小麥籽粒淀粉結構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，會使淀粉質量發(fā)生變化。前人研究認為淀粉質量的改變主要是環(huán)境因素影響了淀粉結構與理化特性，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構形成，探

2、討小麥籽粒淀粉結構與理化特性間的關系;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，為小麥淀粉品質研究提供理論依據(jù)。主要試驗結果如下:
　　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型結構，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

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)域結晶面積和結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、支鏈淀粉結構形成影響不大，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鍵時期，高溫處理改變了支鏈淀粉結構，抑制淀粉結晶區(qū)的形成，影響了淀粉的理化性質。花后不同時段高溫造成產(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;結晶度、