水稻低淀粉粘滞突变体的理化特性和淀粉结构

以水稻低淀粉粘滞突变体RSV-1及其野生型品种II-32B为材料,研究了低淀粉粘滞突变的理化特性和淀粉结构。结果表明,低淀粉粘滞突变体的最高粘度、热浆粘度和冷胶粘度明显小于野生型,但表观直链淀粉含量、胶稠度、碱消值均大于野生型,达最高粘度时间接近,糊化过程中所需能量较低,糊化过程较长;淀粉晶体表现为C型结构,淀粉颗粒与野生型的正六面体颗粒完全不同,呈大小不等的无规则形,淀粉晶体及颗粒结构的改变可能是导致淀粉粘滞性下降及其他理化指标改变的重要原因。     

稻米淀粉的理化特性及其应用现状和进展

本文概述了稻米淀粉的基本理化性质,分析了国内外稻米淀粉的市场现状,重点介绍了稻米淀粉的产品研发进展,旨在为稻米淀粉的综合利用提供参考。     

辐照改良水稻淀粉特性的研究

以相似AAC的不同类型水稻 (籼稻、粳稻和杂交稻 )和不同AAC早籼稻品种为材料 ,研究了辐照对淀粉粘滞性、理化品质和淀粉颗粒的影响。研究表明 ,最高粘度 (PKV)、热浆粘度 (HPV)、冷胶粘度 (CPV)、消减值 (SBV)和回复值 (CSV)等 5个RVA谱特征参数随剂量增加均显著下降。辐照明显降低了低AAC品种、糯稻和中等AAC品种的AAC ,但对高AAC品种的AAC影响不显著。辐照对碱消值 (ASV)无影响 ,但最高粘度时间 (PKT)随剂量增加而下降。胶稠度尤其是高AAC的胶稠度 (GC)随剂量增加明显提高。胚乳内淀粉颗粒经辐照处理也有所变形。结果表明 ,辐照可提高稻米食用和蒸煮品质。     

结实期温度对稻米理化特性及淀粉谱特性的影响

利用玻璃室内的高温和室外的常温，研究了结实期温度对稻米理化特性和淀粉谱特性的.影响结果表明，随着结实期温度的升高，稻米的糊化温度和蛋白质含量提高，胶稠度变化，而直链淀粉含量下降；相关分析表明，结实期日平均气温与胶稠度和蛋白质含量呈正相关，而与碱消值和直链淀粉含量呈负相关，糊化开始温度随结实期温度的升高而提高，但最高粘度、最低粘度及下降粘度值的变化因品种生态类型不同而异，即在高温条件下结实的稻米与在常温条件下结裨稻米相比，其最高粘度，最低粘度以及下降粘度值，早熟品种前者比后者大，而晚熟品种前者比后者小。     

胚乳突变体在水稻淀粉合成调控研究中的作用

淀粉作为稻米最主要的储藏物质,其含量、结构及其特性影响水稻的产量和品质。随着分子生物学的不断发展,通过筛选胚乳突变体,克隆了大量调控水稻淀粉合成相关的基因,使淀粉生物合成的机理也逐渐清晰。本文综述了水稻淀粉结构、淀粉生物合成,以及淀粉突变体,包括糯性、高直链淀粉、垩白、粉质、暗色、糖质、皱缩等突变体的突变基因克隆及功能研究最新进展,以期为进一步阐明水稻淀粉生物合成的途径,以及优质水稻新品种的培育提供参考。     

超高压处理对太白葛根淀粉理化特性的影响

采用超高压技术对太白葛根淀粉进行处理,研究超高压处理对太白葛根淀粉理化特性的影响。试验结果表明,超高压处理对太白葛根淀粉的颗粒大小和形态没有明显影响。超高压处理可使太白葛根淀粉糊的透明度明显增大,淀粉糊的冻融稳定性降低,提高太白葛根淀粉糊黏度对pH值的稳定性,但对其糊化黏度特性的影响不明显。300 MPa高压处理可改善太白葛根淀粉的理化特性。     

