高直链淀粉玉米的研究进展

高直链淀粉玉米是指籽粒直链淀粉占总淀粉含量55%～85%的特用玉米,它在抗性食品、包装材料、医疗保健和降解材料等多个产业中占有重要地位。本研究在介绍直链淀粉用途的基础上,综述了玉米直链淀粉合成关键基因、检测方法和高直链淀粉种质创制、选育及存在问题。     

玉米淀粉含量测定影响因素分析

【目的】研究不同检测方法对玉米直链淀粉和支链淀粉含量测定结果的影响,为玉米淀粉含量检测提供理论依据。【方法】采用双波长分光光度计测定不同玉米中直链淀粉、支链淀粉含量,比较不同玉米中淀粉溶液参比波长、吸光度和吸光谱,并利用扫描电镜观察淀粉颗粒结构,研究影响玉米淀粉含量测定的因素。【结果】高直链玉米、普通玉米和糯玉米中直链淀粉淀粉含量分别为64.8%、25%和1.9%,支链淀粉含量分别为32.3%、75.6%和97.1%。乙酸和盐酸处理后,3种玉米淀粉溶液pH值均降低,其中乙酸对高直链玉米淀粉溶液pH值影响最大。【结论】盐酸处理后3种淀粉溶液吸光度值以及吸收峰值均高于乙酸处理的吸光度值,并且直链淀粉吸光度及吸光谱高于支链淀粉。普通玉米淀粉颗粒膨大,表面凹凸不平,呈不规则形状,高直链玉米淀粉颗粒结构改变虽有变化,但没有普通玉米剧烈。直链淀粉水溶液没有支链淀粉水溶液稳定。     

冀北地区可试种高淀粉玉米品种

1种植高淀粉玉米的意义 高淀粉玉米是特用玉米中的一个类型.是指籽粒淀粉含量达74%以上的专用型玉米.而普通玉米的籽粒淀粉含量只有65%～70%.玉米淀粉是各种作物中化学成分最佳的淀粉之一,有纯度高(达99.5%)、提取率高(达93%～96%)和用途广等特点.淀粉组分中的直链淀粉是重要的工业原料,用途很广,涉及到30多个领域,如食品、医疗、纺织、造纸、包装、石油、环保、光纤、高精度印刷线路板、电子芯片等行业,还用于食品业的增厚剂、固定剂,炸薯条中阻止过度吸收油分的包衣剂,也是生产光解塑料的最佳原料.籽粒中的淀粉总量高,除直接利用外,还可能分离出较多的直链淀粉.     

高直链玉米淀粉的理化特性研究

【目的】研究高直链玉米淀粉的理化特性,为高直链淀粉玉米新品种的培育及高直链玉米淀粉的产业化开发利用提供参考。【方法】以源自13份高直链淀粉玉米自交系和1份普通玉米自交系的籽粒为材料,研究了高直链玉米淀粉和普通玉米淀粉的淀粉粒表型特征、热特性、糊化特性、溶解度和膨胀势的差异。【结果】普通玉米淀粉中直链淀粉含量为27.72%;高直链玉米淀粉中直链淀粉含量为44.22%~78.81%,可分为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ4个级别。SEM结果显示,随着直链淀粉含量的增加,A型淀粉粒形态由饱满光滑、有蜡质光泽的球体或多面体变为皱缩无光泽的不规则多面体,B型淀粉粒则由饱满光滑的小球体逐渐变为无蜡质光泽的椭圆形,直至扭曲成不规则颗粒。随着直链淀粉含量的升高,初始温度(To)、峰值温度(Tp)、最终温度(Tc)、温变范围(To-Tc)逐渐升高,焓变(ΔH)则逐渐降低。普通玉米淀粉有明显的粘度峰,糊化曲线呈现出典型的"双峰"特征,高直链玉米淀粉的粘度峰随直链淀粉含量的增加逐渐消失,曲线呈"S"型。普通玉米淀粉和高直链玉米淀粉的溶解曲线和膨胀曲线都显示了相同的趋势,但溶解度和膨胀势随直链淀粉含量的增加而显著降低。【结论】与普通玉米淀粉相比,高直链玉米淀粉在淀粉粒形态、热特性、糊化特性、溶解度和膨胀势等方面都表现出了不同程度的差异,且直链淀粉含量越高差异越大。     

