小麦胚乳Wx蛋白缺失对淀粉含量和淀粉特性的影响

为给面条小麦亲本材料的筛选提供可靠依据,用SDS-PAGE和STS-PCR结合的方法鉴定了24个品种的Wx蛋白亚基组成,测定了这些品种的淀粉含量、膨胀势和RVA参数。结果表明,与正常材料相比,Wx蛋白亚基缺失材料的胚乳中直链淀粉含量减少,支链淀粉和总淀粉含量变化不明显,Wx蛋白亚基缺失的数目越多,直链淀粉含量减少得就越多,糯麦的直链淀粉含量最少。在本研究参试材料特定遗传背景干扰的情况下,在Wx蛋白的三个亚基中Wx-A1蛋白亚基对直链淀粉含量影响最大。Wx蛋白亚基的缺失还使面粉的膨胀势、RVA参数的高峰粘度、崩解值增大,峰值时间延长,而使最终粘度、回生值和糊化温度降低,Wx蛋白亚基缺失的数目越多,这些特性变化的幅度越大。在缺失单个亚基的情况下,Wx-B1亚基的缺失使小麦粉的淀粉特性表现最好。相关分析表明,直链淀粉合成数量的减少是导致上述淀粉特性发生变化的主要原因。     

小麦Waxy蛋白亚基毛细管电泳分离体系的构建

为构建Waxy蛋白亚基的快速、高效、高通量毛细管电泳分离鉴定体系,为该亚基理化特性的分析、功能的发掘及含Waxy蛋白亚基种质的快速筛选提供参考依据,以小麦中国春为材料,采用逐一优化毛细管电泳体系参数的方法,系统研究了毛细管电泳中缓冲液各成分以及pH值对中国春中Waxy蛋白亚基出峰效果的影响,初步构建了普通小麦Waxy蛋白亚基的最佳分离体系。结果表明,在检测波长为214 nm、以0.05 mol·L^-1硼砂+8% 乙腈+0.8% SDS 溶液（pH 9.5）为缓冲液、分离电压20 kV、温度25 ℃、进样压力0.5 psi×5 s时,在6~9 min处出现峰高约0.015 au的三个主峰,且图形清晰,基线水平,重复性好。本研究构建的毛细管电泳系统分离体系可有效分离普通小麦Waxy蛋白亚基。     

一些小麦品种的淀粉特性分析

为了筛选出淀粉品质优良的面条小麦品种,分析了200份国内小麦品种(系)和6份澳大利亚小麦品种的淀粉特性及Waxy蛋白亚基组成.与国外优质面条小麦相比,国内小麦的淀粉品质总体上有一定差距,但主要淀粉特性的变异范围比较广,如直链淀粉含量变幅为17.79%～27.14%,膨胀势为3.77～10.45g/g,峰值粘度为491.50～4 497.00 cP,低谷粘度为74.00～3 042.00 cP,崩解值为584.50～1 986.50 cP.国内小麦品种(系)中有15份缺失Wx-B1蛋白亚基,其直链淀粉含量、峰值粘度和崩解值的平均值优于正常类型品种(系),如花培18-5直链淀粉含量低于19%,峰值粘度高于4000 cP,崩解值高于1 500 cP.河南省小麦品种(系)的淀粉特性优于其他省市.     

缺失不同Wx蛋白对普通小麦直链淀粉含量及淀粉特性的影响

为了明确普通小麦缺失不同W x蛋白对直链淀粉含量的影响以及部分糯小麦品系的淀粉特性,采用单向改良SDS-PAGE方法对1个非糯×糯杂交组合F2分离群体的196个单籽粒进行了W x蛋白筛选,测定了这批籽粒的直链淀粉含量,同时测定了1个部分糯小麦品系(缺失W x-B 1和W x-D 1)和2个正常型小麦品系粗面粉的直链淀粉含量、膨胀势和RVA粘度。结果表明,缺失1对W x蛋白的直链淀粉含量比正常型降低3.29~7.15个百分点,缺失2对W x蛋白的比正常型降低9.45~13.82个百分点,缺失3对W x蛋白的直链淀粉含量几乎为0;缺失W x-B 1和W x-D 1的部分糯小麦品系粗面粉的直链淀粉含量比正常型降低5.62~7.49个百分点,膨胀势则增加4.51~4.72,RVA高峰粘度显著高于正常型。     

