不同胚乳类型玉米籽粒淀粉粒的粒度分布特征

\t\t\t\t\t目的\t\t\t\t\t明确氮素水平对玉米胚乳淀粉粒分布与糊化特性的影响。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t方法\t\t\t\t\t以玉米杂交种郑单958为材料,设置4个氮素水平,即纯氮0 (N₀)、135 (N₁)、270 (N₂)和405 (N₃) kg/hm²,研究施氮水平对玉米成熟期籽粒胚乳淀粉粒粒度分布和糊化特性的影响。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结果\t\t\t\t\t玉米籽粒淀粉粒粒径分布范围为0.40~19.5 μm。不同处理玉米籽粒淀粉粒体积分数和表面积百分比分布都呈双峰曲线,以玉米淀粉粒直径为1.5 μm和12 μm为界线,将成熟的玉米淀粉粒划分为小型(<1.5 μm)、中型(1.5~12 μm)和大型(>12 μm) 3组。淀粉粒数量分布呈单峰曲线,其中小型淀粉粒数量占总数98%以上,说明玉米胚乳淀粉粒主要由小型淀粉粒组成。施纯氮0~270 kg/hm²范围内,增施氮肥可以提高玉米籽粒小、中型淀粉粒体积分数,降低大型淀粉粒体积分数;显著降低玉米淀粉峰值黏度和保持黏度。玉米淀粉粒黏度与中、小型淀粉粒体积分数呈负相关,与大型淀粉粒体积分数呈正相关,可见玉米大型淀粉粒的淀粉黏度较小型淀粉粒高。\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t结论\t\t\t\t\t适宜氮素水平通过调控玉米淀粉粒度分布,即增加中小型淀粉粒比例、降低大型淀粉粒比例,进而改变淀粉糊化特性,即降低了淀粉峰值黏度、保持黏度与最终黏度等参数。\t\t\t\t     

强筋小麦胚乳淀粉粒度分布特征及其对弱光的响应

 【目的】揭示强筋小麦淀粉粒度分布特征,探讨小麦挑旗后不同阶段弱光对其胚乳淀粉粒度分布特征的影响。【方法】利用自制遮荫棚设挑旗-开花、花后1～10 d、花后11～20 d、花后21～30 d弱光处理,以大田种植小麦为对照,对2个强筋小麦品种（藁城8901和济南17）在不同弱光处理下胚乳中淀粉粒的数目、体积和表面积分布进行分析测定。【结果】小麦胚乳不同粒径淀粉粒数目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。B型淀粉粒（直径<10 µm）占胚乳淀粉粒数目、体积和表面积的百分数分别为99.89%、46.85%和84.43%,A型淀粉粒（直径≥10 µm）的值分别为0.11%、53.15%和15.57%。挑旗后不同阶段弱光处理对小麦胚乳淀粉粒的数目、体积和表面积分布均有明显影响。花后11～20 d弱光处理时A型淀粉粒的数目百分数显著降低,其它处理变化不明显;弱光对B型淀粉粒内部的数目分布状况影响显著,且此影响存在遮光时期、基因型和粒位的差异。挑旗～开花弱光处理后,藁城8901强势粒BS型（直径<1 µm）淀粉粒数目降低,BL型（直径1～10 µm）淀粉粒升高,而弱势粒呈相反趋势;济南17强势粒的淀粉粒数目分布变化不显著,而弱势粒BS型淀粉粒数目降低,BL型淀粉粒升高。灌浆前期弱光处理提高小麦胚乳中BS型淀粉粒数目,中后期弱光处理提高BL型淀粉粒数目,且中期弱光处理的作用大于后期。2个品种B型淀粉粒的体积和表面积在灌浆前期弱光处理后显著提高,而A型淀粉粒的体积和表面积降低;挑旗～开花和灌浆中后期弱光处理后,A和B型淀粉粒的体积和表面积变化呈现与灌浆前期相反的趋势。【结论】强筋小麦胚乳淀粉粒数目分布呈单峰曲线变化,体积和表面积分布呈双峰曲线变化。弱光对强筋小麦胚乳淀粉粒度分布存在显著影响。     

