小麥籽粒淀粉的粒度分布、積累特征及其與加工品質的關系.pdf

1、本研究選用不同品質類型和不同穗型的小麥品種為試驗材料，通過水旱栽培及外源激素處理試驗，系統研究了不同環(huán)境條件下，小麥籽粒中淀粉的粒度分布、淀粉累積和組分、內源激素水平以及淀粉合成相關酶的變化，分析了淀粉粒度、含量和組成與加工品質的關系，明確了不同類型小麥籽粒淀粉粒度的分布及淀粉形成的酶學特征。主要研究結果如下： 1小麥籽粒淀粉的粒度分布特征1．1不同品質類型小麥籽粒淀粉的粒度分布成熟期小麥籽粒含有2種類型的淀粉粒：直徑較小的B型

2、淀粉粒(<9.81μm)和直徑較大的A型淀粉粒(>9.8μm)，淀粉粒的粒徑在0.37～52.6μm之間變化。淀粉粒的體積分布表現為雙峰分布，峰值分別出現在5μm和25μm左右。淀粉粒的數目分布表現為單峰分布，峰值出現在1μm，其中B型淀粉粒數目占總數的99％以上，表明小麥籽粒中的淀粉粒大多為小淀粉粒。小麥淀粉粒的表面積分布同體積分布相同，也表現為雙峰分布，峰值分別在2.8μm和23μm,B型淀粉粒的表面積占總數的80％左右，A型淀粉粒

3、占20％左右。 在8個參試品種中，A型淀粉粒組占總體積的53.6～64.9％，A型淀粉顆粒比例較高的品種為I,M21和BY535，較低的品種為JN17和9818。表明在強筋型小麥中，B型淀粉粒所占體積較高，而弱筋型小麥LM21和BY535的A型淀粉粒體積百分比較高。同體積分布相似，弱筋型小麥LM21和BY535的B型淀粉粒所占表面積較低，分別為79.0％和79.41％，而強筋型小麥9818和JM20的B型淀粉粒所占表面積較高，分

4、別為83.8％和82.2％。與灌溉栽培相比較，旱作栽培一般能提高小麥B型淀粉粒的體積百分比，而降低A型淀粉粒的體積百分比。 1．2小麥胚乳淀粉粒的變化動態(tài)花后不同時期小麥胚乳淀粉粒數目的變化均呈單峰曲線，峰值一般出現在0.5～1.1μm之間。在花后7天，已經出現了不同范圍大小的淀粉粒，最大直徑20μm。花后10天，淀粉粒直徑范圍擴大到30μm。至花后14天，產生了一個新的小淀粉粒群體，從而造成大淀粉粒數目所占比例有所減少。花后1

5、7天，籽粒中的淀粉粒以體積增大為主?；ê?1天，小于0.6μm的淀粉粒數目急劇增加，大于0.6μm的淀粉粒數目則明顯減少，表明這一時期又產生了一個新淀粉粒群體?；ê?4～28天，小于0.6μm的淀粉粒數目仍不斷增加，而直徑較大的淀粉粒數目不斷減少，表明籽粒中新淀粉粒的產生仍在繼續(xù)，但增加幅度減少?；ê?5天，主要是最小粒徑淀粉粒直徑的擴大，其它粒徑淀粉粒直徑的變化相對較小2．不同品質類型小麥籽粒淀粉及相關酶活性的變化灌溉和旱作2種栽培條

6、件下，在整個灌漿期內弱筋小麥的淀粉含量顯著高于強筋小麥，表明弱筋小麥籽粒的淀粉合成能力高于強筋小麥。與旱作栽培條件相比較，灌溉栽培更有利于小麥淀粉含量的提高。 品種間比較，弱筋型小麥旗葉的SPS活性、籽粒SS、UGPase、AGPase、SSS、GBSS和SBE活性均在灌漿后期顯著高于強筋型小麥，表明弱筋型小麥品種在籽粒灌漿中、后期比強筋型小麥品種具有更強的蔗糖供應和淀粉合成能力。 旱作栽培條件下，淀粉合成酶活性一般表現

