强、中、弱筋小麦籽粒中淀粉、蛋白质积累和淀粉体发育的比较

以强、中、弱筋小麦品种烟农19、扬麦16和宁麦13为试验材料,研究了籽粒中淀粉和蛋白质积累动态及差异,比较了三者胚乳细胞中淀粉体发育的异同。结果表明,小麦成熟籽粒中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量由高到低依次为宁麦13、扬麦16、烟农19。蛋白质含量积累变化“V”形曲线,表现为烟农19>扬麦16>宁麦13。在籽粒发育过程中,胚乳中大、小淀粉体的发生具有严格的时序性,发育前期大淀粉体比例高,后期小淀粉体比例高。3种类型小麦相比,细胞中大淀粉体数目由多到少依次为烟农19、扬麦16、宁麦13,而小淀粉体数目的排序恰好相反。总淀粉、直链淀粉、支链淀粉积累量均呈“S”型曲线变化,积累速率呈抛物曲线变化,积累量和积累速率表现为烟农19>扬麦16>宁麦13。在成熟胚乳细胞中烟农19大淀粉体多,小淀粉体少,且结合紧密,而宁麦13大淀粉体少,小淀粉体多,胚乳结构疏松。扬麦16结构介于两者之间。     

不同小麦品种籽粒淀粉组分及相关酶活性的差异

根据小麦成熟期籽粒淀粉组分的差异,用聚类分析的方法,将籽粒总淀粉含量相近、直链淀粉和支链淀粉含量存在差异的9个小麦品种分为3组：低直链淀粉组、中直链淀粉组和高直链淀粉组。研究籽粒灌浆过程中,直链淀粉与支链淀粉比值（直/支比值）的变化动态、淀粉合成相关酶活性的变化动态及其与淀粉组分积累的关系。结果表明：     

播期对小麦品种藁城8901籽粒淀粉合成相关酶活性及淀粉组分积累的影响

通过测定旗叶和籽粒中磷酸蔗糖合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、AGP焦磷酸化酶(AGPase)、UGP焦磷酸化酶(UPGase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)的活性,以及蔗糖含量,研究了播种期对藁城8901蔗糖代谢和淀粉合成相关酶活性变化及淀粉组分积累的影响。结果表明,早播和晚播均可降低籽粒直链淀粉积累量,但其支链淀粉积累量随播期的推迟逐渐升高;直链淀粉和支链淀粉积累的最适平均日照时数分别为9.06和11.07 h;支链淀粉积累的最佳日均气温为22.75℃,而直链淀粉积累对温度的适应范围较宽,日均气温在17~25℃之间时,直链淀粉含量与日均气温呈正相关关系。推迟播期使旗叶SPS和SS活性升高,而旗叶蔗糖积累量、籽粒SS、SPS活性和蔗糖积累量均显著降低;籽粒AGPase、SSS活性和支链淀粉积累量明显升高;而UGPase、花后14 d的GBSS活性和直链淀粉积累量显著降低。表明在小麦植株体内存在淀粉积累对蔗糖代谢的反馈调节作用,它主要是通过降低籽粒SPS活性而不是SS活性来实现的。由SS催化的蔗糖降解不是提供小麦籽粒淀粉积累所需底物的惟一途径。在小麦籽粒淀粉合成过程中,AGPase、SSS、UGPase和GBSS均起着重要的调节作用。植株本身可通过反馈抑制籽粒UGPase和某一时期的GBSS活性来调节籽粒中蔗糖向淀粉的转化以及淀粉组分的积累,以维持体内合理的直/支比例。     

不同播期对百农矮抗58籽粒可溶性糖、淀粉积累的影响

研究了不同播期对百农矮抗58籽粒可溶性糖、直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累的影响以及之间的关系.结果表明,播期对矮抗58小麦籽粒中可溶性糖含量、总淀粉含量、淀粉积累速率和直链/支链淀粉比值有较大影响.开花至成熟期,籽粒中可溶性糖含量随着总淀粉含量的增加而降低,且可溶性总糖含量与籽粒淀粉含量和籽粒淀粉积累速率均呈显著或极显著正相关;推迟播种期,矮抗58灌浆前中期籽粒淀粉积累速率提高,籽粒中总淀粉含量增加,但是会使灌浆期相对缩短,灌浆中后期籽粒中粉积累速率过早迅速下降,总淀粉含量降低.     