不同淀粉含量玉米籽粒淀粉粒度的分布特性

  【目的】 比较不同淀粉含量玉米籽粒淀粉粒度分布特性,及其与籽粒总淀粉、蛋白质含量和容重的相关性。【方法】选用普通型品种农大108、郑单958和高淀粉型品种费玉3号、郑单18,对成熟期玉米籽粒中淀粉粒的体积、数目和表面积分布进行分析测定。【结果】成熟期玉米籽粒胚乳内淀粉粒的粒径分布范围为0.37—31.5μm,以2μm和15μm为界限,将淀粉粒分为小型、中型和大型三类。淀粉粒的体积和表面积分别表现为双峰和三峰分布,淀粉粒的数目表现为单峰分布,其中小淀粉粒组数目占总数的95%左右;高淀粉玉米小淀粉粒组（＜2μm）和中淀粉粒组（2—15μm）所占体积分数显著高于普通型玉米,而在普通型玉米中,大淀粉粒组（＞15μm）所占的数目、体积和表面积百分比相对较高;籽粒总淀粉含量与0.8—2μm,2—10μm和10—15μm的淀粉粒体积百分比均呈正相关,其中与前两者的相关系数达到显著水平,与其它粒径范围的淀粉粒体积百分比呈负相关;蛋白质含量及籽粒容重与所有粒径范围内的淀粉粒体积百分比无明显相关性。【结论】玉米胚乳淀粉粒数目、体积和表面积分别呈单峰、双峰和三峰曲线变化,高淀粉型玉米小、中型淀粉粒组的体积百分比显著高于普通型玉米。     

不同玉米品种角质和粉质胚乳淀粉粒的粒度分布特征

以3个玉米品种为材料,采用激光衍射粒度分析仪测定角质和粉质胚乳的淀粉粒体积、表面积和数目分布,分析其粒度分布特征及差异。结果表明,角质和粉质胚乳的淀粉粒体积均呈三峰分布,淀粉粒数目均呈单峰分布;角质胚乳淀粉粒表面积呈三峰分布,而粉质胚乳呈四峰分布。参照小麦研究中以淀粉粒体积分布曲线凹处为分界线划分淀粉粒的方法,以3.519μm和7.422μm为界线,将玉米胚乳淀粉粒分为小型(≤3.519μm)、中型(3.519~7.422μm)和大型(7.442μm)。角质胚乳中,中型淀粉粒所占体积比(4.46%~6.14%)、表面积比(6.71%~8.14%)和数目比(0.47%~0.56%)显著高于粉质胚乳(1.36%~5.68%、1.81%~6.63%、0.10%~0.31%),大型淀粉粒所占数目比(0.32%~0.38%)显著高于粉质胚乳(0.28%~0.31%);粉质胚乳中,小型淀粉粒所占表面积比(54.73%~57.31%)、数目比(99.39%~99.59%)显著高于角质胚乳(51.95%~53.36%、99.06%~99.21%)。在玉米实际加工利用时,可以根据需要选择不同类型的胚乳,以实现玉米胚乳的合理有效利用。     

增密对春玉米籽粒胚乳淀粉粒度分布与黏度参数的影响

【目的】密植是提升玉米高产栽培的主要措施之一,同时密度对玉米淀粉形成具有显著影响。因此分析增加种植密度（增密）条件对不同类型春玉米籽粒胚乳淀粉粒度分布与黏度参数,对玉米淀粉品质改善具有重要意义。【方法】于2019和2020年在吉林省公主岭试验基地进行大田试验,选用先玉335、郑单958、农华101等8个东北区域主推玉米品种为试验材料,设置67 500和97 500株/hm2 2个种植密度,以衍射粒度分析仪以及黏度分析仪测定不同处理籽粒淀粉粒度分布与黏度参数,用近红外分析仪测定玉米相关品质,并进行相关分析,明确增密对春玉米籽粒胚乳淀粉粒度分布与黏度参数的影响。【结果】随着种植密度的增加,玉米籽粒产量与淀粉含量均显著增加,同时密度提高显著增加了大型（>17μm）淀粉粒体积、表面积、数目百分比,而在小型（<3μm）淀粉粒体积、表面积、数目百分比中观察到相反的趋势。可见随着种植密度的增加,玉米籽粒小型淀粉粒体积、数目百分比显著降低,大型淀粉粒体积、数目百分比增加,说明增密有利于大型淀粉粒体积比例的提升,即增密促进淀粉的积累,增加大型淀粉粒数目与个体体积的形成。同时研究发现,增密后玉...     