糯性普通小麦的产生及其淀粉特性研究

以江苏白火麦（缺失Wx-Dl)和关东107（缺失Wx-Al和Wx-Bl）为亲本配制杂交组合，采用花粉和籽粒剖面染色、蛋白质电泳进行筛选和鉴定，人工创造得到自然界不存在的糯性小麦，并对其直链淀粉含量及淀粉品质性状进行研究。结果表明，所得到的两个糯性小麦吕系直链淀粉含量很低（小于1％），其糊化特性、膨胀势特性亦与普通小麦品种不同；RVA高峰粘度明显低于其亲本，其高峰粘度出现较快，而且反弹值不明显；其淀粉膨胀能力远大于亲本。     

硬粒小麦缺失4A蜡质蛋白对直链淀粉含量及淀粉品质特性的影响

为了明确硬粒小麦缺失不同Wx蛋白对直链淀粉含量的效应和Wx-B1 缺失型(缺失4A蜡质蛋白)的淀粉特性,利用SDS-PAGE电泳分析技术对1个硬粒小麦F2分离群体(来源于以硬粒小麦品系B413Wx-B1缺失型为母本、PI435045Wx-A1缺失型为父本的杂交组合)的102个单籽粒进行了Wx蛋白的筛选,并测定了其中72个单籽粒(其中Wx-B1 缺失型21粒,Wx-A1 缺失型10粒,正常型41粒)的直链淀粉含量;同时测定了11个Wx-B1 缺失型和7个正常型硬粒小麦品系面粉的直链淀粉含量、膨胀势和RVA黏度.结果表明,硬粒小麦2对Wx基因的分离符合9∶3∶3∶1的分离模式,Wx-B1 缺失型籽粒的直链淀粉含量比正常型低4.78%.Wx-B1 缺失型的面粉直链淀粉含量比正常型低5.76%,RVA高峰黏度和膨胀势比正常型分别高116.02 RVU和3.69 g/g.相关分析表明,直链淀粉含量与RVA高峰黏度和膨胀势均呈极显著负相关.     

缺失不同Wx蛋白对小麦籽粒直链淀粉合成及淀粉特性的影响

以缺失不同Wx蛋白小麦为试验材料,研究缺失不同Wx蛋白对小麦籽粒直链淀粉合成及淀粉特性的影响。试验结果表明,缺失不同Wx蛋白对小麦籽粒直链淀粉含量、积累量和积累速率、束缚态淀粉合成酶基因（GBSSI）基因相对表达量以及束缚态淀粉合成酶（GBSS）活性的影响顺序表现为：缺ABD型>缺AB型>缺B型>缺D型>缺A型>正常型;对淀粉最终粘度、反弹值以及糊化温度影响的表现顺序与其一致;对淀粉峰值粘度、低谷粘度、稀懈值以及膨胀势影响的表现顺序与此相反。相关分析表明,直链淀粉积累速率峰值、GBSSI相对表达量最大值以及GBSS活性峰值三者之间相互呈极显著正相关。说明GBSSI基因可能通过编码GBSS酶,从而控制小麦籽粒中直链淀粉的合成。     

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。     

面条品质不同的小麦品种籽粒淀粉特性及淀粉合成的差异

为给小麦面条品质改良提供理论依据,以4个携带全部3个Wx蛋白亚基的普通小麦品种为试材,检测其籽粒灌浆期淀粉合成关键酶活性的动态变化,并对籽粒淀粉理化特性和面条加工品质进行比较.结果表明,籽粒灌浆过程中,济麦19和济麦20 的淀粉粒束缚淀粉合成酶(GBSS)活性明显较低,而参与支链淀粉合成的关键酶如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性差异不明显,最终其籽粒直链淀粉含量显著低于鲁麦14和鲁麦21,面粉膨胀势、糊化峰值粘度和崩解值较高,面条加工品质优良.淀粉合成关键酶活性与直、支链淀粉增长速率显著相关,说明遗传背景不同是造成淀粉合成和最终加工品质差异的重要原因.不同淀粉合成关键酶活性之间密切相关,说明参与淀粉合成的酶是相互影响、共同作用的;直、支链淀粉增长速率高度相关,说明二者的合成是相互制约、同步进行的.携带全部3个Wx蛋白亚基的普通小麦品种的GBSS活性可以存在显著差异,从而形成不同的淀粉理化特性和面条加工品质,因此完全有可能在不缺失Wx蛋白的普通小麦中选育出优质面条品种.参与淀粉合成的关键酶是相互影响的,单独改变一种或几种淀粉合成关键酶的表达或活性,可能对淀粉品质的遗传改良作用较小.     

