马铃薯不同杂交组合及后代淀粉品质性状的评价

以马铃薯品种大西洋和资源材料1533为母本配制的10个杂交组合无性二代为试验材料,对其淀粉粘度、糊化温度和峰值粘度温度性状进行评价。结果表明:以大西洋为母本配制的各杂交组合后代无性系个数在粘度高值端、糊化温度低值端及峰值粘度低值端所占比例较大。以1533为母本配制的各杂交组合后代无性系个数在粘度高值端占比例也较大、但在糊化温度低值端和峰值粘度低值端占比例很小。综合性状表现最好的是大西洋×东农308,该组合后代平均粘度为1 480 BU、平均糊化温度为67.7℃、平均峰值粘度温度为78.5℃,其次表现较好的组合是1533×D2和大西洋×D2。这3个组合是选育马铃薯淀粉加工专用型品种的优良群体材料。     

水稻粉质皱缩胚乳突变体fse4的表型分析与基因克隆

【目的】水稻种子主要以淀粉形式储藏能量。淀粉合成需要多种酶类和调控因子参与，机制较为复杂。本研究利用水稻胚乳发育缺陷突变体，克隆和鉴定新的调控淀粉合成相关基因，旨在为研究淀粉合成及其调控提供理论依据。【方法】从化学诱变剂甲基亚硝基脲（1-methyl-1-nitroso-urea, MNU）处理的宁粳3号(Ningjing 3, WT)突变体库中筛选到一个能稳定遗传的胚乳粉质皱缩突变体，命名为fse4 (floury and shrunken 4 )。与籼稻品种Dular杂交获得F1种子（F2），通过图位克隆的策略确定FSE4候选基因。利用杂合植株（FSE4fse4）分离出的粉质种子，观察形态学特征，分析其理化性质。使用扫描电镜和半薄切片技术观察胚乳结构。使用qRT-PCR和免疫印迹分析淀粉合成相关基因表达模式和淀粉合成相关酶类的蛋白积累量。利用全自动氨基酸分析仪测定成熟胚乳各氨基酸含量。【结果】突变体fse4籽粒宽度、厚度以及千粒重显著下降，同时胚乳中总淀粉、总蛋白、直链淀粉含量亦显著下降，而脂肪含量显著上升；淀粉黏度、崩解值和消减值显著低于野生型。突变体fse4中多为单粒型淀粉颗粒，且排列分散。FSE4定位于第5染色体长臂约252 kb的区间内，测序发现编码Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因 （Delta 1-pyrroline-5-carboxylate synthetase, P5CS）第1外显子上发生单碱基替换，导致一保守的氨基酸发生变异。突变体fse4中大部分淀粉合成相关基因表达量下调，多种淀粉合成相关蛋白积累量减少。突变体fse4米粉中多种氨基酸含量发生显著变化，游离氨基酸含量是其野生型的3.6倍。此外，外源喷施脯氨酸能部分恢复突变体fse4种子萌发缺陷表型。【结论】FSE4编码脯氨酸合成关键限速酶P5CS，该基因对胚乳中氨基酸的合成及代谢起重要的调控作用，并影响淀粉的合成与积累。     

Endosperm Texture in Wheat

One of the fundamental means of classifying wheat is through its endosperm texture. It impacts significantly on the milling process affecting among other things flour particle size and milling yield. Hardness in wheat is largely controlled by genetic factors but it can be affected by the environment and factors such as moisture, lipid, and pentosan content. The principal genetic locus controlling endosperm texture in wheat, Ha, is located on the chromosome 5D. At this locus several genes, notably the puroindolines, have been identified. Puroindolines are the major components of the 15 kDa protein band associated with starch granules that is more abundant in soft wheats than in hard. Recently the puroindolines have been shown to enhance grain hardness in rice. In this review we discuss the structure of hard and soft wheat endosperm with particular emphasis on when differences in endosperm texture can be detected in the developing seed. The role of the environment and other factors that may affect the endosperm texture is also examined together with the role of the puroindoline genes at theHa locus. Finally, we compare endosperm hardness in wheat and in barley.     

水稻灌浆过程中籽粒淀粉合成关键酶活性与蒸煮食味品质

选用稻米蒸煮食味品质有显著差异的4个粳稻品种,对水稻籽粒灌浆过程中淀粉合成关键酶的活性变化及其与蒸煮食味品质关系进行了研究。 不同品质类型的品种间籽粒直链淀粉和支链淀粉含量在灌浆前、中后期表现出差异,这种差异主要表现在灌浆不同时期淀粉积累速率上。籽粒灌浆过程中,不同品质类型的品种中ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性出现峰值的时间无差异,但淀粉分支酶活性出现峰值的时间,劣质品种明显早于优质品种,而且优质品种灌浆中、后期仍然保持较高水平的酶活性。ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶的活性与直链淀粉含量、支链淀粉含量、味度值、RVA谱特性间的相关性和程度因灌浆时期不同而发生变化。在整个灌浆过程中,可溶性淀粉合成酶活性与味度值间的相关均不显著,但灌浆前期和中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分支酶的活性与味度值间呈显著或极显著相关。选择灌浆前期酶活性低或灌浆后期酶活性高的材料,将有利于提高稻米蒸煮食味品质。     