水分胁迫对玉米叶片水分状况的影响

应用耐旱性不同的７个玉米品种研究了长期中度水分肋迫对玉米叶片分状况的影响，结果表明，耐旱和中度耐草品种在长期中度水分胁迫下，叶片的相对含水量和水势值的保持较高水平，总蒸腾速率和角质蒸腾速率均较低，气孔扩散阻力变化幅度大，叶细胞的质壁分离呈轻度和中度凹形，叶片具有较强的保水能力，不耐旱品种与耐旱和中度耐旱品种相比除角质蒸腾差异不明显外，其它指标均呈相反变化趋势，亦即相对含水量和水势值均较低，下降幅度     

高淀粉玉米籽粒胚乳细胞增殖与淀粉积累的关系

本试验以大田种植的高淀粉玉米品种郑单18、费玉3号和普通玉米品种郑单958、农大108为试材,研究高淀粉玉米籽粒在不同生育期胚乳细胞增殖动态及其与淀粉积累的关系。结果表明:随着灌浆期的延长,不同品种玉米粒重逐渐增加,淀粉含量呈"S"形曲线增长,玉米籽粒胚乳细胞数在授粉后20 d基本稳定,细胞增殖动态可用Richards方程W=A(1+Be-kt)-1/n模拟,决定系数达极显著水平。胚乳细胞数与玉米粒重、籽粒淀粉含量、淀粉积累量呈显著正相关。籽粒胚乳细胞平均增殖速率(Gmean)的大小、最大增殖速率出现的日期(TmaxG)和最大增殖速率(Gmax)的大小等因素共同决定了粒重的大小。     

高淀粉玉米及其发展前景

高淀粉玉米(High Starch Corn)是指籽粒粗淀粉含量大于72%(农业部标准NY/T597-2002)以上的专用型玉米。根据其籽粒中所含淀粉的比例和结构分为高支链淀粉玉米、混合型高淀粉玉米和高直链淀粉玉米。胚乳中直链淀粉含量在50%以上的玉米叫高直链淀粉玉米;将玉米籽粒胚乳中支链淀粉含量占总淀粉的95%以上的类型叫作高支链淀粉玉米(糯玉米或蜡质玉米)。     

硫肥对小麦籽粒淀粉粒度分布的影响

摘要：为研究施硫对小麦胚乳淀粉粒分布特征的调控效应,以小麦品种烟农19和山农22为材料,研究不同氮素水平条件下,硫肥对胚乳淀粉粒分布特征的影响。结果表明,不同处理小麦籽粒淀粉粒体积、表面积、数目分布分别呈双峰、三峰和单峰曲线分布。在施纯氮120 kg/hm2（低氮水平）条件下下,随施硫量的增加,籽粒B型淀粉粒体积百分比显著降低,A型淀粉粒体积百分比显著升高。在施纯氮240 kg/hm2（适氮水平）条件下,随施硫量的增加,籽粒B型淀粉粒体积百分比先升高后降低,A型淀粉粒体积百分比先降低后升高。在施纯氮120 kg/hm2条件下下,随施硫量的增加,籽粒3.6μm～10μm淀粉粒数目百分比逐渐降低。在施纯氮240 kg/hm2条件下,随施硫量的增加,籽粒3.6μm～10μm淀粉粒数目百分比逐渐提高,S9处理效果下降。在施纯氮120 kg/hm2条件下,随施硫量的提高,小麦籽粒B型淀粉粒的表面积百分比显著降低,A型淀粉粒表面积百分比显著增加;在施纯氮240 kg/hm2条件下,随施硫量的提高,小麦籽粒B型淀粉粒表面积百分比逐渐增加,A型淀粉粒表面积百分比逐渐降低,高硫S9处理施用效果下降。可见,在低氮水平下施硫有利于淀粉粒体积的增大;在适宜氮素水平下施硫有利于3.6-10 μm淀粉粒数目的增加,但过量硫肥施用效果下降。     