小麦籽粒灌浆过程中有关淀粉合成酶的活性及其效应

在不同土壤肥力条件下, 对不同品质类型小麦品种的籽粒淀粉积累及淀粉合成过程中的关键酶-ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶与淀粉粒结合态淀粉合成酶活性变化进行了研究. 结果表明, ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶与总淀粉和支链淀粉积累速率呈极显著正相关; 淀粉粒结合态淀粉合成酶与直链淀粉积累速率呈极显著正相关,     

灌浆期高温对两种品质类型小麦品种籽粒淀粉合成关键酶活性的影响

以徐州26（高蛋白含量）和扬麦9号（低蛋白含量）2个不同品质类型小麦品种为材料，利用人工气候室模拟小麦花后高温条件，研究了灌浆期高温对籽粒淀粉积累及淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明，与适温处理（20℃）相比，高温（28℃）显著降低了籽粒中总淀粉及支链淀粉的含量，而对直链淀粉含量的影响较小，导致支/直链淀粉的比例显著降低。高温提高了灌浆初期小麦籽粒中蔗糖合成酶（SS）和结合态淀粉合成酶（GBSS）活性，但明显降低了灌浆后期SS、GBSS和可溶性淀粉合成酶（SSS）活性。品种间相比，灌浆初期高温处理提高了扬麦9号籽粒GBSS活性，但显著降低了徐州26籽粒SSS活性，说明高温抑制2种类型小麦籽粒淀粉合成的酶学机制不同。此外，不同昼夜温差处理（8℃和12℃）间比较发现，高温下两品种籽粒淀粉含量没有明显差异，适温下两品种淀粉含量以温差较大的处理含量较高。灌浆中后期，高温下SS活性随温差增大而升高，SSS和GBSS则以温差小的处理较高；适温下3种关键酶活性均以温差大的处理为高。总之，灌浆期温度较温差对小麦籽粒淀粉合成的影响大。     

大穗型小麦品种强、弱势籽粒淀粉积累和相关酶活性的比较

在大田条件下, 以两个大穗型小麦品种山农12和PH01-35为材料, 对籽粒发育过程中强、弱势籽粒淀粉积累及其相关酶活性变化进行了比较研究。结果表明, 两品种强势粒直链淀粉积累量和支链淀粉积累量均高于弱势粒。Logistic方程模拟淀粉积累过程, 强势粒淀粉积累起始势(C₀)高, 活跃持续期长, 平均积累速率(R_mean)高, 最终淀粉积累量高。 籽粒蔗糖合酶(SS)、ADPG焦磷酸化酶(AGPase)、UDPG焦磷酸化酶(UGPase)、可溶性淀粉合酶(SSS)和束缚态淀粉合酶(GBSS)活性均呈单峰曲线变化, 强势粒上述酶活性均高于弱势粒。花后7~21 d, 弱势粒蔗糖含量明显高于强势粒, 表明弱势粒淀粉积累量低, 并不以其淀粉合成底物的供给为限制因子, 而主要与淀粉合成能力低有关, 同时与籽粒灌浆前期胚乳细胞的数量关系密切。     

灌浆期不同阶段干旱对高粱籽粒淀粉积累的影响

为了研究灌浆期干旱对高粱籽粒淀粉积累的影响,以高淀粉高粱品种铁杂17（TZ17）和低淀粉品种辽杂11（LZ11）为试验材料,在灌浆的早期、中期、后期进行干旱胁迫,通过测定2个高粱品种的总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量及产量指标,研究灌浆期干旱胁迫对高粱籽粒淀粉积累及产量形成的影响。结果表明,2个高粱品种的总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量及产量均受干旱影响呈减少的变化趋势。灌浆期不同阶段干旱胁迫对淀粉积累的影响程度主要表现为灌浆早期>灌浆中期>灌浆后期;高淀粉品种（TZ17）比低淀粉品种（LZ11）更易受到干旱胁迫的影响;干旱胁迫下淀粉指标的变异系数依次为直链淀粉>支链淀粉/直链淀粉>总淀粉>支链淀粉,表明直链淀粉比支链淀粉更易受干旱胁迫的影响;灌浆期干旱胁迫影响籽粒淀粉的积累,降低了千粒重,最终影响高粱的籽粒产量。     

