源性.     

莲藕膨大过程中淀粉合成相关酶的活性变化及其与淀粉积累的关系

 【目的】研究莲藕根状茎膨大过程中淀粉合成相关酶的活性，探讨其与莲藕淀粉积累的关系。【方法】以4个莲藕主栽品种为试材，采用比色法，分析了根状茎膨大过程中葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖、淀粉含量及腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPase）、淀粉合成酶（SSase）和淀粉分支酶（Q-酶）活性的变化。【结果】果糖、葡萄糖和可溶性总糖、蔗糖的含量高峰分别出现在莲藕根茎的膨大前期、中期、后期。总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量在膨大中期前上升缓慢，到后期含量急增，总淀粉含量可达鲜重的11.1%～12.7%，其中支链淀粉始终约占总淀粉的70%。ADPGPase和SSase 在各相同膨大时期品种间差异明显，而Q-酶差异较小；3种酶表达上存在明显的时段特征，SSase表达最早，膨大前期即达峰值，ADPGPase和Q-酶活性的表达则相对较迟，均在中期达最大值；ADPGPase和SSase的活性峰值与后期总淀粉含量呈极显著和显著正相关，相关系数分别为0.9830（P＜0.01;n=12）和0.8458（P＜0.05;n=12）；Q-酶活性峰值与后期支链淀粉含量呈显著正相关，相关系数为0.7690（P＜0.05;n=12）。【结论】ADPG焦磷酸化酶和淀粉合成酶活性对成熟期莲藕根茎的总淀粉含量起关键调控作用；淀粉分支酶则调控根茎支链淀粉的含量。     

不同类型小麦籽粒灌浆期碳水化合物代谢及相关酶活性研究

以强筋型小麦郑麦9023、中筋型小麦温麦4号和弱筋型小麦豫麦50为试验材料,在大田条件下研究了不同类型小麦籽粒灌浆期碳水化合物、淀粉及其组分含量以及相关酶活性的动态变化。结果表明,不同类型小麦籽粒灌浆期的蔗糖含量均随灌浆进行呈降低趋势,葡萄糖含量在灌浆前期亦呈逐渐降低趋势。郑麦9023以花后6 d籽粒果糖含量最高,而后逐渐降低;豫麦50和温麦4号籽粒的果糖含量亦在花后6 d达到峰值,之后迅速降低,至花后24 d时略有升高,而后又迅速降低。郑麦9023籽粒可溶性总糖含量的变化呈双峰曲线,峰值分别出现在花后6和18 d,且第1个峰值显著高于第2个;而豫麦50和温麦4号均呈单峰曲线,峰值均出现在花后12 d。随着灌浆的进行,不同类型小麦籽粒总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量均呈增加趋势,且豫麦50明显高于郑麦9023和温麦4号。不同类型小麦籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPP)和可溶性淀粉合成酶(SSS)活性的变化均呈单峰曲线,3类小麦AGPP活性的峰值均出现在花后18 d,UGPP和SSS活性的峰值,温麦4号分别出现在花后12和18 d,豫麦50和郑麦9023则分别出现在花后18和12 d。     

淀粉含量不同木薯品种内源IAA与淀粉合成关键酶活性

以低淀粉木薯品种华南124及高淀粉品种辐选01为材料,研究木薯各生育时期叶片、茎秆和块根的内源IAA含量,块根淀粉合成关键酶ADPGpase、SSS和SBE活性,以及块根淀粉含量的变化。结果表明:1)木薯茎叶内源IAA含量与块根ADPGpase、SSS和SBE活性呈负相关,木薯生育后期高淀粉品种茎叶内源IAA含量逐渐下降,低淀粉品种则逐渐上升;2)块根内源IAA含量与块根ADPGpase、SSS和SBE活性呈显著正相关,生育后期高淀粉品种块根内源IAA含量显著大于低淀粉品种;3)块根ADPGpase、SSS和SBE活性与块根淀粉含量呈极显著正相关,生育后期高淀粉品种块根ADPGpase、SSS和SBE活性均显著高于低淀粉品种。可见,提高块根内源IAA含量有利于增加木薯块根淀粉合成关键酶活性,从而有效促进木薯块根淀粉的积累。     

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与淀粉主要理化特性研究进展

综述了小麦子粒淀粉合成、关键酶的作用以及淀粉的主要理化特性,简要分析了小麦淀粉特性与品质的关系,并对该研究方向的发展作了进一步展望.     