玉米胚乳不同糯质基因型对总淀粉及支链淀粉含量的影响

本试验研究了玉米胚乳的不同糯质基因型对总淀粉和支链淀粉含量的影响．试验选用普通玉米自交系Ａ（Ｂ３７）与糯质玉米自交系Ｂ１（齐４０１）、Ｂ２（辽糯４７０）配成两套组合,每套组合包含４种胚乳基因型（ＷｘＷｘＷｘ,ＷｘＷｘｗｘ,Ｗｘｗｘｗｘ,ｗｘｗｘｗｘ）．通过对两套组合淀粉含量的测定分析,结果表明：胚乳不同的糯质基因型对总淀粉含量没有显著影响;但是,随着隐性ｗｘ基因剂量的增加,支链淀粉含量呈显著性递度提高．     

玉米不同基因型对氮营养胁迫的反应

在低氮土壤上,对7个玉米基因型的氮胁迫反应进行了研究。结果表明,不同玉米基因型对氮胁迫反应存在明显的差异。在缺氮条件下,地上部干重、籽粒产量和吸氮量都呈下降趋势,但敏感基因型下降幅度比迟钝基因型大。耐低氮能力差的品种对氮肥反应敏感。试验鉴定出京科132和农大108不仅耐低氮能力强,而且在缺氮和正常供氮条件下,地上部干重和籽粒产量都较高,是进行玉米耐氮胁迫遗传育种研究的良好材料。     

补充灌溉和施氮对玉米籽粒淀粉粒粒度分布的影响

【目的】淀粉粒粒度分布是评价淀粉品质的一个重要因素,环境因素对淀粉粒粒度分布的影响较大,水分和氮肥是玉米高产优质栽培中的主要农艺措施。因此,明确补充灌溉和施氮对玉米籽粒淀粉粒粒度分布特征的影响及其与淀粉糊化特性、粒重和淀粉组分之间的关系,能为玉米淀粉品质调控提供理论依据,也有利于玉米淀粉的定向加工利用。【方法】以郑单958为供试材料,设置雨养（W1）与补充灌溉（W2）两个水分处理,其中补充灌溉处理以土壤含水量是否低于田间持水量的60%来确定是否灌水,以灌水后土壤含水量达到田间持水量的80%来确定灌水量,其计算公式为m=10ρbH（?i-?j）,式中m为补灌量（mm）,H为该时段补充灌溉深度（cm）,ρb为补充灌溉深度土壤容重（g•cm-3）,βi为目标含水量（田间持水量×目标相对含水量）,βj为自然含水量;按每生产100 kg籽粒耗氮3 kg,在67 500 株/hm2种植密度下产量达10 500 kg•hm-2的标准设计最高氮肥处理,即设0（N1）、160（N2）、320（N3）kg•hm-2 3个氮肥处理。采用激光衍射粒度分析仪测定成熟期玉米籽粒淀粉粒体积、数目和表面积分布特性,借助RVA仪测定淀粉糊化特性,采用双波长法测定淀粉组分含量,并对淀粉粒体积分布与糊化特性、粒重、产量及淀粉组分做相关性分析。【结果】玉米籽粒淀粉粒粒径分布范围为0.38-39.78 μm,其上限介于30.07-39.78 μm。淀粉粒的体积和表面积表现为三峰分布,参照小麦研究中以双峰曲线凹处为分界线的分类方法,以3.5 μm和7.4 μm为界线,将玉米淀粉粒分为小型（＜3.5 μm）、中型（3.5-7.4 μm）和大型（＞7.4 μm）三类。淀粉粒的数目表现为单峰分布,其中小型淀粉粒数目占总数的98%以上。增施氮肥及补充灌溉降低小型淀粉粒体积、表面积和数目的百分比,提高大型淀粉粒体积的百分比。施氮和补充灌溉增加玉米淀粉峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度、回复值及籽粒产量、粒重、总淀粉和支链淀粉含量,降低峰值时间、糊化温度及直链淀粉含量和直/支比。直链淀粉含量、直/支比、峰值时间和糊化温度与小型淀粉粒的体积百分比呈极显著正相关,与大型淀粉粒的体积百分比呈极显著负相关;产量、粒重、支链淀粉和总淀粉含量、峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度、回复值与小型淀粉粒的体积百分比呈极显著负相关,与大型淀粉粒的体积百分比呈（极）显著正相关。【结论】水分和氮肥处理显著影响淀粉粒的粒度分布和糊化特性,补充灌溉和施氮320 kg•hm-2时小型淀粉粒体积比最低,大型淀粉粒体积比最高,淀粉糊化特性最优。     

