拔节期渍水对软质小麦淀粉粒度分布与糊化特性的影响

为明确拔节期渍水对软质小麦淀粉粒度分布与糊化特性的影响。在大田条件下,于2021—2023年,选用软质小麦品种华成麦1688和荃麦725为试验材料,设对照(CK)和渍水(WL)2种处理,在小麦拔节期进行连续10 d的渍水处理,研究拔节期渍水对软质小麦淀粉粒度分布及黏度参数的影响及其相互关系。结果表明,与对照相比,拔节期渍水胁迫通过降低小麦穗数、穗粒数及千粒重,从而降低小麦产量,籽粒湿面筋含量、蛋白质含量显著降低,淀粉含量显著增加。拔节期渍水胁迫抑制了小麦胚乳B淀粉的产生和生长,使小麦B型淀粉粒体积、表面积及数目百分比显著降低,其中主要影响2.8~10.0μm的淀粉粒;A型淀粉粒体积、表面积百分比显著增加,以影响其中10.0~22.0μm的淀粉粒为主,渍水胁迫对A型淀粉粒数目百分比无显著性影响。渍水胁迫后,面粉峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、稀懈值及回升值显著增加。可见,拔节期渍水胁迫改变了小麦淀粉粒度分布,通过降低B型淀粉粒占比,增加A型淀粉粒占比,进而增加峰值黏度等黏度参数,最终影响小麦籽粒品质。

基于光学显微技术的淀粉粒计量方法及其在中药三七中的应用

目的:建立基于光学显微技术的淀粉粒计量方法,并应用于中药三七中淀粉粒的计量。方法:基于光学显微技术的原理,利用淀粉遇碘液变蓝紫色的性质,采用稀碘液对淀粉粒染色;利用Image J软件对染色的淀粉粒进行自动计量。以中药三七粉末样品为测量材料,对稀碘液浓度、样品浓度、显微测量区域进行考查。结果:以0.002 mol/L浓度的稀碘液、15 mg/mL的样品浓度、显微测量9个区域为最佳实验条件,对样品中的淀粉粒面积占比进行测量。此方法的精密度、重复性、重现性的RSD均小于10.5%,表明该方法稳定、可靠。采用该方法测定三七中淀粉粒,结果表明不同规格等级三七中淀粉粒的面积占比差异均有统计学意义,淀粉粒变化规律为:40头>60头>120头>无数头>筋条>绒根≈剪口。结论:本研究建立基于光学显微技术的淀粉粒计量方法,在不同规格等级三七中得到很好的应用,为植物样品中淀粉粒显微计量提供了有效方法。

矩镰荚苜蓿地下器官贮藏组织中淀粉粒变化规律

矩镰荚苜蓿(Medicago archiducis-nicolai)分布于青藏高原东缘高寒地区,具有极强的抗寒能力。为了探明矩镰荚苜蓿地下器官的越冬抗寒机理,本研究采用常规石蜡切片法,对自然越冬过程中根、根颈和地下茎贮藏组织中淀粉粒的变化进行动态观测。结果显示:矩镰荚苜蓿越冬过程中,淀粉主要贮藏在地下器官的髓和栓内层薄壁细胞中,少量存在于木质部薄壁细胞,根颈与根内淀粉粒分布较为密集;地下不同器官中淀粉数量在越冬前后变化趋势基本一致,总体呈现出先减少后增加的变化规律,越冬前期淀粉在地下器官中大量积累,越冬中期逐渐消失,后期又逐渐积累起来;各地下器官中根颈对温度变化响应最快,地下茎对低温最敏感。研究发现,矩镰荚苜蓿地下茎除具有扩展、繁殖能力外,还兼具贮藏与抗寒等能力,是该植物不同于其他苜蓿属物种的特殊地下器官;越冬期矩镰荚苜蓿地下器官抗寒力形成的不同步性,可能是其应对高寒环境的适应性策略。