7、為灌漿前期高于灌溉栽培，而灌漿后期低于灌溉栽培。表明旱作栽培有利于提高灌漿前期籽粒淀粉的合成能力，灌溉栽培則有利于灌漿后期小麥籽粒的淀粉合成。 3．不同穗型小麥籽粒淀粉及相關酶活性的變化2種穗型小麥籽粒SS、AGPase、SSS、GBSS和SBE的活性均存在明顯的基因型差異。2種栽培條件下，大穗型品種上述酶的活性在生育后期都顯著高于多穗型品種，這是導致其淀粉積累量較高的生化機制。用Logistic方程模擬籽粒淀粉的積累過程，表明

8、大穗型品種具有較高的淀粉積累量，其原因出自于淀粉的積累速率和持續(xù)期。 2種栽培條件對不同穗型小麥品種的影響不同。灌溉栽培能顯著提高大穗型品種籽粒灌漿中后期．ADPG供應能力和淀粉合成相關酶的活性，旱作栽培則導致籽粒淀粉合成酶活性顯著降低，表明大穗型品種對水分較為敏感。與之相比，旱作栽培能提高多穗型品種小麥灌漿前、中期AGPase、SS、SSS和SBE的活性，促進其籽粒淀粉的合成與積累。在籽粒灌漿后期旱作栽培則降低其酶活性，但與大

9、穗型品種相比其降低幅度較小，表明多穗型品種在籽粒灌漿后期對水分供缺的反應較為遲緩。 4．不同類型小麥籽粒淀粉與加工品質的關系不同品種間淀粉糊化特性有著明顯的差異。強筋小麥D99-3、JM20和弱筋小麥LM21、BY535的峰值粘度、低谷粘度、最終粘度、反彈值、峰值時間和糊化溫度等RVA參數值較高，而強筋小麥9818的各項RVA參數值顯著低于其它品種。 強筋小麥JM20、D99-3的面條評分最高，其次為弱筋小麥LM21和BY535

10、，而強筋小麥9818和JN17的面條評分最低。強筋小麥一般具有較好的適口性，而弱筋小麥的色澤和表觀狀態(tài)較好。 TPA分析表明，強筋小麥D99-3、D3、JM20和JNl7的硬度、膠著性和咀嚼性等指標明顯高于弱筋型小麥LM21和BY535，由于上述指標與面條的適口性和韌性有密切的聯系，因此，強筋小麥制成的面條可能具有更好的適口性和韌性。 5．外源激素對小麥籽粒淀粉積累的影響抽穗期噴施6BA能顯著提高小麥籽粒的胚乳細胞數、胚

11、乳細胞分裂中后期的增殖速率、粒重和淀粉積累量。灌溉栽培條件下，外施6BA能降低小麥強勢籽粒淀粉直/支比例，有利于淀粉品質的改善；但對弱勢籽粒中的淀粉直/支比例沒有顯著的影響。旱作栽培條件下，6BA處理能提高2個小麥品種強、弱勢籽粒的淀粉含量，但除JN17強勢粒的淀粉含量有顯著增加外，其它處理的淀粉含量增加不顯著，6BA還提高了JN17強勢粒和LM21弱勢粒的直鏈淀粉含量。噴施ABA能降低胚乳細胞分裂中后期號的增殖速率，顯著減少強勢籽粒的

12、胚乳細胞數，但對弱勢籽粒的胚乳細胞數和粒重減少沒有顯著影響，對淀粉直/支比例的影響也不明顯。 2種外源激素處理對穗粒數都沒有顯著影響，表明噴施6BA和ABA并沒有影響小麥小花的發(fā)育。 6．小麥籽粒內源激素含量的變化灌溉和旱作2種栽培條件下，弱筋型品種的ZR、GA<,3>含量在灌漿后期均明顯高于強筋型小麥，而不同類型品種間的ABA．含量差異不明顯。 不同穗型品種間比較，花后7天，2種栽培條件下大穗型品種的IAA、Z