氮肥施用量对春玉米籽粒淀粉含量及淀粉合成关键酶活性的影响

以不同品种春玉米为试验材料,研究氮肥施用量对春玉米子粒淀粉含量及淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,在一定施氮范围内随氮肥施用量提高,淀粉含量表现增加趋势,品种间存在差异;在吐丝49天之内,SS活性呈单峰曲线变化,到吐丝21天达到高峰,之后缓慢下降,但高氮处理下降速度慢于低氮处理;子粒灌浆期间ADPG焦磷酸化酶活性呈单峰曲线变化,四单19的ADPG焦磷酸化酶活性最高,依次是东农早粘、东农248、东甜4号,氮肥施用量对ADPG焦磷酸化酶活性影响较大;ADPG焦磷酸化酶活性与淀粉含量的关系除吐丝后7天相关未达显著水平,其它均达极显著正相关;SS分解活性与子粒中淀粉含量在吐丝后均呈显著和极显著正相关关系。     

干旱胁迫对小麦不同品种胚乳淀粉结构和理化特性的影响

【目的】全面了解干旱胁迫对小麦不同品种胚乳淀粉组成、粒度分布、糊化特性以及晶体特性的影响,揭示小麦淀粉结构与理化特性的内在关系。【方法】2013—2015年度以小麦品种京冬8(JD8)、河农825(HN825)、冀麦585(JM585)、农大211(ND211)为试验材料,设节水灌溉(W)和旱作(D)2种处理,研究干旱胁迫对小麦胚乳淀粉结构及其理化特性的影响。【结果】干旱胁迫显著抑制了小麦胚乳淀粉的积累,但对小麦淀粉直/支比的影响不显著。小麦胚乳淀粉粒体积、表面积和数目分布均呈双峰曲线变化,干旱胁迫对淀粉粒粒度分布的影响因基因型和粒径大小的不同而存在差异,其中对粒径5μm淀粉粒的表面积、数目分布影响最大。干旱胁迫未改变小麦胚乳淀粉的晶体类型,但显著提高了小麦淀粉的结晶度,对小麦淀粉X-衍射图谱中各尖峰强度的影响因品种和衍射角的不同而存在差异。干旱胁迫显著提高了小麦淀粉的低谷黏度和糊化温度,延长了糊化时间,但显著降低了小麦淀粉的峰值黏度和稀懈值,对终结黏度和回生值的影响存在基因型差异。相关分析表明,小麦胚乳淀粉结晶度与总淀粉和直链淀粉含量呈显著负相关,与支链淀粉呈显著正相关。总淀粉含量与峰值黏度呈显著正相关。直链淀粉含量与峰值黏度和稀懈值呈显著正相关,与糊化温度呈显著负相关。支链淀粉含量与糊化特性的相关性不显著,而淀粉直/支比仅与糊化时间呈显著负相关。小麦胚乳淀粉中粒径5μm和10μm的淀粉粒体积百分比与终结黏度和回生值均分别呈显著、极显著负相关,而粒径15μm的淀粉粒与终结黏度和回生值均呈显著正相关。小麦淀粉粒体积分布与结晶度的相关性不显著。小麦淀粉糊化峰值黏度和稀懈值与结晶度分别呈极显著和显著负相关,而糊化温度与结晶度呈显著正相关。【结论】干旱胁迫改变了小麦胚乳淀粉组分、粒度分布、结晶度及其主要糊化参数。小麦胚乳淀粉结构与晶体特性和糊化特性之间均存在明显的相关性,表明干旱对小麦淀粉结构的影响,间接影响了其理化特性,因此,可以通过调节水分条件来生产一定品质的小麦。     