肥料减施对小麦产量与淀粉粒度分布特征的影响

为明确肥料减施对小麦产量与淀粉粒度分布特征的影响,以小麦品种龙科1109、扬麦25为材料,设置7个施肥处理,不施氮肥(CK)、农户习惯施氮量(三元复合肥750 kg/hm^(2)+追施150 kg/hm^(2)尿素,CF)、缓释肥900 kg/hm^(2)一次性基施(SF900)、缓释肥750 kg/hm^(2)一次性基施(SF750)、缓释肥600 kg/hm^(2)一次性基施(SF600)、缓释肥750 kg/hm^(2)基施+追施150 kg/hm^(2)尿素(S750T)、缓释肥600 kg/hm^(2)基施+追施150 kg/hm^(2)尿素(S600T)。分析不同处理间缓释肥对小麦产量与淀粉粒度分布特征的影响。结果表明,肥料减施条件下,2个茬口小麦穗数先增加后降低、穗粒数降低,千粒质量增加,且均以SF750处理下产量最高;2个茬口小麦湿面筋、蛋白质含量下降,淀粉含量增加;旱茬强、弱势籽粒B型淀粉粒体积、表面积占比先增后降,A型淀粉粒体积、表面积占比先降后增;稻茬B型淀粉粒体积、表面积占比增加,A型淀粉粒体积、表面积占比下降;而对数目百分比无显著影响;2个茬口糊化参数等指标均下降。由此可见,肥料减施主要通过影响胚乳淀粉粒度分布,降低糊化参数等指标,增加籽粒产量及淀粉含量,进而降低蛋白质及湿面筋含量;肥料减施较农户习惯施氮量小麦籽粒产量增加,湿面筋与蛋白质含量增加,淀粉含量下降。

花后弱光对弱筋小麦淀粉粒度分布与黏度参数的影响

为探讨花后弱光对弱筋小麦淀粉粒度分布与黏度参数的影响,以弱筋小麦品种皖西麦0638、宁麦13为材料,设置开花后(开花期—成熟期)30%遮荫处理,分析了不同处理下弱筋小麦淀粉粒度分布与黏度参数及其相互关系。结果表明,与正常光照相比,花后弱光显著降低小麦穗粒数、千粒重、产量和容重,显著增加籽粒蛋白质含量、湿面筋含量及沉降值;显著降低B型淀粉粒体积、表面积及数目百分比,以影响2.8~10μm淀粉粒为主;增加A型淀粉粒体积、表面积及数目百分比,以影响10~22μm淀粉粒为主;显著降低小麦峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、稀懈值及回升值。相关分析表明,弱筋小麦B型淀粉粒体积分布与峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、稀懈值和回升值均呈显著正相关,与A型淀粉粒体积分布呈显著负相关。综上,花后弱光降低弱筋小麦产量、B型淀粉粒占比,增加A型淀粉粒占比;显著降低峰值黏度等黏度参数。

不同种类芋的淀粉含量和淀粉粒形态研究

为研究不同种类芋的淀粉含量和淀粉粒形态对其品质的影响,作者利用分光光度法和扫描电镜技术,对比了广西荔浦芋、崇明香酥芋、崇明黄荷芋和金华红芽芋的淀粉含量与淀粉粒大小、形态。试验结果表明,崇明香酥芋的直链淀粉含量(14.43%)和占比(20.66%)均显著高于广西荔浦芋、崇明黄荷芋和金华红芽芋,其淀粉粒形态规则且直径较大,具有肉质细腻、煮而不糊等优良特性。因此,建议在崇明地区推广种植崇明香酥芋。

玉米籽粒中小、大型淀粉粒热力学参数与黏度参数的比较

为分析玉米成熟期籽粒中小、大型淀粉粒热力学参数与黏度参数之间的关系。以11个不同类型的玉米品种为材料,分离中小、大型淀粉粒,比较2种类型的淀粉粒热力学参数与黏度参数。结果表明:中小型淀粉粒和大型淀粉粒得到了比较可观的分离。不同品种的淀粉黏度参数存在显著差异。大型淀粉粒的初始糊化温度、峰值糊化温度以及糊化焓值均高于中小型淀粉粒,而中小型淀粉粒黏度参数中峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最终黏度和回升值均显著高于大型淀粉粒。与大型淀粉粒相比,玉米成熟期籽粒胚乳中小型淀粉粒的峰值黏度、低谷黏度、稀懈值较高。说明中小型淀粉粒结构紧密,相较于大型淀粉粒糊化困难。