小麦籽粒淀粉合成、淀粉特性及其调控研究进展

淀粉是小麦籽粒中的主要成份,与中国传统食品(如面条、馒头等)的加工品质关系极为密切。目前淀粉品质的研究相对薄弱。本文综述了小麦淀粉合成关键酶、灌浆期间淀粉合成酶的变化与调控、灌浆期间淀粉的积累动态、淀粉特性及其农艺调控措施、淀粉特性与面食加工品质的关系等,以促进对小麦淀粉品质的了解和深入研究,为相关领域研究人员提供有益的参考信息。     

环境与施磷量对四川小麦淀粉特性的影响

为了解环境与施磷量对四川小麦淀粉品质的影响,以四川省育成的7个代表性小麦品种为材料,于2013-2014年在四川仁寿（盆中丘陵麦区）、温江（川西平原麦区）及雅安（川西南山地麦区）3个生态点,研究了不同施磷（P₂O₅）量（0、75和150 kg·hm^-2）对四川小麦淀粉特性的影响。结果表明,环境、基因型、施磷量及其互作对小麦淀粉特性影响显著;生态点间比较,淀粉特性整体表现为仁寿>温江>雅安,淀粉的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度及回复值均表现为仁寿点显著高于雅安点,膨胀势则表现为温江点显著低于雅安点和仁寿点。基因型间比较,淀粉品质以蜀麦482（强筋）最优,绵麦37（中筋）次之,良麦4号（弱筋）最劣。增施磷肥可显著提高淀粉峰值黏度和膨胀势,均以施磷150 kg·hm^-2最大,磷肥通过与环境、基因型的互作影响淀粉其他参数（低谷黏度、最终黏度、崩解值）,仁寿点小麦淀粉RVA特征谱参数随施磷量增加而增加,温江点则呈相反趋势。温江点川麦55（中筋）、蜀麦482（强筋）在不同施磷量下峰值黏度均≥2 900 cp;仁寿点则在施磷75 kg·hm^-2时,绵麦37（中筋）和蜀麦482（强筋）的峰值黏度≥2 900 cp,达到优质面条小麦标准。川西平原麦区选用川麦55、蜀麦482可实现优质面条小麦生产;盆中丘陵麦区作为四川小麦的主产区域,选用绵麦37、蜀麦482,结合施磷（P₂O₅）75 kg·hm^-2可实现优质面条小麦生产。     

不同直链淀粉含量小麦淀粉理化性质与消化特性研究

为深入理解小麦直链淀粉含量与淀粉理化性质及消化特性之间的关系,以4份直链淀粉含量差异较大的小麦品种为材料,分析了其淀粉理化性质以及消化特性方面的差异。结果表明,随着直链淀粉含量的增加,回生值呈增加趋势;在体外消化前期,4个小麦品种的淀粉消化速率差异显著,西农836最慢,陕糯1号最快。这种差异与直链淀粉含量及回生值密切相关,说明直链淀粉比支链淀粉更易于回生,糊化后的冷却过程中更容易发生分子间部分重排和再结晶,重新组装成有序的聚集体,导致供试材料之间快速消化淀粉含量及总体消化程度不同。直链淀粉含量高的品种具有更多的B型小淀粉粒,但是大量B型小淀粉粒的存在并没有导致淀粉消化速率以及淀粉总体消化程度的提高,说明淀粉充分糊化后,粒度的差异并不改变淀粉消化特性。     