大麦籽粒抗性淀粉含量快速测定方法研究

为探索快速高效测定大麦籽粒中抗性淀粉含量的方法,利用衰减全反射中红外（attenuated total reflection mid-infrared spectroscopy,ATR-MIR）和近红外（near-infrared spectroscopy,NIR）光谱技术,分别用3种不同方法进行预处理,建立大麦样品的抗性淀粉含量快速测定红外模型,通过不同预处理预测模型的校正和内部交叉验证结果的比较,依据决定系数（r）和均方根误差（RMSE）筛选出基于ATR-MIR和NIR光谱的最佳预测模型,再对最佳预测模型进行外部验证。结果表明,经基线位移校正+范围归一化（BOC+RN）预处理后的PLS模型为最佳ATR-MIR预测模型;经标准正态变换+Savitzky-Golay法一阶求导（SNV+1thD）的预处理模型为最佳NIR预测模型。用验证集材料对BOC+RN和SNV+1thD最佳预测模型的预测效果进行外部验证,光谱预测值与化学测定值之间没有显著差异,说明两种方法均可以用于大麦籽粒抗性淀粉含量测定;ATR-MIR光谱比NIR光谱具有更好的预测能力。     

富含抗性淀粉水稻突变体的淀粉特性

 从杂交水稻优异恢复系R7954诱变筛选了1个富含抗性淀粉的突变体RS111。该突变体热米饭中抗性淀粉的含量高达7.0%，是其野生型的2.4倍。突变体的淀粉颗粒形态、DSC和多晶衍射的曲线和参数与野生型明显不同，表现为淀粉颗粒大小较为一致，圆形和卵形淀粉颗粒所占比率较高，溶晶起始温度(TO)、最高温度(TP)、回落温度(TC)、焓变(ΔHGEL)及结晶度更低。突变体的表观直链淀粉、粗脂肪和粗纤维的含量显著提高。     

长期施肥对木薯农艺性状、鲜薯产量和淀粉质量分数的影响

1992—2003年12a间，对2个木薯品种(华南205和华南124)，进行氮、磷、钾和火烧土等4种肥料各4个不同施肥水平组成共16个施肥配方的试验，研究了长期施肥对木薯农艺性状、鲜薯产量和淀粉质量分数的影响。结果表明：淀粉质量分数与收获指数呈显著正相关，鲜薯产量与株高、茎径及单株结薯数呈极显著正相关，单株结薯数与株高、茎径呈极显著正相关，株高与茎径呈极显著正相关。并列出它们的相关回归方程。推荐木薯最佳N，P2O5，K2O的施肥质量配比为2～4：1：2～4，其中，N，P2O5，K2O的施肥质量配比在连作初期以2：1：2为佳，而连作后期则以逐渐过度为4：1：4为佳。     

应用RVA测定米粉淀粉成糊温度

淀粉的糊化温度是稻米淀粉品质的重要指标,决定淀粉在食品及工业上的用途,也与食用稻米的蒸煮品质密切相关。淀粉的糊化温度可以用淀粉谱仪（如快速淀粉黏滞性测定仪,Rapid Visco analyser,RVA）间接测定,但用淀粉谱仪测定的是淀粉的成糊温度（pasting temperature,PT）,它是指淀粉黏度刚开始升高时的温度。在许多情况下,从RVA配套软件 Thermocline for Windows中测定的PT是过高的。提出了两种能够用RVA较准确测定成糊温度的方法。一种是改变参数设置来“筛选”出能反映真正成糊温度的点;另一种是手工记录下淀粉黏度刚开始升高时的时间,利用公式(45/3.8)×(T1-1)+50 计算出稻米的成糊温度。利用手工计算出的成糊温度与通过差示扫描量热仪测定的最高糊化温度呈极显著正相关(r=0.97)。     

小麦高抗性淀粉含量相关分子标记的筛选与验证

为给高抗性淀粉含量小麦品种的选育和遗传研究提供依据,选择抗性淀粉含量差异显著的两个春小麦品种作为杂交亲本构建遗传群体,利用BSA法找到1个与高抗性淀粉含量密切相关的SSR标记Xbarc 59.利用Xbarc 59从F2群体中筛选出高抗性淀粉含量、杂合及低抗性淀粉含量三种基因型,且不同基因型间抗性淀粉含量差异达1%显著水平.根据Xbarc 59引物标记带型分组的高、低抗性淀粉含量的平均值分别为1.44%、0.99%,二者差异达极显著水平,证明Xbarc 59可作为筛选小麦育种材料高抗性淀粉含量的分子标记.     

粳稻品种的粒厚特征及其对食味品质的影响

 以2006年收获的71份北方粳稻主栽品种为试材,研究了糙米粒厚的分布及粒厚与食味品质的相关性。结果表明,品种间糙米粒厚差异较大,变异系数为6.57%,粒厚在1.81~2.10 mm的品种占参试品种总数的78.88％。糙米粒厚与米饭食味评分呈极显著正相关。用粒厚分级机对其中5个粳稻品种进行粒厚分级,测定同一品种不同粒厚样品的米饭食味评分值、蛋白质含量、直链淀粉含量和RVA谱特征值。结果表明,粒厚对稻米蛋白质含量、RVA特征值、米饭食味评分等指标有显著影响,同一品种随着粒厚的增加,食味品质得到改善。讨论了粒厚作为品种选育指标的必要性。