红花石蒜不同发育时期淀粉粒的分布动态

以红花石蒜(Lycoris radiate(L’Her.) Herb.)为试材,采用石蜡切片显微观测和Image-Pro Plus软件进行综合分析的方法,研究了红花石蒜鳞茎内淀粉粒的时空分布对其生长发育的影响,以期为进一步明确石蒜鳞茎的“源-库”转换规律及其休眠机制提供参考依据。结果表明:鳞茎内不同部位淀粉粒的分布密度存在明显差异,总体表现为中层鳞片>内层鳞片>鳞茎盘>外层鳞片;而在相同的鳞片中,淀粉粒的分布密度由外侧向内侧逐渐变小。在年生长发育过程中,鳞茎盘内的淀粉粒数量与粒径大小的变化不显著;鳞片内的淀粉粒数量总体呈“先降后升”趋势,淀粉粒的面积和粒径则表现出相反趋势。在6个不同发育时期,鳞茎盘内淀粉粒的平均面积和粒径均显著小于鳞片。这说明红花石蒜地上部的生长发育与地下鳞茎内的淀粉粒属性变化有一定关联。总体表现为营养生长与鳞片内淀粉粒的数量积累呈正相关,而生殖生长与淀粉粒的大小变化呈正相关。即盛花期鳞茎主要发挥“源”的功能,而在叶生长期鳞茎主要发挥“库”的功能。

不同类型甘薯品种淀粉粒度及分布比较

为探索影响甘薯块根淀粉粒大小和分布的遗传因素,选取有亲子关系、有共同父本或母本、同一育种单位放任授粉和集团杂交的品种等多类型、多种遗传关系的品种组合,共13个甘薯品种为材料,比较块根中淀粉粒体积、表面积、数目等分布,分析各甘薯品种块根淀粉粒分布趋势、分布比例的差异。结果表明:甘薯块根淀粉粒体积分布图呈单峰曲线,峰值出现在粒径15.17~19.90μm处;淀粉粒表面积分布图呈双峰曲线,第2个峰值高于第1个,第1个峰值在1.32~1.51μm粒径范围内,第2个峰值在13.25~15.17μm粒径范围内;谷值大部分出现在粒径5.12μm处;淀粉粒数目随淀粉粒粒径的增大而减少,其分布图呈反比例函数曲线。不同品种间淀粉粒分布受遗传背景的影响,具有相同父本或母本的甘薯品种淀粉粒粒径范围一致,淀粉粒分布曲线相似,各峰值均在同一粒径处。具有亲子关系的品种,子代与母本的淀粉粒体积分布和表面积分布相似度更高,峰值都处于同一粒径处,仅峰值高低存在差异,而子代与父本淀粉粒体积分布和表面积分布峰值出现的区域和峰值均不同。综上所述,淀粉粒粒径的分布主要受亲本影响,尤其母本影响较大,在育种中进行亲本选配时应根据育种目标进行亲本选择,尤其注重母本品种的选择。

小麦籽粒A-型和B-型淀粉粒的理化特性

以小麦面粉中分离纯化出的A-、B-型淀粉粒为材料,研究其形态及理化特性。淀粉粒扫描电镜形态观察显示,小麦全淀粉中A-、B-型淀粉粒形态差异显著,分离出的A-、B-型淀粉粒无混杂。分离纯化出的A-型和B-型淀粉粒粒径范围分别为4.45～44.46μm和0.47～11.16μm,单位质量数量分别为1.23×1010g-1和6.70×1010g-1,直链淀粉含量分别为27.70%和22.62%。B-型淀粉粒的膨胀势较大,但糊化值明显小于A-型淀粉粒。重组淀粉中B-型淀粉粒的重量比例小于30%时对淀粉糊化特性影响很大,超过30%后,淀粉粒粒级分布对糊化特性的影响变小。