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)。     

饲料中不同淀粉源及水平对大口黑鲈肝脏组织学的影响

为了评估饲料中不同淀粉源及水平对大口黑鲈肝脏组织学的影响,采用4种淀粉(蜡质玉米淀粉、高直链玉米淀粉、小麦淀粉和木薯淀粉)各按两水平(5%和10%)配制成8种等氮和等能的饲料,投喂初始体质量为(23.45±0.08)g的大口黑鲈,经45 d的饲养后,采集肝脏样本进行肝脏组织的生化测定和切片观察。结果显示,摄食全部5%淀粉饲料和10%高直链玉米淀粉饲料的实验鱼的肝脏颜色呈正常的鲜红色;而摄食其他10%淀粉饲料的实验鱼肝脏均显现出发白现象,同时,肝细胞体积、肝体指数和肝糖原含量均显著高于5%淀粉饲料组和10%高直链玉米淀粉饲料组,肝细胞的细胞核移至细胞边位,出现空泡化现象。在5%和10%的淀粉水平上,高直链玉米淀粉饲料组的肝体指数、肝糖原含量和肝细胞体积均显著小于其他淀粉源的饲料组,肝细胞也没有出现细胞肿胀现象。本研究得出,饲料的碳水化合物来源与水平均对大口黑鲈肝脏组织的肝糖原含量和组织结构产生显著的影响;高直链玉米淀粉优于小麦淀粉、蜡质玉米淀粉和木薯淀粉,5%的饲料淀粉水平优于10%的水平。     

高直链玉米淀粉的特性及其醋酸酯化改性的研究

利用现代观察和测试手段对高直链玉米淀粉聚集态形貌、结构进行分析.结果表明,高直链玉米淀粉颗粒多呈不规则形状,表面不光滑、有小突起,且分布很多直径20～200 nm的微孔,X衍射图谱显示其结晶类型属于B型,结晶度为18%,大大低于普通玉米淀粉.利用化学改性法对高直链玉米淀粉进行醋酸酯化改性,最佳反应条件为,淀粉葡萄糖基与酸的质量比1∶5.3、催化剂甲磺酸用量为体系的1.5%、反应温度75℃、反应时间3 h,在此条件下可制备取代度为2.84的醋酸酯淀粉,比普通玉米淀粉高0.78.同时用傅立叶红外光谱对产物进行了表征验证.该研究为进一步利用改性淀粉生产生物功能材料奠定基础.     

用反义RNA技术创造高直链淀粉玉米材料

 【目的】利用反义RNA技术调控玉米淀粉的生物合成过程,创造高直链淀粉玉米材料。【方法】克隆玉米淀粉分支酶(sbe2a)基因片段,以载体pWGLL为基础,构建高效反义表达载体,通过花粉管通道法将其导入玉米自交系铁7922中。【结果】获得了4株转基因株系,GFP表达检测、PCR扩增和Southern杂交结果表明,目的基因已整合到基因组中,且能够遗传。对4株转基因植株进行RT-PCR和淀粉分支酶活性检测,结果表明转反义sbe2a玉米淀粉分子酶基因的转录受到了明显抑制,淀粉分支酶活性明显低于野生型,相差最多的降低79.4%;直链淀粉含量也发生明显的变化,最高的提高了84.3%,且总淀粉含量与对照之间基本没有差异。【结论】采用反义RNA技术通过沉默内源sbe2a,可获得高直链淀粉含量的玉米材料。     

不同直链淀粉含量玉米粉和玉米淀粉的理化特性差异分析

以普通玉米粉、普通玉米淀粉、高直链玉米粉和高直链玉米淀粉为材料,比较玉米粉和玉米淀粉在理化特性上的差异。结果表明:在扫描电镜(SEM)下,蛋白质、脂肪等物质附着、包埋或填充在淀粉颗粒的表面和空隙中;热特性(DSC)测试显示,高直链玉米粉和淀粉的T_0(起始温度)、T_p(峰值温度)和T_c(终止温度)高于普通玉米粉和淀粉,高直链玉米粉和淀粉的吸热焓小于普通玉米粉和淀粉,玉米粉的吸热焓大于淀粉;快速粘度分析(RVA)测试显示,普通玉米粉的最低粘度和峰值粘度小于普通玉米淀粉,高直链玉米则相反。普通玉米粉和高直链玉米粉的衰减值、最终粘度、回生值均大于淀粉;玉米粉的溶解度和膨胀势高于玉米淀粉。蛋白质、脂肪等非淀粉成分可以与淀粉颗粒结合,增加玉米粉的吸热焓,提高冷热稳定性、溶解度和膨胀势。     

高直链淀粉玉米和糯玉米籽粒发育过程中与淀粉合成相关酶活性的比较

为深入了解高直链淀粉玉米籽粒发育时期直链淀粉积累的理化机制,选取1个糯玉米自交系为对照,分析和比较糯玉米和3个高直链淀粉玉米自交系在籽粒发育时期淀粉合成相关酶活性的变化。结果表明,籽粒发育过程中蔗糖合成酶(SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸(ADPGPPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)、淀粉分支酶(SBE)、淀粉去分支酶(DBE)在糯玉米和高直链淀粉玉米中均呈单峰变化趋势,但是不同酶达到峰值的时间不同。SS和ADPGPPase为淀粉合成提供合成底物;高直链淀粉玉米中直链淀粉大量积累可能是SSS、GBSS、SBE这3种酶综合作用的结果,而DBE在淀粉合成过程中的作用可能是对支链淀粉精细结构的修饰,对淀粉积累没有简单直接的关联。     

