植物淀粉生物合成酶的酶学特性分析

论述了植物淀粉生物合成酶的酶学特性,主要包括ADPase催化合成ADP-葡萄糖、GBSS合成直链淀粉、多种SSS合成支链淀粉、SBE参与支链淀粉形成、DBE参与支链淀粉的合成等内容。     

高淀粉玉米研究进展

综述了高淀粉玉米的概念、玉米淀粉的化学性质及其生物合成途径和子粒胚乳遗传育种研究进展,系统地总结了高淀粉玉米在食品、医药、工业等方面的广泛用途。     

植物淀粉生物合成的研究进展

介绍了参与淀粉生物合成的5类酶的编码基因、酶学特性及其在淀粉合成中的作用,详细探讨了植物支链淀粉和直链淀粉的合成模型,同时提出了该研究领域尚待解决的问题,对其应用前景作了展望.     

淀粉性状研究在谷物品质育种中作用(综述)

本文论述了国内外关于谷物淀粉的生物合成和主要理化特性、淀粉性状的遗传及其与品质关系等的研究进展。阐述了淀粉品质性状研究在谷物品质育种中的重要作用。     

木薯块根淀粉积累分子机制综述

该文综述了相关的淀粉合成机理以及调控木薯淀粉合成关键酶的生化特性基因调控研究进展,认为人们对木薯淀粉的生物合成机理、关键酶的生化特性与表达调控等方面有了很大的突破。     

淀粉性状研究在谷物品质育种中作用

本文论述了国内外关于谷物淀粉的生物合成和主要理化特性、淀粉性状的遗传传及其与品质关系等的研究进展。阐述了淀粉品质性状研究在谷物品质育种中的重要作用。     

高淀粉玉米的研究进展及产业化分析

综述高淀粉玉米的概念、玉米淀粉的化学性质、生物合成途径及子粒胚乳遗传育种研究进展,系统地阐述高淀粉玉米在食品、医药、工业等方面的广泛用途。     

小麦淀粉的生物合成及遗传改良研究进展

对小麦籽粒淀粉的生物合成、性状遗传和品质特性改良的研究进展进行了综述,并对小麦遗传改良研究的前景进行了展望。     

淀粉去分支酶研究进展

淀粉去分支酶(Starchdebranchingenzyme,DBE)对淀粉最终结构的形成起着非常重要的作用,因此,对DBE的深入研究有助于解释淀粉生物合成机理。对近年来DBE在遗传和生物化学及分子生物学上的研究进展做了简要综述,并在此基础上提出了一个新的观点:DBE在支链淀粉合成中作用机理的2种假设,其本质是一致的。     

镉胁迫下姬松茸菌株转录组测序及分析（英文）

为探明姬松茸菌株对重金属镉的富集机理,以前期筛选出的镉高、低富集姬松茸菌株（J11、J4）为材料进行2 mg/L的镉胁迫处理,以未添加外源镉作对照,采用Illumina高通量测序技术对其菌丝样品进行转录组测序分析。结果表明：差异表达基因主要富集在类固醇生物合成、抗生素的生物合成、碳代谢、谷胱甘肽代谢、内质网的蛋白质加工、甲烷代谢、淀粉和蔗糖的代谢等通路;其中,类固醇生物合成、抗生素的生物合成途径上调;甲烷代谢、淀粉和蔗糖代谢、碳代谢、谷胱甘肽、乙醛酸和二羧酸等代谢途径下调。分析认为碳代谢、谷胱甘肽代谢可能在姬松茸菌株响应镉胁迫方面起重要的作用。     

Regulation of the Amount of Starch in Plant Tissues by ADP Glucose Pyrophosphorylase

Starch, a major storage metabolite in plants, positively affects the agricultural yield of a number of crops. Its biosynthetic reactions use adenosine diphosphate glucose (ADPGlc) as a substrate; ADPGlc pyrophosphorylase, the enzyme involved in ADPGlc formation, is regulated by allosteric effectors. Evidence that this plastidial enzyme catalyzes a rate-limiting reaction in starch biosynthesis was derived by expression in plants of a gene that encodes a regulatory variant of this enzyme. Allosteric regulation was demonstrated to be the major physiological mechanism that controls starch biosynthesis. Thus, plant and bacterial systems for starch and glycogen biosynthesis are similar and distinct from yeast and mammalian systems, wherein glycogen synthase has been demonstrated to be the rate-limiting regulatory step.     