几种禾本科植物淀粉粒形态比较及其考古学意义

对5种禾本科植物种子中的淀粉粒(包括粟、黍、青狗尾草、高粱及薏苡等)进行了形态学观察和描述,结合颗粒长度的测量和统计学分析,建立了区分这些作物淀粉粒的一般方法。结果显示,粟和黍的淀粉粒以多边形居多,比例分别为75%和96%;青狗尾草中的淀粉粒以圆形为主;高粱和薏苡的淀粉粒形态具有较高的多样性。表现在消光臂上,高粱淀粉粒的消光臂呈现弯曲特征,而其他4种作物淀粉粒的消光臂则较为平直。在颗粒的长度分布上,粟淀粉粒为2.77～18.40μm,黍淀粉粒为3.93～12.85μm,青狗尾草淀粉粒为2.19～11.90μm,高粱淀粉粒为4.11～30.30μm,薏苡淀粉粒为5.48～25.44μm。研究表明,粟、黍、青狗尾草、高粱及薏苡等5种禾本科植物的淀粉粒形态特征存在相似性,但是也有差异。综合运用二维形状、脐点位置、表面特征、消光臂特征及长度等多种指标,可以对这几种作物的淀粉粒进行一定程度的区分。这一研究结果可用于辅助对古代淀粉粒的科属鉴定。

小麦胚乳A、B型淀粉粒分离纯化方法研究

为了能够准确研究小麦籽粒胚乳中A、B型淀粉粒的形成机理、化学组分及理化特性,对前人分离提纯A、B型淀粉粒的方法进行改进,提出了适于小麦A、B型淀粉粒分离提纯的常量法和微量法。用4个不同淀粉含量类型的小麦品种籽粒对此方法进行验证,结果表明4个品种A、B型淀粉粒在常量法中的分离纯度分别达到79.46%~85.23%和90.27%~96.43%,在微量法中的分离纯度分别达到92.68%~96.70%和96.48%~99.00%。在常量法和微量法中,A型淀粉粒的分离纯度与品种淀粉含量成正相关,B型淀粉粒分离纯度与品种淀粉含量成负相关;而A、B型淀粉粒在两种方法中的分离产率与品种淀粉含量没有显著关系。

小麦胚乳A、B型淀粉粒的形成与生长特征及氮素调节

为研究小麦胚乳淀粉粒形成与生长特征,以优质小麦品种藁城8901为材料,在缺氮（对照）和施氮条件下,对籽粒发育过程中淀粉粒的产生、体积与数目分布及粒径变化进行比较。结果表明,花后4 d,小麦胚乳已出现A型淀粉粒,其中施氮处理粒径显著高于对照,说明氮素有利于早期淀粉粒的产生。花后10 d,又产生了一个新的小淀粉粒群体,即B型淀粉粒。花后10～12 d,施氮处理的粒径显著低于对照,可能是这个阶段施氮能促进小麦产生了更多的小（B型）淀粉粒,说明这个时期淀粉粒的生长以数目增长为主。花后14～17d,施氮处理淀粉粒粒径显著高于对照,说明这个时期淀粉粒生长以个体体积增大为主。花后24 d,〈0.8μm淀粉粒数目急剧增加,表明此期又产生了一个小淀粉粒群体。花后28 d,施氮处理〈0.8μm淀粉粒数目仍不断增加,表明施氮能促进灌浆后期籽粒产生更多的小淀粉粒。通过透射电镜观察发现,小淀粉粒是由大淀粉粒分裂而来的,单个存在。小麦胚乳A型淀粉粒形成和发育时期基本在花后14 d之前,而B型淀粉粒在成熟前,其体积和数目一直在增加。施氮有利于胚乳A、B型淀粉粒个体的增大和数目的增多。

外源激素对小麦胚乳细胞大小淀粉粒发生发育的影响

用外源激素乙烯和ABA(脱落酸)喷施小麦麦穗后,观察不同时期的胚乳细胞中大小淀粉粒的发生、发育情况,并测定大淀粉粒的体积。结果表明乙烯和ABA不能影响小麦胚乳中的大、小淀粉粒发生时期和大淀粉粒的大小。