高直链淀粉玉米研究进展与发展前景

综述了高直链淀粉玉米遗传机理及基因的表达,育种方法及育种面临的挑战,高直链淀粉玉米的应用能值和发展前景。     

玉米胚乳突变基因ae的遗传效应

以16个引进和自选的常规玉米自交系及其ae近等基因系为基础材料,测定了自交系本身及其组配杂交组合的直链淀粉含量。结果表明,简单回交转育成的品种ae基因能显著提高其直链淀粉含量,但只有ae基因籽粒的直链淀粉含量仅为50%左右,缺乏商业应用价值。遗传背景对直链淀粉含量的影响主要表现为非加性效应,注重正向修饰基因的积聚,通过轮回选择等手段提高育种群体直链淀粉含量,是高直链淀粉玉米育种的有效途径。     

玉米淀粉分支酶基因启动子的克隆及生物信息学分析

[目的]为了研究不同淀粉含量的启动子之间是否有差异及对直链淀粉合成途径是否有影响.[方法]以常规玉米叶片基因组DNA为模板,利用NCBI网站公布的高直链玉米淀粉分支酶基因(Zea mays starch branching enzyme IIb,SBEIIb)序列设计引物,通过PCR反应扩增出常规玉米淀粉分支酶基因的启动子序列,将该扩增片段与T载体连接后测序,并与高直链玉米淀粉分支酶基因启动子的序列进行比较分析.[结果]结果表明:玉米淀粉分支酶基因启动子与公布的启动子序列同源性高达99.3%,序列差异Pi值为0.007 16,该差异主要是SNP(单核苷酸多态性)和Indel(插入/缺失)造成的,推测该差异可能会影响到淀粉分支酶基因的表达,是造成玉米直链淀粉含量差异的因素之一.[结论]该研究为深入了解玉米直链淀粉合成机理提供了重要依据.     

高直链淀粉玉米研究进展

综述了高直链淀粉玉米的应用价值 ,国内外研究现状 ,淀粉修饰基因的遗传修饰作用 ,育种中存在的问题以及育种方法 ,展望了高直链淀粉玉米的发展前景     

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。     

高直链淀粉玉米研究进展

综述了高直链淀粉玉米的应用价值，国内外研究现状，淀粉修饰基因的遗传修饰作用，育种中存在的问题以及育种方法，展望了高直链淀粉玉米的发展前景。     

氮素用量对春玉米淀粉及其组分形式积累的影响

采用田间试验研究氮素用量对高淀粉玉米(四单19)、普通玉米(东农250)、优质蛋白玉米(丰禾10)子粒淀粉及其组分含量和支链淀粉/直链淀粉比值动态变化的影响。结果表明:3个品种支链淀粉、直链淀粉、总淀粉含量在吐丝后不断增加。各品种总淀粉含量以N200最高,四单19和丰禾10支链淀粉含量以N200最高,支链淀粉和总淀粉含量品种间以四单19表现最好。四单19直链淀粉含量以N200最高,丰禾10直链淀粉含量随氮素用量的增加而增加。子粒支链淀粉/直链淀粉比值在吐丝后呈下降趋势。     

高直链淀粉玉米研究及其利用

本文对高直链淀粉玉米及其国内外研究现状、独特的利用价值和发展前景加以概述,意在使这一玉米新类型受到更多关注,尽快发展起来。高直链淀粉玉米的深入研究利用,对填补国内空白,提高国际竞争力,满足市场需求,发展国民经济都具有深远意义。     

日本水稻特用品种的育种及开发利用

日本水稻特用品种的育种及开发利用黑龙江省农科院寒地水稻研究中心李章模日本水稻特用品种的育种及开发利用的研究内容，是属于日本超级水稻研究计划的一部分。目前日本研究开发利用的水稻特用品种主要有：１．高直链淀粉品种日本对高直链淀粉品种的直链淀粉含量要求２３...     

高淀粉玉米生产及栽培技术

高淀粉玉米是指子粒粗淀粉含量72%以上的专用玉米品种。高淀粉玉米应用食品、医药、造纸、化学、纺织等工业。因此,发展高淀粉玉米生产,不但可为淀粉工业提供含量高、质量佳、纯度好的淀粉,同时还可以获得较高的经济效益。