小麥籽粒淀粉的粒度分布、積累特征及其與加工品質(zhì)的關(guān)系.pdf

1、本研究選用不同品質(zhì)類型和不同穗型的小麥品種為試驗(yàn)材料，通過水旱栽培及外源激素處理試驗(yàn)，系統(tǒng)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(nèi)源激素水平以及淀粉合成相關(guān)酶的變化，分析了淀粉粒度、含量和組成與加工品質(zhì)的關(guān)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(xué)特征。主要研究結(jié)果如下： 1小麥籽粒淀粉的粒度分布特征1．1不同品質(zhì)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(xiàn)為雙峰分布，峰值分別出現(xiàn)在5μm和25μm左右。淀粉粒的數(shù)目分布表現(xiàn)為單峰分布，峰值出現(xiàn)在1μm，其中B型淀粉粒數(shù)目占總數(shù)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(xiàn)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(shù)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(qiáng)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(qiáng)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(shù)目的變化均呈單峰曲線，峰值一般出現(xiàn)在0.5～1.1μm之間。在花后7天，已經(jīng)出現(xiàn)了不同范圍大小的淀粉粒，最大直徑20μm?；ê?0天，淀粉粒直徑范圍擴(kuò)大到30μm。至花后14天，產(chǎn)生了一個新的小淀粉粒群體，從而造成大淀粉粒數(shù)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。花后21天，小于0.6μm的淀粉粒數(shù)目急劇增加，大于0.6μm的淀粉粒數(shù)目則明顯減少，表明這一時期又產(chǎn)生了一個新淀粉粒群體?；ê?4～28天，小于0.6μm的淀粉粒數(shù)目仍不斷增加，而直徑較大的淀粉粒數(shù)目不斷減少，表明籽粒中新淀粉粒的產(chǎn)生仍在繼續(xù)，但增加幅度減少。花后35天，主要是最小粒徑淀粉粒直徑的擴(kuò)大，其它粒徑淀粉粒直徑的變化相對較小2．不同品質(zhì)類型小麥籽粒淀粉及相關(guān)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(nèi)弱筋小麥的淀粉含量顯著高于強(qiáng)筋小麥，表明弱筋小麥籽粒的淀粉合成能力高于強(qiáng)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(qiáng)筋型小麥，表明弱筋型小麥品種在籽粒灌漿中、后期比強(qiáng)筋型小麥品種具有更強(qiáng)的蔗糖供應(yīng)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(xiàn)

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(guān)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(dǎo)致其淀粉積累量較高的生化機(jī)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(yīng)能力和淀粉合成相關(guān)酶的活性，旱作栽培則導(dǎo)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(jìn)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(yīng)較為遲緩。 4．不同類型小麥籽粒淀粉與加工品質(zhì)的關(guān)系不同品種間淀粉糊化特性有著明顯的差異。強(qiáng)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(shù)值較高，而強(qiáng)筋小麥9818的各項(xiàng)RVA參數(shù)值顯著低于其它品種。 強(qiáng)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(qiáng)筋小麥9818和JN17的面條評分最低。強(qiáng)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(qiáng)筋小麥D99-3、D3、JM20和JNl7的硬度、膠著性和咀嚼性等指標(biāo)明顯高于弱筋型小麥LM21和BY535，由于上述指標(biāo)與面條的適口性和韌性有密切的聯(lián)系，因此，強(qiáng)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(xì)胞數(shù)、胚

11、乳細(xì)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(qiáng)勢籽粒淀粉直/支比例，有利于淀粉品質(zhì)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(qiáng)、弱勢籽粒的淀粉含量，但除JN17強(qiáng)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(qiáng)勢粒和LM21弱勢粒的直鏈淀粉含量。噴施ABA能降低胚乳細(xì)胞分裂中后期號的增殖速率，顯著減少強(qiáng)勢籽粒的

12、胚乳細(xì)胞數(shù)，但對弱勢籽粒的胚乳細(xì)胞數(shù)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(shù)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(nèi)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(qiáng)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