不同品质类型小麦淀粉积累动态及其面包、面条加工品质研究

面食在食品工业中占有重要地位,面包和面条主要由小麦粉制成,因其感官吸引力、适口性、低成本和储存稳定性而在世界各地广受欢迎。淀粉在决定小麦的理化性质和蒸煮品质方面起着非常重要的作用,其含量及积累动态对小麦的加工品质有重要影响。以 6 类 12 个不同面包和面条品质的小麦为试验材料,测定不同时期各品种籽粒中的总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量的变化,对 11 个淀粉合成酶相关基因进行表达量的测定。结果表明,开花 24d 后优质品种的直链淀粉含量明显低于劣质品种;面条优质小麦花后 24d 支链淀粉含量迅速增加,开花后 36d 优质品种的支链淀粉较高;开花 24d 后面包劣质小麦总淀粉含量最高,面包优质品种最低,其他类型品种的平均总淀粉含量差异不大;面包优质和面包面条兼优小麦的 SBEI在灌浆后期表达量较高,面包优质小麦 SBEIIb 在灌浆中期的表达量较高,与优质小麦支链淀粉含量较高相吻合;直链淀粉含量及直支比低的小麦品种面粉的面包、面条品质较好。在面包、面条加工过程中,通过降低淀粉中直链淀粉的含量能有效提高加工品质,直链淀粉含量 / 支链淀粉含量比值可以作为评价面包、面条品质的指标,为今后的品质改良提供参考。     

大麦胚乳小淀粉粒的发育

大麦籽粒大、小淀粉粒具有不同的结构和化学组成, 对籽粒品质影响较大。本文利用电子显微镜技术, 系统观察了大麦胚乳小淀粉粒的发育过程, 以期为培育不同小淀粉粒含量的大麦品种提供参考。大麦大淀粉粒在胚乳发育早期发生与发育, 包含大淀粉粒的大淀粉体通过缢缩进行增殖, 每个大淀粉体只包含1个大淀粉粒; 小淀粉粒在胚乳发育中、后期发生与发育, 包含大淀粉粒的大淀粉体被膜向细胞基质突起, 出芽产生许多小淀粉体, 小淀粉粒在小淀粉体内发生与发育; 包含小淀粉粒的小淀粉体被膜外突出芽产生许多新的小淀粉体, 用来形成小淀粉粒; 多个小淀粉粒可以同时在一个小淀粉体内发生与发育; 当淀粉体被淀粉粒所充满时, 被膜降解消失, 释放淀粉粒到细胞基质中。研究表明, 小淀粉体来源于淀粉体被膜的外突, 多个小淀粉粒可以在1个小淀粉体内发生与发育, 属于复粒淀粉。     

两个直链淀粉含量不同的小麦品种籽粒淀粉合成酶活性与淀粉积累特征的比较

以均含有3个Waxy蛋白亚基的普通小麦品种济麦20（低直链淀粉含量）和鲁麦21（高直链淀粉含量）为材料，对灌浆期籽粒淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉积累特征进行了研究，并分析了两者之间的关系。结果表明，蔗糖合成酶(SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性均呈单峰曲线变化。鲁麦21的上述酶活性均高于济麦20。相关分析表明，支链淀粉积累速率与SS、AGPP、SSS和SBE呈显著或极显著正相关；直链淀粉积累速率与SS、AGPP和GBSS呈极显著正相关。Logistic方程拟合淀粉积累过程发现，支、直链淀粉最终积累量的高低取决于积累启动时间的早晚和积累速率的高低，而积累持续期的调节作用较小。直链淀粉的积累速率除受GBSS活性影响外，还受SS和AGPP活性的影响，其中，GBSS活性的变化与2品种籽粒直链淀粉积累量的变化情况基本吻合。籽粒灌浆后期的GBSS活性对直链淀粉最终积累量的调节作用大于灌浆前期，说明对同时具有3个Waxy蛋白亚基的不同品种，Waxy蛋白亚基表达量(GBSS活性)的差异可能是导致品种间籽粒直链淀粉含量较大差异的一个关键原因。     

小麦籽粒总淀粉及支链淀粉含量的遗传分析

选用淀粉含量较低的重庆面包麦(P1)与淀粉含量较高的小麦品种宁麦9号(P2)配制了P1、P2、F1、F2、B1(F1/P1)和B2(F1/P2)6个世代,测定了每个世代单株籽粒混合样品中总淀粉及支链淀粉含量,并进行了遗传分析,结果表明:在F2分离世代中,淀粉含量呈现3峰分布,支链淀粉含量呈现双峰分布;小麦籽粒淀粉含量受二对主基因和多基因控制,支     

