甘薯淀粉产量及相关性状的遗传多样性和关联度分析

甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]是加工淀粉和燃料乙醇的重要原料,是目前我国最具开发前景的非粮食类新型能源作物。选育高淀粉产量的能源型甘薯新品种是甘薯育种的重要目标。为了获得准确筛选高淀粉产量育种材料的性状指标,提高甘薯高淀粉产量育种效率,缩短育种周期,本研究利用不同甘薯品种(系)的自然变异,根据淀粉产量、不同生长发育阶段的5个主要农艺性状和3个淀粉合成关键酶活性测定结果,利用相似系数和遗传距离矩阵,以类平均法对国内48份不同淀粉产量甘薯种质资源进行了遗传多样性分析,通过关联度分析研究了淀粉产量与不同时期农艺性状、淀粉合成关键酶活性的相关性。结果表明:48份甘薯种质资源材料在不同时期农艺特征差异较大;不同时期农艺性状的聚类结果中,栽后100 d的农艺性状与淀粉产量关联度最大,淀粉产量与该时期的基部分枝数呈极显著负相关(r=0.428),与干率呈极显著正相关(r=0.423),而与最长蔓长、单株结薯数和单株鲜薯重相关性不显著。48份甘薯种质材料在不同时期的酶活聚类结果差异明显。不同时期的甘薯淀粉合成关键酶活性聚类结果中,栽后50 d酶活聚类与淀粉产量聚类结果关联度最大,淀粉产量与该时期测得的ADPG焦磷酸化酶(ADPG-PPase)活性呈负相关关系(r=0.163),与蔗糖合成酶(SS)活性(r=0.101)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性(r=0.016)呈正相关,但相关性均未达到显著水平。加之淀粉合成关键酶活性测定步骤繁琐,不适宜作为甘薯高淀粉产量育种早期选择的生理指标。在高淀粉产量育种材料筛选时可于栽后100 d对农艺性状进行综合考察,重点考虑干率较高及分枝数较少的品系。本研究可为甘薯高淀粉产量育种提供一定的理论依据。     

淀粉胶生物质炭基氮肥制备及其缓释特性分析

以生物质炭为载体,与自制改性淀粉胶黏剂、尿素进行复合,利用万能力学试验机和自制成型模具制备颗粒缓释肥料,研究水分添加量、成型压力、炭肥比及胶黏剂添加量4个因素对颗粒肥料抗压性能和缓释性能的影响。结果表明:对于纯炭粉成型,当水分含量为10%、成型温度为45℃、成型压力为6k N时,成型颗粒的抗压强度达到最大;尿素与炭粉混合后成型可以增加颗粒强度,当稻壳炭-尿素(即炭肥比)为5:1时,在同样成肥条件下,肥料颗粒的抗压强度最大;改性淀粉胶黏剂可进一步增加肥料颗粒强度,当胶黏剂添加量为5%时,肥料颗粒的抗压强度达到最大。不同配比条件下制备的缓释肥料,其氮素累积释放规律符合"S"型释放模型,添加胶黏剂制备的缓释肥的缓释性能明显优于传统的尿素肥料,以胶黏剂添加量为5%时缓释效果最佳。     

雾滴图像粘连特征改进判断及分离计数方法优化

雾滴在靶标上常出现粘连的情况,为准确测量雾滴尺寸、掌握雾滴分布规律,需要判断雾滴是否粘连,并用图像处理技术将粘连雾滴分开。首先提出判断雾滴是否粘连的改进方法,该方法结合雾滴的形状因子和面积阈值对粘连雾滴进行判断和特征提取,并用极限腐蚀法和迭代开运算法对粘连雾滴进行计数处理,其次调用迭代开运算标记的分水岭算法分割,最后对分割后雾滴的连通域进行标记及形状圆整。试验结果表明：该方法可实现粘连雾滴的自动判断和特征提取,弱粘连准确率100%,强粘连可达97.2%以上。该算法获得的雾滴粒径参数与激光粒度仪试验测量结果接近,其尺寸测量准确度较Deposit Scan软件计算平均提高了7.67%。基于相同的样本,与人工计数标定结果对比表明,该方法获得的雾滴个数快速且精准度达97.06%以上。     

