小麥籽粒淀粉組成、糊化特性及其對(duì)氮素水平的響應(yīng).pdf

1、本研究選用12個(gè)不同類型小麥品種(系)，研究了小麥籽粒淀粉的粒度分布特征、完熟期籽粒提取淀粉的糊化特性及其發(fā)育過程中直支鏈淀粉積累特點(diǎn)、淀粉合成關(guān)鍵酶活性變化，并針對(duì)不同品質(zhì)類型小麥品種設(shè)計(jì)3個(gè)氮肥水平，研究了氮素水平對(duì)小麥籽粒淀粉的粒度分布、直支鏈淀粉積累、糊化特性的影響，初步探討了小麥籽粒淀粉組成與其糊化特性之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明： 1、小麥籽粒淀粉粒度分布特征及其對(duì)氮素水平的響應(yīng) 小麥籽粒中淀粉粒的數(shù)目分布呈單峰

2、或雙峰曲線變化，僅個(gè)別品種呈3峰曲線變化；體積和表面積分布呈雙峰曲線變化，僅個(gè)別品種呈3峰曲線變化。B型淀粉粒的數(shù)目和表面積比例顯著高于A型淀粉粒的，A型淀粉粒的體積比例一般高于B型淀粉粒的。不同類型小麥籽粒中淀粉粒度分布存在差異。糯小麥籽粒中B型淀粉粒的比例顯著高于普通小麥，強(qiáng)筋小麥籽粒中B型淀粉粒的比例明顯高于弱筋小麥。 氮素水平對(duì)不同品質(zhì)類型小麥籽粒中的淀粉粒度分布均存在顯著影響，且影響的趨勢(shì)因品種類型而異。強(qiáng)筋小麥隨氮肥

3、用量的增加，B型淀粉粒的比例呈下降趨勢(shì)，平均徑和中位徑顯著增大，體積和表面積分布的B型淀粉粒峰值粒徑顯著增大。中筋小麥隨氮肥用量的增加，籽粒中B型淀粉粒的比例呈一定程度的增大趨勢(shì)，平均徑和中位徑呈降低趨勢(shì)。弱筋小麥增施氮肥后，籽粒中B型淀粉粒的比例顯著提高，且以低氮處理的為最大，低氮處理的平均徑和中位徑均低于對(duì)照。 2、不同類型小麥品種淀粉積累的差異及其酶學(xué)機(jī)制 籽粒灌漿過程中糯小麥、部分糯小麥和非糯小麥淀粉含量、積累量

4、變化存在顯著差異。非糯小麥和部分糯小麥籽粒中總淀粉和支鏈淀粉含量快速提高的時(shí)間較糯小麥早，前兩者為花后6天，后者為花后10天；支鏈淀粉快速增長(zhǎng)終止時(shí)間方面，糯小麥相對(duì)較早。花后10天至成熟期的大部分籽粒灌漿過程中，糯小麥和部分糯小麥的淀粉含量一般高于非糯小麥；糯小麥支鏈淀粉含量顯著高于非糯小麥和部分糯小麥；糯小麥直鏈淀粉快速積累的時(shí)間顯著短于部分糯小麥和非糯小麥，其直鏈淀粉含量極低，顯著低于部分糯小麥和非糯小麥。不同類型小麥籽粒灌漿過程

5、中直支淀粉比的變化趨勢(shì)顯著不同，糯小麥直支淀粉比顯著低于部分糯小麥和非糯小麥。 籽粒灌漿初期(花后6天前)，糯小麥的蔗糖合酶活性較高，降解蔗糖的能力較強(qiáng)，表現(xiàn)為蔗糖含量較低，同時(shí)此期UGPP和AGPP活性較高，說明淀粉合成所需底物的供應(yīng)能力較強(qiáng)。盡管此期糯小麥的SSS、GBSS和SBE活性低于非糯小麥和部分糯小麥，但其支鏈淀粉和總淀粉含量高于后兩者。糯小麥、部分糯小麥和非糯小麥籽粒灌漿過程中AGPP活性的變化趨勢(shì)存在顯著不同。非

