小麦淀粉的粒度分布、组分及糊化特性对氮硫肥的响应

为明确氮硫肥对小麦淀粉粒度分布及主要理化特性的影响,以强筋小麦品种西农9718和中筋品种陕农138为材料,采用不同氮硫肥水平进行处理,系统分析了小麦A、B淀粉的粒度分布、淀粉组成、膨胀势及糊化特性对氮硫肥的响应。结果表明,强筋和中筋小麦品种的淀粉粒度分布基本一致。A淀粉粒体积分布占总淀粉的74.95%～75.43%,但淀粉粒数量远少于B淀粉粒。A淀粉的直链淀粉、峰值黏度、低谷黏度、崩解值、最终黏度以及回生值高于B淀粉,而B淀粉有更高的支链淀粉、膨胀势和糊化温度。不同氮硫肥处理改变了小麦淀粉的粒度分布,进而影响淀粉的组成和糊化特性。在施氮(230kg.hm-2)条件下,强筋品种西农9718和中筋品种陕农138的A、B淀粉分别在硫肥施用量为46和56kg.hm-2时有较低的直链淀粉含量、较高的膨胀势及较好的糊化特性。陕农138淀粉的粒度分布、组成及糊化特性对氮硫肥的响应比西农9718更敏感。适当的氮、硫肥配施有利于改善小麦的淀粉品质。     

施氮量对糯小麦和非糯小麦籽粒淀粉组分与理化特性的影响

为探明氮肥对小麦籽粒淀粉组分和理化特性的影响,采用田间试验,分析了4个施氮量(0、100、200、300kg·hm~(-2))对糯小麦(农大糯50222)和非糯小麦(轮选987)籽粒淀粉组分与理化特性的影响。结果表明,随施氮量的增加,小麦籽粒淀粉含量降低,轮选987籽粒中B型淀粉粒的数目占比增加,而农大糯50222籽粒的B型淀粉粒数目占比呈减少趋势;增施氮肥能显著提高小麦籽粒淀粉的峰值黏度和谷值黏度。相同施氮量处理下,轮选987淀粉的被测糊化特征参数(除谷值黏度外)均大于农大糯50222。施氮量不同,2个品种籽粒淀粉X-衍射图谱中各峰的位置和相对强度明显不同。随施氮量的增加,轮选987淀粉的相对结晶度增大,而农大糯50222淀粉的相对结晶度减小。相关分析表明,小麦籽粒的直链淀粉含量和直支比与最终黏度、稀澥值、反弹值、糊化温度和峰值时间呈显著正相关,与谷值黏度和相对结晶度呈显著负相关;支链淀粉含量反之。小麦籽粒的B型淀粉粒数目占比与峰值黏度、稀澥值呈显著负相关。综上所述,施氮量可影响小麦籽粒的淀粉含量和粒度分布,进而改变其糊化特性和晶体特征。     

长期定位施肥对不同筋力型小麦品质的影响

为了解长期施肥对小麦品质的作用,在33年长期定位施肥试验的基础上,分析了不同施肥条件下强筋小麦品种徐麦32和弱筋小麦品种宁麦13蛋白及淀粉相关品质特性。结果表明,有机肥、无机肥以及有机肥与品种的互作对小麦大部分蛋白和淀粉特性参数有显著或极显著影响。施肥对徐麦32和宁麦13蛋白质含量、干面筋含量、湿面筋含量、SDS沉淀值及面粉糊化特性参数影响基本一致。单施氮肥处理的蛋白质含量显著高于其他处理,单施有机肥处理显著低于其他处理,其他处理间无显著差异。干、湿面筋含量、SDS沉淀值与蛋白质含量呈较明显的正相关。施有机肥处理的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度及峰值时间均显著高于不施有机肥处理,说明有机肥能显著改善小麦面粉的糊化特性;而无论施有机肥与否,施用无机肥不能显著改善面粉糊化特性。综上所述,长期有机、无机肥配合施用有利于弱筋小麦品质的改善,而对强筋小麦品质的改善不利。大田生产中应根据不同专用品种对品质的不同要求施用不同种类的肥料。     