播期对夏播糯玉米淀粉理化特性的影响

为明确夏播糯玉米的适宜播期,以苏玉糯5号和渝糯7号为材料,分析了播期对夏播糯玉米籽粒淀粉理化特性的影响。结果表明,2014年度2个糯玉米品种的淀粉平均粒径在早播和迟播处理下均显著降低,2013年度苏玉糯5号在早播处理下较高,渝糯7号受播期影响较小。播期对糯玉米淀粉的晶体衍射类型无影响,但使尖峰强度发生了变化。淀粉碘结合力随播期推迟逐渐降低,糊化范围在早播和迟播处理下均显著降低。淀粉最大吸收波长、糊化温度、胶凝温度(起始温度、峰值温度和终值温度)受播期影响较小。淀粉膨胀势、黏度特征值、热焓值和回生值在不同播期处理下均发生了变化。相关分析结果表明,生育期较高的积温增加了支链淀粉中长链比例,使谷值黏度升高;降雨量过多易导致淀粉膨胀势下降,热焓值降低;较长的日照时数增加了支链淀粉中长链比例,使淀粉膨胀势、谷值黏度和热焓值升高。因此,在夏播糯玉米生产中,应根据气候条件和生产目标确定适宜播期,提高黏度应提早播种,降低回生应推迟播种。本研究结果为夏播糯玉米淀粉品质调优提供了理论依据。     

水稻无侧根突变体RM109子粒及幼苗生物学特性

以水稻无侧根突变体RMI09为材料,对其无侧根特性的其它伴随性状进行了研究,旨在揭示遗传突变引起的生理生化变化及其生物学特性.结果表明:突变体的子粒宽、厚、百粒重、百粒谷物量均小于野生型,子粒和发芽第5天的百粒淀粉含量分别是野生型的135％和157％,萌发第4天的幼苗根系琥珀酸脱氢酶(SDH)比活性是野生型的8％;突变体经1μmol·L-1的AgNO3处理后对ACC、H2O2、2,4-D及TIBA都表现出耐性,但对照组突变体(无Ag+处理)对1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)和H2O2的耐性低于野生型、对2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)及三碘苯甲酸(TIBA)的耐性高于野生型.     

水稻矮杆突变体del1的生理特性及遗传分析

利用60Coγ射线辐照粳稻品种Kitaake,获得一个性状稳定遗传的水稻矮杆突变体del1,本研究对其形态学、矮化性状遗传、叶片超微结构及生理特性进行了分析。结果表明该突变体田间表现为植株矮化,叶片直立,叶色浓绿和不结实;矮化突变性状由单隐性基因控制;突变体的叶肉细胞超微结构正常,但体积明显小于野生型;突变体幼苗株高对...     

水稻胚乳糖质突变体Sug-11的淀粉粒结构和粒径分布及相关理化特性

本试验以水稻胚乳糖质突变体Sug-11与其野生型对照中花11为材料,利用扫描电镜、激光散射粒度分析仪、差示扫描量热分析仪和X-射线衍射图谱等方法,对两者稻米淀粉粒的形态结构、粒径分布、晶体结构和酶解抗性及其糊化过程中的热力学参数变化进行比较分析,揭示胚乳糖质稻米淀粉的理化特征,为稻米品质改良和功能稻米的开发提供理论依据.结果表明,胚乳糖质突变体Sug-11的稻米淀粉粒径分布呈单峰状正态分布,与野生型对照相比其稻米淀粉平均粒径值(6.48 μm)显著降低,大型淀粉粒(粒径大于8μm)比例(21.63％)显著减少,而小型和中型淀粉粒比例则明显增多,扫描电镜下Sug-11的淀粉粒结构更接近于籽粒灌浆过程胚乳尚未完全充实时的淀粉粒形态结构特点;突变体Sug-11的淀粉粒酶解抗性与野生对照相比显著下降,其抗性淀粉含量的下降幅度接近50％,同时,Sug-11除具有相对较低的淀粉糊化温度外,其淀粉粒糊化过程的热焓值(△H)也显著降低.Sug-11糖质突变体的淀粉晶体类型与野生对照相同(A型淀粉晶体),其淀粉粒的相对结晶度(35.3％)略低于对照,两者间的差异主要表现在诸尖峰的相对强度比值和相对结晶度上,而20°2θ/18°2θ的尖峰相对强度比值则高于其野生对照;糖质突变对稻米淀粉的化学组分(成)、膨胀势和溶解度也产生了十分显著的影响,突变体Sug-11的淀粉溶解度显著高于野生对照,而淀粉膨胀势和表观直链淀粉含量则显著低于野生对照材料.     

