小麥籽粒淀粉結(jié)構(gòu)形成特點及其對高溫的響應.pdf

1、小麥淀粉及其組分含量是面粉的主要品質(zhì)指標之一，由于籽粒中淀粉其形成過程受品種的遺傳性狀和環(huán)境因素的影響，會使淀粉質(zhì)量發(fā)生變化。前人研究認為淀粉質(zhì)量的改變主要是環(huán)境因素影響了淀粉結(jié)構(gòu)與理化特性，其中籽粒灌漿期的高溫脅迫影響尤為突出。為此于2013-2015年在揚州大學江蘇省作物遺傳生理重點實驗室試驗場進行本試驗，選用生產(chǎn)上示范推廣應用的揚糯麥l號、寧糯麥1號及其非糯性親本材料，研究籽粒形成過程中淀粉顆粒的形成過程及直支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)形成，探

2、討小麥籽粒淀粉結(jié)構(gòu)與理化特性間的關(guān)系;利用人工智能控溫室控制溫濕度，研究籽粒灌漿期不同時段不同溫度對小麥籽粒淀粉形成過程的影響，為小麥淀粉品質(zhì)研究提供理論依據(jù)。主要試驗結(jié)果如下:
　　1、花后5天小麥籽粒淀粉粒中直鏈淀粉和支鏈淀粉均己形成，淀粉粒徑以C型（＜2μm）淀粉粒為主，B型(2～10μm)淀粉粒其次，A型(＞10μm)淀粉粒最少。隨著生育進程的推進，花后10天，淀粉粒體積逐漸增加，A型淀粉粒所占比例顯著增加;花后15～20

3、天時籽粒中又逐步衍生出大量C型淀粉粒，導致A型淀粉粒數(shù)目比顯著下降;成熟期糯與非糯小麥均以C型淀粉粒為主，其次為B型淀粉粒，A型淀粉粒數(shù)目最少。兩個糯小麥品種C型淀粉粒數(shù)目顯著高于其親本材料，A型淀粉粒數(shù)目顯著低于親本材料。
　　2、糯小麥與非糯小麥直鏈淀粉、支鏈淀粉長短鏈形成過程存在差異。籽粒發(fā)育過程中，非糯小麥籽粒淀粉中直鏈淀粉含量不斷增加，成熟期達最大值，占淀粉組分含量的28％～34％;支鏈淀粉短鏈含量顯著減少，長鏈含量變化

4、不顯著。糯小麥籽粒形成初期直鏈淀粉含量最高，占組分含量的18％～19％，之后呈下降趨勢，成熟期直鏈淀粉含量僅為1.0％左右;支鏈淀粉形成過程中短鏈含量增加，長鏈含量變化不大。淀粉粒碘染色結(jié)果說明糯小麥籽粒中直鏈淀粉主要分布于淀粉顆粒的中心位置。
　　3、糯小麥與非糯小麥籽粒淀粉的XRD圖譜呈現(xiàn)典型的A型結(jié)構(gòu)，各品種的最大尖峰強度均出現(xiàn)在2θ為18°處，糯小麥籽粒淀粉在2θ角為20°與18°的比值均低于其親本材料。糯小麥籽粒淀粉的結(jié)

5、晶度顯著高于非糯性小麥。NMR圖譜顯示寧糯麥1號在C1區(qū)域結(jié)晶面積和結(jié)晶度顯著多于揚糯麥1號，說明寧糯麥1號的糯性更強。
　　4、糯小麥與非糯小麥理化特性存在差異。糯小麥支鏈淀粉含量高，籽粒淀粉的膨脹勢、溶解度和透光度均大于非糯小麥;糯小麥籽粒淀粉的峰值溫度Tp、最終溫度Tc、熱焓值△H均大于非糯小麥，淀粉抗老化性能好，不易回生，品種間寧糯麥1號抗老化能力強于揚糯麥1號。
　　5、花后不同時段晝/夜35℃/15℃高溫脅迫，非

6、糯小麥揚麥15籽粒中C型淀粉粒數(shù)目增加，糯小麥揚糯麥1號籽粒淀粉中C型淀粉粒數(shù)目降低。35℃高溫脅迫增加了支鏈淀粉中短鏈含量，降低了直鏈淀粉含量，其中花后16～20天高溫脅迫影響最為明顯，短鏈含量升高，中長鏈和直鏈淀粉含量降低?；ê?～10天高溫脅迫，對非糯小麥揚麥15直、支鏈淀粉結(jié)構(gòu)形成影響不大，但顯著抑制了糯小麥直鏈淀粉的形成，成熟期處理含量僅為0.01％。花后不同時期高溫處理導致淀粉結(jié)晶度下降，熱焓值降低，回生度變大，膨脹勢、溶解

7、度和透光度下降，以花后16～20天、21～25天35℃高溫處理影響最顯著。說明花后16～20天、21～25天是籽粒支鏈淀粉形成的關(guān)鍵時期，高溫處理改變了支鏈淀粉結(jié)構(gòu)，抑制淀粉結(jié)晶區(qū)的形成，影響了淀粉的理化性質(zhì)?；ê蟛煌瑫r段高溫造成產(chǎn)量下降，以花后6～10天高溫降低每穗粒數(shù)和粒重、花后16～25天高溫降低粒重對產(chǎn)量形成影響最顯著。
　　6、結(jié)晶度、短鏈、中長鏈、C型淀粉粒和B型淀粉粒的體積分布比與回生度呈顯著或極顯著負相關(guān);結(jié)晶度、