两种灌水条件下4种氮源对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响

为明确不同水分条件下氮源类型对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响,以郑麦366(强筋)和百农207(中筋)两个小麦品种为试验材料,分别在全生育期不灌水和灌拔节期+抽穗期2水条件下,研究了4种氮源(硝酸钙、硝酸铵钙、尿素和氯化铵)对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响。结果表明,灌2水条件下,小麦籽粒总淀粉含量、淀粉糊化特性及小淀粉粒占比均高于不灌水处理。灌水和氮源类型对淀粉含量、糊化特性及淀粉粒度分布有交互作用。在不灌水条件下,施用尿素籽粒淀粉含量和支链淀粉含量较高。在灌2水条件下,百农207以硝酸钙处理的淀粉峰值粘度、小淀粉粒表面积和体积占比最高;而郑麦366淀粉峰值粘度和小淀粉粒数量则分别以施用硝酸钙和硝酸铵钙最高。郑麦366在两种水分条件下均以施用硝酸铵钙淀粉失水率最低。品种对水分和氮肥类型的响应存在差异,总体而言,灌2水条件下,施用硝酸钙有利于淀粉糊化特性的改善;不灌水条件下,施用尿素有利于淀粉含量和支/直比提高。     

播期和密度对不同玉米品种淀粉糊化特性和子粒品质的影响

以农大108和青农105为材料,设置3个播期和6个密度处理,研究播期和密度对两个玉米品种淀粉糊化特性和子粒品质的影响。结果表明,品种间比较,淀粉峰值黏度、谷值黏度、崩解值、回复值、峰值时间、糊化温度差异显著;播期对糊化特征值及子粒淀粉、蛋白质含量的影响较大,密度的影响较小。晚播条件下,峰值黏度和谷值黏度显著升高,糊化温度显著降低;中播条件下,淀粉含量最低,蛋白质含量最高。因此,试验播期范围内,晚播有利于改良淀粉糊化特性,适期播种有利于改良子粒品质。     

播期对不同筋力型小麦品种淀粉糊化特性的影响

为了研究播期对小麦淀粉品质的影响,2006-2007年度以4个不同筋力型小麦品种(强筋小麦品种豫麦34、中筋品种兰考矮早八和豫麦49、弱筋品种豫麦50)为试验材料,采用分期播种的方式研究了不同播期对小麦淀粉糊化特性的影响.结果表明,基因型和播期对小麦淀粉糊化参数均有一定的影响.不同品种比较,弱筋品种豫麦50的主要黏度参数如峰值黏度、低谷黏度和最终黏度显著小于中筋品种和强筋品种;中筋品种兰考矮早八的糊化温度、峰值黏度、低谷黏度及最终黏度与豫麦34和豫麦49的差异亦达到显著水平.从播期影响看,兰考矮早八、豫麦34和豫麦50的峰值黏度、低谷黏度和最终黏度均以晚播(11月5日)处理的最低,与其他播期间差异达5%显著水平,表明在河南生态条件下晚播(11月份播种)导致淀粉品质变差,但品种之间表现有一定的差异.除豫麦49外,各品种处理间主要黏度参数间的差异与灌浆期间气象条件有关,较高日均温对小麦淀粉黏度影响较大.     

小麦胚乳 A、B 型淀粉粒发育特征及黏度特性

利用扫描电镜对4个小麦品种不同发育时期籽粒自然断面和分离提纯的A、B型淀粉粒进行观察,并采用黏度糊化仪对小麦面粉和成熟小麦胚乳A、B型淀粉粒分别进行黏度测定.电镜扫描结果显示,小麦授粉3d有凝胶状物质产生于造粉体内壁,6d可明显看到部分造粉体被淀粉粒充满,此时淀粉粒雏形已现,9d淀粉粒体积增大,基本充满所有造粉体,12d前观察到的均为A型淀粉粒,15d有B型淀粉粒出现,18d以后造粉体被完全破坏降解,只留存有A、B型淀粉粒和各自表面的结合蛋白.这说明12d前是A型淀粉粒形成时期,后逐渐形成B型淀粉粒.黏度糊化测定结果表明,A、B型淀粉粒糊化后呈天蓝色,而面粉糊化后呈白色.其次,所测小麦样品糊化焓变和峰值黏度大小表现为B型淀粉粒＞A型淀粉粒＞小麦面粉.     