Starch Accumulation and Enzyme Activities Associated with Starch Synthesis in Maize Kernels

The filling rate and the starch accumulation in developing maize kernel were analyzed. The changes of enzyme activities associated with sucrose metabolism and starch biosynthesis were investigated. The purpose is to discuss the enzymatic mechanisms responsible for starch synthesis. Two types of maize cultivars （Zea mays）, high starch maize （Feiyu 3） and normal maize （Yuyu 22）, were grown in a corn field. The factors involved in starch synthesis were performed during the growth period. The kernel filling rate, the sucrose content, the starch accumulating rates and the activities of SS （sucrose synthase）, GBSS （granule-bound starch synthase）, SBE （starch branching enzyme） of Feiyu 3, which has high starch content, were significantly higher than those of Yuyu 22, which has low starch content, after 10 DAP （days after pollination）. Correlation analysis indicated that ADPGPPase （ADP-glucose pyrophosphorylase） and DBE （starch debranching enzyme） were not correlated with the starch accumulating rates and the kernel filling rate, but the SS activity at the middle and late period were highly significantly correlated with the starch accumulating rates and the kernel filling rate. The GBSS activity was highly significantly correlated with the amylose accumulating rate, but not correlated with the kernel filling rate. The SBE activity was highly significantly correlated with the amylopectin accumulating rate and the kernel filling rate. It was not ADPGPPase and DBE, but SS was the rate-limiting factor of starch biosynthesis in developing maize kernels. GBSS had an important effect on amylose accumulation, and SBE had a significant effect on amylopectin accumulation.     

不同海拔高度的烤烟淀粉合成动态研究

对云烟87在贵州毕节地区不同海拔高度、不同发育时期叶片的超微结构、淀粉含量、淀粉合成相关基因的表达进行研究。结果表明:移栽后35-50 d(移栽前期)高海拔地区烟叶淀粉含量稍高,颗粒结合型淀粉合成酶基因(GBSSI)和淀粉分支酶基因(SBE)的表达较强,但叶绿体淀粉粒超微结构无明显差异;移栽后65-95 d,淀粉含量急剧增加,叶绿体淀粉粒体积和数量均增加,GBSSI和SBE的表达也较强;移栽后95 d,高海拔地区烟叶叶绿体已充分降解,中海拔地区的开始降解,低海拔地区叶绿体仍保持完整;一定海拔范围内,在烟叶发育前期,海拔高度越高,淀粉积累越多,发育后期高海拔地区烟叶叶绿体降解充分,且GBSSI和SBE的表达减弱,说明高海拔导致淀粉含量减少。     

玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性分析

【目的】分析玉米籽粒发育过程中灌浆速率、蔗糖代谢、淀粉积累及相关酶活性的变化,了解玉米籽粒淀粉积累的控制机理。【方法】以高淀粉玉米（费玉3号）和普通玉米（豫玉22）为材料,进行大田试验,采用比色法测定蔗糖含量,采用双波长法测定淀粉及其组分含量的变化动态,参照Douglas等的方法测定蔗糖合成酶（SS）活性,参照Nakamura等的方法测定腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPPase）、束缚态淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）和去分支酶（DBE）的活性。【结果】灌浆速率、蔗糖含量、淀粉积累速率及SS、GBSS、SBE活性的高低均存在明显的基因型差异,授粉后10 d后,费玉3号上述指标均高于豫玉22。相关性分析表明,灌浆中后期SS活性与淀粉积累速率和籽粒灌浆速率均呈（极）显著正相关;ADPGPPase、DBE活性与淀粉积累速率和籽粒灌浆速率的相关性未达到显著水平;GBSS活性与直链淀粉积累速率呈极显著正相关,与籽粒灌浆速率相关性不显著;SBE活性与支链淀粉积累速率和籽粒灌浆速率呈极显著正相关。【结论】ADPGPPase和DBE不是影响玉米籽粒中淀粉积累的关键酶;SS是淀粉积累的限速因子;GBSS对直链淀粉积累起重要的调节作用;SBE对支链淀粉积累起关键作用。     