不同基因型冬小麦籽粒淀粉积累和品质对有机肥的响应

本试验以4种基因型冬小麦品种为材料，研究了有机肥对小麦籽粒淀粉积累和某些品质性状的影响。结果表明，（1）施用有机肥可明显改善蛋白质和湿面筋含量以及沉淀值等加工品质指标，但也增加了籽粒直链淀粉的积累量和含量，而对籽粒支链淀粉和淀粉总量的提高无明显作用，支／直比降低，如PH82-2-2。（2）济南17、PH97-4和PH97-5三个品种，籽粒蛋白质和湿面筋含量、沉淀值及直链淀粉积累对施用有机肥的反应因品种而异；而籽粒支链淀粉和总淀粉含量对施用有机肥的反应是灌浆后期效应明显，籽粒成熟时，施有机肥处理的籽粒支链淀粉和总淀粉含量高于未施有机肥的处理，支／直比提高。     

不同淀粉含量高粱子粒淀粉积累特性的比较

选择高淀粉和低淀粉2种类型高粱,在相同环境条件下种植,通过对子粒总淀粉含量和直链淀粉含量的测定,研究高粱开花后,不同淀粉含量高粱子粒淀粉积累特性的差异。结果表明,高粱子粒总淀粉、支链淀粉和直链淀粉含量随子粒灌浆过程推进均呈不断上升趋势,至成熟期达到最大值。高粱子粒灌浆过程中,高淀粉和低淀粉高粱子粒淀粉含量均呈"S"型曲线变化;高淀粉和低淀粉高粱在灌浆初期子粒直链淀粉含量并无显著差异,而在灌浆中后期表现为显著差异;高淀粉高粱子粒支链淀粉含量在灌浆初期明显高于低淀粉高粱子粒支链淀粉含量。子粒总淀粉积累的差异主要是由于灌浆期支链淀粉积累以及灌浆中后期子粒直链淀粉积累的不同造成的。     

灌水量对小麦籽粒淀粉含量和相关酶活性及水分利用效率的影响

在2004-2005年和2005-2006年小麦生长季,设置不同的灌水时期和灌水量处理,研究了小麦籽粒产量、籽粒淀粉含量、淀粉合成相关酶活性和水分利用效率。结果表明,全生育期不灌水条件下,籽粒中的可溶性淀粉合酶（SSS）和淀粉粒结合态淀粉合酶（GBSS）活性在灌浆初期显著升高,在灌浆中后期显著降低,同时灌浆后期支链淀粉、直链淀粉和总淀粉含量亦显著降低。拔节期和开花期每次灌水60mm有利于小麦在灌浆中后期保持较高的SSS和GBSS活性,提高灌浆后期籽粒中的支链淀粉、直链淀粉和总淀粉含量;灌水量进一步增加时,灌浆中后期的SSS活性显著降低,GBSS活性升高,灌浆后期的支链淀粉含量降低,直链淀粉含量升高。在两个生长季中拔节期和开花期每次灌水60mm处理的土壤贮水消耗量较高,水分利用效率最高和籽粒产量较高。在此基础上增加灌水量时,开花至成熟阶段0～60cm土层的土壤含水量显著升高,土壤贮水消耗量降低,籽粒产量无显著变化,水分利用效率和灌溉水利用效率降低。     

种植密度对高梁子粒淀粉积累的影响

以铁杂17号为试验材料,研究种植密度对高粱子粒淀粉积累的影响.结果表明,随着子粒灌浆过程,高粱子粒中直链淀粉含量、支链淀粉含量和总淀粉含量均不断增加,在中等适宜密度条件下,成熟期淀粉含量最高.总淀粉积累速率动态呈先增后降的变化,随密度的增加,积累速率有所下降.中、低密度条件下,子粒直链淀粉积累速率有2个快速积累期,即开花后的28d和42d前后;灌浆初期高密度处理的积累速率大,而随着生育进程的发展,低密度处理的积累速率增大.子粒支链淀粉积累速率在开花后的20d和35d前后比较高,末期积累速率减小.灌浆的中期阶段低密度处理的支链淀粉与直链淀粉的比值比较大,灌浆的前期高密度处理的支链淀粉与直链淀粉的比值比较大.     