灌浆期遮阴对小麦胚乳淀粉粒度分布及糊化特性的影响

为了解灌浆期遮阴对小麦胚乳淀粉粒度分布及淀粉糊化特性的影响,研究了灌浆期对扬麦13、宁麦13和烟农19进行30%遮阴后籽粒的淀粉粒度分布与糊化特性的变化。结果表明,小麦灌浆期遮阴显著降低了<10μm的B型淀粉粒体积和表面积占比,增加了>10μm的A型淀粉粒的体积和表面积占比,其中A型淀粉粒中主要增加了10~20μm淀粉粒的体积和表面积占比;遮阴处理对淀粉粒数目分布无显著影响。遮阴处理后,峰值粘度、低谷粘度、稀懈值、最终粘度、回升值等糊化参数指标均显著降低。小麦籽粒硬度、容重、出粉率等指标也因遮阴处理而显著降低。综上所述,遮阴处理改变了小麦籽粒淀粉粒粒度分布,降低了淀粉糊化参数和加工品质。     

脂肪酸对小麦淀粉糊化特性及热特性的影响

为了解脂肪酸对小麦淀粉糊化特性和热特性的影响,在小麦淀粉中分别添加月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸,采用快速黏度分析仪(RVA)、X-射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)对淀粉-脂质复合物糊化特性、晶体结构和热特性进行分析。结果表明,小麦淀粉与四种饱和脂肪酸所形成的复合物的晶体结构均为V型晶型。加入脂肪酸后小麦淀粉的峰值黏度、热浆黏度和崩解值降低,而最终黏度和回生值升高,起始糊化温度(To)、峰值糊化温度(Tp)、终点糊化温度(Tc)略降,而糊化焓值(ΔH)则显著下降。综合来看,添加脂肪酸对小麦淀粉的糊化特性和热特性有显著影响,其中月桂酸对小麦淀粉糊化特性及热特性的影响最显著。     

高直链淀粉小麦西农836淀粉理化性质及消化特性分析

淀粉是人体摄入碳水化合物的主要来源,经消化后以葡萄糖的形式被人体吸收,其消化特性与人体健康密切相关。为探究小麦品种西农836淀粉理化性质与消化特性的关系,以商品粉金沙河、香雪、金龙鱼作为对照,测定其与西农836中直链淀粉含量、淀粉粒度和结晶度、糊化特性以及体外消化率的差异,并在小鼠体内模拟消化。结果表明,与金龙鱼、金沙河、香雪相比,西农836淀粉中直链淀粉含量和B型淀粉粒含量最高,与前3者差异显著（P<0.05）;西农836淀粉的峰值温度最高,峰值黏度和最终黏度最低;淀粉体外消化试验结果显示,西农836的快消化淀粉（RDS）、总消化淀粉（RDS+SDS）含量最低,抗性淀粉（RS）含量最高。小鼠体内消化试验结果表明,与金沙河相比,灌食西农836淀粉的小鼠血糖峰值较低,说明高直链淀粉小麦西农836有利于延缓消化和控制血糖升高。相关性分析结果显示,直链淀粉含量与抗性淀粉含量呈显著正相关（P<0.05）。     

小麦籽粒淀粉粒粒级分布特征及其与淀粉理化特性关系研究进展

小麦籽粒淀粉粒粒级分布范围大,而且呈现梯度分布,这是小麦淀粉粒区别于其他植物淀粉粒的一个显著特征。不同粒径的淀粉粒在理化特性上有极大的差异,因此除直/支链淀粉比例之外,淀粉粒粒级分布也是影响淀粉品质的重要指标。本文综述了国内外在小麦籽粒淀粉粒粒级分布及其与淀粉品质特性关系方面的研究进展,提出应注意小麦籽粒不同粒级淀粉粒分布特征及其形成机理与调控途径等领域的研究,以促进优质小麦品种选育和调优栽培技术的建立。     