增温对不同土壤上冬小麦保护酶活性的影响

为探究全球气候变暖背景下冬小麦生长发育情况,通过全生育期增温,研究温度升高对冬小麦叶片保护酶活性和产量的影响。2021年11月,在南京信息工程大学农业气象试验站进行框栽试验,以常温为对照（CK）,以开放式增温装置模拟大气增温1.5℃（eT）条件,以在南移的黑龙江黑土、北移的海南砖红壤和江苏南京黄棕壤上生长的冬小麦为研究材料,以成熟期小麦株高、单穗粒数、千粒质量等指标体现生长量的变化,以拔节期和开花期冬小麦叶片的叶绿素（SPAD）和丙二醛（MDA）含量,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性等指标表征保护酶系统的变化。结果表明：全生育期增温使生长在黄棕壤、黑土和砖红壤上的小麦叶绿素含量分别显著减少了9.51%、19.03%和4.60%,使开花期MDA含量分别显著增加了10.59%、14.83%和13.72%,说明增温通过影响光合作用和膜脂过氧化衰减了叶片功能使开花期叶片SOD、POD和CAT活性显著升高,这表明冬小麦叶片在增温条件下仍保持了较高的抗氧化能力。相关性分析表明,开花期MDA含量、POD活性与产量指标呈显著负相关（P<0.05）。此外,全生育期增温显著降低了生长在黄棕壤和黑土上冬小麦的株高、单穗粒数和千粒质量,最终导致产量分别减少33.86%和16.53%,然而黑土上生长的冬小麦各参数对增温的响应程度低于黄棕壤。增温导致砖红壤上生长的冬小麦千粒质量有所降低,但是最终产量未达到5%的显著差异。综合而言,增温能通过降低光合作用、提升膜脂过氧化水平导致冬小麦生长减缓,且这种减缓作用在黑龙江黑土冬小麦上的效应较弱,但对黄棕壤上的冬小麦影响较大。     

不同类型小麦品种品质性状的生态变异

在江苏省6个小麦生态区，选用大面积推广的7个不同品质类型的专用小麦品种，研究了小麦籽粒品质性状的生态变异特点。结果表明：除籽粒淀粉含量不受环境主效应的影响外，其余各品质性状均受基因型和环境主效应以及二者互作效应的显著影响；籽粒蛋白质含量和面粉降落值受基因型和环境主效应的影响相近，而其余品质指标的基因型主效应明显大于环境效应。表明在江苏省优质小麦生产中，品质的遗传改良和深入的品质生态区划非常重要。不同品种在各生态点品质性状的表现趋势不同，可能导致品质区划结果不同，在品质生态区划研究中需引起重视。     

小麦籽粒硬度及淀粉糊化特性研究

通过对422个小麦品种（系）2 a籽粒硬度与淀粉糊化特性检测,研究了不同籽粒硬度类型对淀粉糊化特性的影响。结果表明：参试品种硬质麦107个,软质麦114个,混合麦201个;稀懈值与低谷黏度品种间变异较大,峰值时间变异系数最小。除稀懈值外,硬质小麦其余各项参数变异系数均小于软质小麦;软质小麦峰值黏度、低谷黏度、稀懈值及糊化温度等参数的平均值均高于硬质小麦,最终黏度、回升值、峰值时间略低于硬质小麦。RVA参数间的相关性分析结果表明,峰值时间与稀懈值呈极显著负相关,糊化温度与硬度指数、最终黏度、回升值也呈极显著负相关,硬度指数与稀懈值及糊化温度呈极显著负相关。在所有参试品种（系）中选择峰值黏度>3 000 CP、稀懈值>1 000 CP,且回升值高于稀懈值的38个品种,适用于制作品质较好的面条。     

冬小麦品种的磷营养效率鉴定

为获得磷高效育种及相关理论研究所需的材料 ,在大田条件下对 2 16份冬小麦种质的磷营养效率进行鉴定。磷营养效率用磷效率 (低磷产量 )和对低磷的敏感度 [(高磷产量 -低磷产量 )× 10 0 /高磷产量 ]来描述。 2 0 0 0—2 0 0 1年将 2 16个冬小麦品种分别种在低磷 (Olsen P为 2 .4mg·kg-1,不施磷 )和高磷 (Olsen P为 17.4mg·kg-1,施纯磷 6 0kg·hm-2 )土壤上 ,根据各品种的磷效率选出 37个典型品种 ,但对低磷敏感度的品种间差异没有表现出来。2 0 0 1— 2 0 0 2年在低磷 (Olsen P为 6 .6mg·kg-1,不施磷 )和高磷 (Olsen P为 17.4mg·kg-1,施纯磷 6 0kg·hm-2 )土壤上对上述 37个品种进行磷营养效率再鉴定 ,根据磷效率和对低磷的敏感度划分为高效不敏感、高效敏感、低效不敏感、低效敏感 4种磷营养效率类型。磷效率年度间稳定性的研究表明磷效率表现稳定的品种仅占 37.8% ,因此为增加鉴定的准确性应该进行多年的连续鉴定并利用次级性状作为辅助筛选指标。     

冬小麦不同钼效率品种钼吸收差异及其与根系形态特征的关系

采用水培试验研究冬小麦钼高效品种97003和钼低效品种97014对钼的吸收累积能力差异及其与根系形态特征的关系,结果表明:冬小麦钼高效品种97003在缺钼条件下钼累积量高于钼低效品种97014.冬小麦钼高效品种97003向叶片中转移钼的能力高于钼低效品种97014,在施钼和不施钼时,97003叶片中钼的累积量分别占整株累积量的86.2％和96.3％,高于97014的78.9％和87.2％.同时,2个冬小麦品种在根系形态上还存在基因型差异.缺钼条件下,冬小麦钼高效品种97003具有较好的根系形态特征,根长、根表面积、根体积、平均直径分别是97014的1.16、1.41、1.21、1.73倍,在根表面积、根体积、平均直径上差异达显著水平.缺钼时,97003的总根长、根系总表面积、根系总体积、平均直径分别为施钼时的1.13、1.28、1.12、1.44倍,且除总根长外,各参数均达显著水平.无论是否施钼,97014的各参数差异不显著.