大麦籽粒淀粉和β-葡聚糖积累特性研究

为研究大麦籽粒支链淀粉、直链淀粉和β-葡聚糖积累特性,及淀粉各组分与β-葡聚糖的关系,以2个皮大麦、1个裸大麦和1个糯裸大麦为试验材料,测定花后7、14、21、28d淀粉各组分及β-葡聚糖含量。结果表明,甘啤6号淀粉各组分含量随灌浆推进均逐渐升高,在成熟期达到最大值;甘垦啤7号和甘垦6号均呈先升高后降低趋势,在花后21d有1个峰值。糯大麦C 2-1直链淀粉含量显著低于非糯大麦;支链淀粉含量显著高于非糯大麦,整个灌浆期呈先升高后降低趋势。β-葡聚糖含量均随灌浆时间延长逐渐升高,成熟期含量最高;整个灌浆期糯大麦C 2-1含量显著高于非糯大麦。相关分析表明,直链淀粉/支链淀粉比值与β-葡聚糖含量呈极显著负相关,可以将直链淀粉/支链淀粉比值作为高β-葡聚糖品种选育的一个指标。Logistic方程拟合发现,直链淀粉、β-葡聚糖最终积累量与积累起势与有效积累时间有关,支链淀粉最终积累量取决于最高积累速率和平均积累速率。     

种植密度对高粱子粒淀粉积累的影响

以铁杂17号为试验材料,研究种植密度对高粱子粒淀粉积累的影响。结果表明,随着子粒灌浆过程,高粱子粒中直链淀粉含量、支链淀粉含量和总淀粉含量均不断增加,在中等适宜密度条件下,成熟期淀粉含量最高。总淀粉积累速率动态呈先增后降的变化,随密度的增加,积累速率有所下降。中、低密度条件下,子粒直链淀粉积累速率有2个快速积累期,即开花后的28d和42d前后;灌浆初期高密度处理的积累速率大,而随着生育进程的发展,低密度处理的积累速率增大。子粒支链淀粉积累速率在开花后的20d和35d前后比较高,末期积累速率减小。灌浆的中期阶段低密度处理的支链淀粉与直链淀粉的比值比较大,灌浆的前期高密度处理的支链淀粉与直链淀粉的比值比较大。     

不同播期对薏苡籽粒中淀粉积累规律、产量及药用品质的影响

为了研究不同播期对薏苡籽粒中淀粉积累规律、产量及药用品质的影响,以确定合理的最佳播种时间。本研究选取‘仁薏1号’为试验材料,设置8个播期,在开花后不同时间段测试总淀粉、支链淀粉含量、直链淀粉含量、收获期测定产量、检测成熟籽粒中药用指标成分。结果表明,薏苡籽粒中总淀粉含量随着灌浆时间的延长而增加,成熟期总淀粉含量达到最大值。过早播种会影响籽粒中总淀粉、支链淀粉的积累,过早或过晚播种都会影响籽粒直链淀粉积累。不同播期处理对薏苡药用指标成分和产量产生影响。适时播种,籽粒中的药用品质成分(浸出物,三油酸甘油酯)含量和亩产量都较高,过早或过晚播种都会使药用成分和产量降低。因此,根据贵州气候特点和春耕时间,结合籽粒中的营养品质、药用品质和产量综合分析,贵州薏苡最佳播种时间应为3月下旬至4月上旬。     

灌浆期高温对小麦籽粒淀粉的积累、粒度分布及相关酶活性的影响

以不同耐热性品种济麦20和鲁麦21为材料, 于花后5~9 d进行高温处理, 研究了小麦灌浆期高温对籽粒淀粉的积累、粒度分布及合成相关酶活性的影响。结果表明, 灌浆期高温显著降低籽粒淀粉积累量, 显著降低籽粒淀粉、支链淀粉含量, 提高直链淀粉含量和直/支链淀粉比例。高温对济麦20籽粒淀粉积累的影响程度较鲁麦21大。灌浆期高温使小麦籽粒A型淀粉粒的体积、数量和表面积百分比显著增加, B型淀粉粒这3指标则显著降低。高温处理后, 济麦20籽粒蔗糖合酶(SS)、ADPG焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合酶(SSS)、束缚态淀粉合酶(GBSS)活性与对照无显著差异, 而鲁麦21上述酶活性则高于对照。济麦20、鲁麦21籽粒上述酶活性分别于花后15 d和20 d开始低于对照。与其他淀粉合成相关酶相比, 高温对籽粒GBSS活性的影响程度较小。两品种处理间籽粒蔗糖含量及SS、AGPP、SSS和GBSS活性的变化趋势, 与其籽粒淀粉积累量的变化趋势基本一致。灌浆期高温使籽粒淀粉积累量降低, 主要因高温抑制了籽粒灌浆中后期的淀粉合成, 这是由籽粒蔗糖供应不足和籽粒淀粉合成相关酶活性下降所造成的。