小麦淀粉粒结合蛋白多态性及蛋白表达差异的研究

为了解小麦淀粉粒结合蛋白(Starch granule proteins,SGPs)的多样性及与淀粉品质性状的关系,对来自中国、墨西哥和埃及的149份春小麦材料淀粉粒结合蛋白进行SDS-PAGE电泳分析,探讨了淀粉粒结合蛋白多态性及表达差异。结果表明,供试材料的SGP组成存在多态性,149份材料中分离了10种主要的SGPs和56种组合带谱,其中SGP-g和SGP-e是小麦中出现频率最高的淀粉粒结合蛋白(出现频率均在90%以上),而绝大多数小麦材料(92.6%)中包含了7～9条SGPs条带。材料的地理来源与SGPs蛋白谱带聚类的结果并不完全一致。     

四川小麦品种(系)淀粉颗粒结合蛋白多态性分析

为了解四川小麦品种(系)淀粉颗粒结合蛋白的多样性,对66份四川小麦地方品种、100份新育成品种(系)以及21份小麦骨干亲本材料的淀粉颗粒结合蛋白进行了SDS-PAGE分析。结果表明,在187份供试材料中共分离出7种蛋白条带组合类型,10种不同的蛋白条带,其中5种条带在供试材料中检测到缺失和迁移率改变。114份材料表现为SGP-1A蛋白缺失,而在所有供试的四川小麦地方品种中该蛋白均表达。共4份材料在SGP-1B位点蛋白迁移率改变,18份材料的Wx-1B蛋白条带缺失,8份材料的Wx-1D蛋白条带缺失,仅有1份材料的Wx-1A蛋白条带缺失。通过与中国春缺体-四体(N7AT7B、N7DT7B、N4AT4B)、乌拉尔图小麦(AA)、节节麦(DD)、圆锥小麦(AABB)淀粉颗粒结合蛋白的比较,并结合质谱鉴定,进一步验证了所鉴定条带的准确性。本研究表明,四川小麦新育成品种(系)和骨干亲本比四川小麦地方品种具有更丰富的淀粉颗粒结合蛋白变异类型,鉴定出的变异材料可用于淀粉颗粒结合蛋白功能的研究和小麦淀粉品质育种。     

块茎大小与马铃薯淀粉粒度分布的关系

淀粉粒度是衡量马铃薯淀粉品质的一个重要指标。测定了5个马铃薯品种不同大小块茎淀粉的平均粒径及离散度,得出以下结论:克新13号、克新19号、克新21号块茎质量大于250 g时其淀粉的平均粒径最大,克新18号、克新20号块茎质量在150~250 g之间其淀粉的平均粒径最大;5个品种均是块茎质量小于75 g时的淀粉平均粒径最小。5个品种之间比较表明,克新20号淀粉的平均粒径最小,克新13号在块茎质量大于75 g时其淀粉的平均粒径最大。克新13号、克新18号、克新19号、克新21号在块茎质量大于250 g时淀粉的粒度分布最均匀,克新20号块茎质量在150~250 g之间时淀粉的粒度分布最均匀。     

小麦胚乳A、B型淀粉粒分离纯化方法研究

为了能够准确研究小麦籽粒胚乳中A、B型淀粉粒的形成机理、化学组分及理化特性,对前人分离提纯A、B型淀粉粒的方法进行改进,提出了适于小麦A、B型淀粉粒分离提纯的常量法和微量法。用4个不同淀粉含量类型的小麦品种籽粒对此方法进行验证,结果表明4个品种A、B型淀粉粒在常量法中的分离纯度分别达到79.46%~85.23%和90.27%~96.43%,在微量法中的分离纯度分别达到92.68%~96.70%和96.48%~99.00%。在常量法和微量法中,A型淀粉粒的分离纯度与品种淀粉含量成正相关, B型淀粉粒分离纯度与品种淀粉含量成负相关;而A、B型淀粉粒在两种方法中的分离产率与品种淀粉含量没有显著关系。     

糯小麦籽粒淀粉粒度分布特征

为进一步加深对糯小麦淀粉特性的认识,选用2个糯小麦和2个普通非糯小麦品种为材料,利用激光粒度分析仪分析了糯小麦完熟籽粒中淀粉的粒度分布特征,及其与普通非糯小麦品种的差异。结果表明,糯小麦淀粉粒的粒径分布范围为1.0~43.7 μm,不同粒径淀粉粒的数目比例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;糯小麦籽粒中存在2种类型淀粉粒,即A型大淀粉粒（直径≥10 μm）和B型小淀粉粒（直径<10 μm）,B型淀粉粒的数目、体积和表面积比例均高于A型淀粉粒。与普通非糯小麦相比,糯小麦籽粒中B型小淀粉粒的数目、体积和表面积比例较高,淀粉粒的平均粒径和中位粒径较大。糯小麦与普通非糯小麦不同粒径淀粉粒的数目、体积和表面积比例分布曲线存在差异。糯小麦B型淀粉粒处的峰高显著高于普通非糯小麦,A型淀粉粒处的峰值低于后者。糯小麦体积和表面积分布中B型淀粉的峰值粒径显著小于普通非糯小麦。     