4种不同甘薯淀粉成分、物化特性及其粉条品质的相关性研究

为了研究不同品种甘薯淀粉性质与其粉条品质之间的关系,本文研究了4种不同淀粉型甘薯(卢选1号、徐薯22、冀薯65和冀薯98)来源淀粉化学成分和物化特性,并分析了甘薯淀粉成分和物化特性与粉条品质间的相关性.结果表明,不同品种间甘薯淀粉由于化学成分的不同而使其物化特性和粉条品质都发生不同程度的变化;通过对甘薯淀粉的成分和物化性质与其粉条品质之间的相关性分析,发现甘薯淀粉的直链淀粉和脂质含量、回生黏度、峰值时间、糊化温度、膨胀势、老化值等指标与甘薯粉条品质呈正相关,而甘薯淀粉的最终黏度、溶解度和粒径等指标与甘薯粉条品质呈负相关.通过综合比较,卢选1号的粉条品质优于其他3个品种的粉条.因此,本研究为合理选择甘薯粉条制备所需淀粉原料提供了理论依据,为进一步选育粉条专用型甘薯提供了基础数据.     

水稻低纤维突变体LCM527-1发育理化性质和亚显微结构特征

细胞壁是植物细胞水平的重要支撑骨架和体现机械强度的关键结构,其主要成分为纤维素。本研究通过测定水稻茎秆突变体细胞壁理化指标,进行胞壁结构超微观察,研究茎秆低纤维脆性的生化特点以及细胞形态变化,以期阐述水稻低抗折断力、易倒伏的原因。经60Co-γ射线诱变处理和筛选,获得特异性低纤维突变体LCM527-1,其生物学性状表现为茎、叶、鞘、枝梗均具脆性;抗倒伏指数、茎秆密度(鲜重或干重)以及倒1节和倒2节抗折断力均明显降低;茎秆中Ca、K、Mn、Na、Si、Zn等6种重要组成元素也显著减少。与527(CK)相比,突变体LCM527-1在5个生长发育时期(幼苗期、分蘖期、抽穗期、灌浆期和成熟期)的细胞壁主要成分纤维素含量显著降低,次级修饰物半纤维素和木质素增加。超微结构显示突变体LCM527-1茎、叶的厚壁细胞、薄壁细胞等细胞壁变薄,细胞层数减少,填充效果减弱。由此可知,细胞水平的异常是导致该茎秆易折断的主要原因。本研究将为今后水稻茎秆突变体的研究提供支持,同时为抗倒伏工作开展提供新的思路和途径。     