磷素对小麦(Triticum aestivum L.)淀粉粒微观特性的影响及其形成机理

【目的】磷是小麦生长发育必需的三大营养元素之一。小麦淀粉粒表面存在微孔和微通道结构,对淀粉的生物合成和理化特性有重要影响。探索磷素对淀粉粒微观特性的影响及其形成机理,可为研究不同磷素条件下小麦淀粉的生物合成及品质变化机理提供新途径。【方法】采用新疆冬小麦主栽品种新冬23号为参试材料,设置3种施磷水平,不施磷(CK:P_2O_5 0 kg·hm~(-2))、常规施磷(CP:P_2O_5 105 kg·hm~(-2))和高量施磷(HP:P_2O_5 210 kg·hm~(-2)),所用肥料为重过磷酸钙,于小麦播种后160 d(大约5%的植株已返青)开沟条施,并于花后7、14、21、28和35 d取样。通过扫描电镜观察不同磷素水平成熟期淀粉粒微观结构以及淀粉粒在内源(种子萌发)和外源淀粉酶(淀粉葡萄糖苷酶)酶解条件下的形态变化,同时测定淀粉粒经淀粉葡萄糖苷酶水解后产生的还原糖浓度;通过激光共焦显微镜观察淀粉粒微通道结构的变化;通过实时荧光定量PCR研究籽粒发育过程中淀粉合成酶与降解酶基因表达量,并通过原位杂交技术对淀粉降解酶关键基因进行定位。【结果】不同磷素条件下小麦胚乳淀粉粒形态未发生明显改变,但CP处理条件下更容易观察到淀粉粒的微孔结构,且其内部显示出较多荧光;另外,籽粒发芽6 d时,CP处理条件下淀粉粒表面的孔洞最多。经外源淀粉葡萄糖苷酶处理后,HP和CP处理条件下更容易观察到被水解成两半的A型淀粉粒,同时其产生的还原糖浓度也显著提高,这说明不同磷素条件下淀粉粒表面和高部微观结构发生了变化。常规施磷条件下,小麦胚乳淀粉合成与降解相关酶基因的表达量显著高于不施磷和高量施磷。施磷条件下胚乳外缘amy4、bam1和bam5转录水平提高,且常规施磷条件下转录水平更高。【结论】常规施磷条件下胚乳边缘淀粉酶基因转录水平的提高可能影响了淀粉合成酶和降解酶之间的平衡,进而影响淀粉粒的合成和微观特性变化。     

Wx蛋白组成对小麦籽粒淀粉合成的影响

 【目的】通过对籽粒淀粉积累和淀粉合成关键酶的活性进行比较,初步明确不同Wx蛋白组成小麦品种淀粉理化特性差异的酶学基础。【方法】以6类Wx蛋白组成的14个小麦品种为试材,测定其籽粒灌浆过程中直、支链淀粉积累动态和4种淀粉合成关键酶的活性变化,对测定结果进行统计分析。【结果】Wx蛋白数目和类型对4种淀粉合成关键酶活性和直、支链淀粉合成有明显影响。随着Wx蛋白数目的增多,4种淀粉合成关键酶活性呈现升高的趋势,尤其是淀粉粒束缚淀粉合成酶（GBSS）,籽粒直链淀粉含量也相应升高。Wx-B1缺失蛋白对GBSS活性影响最大,直链淀粉合成能力下降最明显,其次是缺失Wx-D1蛋白,Wx-A1蛋白缺失作用最小。籽粒灌浆过程中,4种淀粉合成关键酶活性高度相关,并与直、支链淀粉含量密切相关,说明直、支链淀粉的合成是相互影响、相互制约、同步进行的。【结论】Wx基因是影响籽粒直链淀粉含量的重要决定因素,Wx基因可以通过自身数目和组成的变化,控制GBSS的活性,并对其它淀粉合成关键酶的活性产生影响,最终影响直、支链淀粉的合成,形成不同的淀粉理化特性和加工品质。     

植物淀粉品质控制酶基因ISO的分子生物学研究

淀粉的合成过程受到一系列酶的调控,淀粉去分支酶是一个重要的调控酶。综述了高等植物中淀粉去分支酶基因ISO的特征、功能和表达调控方面的研究进展,并讨论了ISO基因的研究趋势。     

烤烟淀粉代谢及对烟叶香吃味的影响

 综述了烤烟叶片淀粉和蔗糖合成的场所、途径以及二者之间的相互转化以及调控;影响烤烟淀粉含量的主要因素;淀粉及代谢产物对烤烟香吃味的影响。