响应面法优化干热变性莲子淀粉膜制备工艺

以干热变性莲子淀粉为主要原料,研究变性淀粉用量、甘油用量和干燥温度对干热变性莲子淀粉膜性能的影响,并采用响应面分析及加权评价函数法对膜性能指标进行综合优化,得到干热变性莲子淀粉的最佳成膜工艺条件为:变性莲子淀粉用量为3.53%,甘油用量为1.51%,干燥温度80.61℃。本研究成果将为干热变性莲子淀粉可食膜的工业化生产提供理论指导。     

高淀粉抗病甘薯新品种漯徐薯8号的选育

漯徐薯8号是由徐薯18与徐781杂交选育而成的高淀粉抗病甘薯新品种,2008年3月通过全国甘薯品种鉴定委员会鉴定。该品种鲜基薯块烘干率36.5％,淀粉率25.4％,薯干洁白平整,丰产稳产,抗根腐病、茎线虫病和蔓割病,中抗黑王证病,耐贮藏,萌芽性好,适宜淀粉加工、生产燃料乙醇等。     

高温胁迫下水稻胚乳淀粉分支酶各同工型基因的表达特征

 以稻米品质温度敏感型的早籼稻品种浙辐49为材料,利用人工气候箱控温处理试验和实时荧光定量PCR技术,探讨了水稻发育胚乳中淀粉分支酶(starch branching enzyme, SBE)的3种主要同工型基因 (SBEⅠ、 SBEⅢ和SBEⅣ) 在不同温度处理下的相对表达量差异及动态变化特征。结果表明,高温处理对水稻胚乳中SBE基因的表达调控因其同工型的种类而异,SBEⅣ基因在高温处理下呈上调表达,而SBEⅠ和SBEⅢ基因在高温处理下的相对表达量则明显降低,表现为下调表达;与SBEⅣ等同工型相比,水稻胚乳中SBEⅠ基因对高温胁迫的表达响应相对更敏感。     

Agronomic Practices Influence Maize Grain Quality

Abstract

Maize grain yields have increased dramatically over the past fifty years, and concurrently end-uses have proliferated requiring special quality characteristics. Plant breeders have developed many specialty types of maize, all of which are influenced by the agronomic practices used to produce the crop. Grain yield increases have resulted in lower protein concentration except when the yield increase resulted from nitrogen fertilizer application. Irrigation improves the biological value of protein, while higher nitrogen application rates alter the amino acid balance thereby reducing the nutritional value. Kernel breakage susceptibility and kernel density increase with higher nitrogen fertilizer application rates, and are reduced by irrigation. Extractable starch and oil concentration are largely influenced by hybrid choice, but small production practice effects have been documented. Essential mineral nutrient levels are often influenced by soil or foliar fertilizer application. The production of aflatoxin can be reduced by irrigation or other strategies to avoid water stress during grain fill. Although genetics usually exerts the largest effect on maize grain quality, agronomic practices are also important.     

灌浆成熟期温度对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及品质的影响

 选用蒸煮食味品质不同的3个粳稻品种，利用温室高温和自然常温，研究了灌浆成熟期温度对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及蒸煮食味品质的影响。结果表明，灌浆成熟期高温条件下，水稻籽粒蛋白质含量提高，直链淀粉含量和味度值降低，劣质品种提高或降低的程度大于优质品种；RVA谱特性对灌浆成熟期温度的反应因品种和特性而异；灌浆过程中，籽粒ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶和淀粉分支酶活性随灌浆进程，酶活性逐渐增加，达到峰值以后，酶活性又逐渐下降，呈单峰曲线，但不同品种酶活性达到峰值的时间和同一时期的酶活性大小有差异；ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶的活性表现对温度的影响反应较为迟钝，而淀粉分支酶活性表现对温度变化的反应较为敏感，温度过高过低都降低该酶活性。     

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。