Physicochemical Properties of Starch in Extruded Rice Flours

The effects of extruding temperatures and subsequent drying conditions on X‐ray diffraction patterns (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC) of long grain (LG) and short grain (SG) rice flours were investigated. The rice flours were extruded in a twin‐screw extruder at 70–120°C and 22% moisture, and either dried at room temperature, transferred to 4°C for 60 hr, or frozen and then dried at room temperature until the moisture was 10–11%. The dried materials were milled without the temperature increasing above 32°C. XRD studies were conducted on pellets made from extruded and milled flours with particle sizes of 149–248 μm; DSC studies were conducted from the same material. DSC studies showed that frozen materials retrograded more than the flours dried at room temperature. The LG and SG samples had two distinct XRD patterns. The LG gradually lost its A pattern at >100°C, while acquiring V patterns at higher temperatures. SG gradually lost its A pattern at 100°C but stayed amorphous at the higher extruding temperatures. DSC analysis showed that retrograded flours did not produce any new XRD 2θ peaks, although a difference in 2θ peak intensities between the LG and SG rice flours was observed. DSC analysis may be very sensitive in detecting changes due to drying conditions, but XRD data showed gradual changes due to processing conditions. The gradual changes in XRD pattern and DSC data suggest that physicochemical properties of the extruded rice flours can be related to functional properties.     

Physicochemical Properties of Rice Starch Modified by Hydrothermal Treatments

Rice starches of long grain and waxy cultivars were annealed (ANN) in excess water at 50°C for 4 hr. They were also modified under heat-moisture treatment (HMT) conditions at 110°C with various moisture contents (20, 30, and 40%) for 8 hr. The modified products were analyzed by rapid-viscosity analysis (RVA), differential scanning calorimetry (DSC), and X-ray diffraction (XRD). Generally, these hydrothermal treatments altered the pasting and gelling properties of rice starch, resulting in lower viscosity peak heights, lower setbacks, and greater swelling consistency. The modified starch showed increased gelatinization temperatures and narrower gelatinization temperature ranges on ANN or broader ones on HMT. The effects were more pronounced for HMT than for ANN. Also, the typical A-type XRD pattern for rice starch remained unchanged after ANN or HMT at low moisture contents, and the amorphous content increased after HMT at 40% moisture content.     

糙米储藏理化学特性变化的品种间差异研究

研究了香米、黑米、长粒米等12个品种的糙米,用塑料袋密封包装,在30 ℃下储藏3个月,其有关理化学特性的变化情况。结果显示,它们的理化学特性变化具有明显的品种间差异。     

耕作与施肥措施对江淮地区白土理化性质及水稻产量的影响

针对连续旋耕白土田耕层浅薄、下层土壤黏重紧实、养分分布不均衡等问题,探索适合于白土稻田的耕作与施肥措施,以进一步提高江淮地区白土生产力和水稻产量水平。设置2种耕作方式(旋耕和翻耕)及3种施肥措施(单施化肥、化肥+有机肥、化肥+秸秆还田),通过大田定位试验研究不同耕作方式与施肥措施对白土稻田土壤理化性质、水稳性团聚体分布以及水稻产量的影响。结果表明,相较于旋耕,翻耕降低0—10cm土层土壤养分含量,而使10—20cm土层有机质、全氮、有效磷和速效钾含量分别提高3.2%～8.8%,4.5%～9.2%,5.2%～8.2%和8.3%～17.7%。增施有机肥或秸秆还田使土壤有机质和速效钾含量较单施化肥处理分别提高1.3%～8.6%和4.1%～21.1%。翻耕方式下10—20cm土层土壤容重较旋耕降低14.4%～19.5%,土壤大团聚体比例在0—10,10—20cm土层则较旋耕分别降低3.0%～5.4%和3.5%～9.7%;在翻耕的基础上增施有机肥或秸秆还田土壤容重较单施化肥降低2.1%～6.6%,大团聚体比例则提高2.8%～8.4%。翻耕有利于水稻产量的提高,较旋耕的增产幅度在11.7%～18.0%,增施有机肥或秸秆还田使水稻产量提高1.7%～7.5%。因此,江淮地区连续多年旋耕的白土田进行适宜翻耕结合秸秆还田或增施有机肥可改善0—20cm土层土壤理化性质,有利于水稻产量的提升。