基于近红外与中红外光谱技术的淀粉回生度检测

淀粉食品在加工、运输及储藏过程中会逐渐出现回生,其回生程度是影响淀粉食品品质的重要因素。利用近红外和中红外光谱技术快速、无损检测淀粉回生度。首先采集了储存不同时间淀粉的近红外和中红外光谱,分别利用近红外、中红外以及两者融合的光谱数据结合化学计量学方法(偏最小二乘法(PLS、iPLS、biPLS、siPLS))建立淀粉回生度检测模型。结果显示,近红外和中红外融合光谱技术的biPLS检测模型最佳,校正集和预测集相关系数分别为0.965 5和0.931 3。研究结果表明,红外光谱技术可以快速、无损检测玉米淀粉回生度,保障了富含淀粉食品的质量与安全。     

淀粉和面筋蛋白对面制品流变特性的影响

面粉的两种主要成分淀粉和蛋白质对面制品的流变特性有显著的影响。概括了影响淀粉糊流变特性的几个主要因素:蒸煮温度、搅拌时间、搅拌速度、pH值以及淀粉糊浓度、盐和蔗糖的作用,同时讨论了面筋蛋白对面制品流变特性的影响机理。     

淀粉氧化反应机理的探究

介绍了淀粉的结构以及次氯酸钠、高锰酸钾和双氧水氧化淀粉的机理。     

紫薯糊的工艺研究

通过试验研究了紫薯糊的制作工艺,对紫薯糊的制作原理进行探讨,并对操作要点进行了论述。主要研究了在制作紫薯糊的过程中紫薯用量、面粉用量、生粉用量、黄油用量对制糊效果的影响,并通过正交试验确定了最佳制糊配方:紫薯75 g,生粉115 g,黄油8 g,蛋液25 g,面粉75 g。     

氯化钠和氯化钙对玉米淀粉-瓜尔胶复配体系的影响

通过测定分析玉米淀粉-瓜尔胶复配体系在有无氯化钠和氯化钙存在条件下的糊化特性、动态与静态流变学特性,研究氯化钠和氯化钙对玉米淀粉-瓜尔胶复配体系的影响。结果表明,氯化钠和氯化钙的加入,提高了玉米淀粉-瓜尔胶复配体系的成糊温度,降低了崩解值和回升值,峰值黏度也略微下降;玉米淀粉-瓜尔胶复配体系的弹性模量G′值显著减小,黏性模量G″值的频率依赖性较大;氯化钠和氯化钙使玉米淀粉-瓜尔胶复配体系的假塑性增强,且氯化钙的作用大于氯化钠。     

CaCl2对超高压改性马铃薯淀粉结构的影响

研究了600MPa超高压下,不同浓度的CaCl2介质对马铃薯淀粉结构的影响。应刚偏光显微镜和X-射线衍射对样品进行了分析测试。结果表明,不管浓度大小如何,CaCl2均可以抑制淀粉的糊化,其偏光十字均保持得较好;低浓度的CaCl2对马铃薯淀粉的结晶结构影响不大,高浓度的CaCl2则由于渗透作用而导致淀粉结晶结构部分发生破坏。     

Starch Content and Granule Size Distribution in Grains of Wheat in Relation to Post-Anthesis Water Deficits

Post-anthesis soil moisture condition is closely associated with grain yield and quality in wheat ( Triticum aestivum L.). To investigate the effect of post-anthesis water deficit (WD) on starch content and granule size distribution, pot-experiments were conducted in 2006–2007 and 2007–2008 growing seasons, using five wheat cultivars with different amylose content. The result showed that the grain starch granules had a bimodal curve in the volume and surface area distribution, and a unimodal curve was found in number distribution. Post-anthesis WD reduced the B-granules (<10 μm in diameter) volume % and surface area % in Nuomai50206 and Gaocheng8901, increased the proportion in Weimai10, whereas the effect on those in Jinan17 and Shannong15 was not significant. Post-anthesis WD decreased the number % of <2 μm starch granules, significantly in all cultivars. The amylose content was negatively correlated with the volume of <10 μm and positively correlated to >15 μm starch granules, respectively, suggesting that small starch granules (<10 μm) are low in amylose content, whereas, big starch granules (>15 μm) are high. The results indicate that the grain starch granule size distributions of Jinan17 and Shannong15 with high amylose content were less affected by WD, than those of Nuomai50206 and Gaocheng8901 with low amylose content.