6、糯小麥和部分糯小麥開花后籽粒中的AGPP活性持續(xù)提高，花后20天左右達(dá)峰值，之后降低；糯小麥的AGPP活性花后6天前略有降低，花后6-25天快速提高，于花后25天左右達(dá)峰值，之后降低。整個(gè)籽粒灌漿過程中，非糯小麥和部分糯小麥籽粒中GBSS活性顯著高于糯小麥。與非糯小麥和部分糯小麥相比，糯小麥籽粒灌漿后期UGPP、AGPP、SBE和DBE活性較高是其支鏈淀粉含量較高、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的重要生理原因。 3、氮素水平對(duì)小麥籽粒灌漿過程中淀

7、粉含量和積累量的變化存在顯著影響 增施氮肥降低灌漿過程中小麥籽粒中直鏈淀粉的含量。低氮處理提高小麥籽粒中總淀粉含量，但高氮處理對(duì)其影響不大，甚至降低。支鏈淀粉含量變化趨勢(shì)與總淀粉含量大致相同。 增施氮肥降低灌漿過程中小麥籽粒中直鏈淀粉的積累量。低氮處理提高強(qiáng)筋小麥豫麥47籽粒中支鏈淀粉積累量，但高氮處理使其降低；低氮處理提高中筋小麥山農(nóng)8355籽粒灌漿過程中的支鏈淀粉積累量，但高氮處理使其支鏈淀粉積累量的增幅降低；增施氮

8、肥降低弱筋小麥豫麥50籽粒中灌漿前期的支鏈淀粉積累量，灌漿后期低氮處理的支鏈淀粉積累量迅速增長(zhǎng)，高出對(duì)照2％，而高氮處理雖有所提高但始終低于對(duì)照。強(qiáng)筋小麥豫麥47高氮處理顯著降低總淀粉積累量；中筋小麥山農(nóng)8355籽粒淀粉積累量在灌漿過程中，隨氮肥增施，低氮處理大部分時(shí)間顯著高于對(duì)照；高氮處理僅在灌漿前期下降顯著；弱筋小麥豫麥50籽粒淀粉積累量在灌漿前期，低氮處理和高氮處理均下降顯著，降幅超過5％，有時(shí)甚至超過10％。 4、小麥籽

9、粒提取淀粉糊化特性及其對(duì)氮素水平的響應(yīng) 非糯小麥和部分糯小麥的高峰粘度、最終粘度明顯高于糯小麥，而低谷粘度明顯低于糯小麥，從而造成非糯小麥和部分糯小麥的稀懈值、反彈值顯著高于糯小麥；糯小麥的糊化溫度和峰值時(shí)間顯著高于非糯小麥和部分糯小麥。強(qiáng)筋小麥的高峰粘度、稀懈值顯著高于中筋小麥和弱筋小麥，其低谷粘度、最終粘度、反彈值、峰值時(shí)間、糊化溫度顯著低于后兩者。 強(qiáng)筋品種增施氮肥后，低谷粘度、最終粘度和反彈值提高；低氮處理的糊化

10、溫度提高，到達(dá)峰值的時(shí)間延長(zhǎng)，高峰粘度、稀懈值降低；高氮處理的糊化溫度降低，峰值時(shí)間縮短，高峰粘度、稀懈值提高。中筋品種增施氮肥后高峰粘度、低谷粘度、最終粘度和稀懈值呈增大趨勢(shì)；低氮處理的糊化溫度降低，峰值時(shí)間提前，而高氮處理的糊化溫度增大，峰值時(shí)間拖后。弱筋品種增施氮肥后淀粉糊化參數(shù)均降低，且低氮處理降低的幅度較高氮處理大。 5、小麥籽粒淀粉組成與糊化特性的相關(guān)性分析 相關(guān)性分析結(jié)果表明，淀粉的直、支鏈淀粉組成和粒度分