Starch isolation method impacts soft wheat (Triticum aestivum L. cv. Claire) starch puroindoline and lipid levels as well as its functional properties

Wheat (Triticum aestivum L.) kernel hardness is a major quality characteristic, which has been ascribed to the presence of puroindolines a and b. These proteins occur in higher levels at the surface of water-washed starch granules from soft wheat cultivars than at that of starch from hard wheat cultivars. In the present study, prime starch was isolated from flour from soft wheat (cultivar Claire) using a dough ball or batter based separation method. Starch isolated with the dough ball method contained lower levels of puroindolines, as well as of other starch granule associated proteins and lipids than that isolated with the batter method. Similar patterns of puroindoline and lipid levels after starch isolation can presumably be related to (polar) lipid binding by puroindolines. Both isolated starch fractions showed comparable differential scanning calorimetry thermograms, whereas higher levels of starch surface associated components restricted starch swelling. Necessary controls demonstrated that the observed differences did not arise from artefacts associated with hydration, fractionation or freeze-drying in the experimental protocols. Apparently, proteins and lipids at the starch granule surface impact water absorption and, as such, starch swelling, but they do not affect starch granule internal phenomena such as melting of the crystalline amylopectin chains.     

黄淮冬麦区强筋小麦品种的产量及品质分析

为了解当前黄淮冬麦区强筋小麦品种的产量和品质表现,选用9个近年来黄淮麦区育成、在河南省大面积推广种植的强筋小麦品种,种植于河南的郑州和泛区,按AACC或国标的方法对其蛋白质和淀粉品质进行分析。结果表明,供试强筋小麦品种的产量显著低于高产对照品种周麦18;有5个品种的有效穗数显著高于周麦18,有3个品种与周麦18差异不显著;分别有1个品种的穗粒数、千粒重与周麦18差异不显著,其余品种均显著低于周麦18。说明黄淮冬麦区强筋小麦品种的穗粒数和千粒重有待提高。分析各品种的品质指标,对于湿面筋含量,有5个品种在两个试点均达国标,有2个品种在一个试点达国标;弱化度、面包体积、面包评分等反映面筋质量的品质指标均表现为郑州点优于泛区点;弱化度、面包体积在2个试点的差异达极显著水平;面包评分在2个试点的差异达显著水平。含5+10亚基的品种中,非1BL/1RS易位品种的烘焙品质显著优于1BL/1RS易位品种。郑麦366、师栾02-1、新麦26的麦谷蛋白亚基构成和面包烘焙品质均较优。郑麦366、矮抗58的峰值黏度较高,淀粉糊化特性较好,适合制作优质面条。     

啤酒大麦与饲用大麦籽粒结构和淀粉粒的比较研究

为了探索大麦籽粒结构和淀粉粒与其用途的关系，利用扫描电子显微镜（SEM）和差示扫描量热分析仪（DSC）对啤酒大麦（港啤1号和扬农啤2号）与饲用大麦（扬饲麦1号）的籽粒结构和淀粉粒进行了比较研究。结果表明，3个品种表现相似的胚乳结构，但啤酒大麦的淀粉粒与蛋白质结合不紧密，饲用大麦的淀粉粒和蛋白质结合较紧密，且饲用大麦的蛋白质基质含量高于啤酒大麦。采用碱处理和差速沉淀法分离了籽粒胚乳大、中、小淀粉粒，虽然品种间淀粉粒的形态无明显差别，但大、中、小淀粉粒的大小和含量差异很大。DSC分析所得参数表明，大淀粉粒糊化时的起始温度（To）、峰值温度（Tp）和终结温度（n）高于相同品种的中、小淀粉粒，且糊化过程所需的热焓（△H）也较高。