玉米不同器官元素分布对施肥的响应

 【目的】研究施肥条件下玉米不同器官干重、元素分布的比值变化,揭示施肥对作物的影响。【方法】设置不施肥（CK）、施氮磷肥（NP）、施氮钾肥（NK）、施磷钾肥（PK）、施氮磷钾肥（NPK）5个处理,用田间试验方法研究了成熟期农大108玉米茎秆、叶片、籽粒的干重以及N、P、K、Cu、Zn、Fe、Mn等元素分布对不同施肥处理的响应。【结果】玉米干重及元素含量在不同器官的分布存在差异,N含量为叶片＞籽粒＞茎秆,P含量为籽粒＞叶片＞茎秆,K含量为茎秆＞叶片＞籽粒,Fe含量为叶片＞茎秆＞籽粒。施肥降低了不同器官间N、P、K、Fe元素含量的差异,改变了不同器官干重与Cu、Zn元素含量在整株中的相对比值。除个别处理外,N、P、Fe与Cu、Zn元素的对施肥的响应趋势具有一致性。同时,玉米不同器官元素分布对不同肥料组合的响应存在差异性,N、P、K元素对不同肥料组合响应程度较大,Cu、Zn、Fe、Mn微量元素响应较小;玉米茎、叶对不同肥料组合响应程度较大,籽粒较小。从总体上看,NPK处理对玉米元素分布的影响高于NP、NK、PK处理。另外,玉米不同器官元素的分布受肥料交互效应的影响。【结论】不同肥料配施对玉米不同器官元素分布影响的趋势与程度既存在共性也存在差异性,通过调整施肥可以改善作物养分在不同器官的分布,促进养分的吸收和良性循环,从而达到优质高效生产的目的。     

Effects of Application of Nitrogen, Potassium and Glycinebetaine on Alleviation of Water Stress to Summer Maize

A pot experiment was conducted under water deficit and adequate water-supplied conditions with two maize genetypic varieties （Shaandan 9 and Shaandan 911） to study the effects of nitrogen, potassium and glycinebetaine （GlyBet） on the dry matter and grain yields as well as water use efficiency （WUE）. Determinations were made at different stages of the two varieties for revealing the function of these factors in increasing plant resistance to drought. Results showed that under a water-stressed condition, dry matter and grain yield were significantly reduced. However, the response of the two varieties to water stress was different： Shaandan 9 was significantly higher in dry matter and grain yields, and therefore could be regarded as a drought-resistant variety compared to Shaandan 911.Application of nitrogen, potassium and glycinebetaine raised dry matter and grain yield to different levels, and thereby alleviated the water stress and increased water use efficiency. These effects were higher for Shaandan 911 than for Shaandan 9. Under water-stressed conditions application of N fertilizer, either at low rate or at high rate, significantly increased dry matter, grain yield and water use efficiency. A significant different effect was found for Shaandan 911 between N rates, but not so for Shaandan 9. However, with supplemental water supply, effects of N fertilization were obviously decreased, showing that in addition to supplying nutrient, N fertilizer has a function in increasing drought-resistance of the crop. Potassium and glycinebetaine exhibited a remarkable function in increasing dry matter and grain yields as well as water use efficiency under water stress while such effects were obviously declined, even vanished, with supplemental water supply, indicating the important contribution of these factors in rise of drought-resistance ability of a crop.