小麦籽粒淀粉理化特性与品质关系及其生理机制研究进展

淀粉作为籽粒主要组分,是小麦加工品质最重要的决定因素之一。淀粉的加工品质主要取决于直链与支链淀粉含量及其比值、淀粉分子精细结构和淀粉颗粒大小分布等理化特性。明确小麦籽粒不同部位淀粉理化特性、空间分布差异及其形成的调控机制,可深入阐释面粉品质性状差异形成的生理机制。本文从小麦籽粒淀粉理化特性空间分布、淀粉合成关键酶活性及其编码基因时空表达模式等角度综述了小麦籽粒淀粉理化特性空间分布特征形成的生理机制,以期为小麦品质形成机制与调优栽培技术的建立提供理论支持。     

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）。     

春小麦淀粉粒的分布及其与品质的相关性

为了研究小麦淀粉粒的大小及分布对小麦品质状况的影响,对不同筋力类型的8份春小麦品种进行了A、B型淀粉颗粒的电镜分析,并测定这些品种的直/支淀粉含量、膨胀势及面粉吸水率等品质指标。结果表明,强筋型小麦直径小于16 μm的淀粉粒占A型淀粉粒总数的比例最大,而中筋和弱筋型小麦直径大于20 μm的淀粉粒占A型淀粉粒总数的比例最大,与其他筋力型差异显著;B型淀粉粒直径大小在不同筋力型品种间差异不显著,其形状在弱筋品种武春121中呈现不规则形。相关分析表明,A型淀粉粒的平均直径与支链淀粉含量、膨胀势和吸水率呈显著正相关,而B型淀粉粒的平均直径与上述品质参数相关不显著,说明A型淀粉粒的大小对上述小麦品质指标具有一定的影响,而B型淀粉粒的影响较小。     

小麦淀粉粒蛋白表达差异及其与淀粉糊化特性的关系

为探明小麦淀粉粒蛋白与淀粉糊化特性的关系,对河南省18个主栽小麦品种淀粉粒蛋白进行分离,并对淀粉粒蛋白类型、淀粉含量、糊化特性参数进行了研究.结果表明,18个小麦品种分离出了8种主要的淀粉粒蛋白,9种组合带谱,并以组合类型Ⅰ和组合类型Ⅶ所占比例最高,为55.56%,均表现为7条谱带.通过对淀粉粒蛋白条带数量以及谱带光密度总量和淀粉特性的相关性分析表明,淀粉粒蛋白光密度总量和直链淀粉含量、峰值黏度、低谷黏度、最终黏度呈显著负相关,表明淀粉粒蛋白表达量影响淀粉的糊化特性.同时选取6个小麦品种,分别采用盐、SDS、蛋白酶对淀粉进行处理后,淀粉峰值黏度显著提高,其中以盐处理提高幅度最大,且不同处理之间差异达显著水平.对处理后淀粉粒蛋白进行电泳分析表明,处理后的条带明显减少,说明处理后小麦淀粉粒蛋白含量下降.综合试验结果,不同小麦品种淀粉粒蛋白表达存在差异,同时淀粉粒蛋白表达量高低影响淀粉峰值黏度.     

不同小麦品种籽粒淀粉合成酶基因的表达及其与淀粉积累的关系

为探寻不同专用类型小麦籽粒品质调控的途径,以不同专用类型小麦品种为材料,比较了其籽粒淀粉合成酶基因表达、淀粉合成酶活性以及淀粉积累速率动态特征,并分析了三者之间的相关性。结果表明,整个灌浆期间,籽粒淀粉合成酶基因（AGPase1、GBSSI、SSSIII、SBEI）相对表达量、淀粉合成酶（AGPase、GBSS、SSS、SBE）活性及直、支链淀粉积累速率均表现为强筋小麦中优9507〉中筋小麦淮麦18〉弱筋小麦宁麦9号〉糯小麦Wx11。相关分析表明,AGPase1、SSSIII、SBEI基因的相对表达量最大值与AGPase、SSS、SBE活性峰值均呈极显著正相关;GBSSI基因相对表达量最大值与GBSS活性峰值相关不显著;4种淀粉合成酶基因相对表达量最大值均与籽粒直、支链淀粉及总淀粉积累速率峰值呈极显著正相关;4种淀粉合成酶活性与籽粒直、支链淀粉及总淀粉积累速率均呈极显著正相关。     

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。