糜子籽粒形成過程中淀粉及蛋白質(zhì)積累特性研究.pdf

1、糜子是我國北方干旱半干旱地區(qū)的主要糧食作物之一。籽粒富含淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維以及多種微量元素和豐富維生素，是醫(yī)食同源的重要作物之一。但是目前關(guān)于糜子籽粒形成過程中營養(yǎng)物質(zhì)積累機制研究較少。因此，探索不同類型糜子籽粒發(fā)育規(guī)律特性，對糜子資源的品種改良和開發(fā)利用具有重要意義。
　　本研究選用了2個糯性糜子品種（龍黍21號和晉黍5號）和2個粳性品種（榆糜2號和隴糜8號），研究了籽粒灌漿過程中營養(yǎng)物質(zhì)積累動態(tài)、淀粉合成相關(guān)酶活性、

2、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運、籽粒灌漿特性以及種子萌發(fā)過程中營養(yǎng)物質(zhì)消耗。研究得出以下主要結(jié)論:
　　(1)糜子籽粒灌漿過程中，總淀粉、直鏈和支鏈淀粉積累量均呈現(xiàn)S型增長趨勢，積累速率均為單峰曲線。各時期粳性品種的直鏈淀粉積累量和積累速率均顯著高于糯性品種，而支鏈淀粉和總淀粉粳糯品種間無顯著差異。糜子籽粒成熟過程中粗蛋白含量呈減少的趨勢，谷蛋白含量最高。組分蛋白占蛋白總量的19.36％～25.12％，非蛋白氮含量較多。各時期糜子必需氨基酸占總氨基酸

3、的比例為33.10％～52.93％，占非必需氨基酸的比例為48.53％～78.22％，富含谷氨酸、脯氨酸和亮氨酸，成熟時糯性品種的賴氨酸含量高于粳性品種。糜子籽粒形成過程中脂肪含量和水分含量均呈先增加后減少的趨勢，粳糯品種間差異不明顯。
　　(2)糜子籽粒灌漿過程中，AGPP活性、SSS活性、GBSS活性和Q酶活性均表現(xiàn)為單峰曲線變化。不同類型糜子品種同一個酶活性峰值出現(xiàn)時間相同，各酶之間活性峰值出現(xiàn)時間有差異。粳性品種的AGPP

4、活性和GBSS活性在灌漿前期和中期均高于糯性品種，而SSS活性和Q酶活性低于糯性品種。糯性品種中，總淀粉、直鏈和支鏈淀粉積累速率與SSS活性和Q酶活性均呈顯著正相關(guān)。粳性品種，直鏈淀粉積累速率與AGPP活性、SSS活性和Q酶活性均呈顯著正相關(guān);總淀粉積累速率與SSS活性和Q酶活性均表現(xiàn)為顯著正相關(guān);支鏈淀粉積累速率只與SSS活性表現(xiàn)為顯著正相關(guān)。糯性品種淀粉積累主要是SSS和Q酶起決定性作用，而粳性品種淀粉積累主要是SSS起作用。

5、>　　(3)不同類型糜子品種頂三葉的葉綠素含量變化趨勢基本一致，呈先增加在花后14d達到峰值后逐漸降低，且整個灌漿期粳性品種的葉綠素含量高于糯性品種。不同類型糜子的干物質(zhì)貢獻率為頂三莖＞頂三葉＞頂三鞘。粳性品種的頂三莖和頂三鞘對籽粒的貢獻率均高于糯性品種，而粳糯品種頂三葉對籽粒的貢獻率無顯著差異。4個糜子品種籽粒灌漿趨勢一致，均屬于異步型灌漿，從開花到花后28 d是粒重增重最快時期，糯性品種灌漿曲線在粳性品種下方，粳性品種的灌漿速率高于

6、糯性品種。籽粒粒重由最大灌漿速率、平均灌漿速率、生長活躍期和實際灌漿時間共同決定。
　　(4)隨著種子的萌發(fā)，不同類型糜子品種粗蛋白質(zhì)表現(xiàn)為緩慢增加。清蛋白含量從萌發(fā)開始逐漸增加，在萌發(fā)后期粳性品種比糯性品種含量高。而粳糯品種間球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白變化不明顯。隨著種子萌發(fā)，不同類型糜子品種淀粉含量逐漸減少，粳性品種對淀粉的消耗量更多。隨著種子萌發(fā)，α-淀粉酶活性呈先增加后降低趨勢，糯性品種的α-淀粉酶活性峰值出現(xiàn)的時間比粳性品