旱作和灌溉条件下小麦籽粒淀粉粒粒度的分布特征

在灌溉和旱作2种栽培条件下,以籽粒淀粉含量不同的小麦品种鲁麦21和德99-3为试验材料,研究了籽粒淀粉粒的分布特征及基因型差异。结果表明,与灌溉栽培相比,旱作栽培条件下2个小麦品种籽粒B型淀粉粒（2.0-9.8μm和〈9.8μm）的体积、表面积百分比显著增加,而粒径〉18.8μm的A型淀粉粒的体积、表面积百分比明显减少。水分亏缺降低了2个品种的籽粒直链淀粉和总淀粉含量,而增加了籽粒蛋白质含量、峰值黏度和最终黏度,这表明旱作栽培有利于小麦籽粒品质的改善。相关分析表明,2个品种籽粒的直链淀粉和总淀粉含量均与2.0-9.8μm和〈9.8μm的淀粉粒体积百分比呈负相关,与9.8-18.8μm的淀粉粒体积百分比呈正相关,籽粒蛋白质含量与2.0-9.8μm和〈9.8μm的淀粉粒呈显著和极显著正相关,而与9.8-18.8μm的淀粉粒呈负相关。表明小淀粉粒（2.0-9.8μm和〈9.8μm）的直链淀粉和总淀粉含量较低、蛋白质含量较高,而大淀粉粒（9.8-18.8μm和〉9.8μm）具有较高的直链淀粉和总淀粉含量。

裴李岗遗址出土石磨盘表面淀粉粒的鉴定与分析

文章论述了从河南新郑裴李岗遗址(8500～7000aB.P.)出土的8件石磨盘表而提取的1000多颗淀粉粒的研究情况,根据其形态特征分析,其来源至少可分为栎属(Quercus spp.)果实(橡子)、小麦族(Triticeae Dumort.)、粟(Setaria italica)或黍(Panicum miliaceum)或薏苡属(Coix spp.)、根茎类四大类;此外,还有一部分淀粉粒无法鉴定。研究表明:裴李岗遗址石磨盘的功能具有多样性;橡子可能是当时先民的重要食物来源,其次是小麦族、粟或黍或薏苡属。本实验结果可为中国农业起源研究提供一些新思路和新线索。同时,丰的植物种类及组合也与当时温暖湿润的气候环境相吻合,从另一个角度为环境考古研究提供了一批新资料。

中国北方主要坚果类淀粉粒形态对比

近年，考古学家发现坚果类植物在农业起源中曾占有很重要的地位。为了对考占器物上附着的淀粉粒进行鉴定，我们对中国北方现代主要坚果类栗属（Castanea）中的板栗（C．mollisima）、栎属（Quercus）中的槲树（p．dentata）、槲栎（Q．aliena）、麻栎（Q．acutissima）、栓皮栎（p．viriabilis）、蒙古栎（Q．mongolicus）和胡桃属（Juglans）中的胡桃楸（J．mandshurica）共7个样品进行了淀粉粒形态对比分析，以求为建立北方坚果类淀粉粒的鉴定标准积累资料。实验结果发现，除胡桃楸未发现淀粉物质以外，其他6个样品的淀粉粒不仅可以与其他科、属进行区分，甚至在一定程度上还可以进行种问的区分。板栗的脐点是闭合的，有层纹，无裂隙；麻栎脐点是偏心的；槲树栓皮栎的淀粉粒近乎80％都具有裂隙特征，但栓皮栎的淀粉粒中会出现横裂隙和相当数量的星形裂隙而只有槲树的淀粉粒才具有相当数量的纵向裂隙；蒙古栎的淀粉也大多具有裂隙（〉70％）而且纵向型裂隙占主要地位，但是蒙古栎淀粉粒表面有细密的放射线；60％的槲栎淀粉粒不具有裂隙特征。所有样品的淀粉粒均由大小不一的各种卵圆形组成，而且6个样品的长轴最大值（约20μm）和6个样品的平均值（约10μm）都非常接近。

不同类型小麦品种大、小淀粉粒的分离和特性

为给小麦品质育种提供依据,以3个不同类型的小麦品种(济南17号、扬麦12号和扬麦9号)为材料,分离了大、小淀粉粒,并对它们的特性(形状、大小、膨胀势、晶体特性、糊化特性等)进行了测定和分析。结果表明,大、小淀粉粒形状为椭球形或球形,品种间无差别,但其大小和含量在品种间存在很大差异;大淀粉粒的膨胀势大于小淀粉粒。大、小淀粉粒都为A型淀粉晶体,大淀粉粒的相对结晶度差别不大,但小淀粉粒的相对结晶度差别较大,表现为济南17号<扬麦12号<扬麦9号。品种内大淀粉粒的起始温度To、峰值温度Tp值和吸收热焓△H高于小淀粉粒,终止温度Tc值却比小淀粉粒低。

小麦籽粒淀粉粒粒级分布特征及其与淀粉理化特性关系研究进展

小麦籽粒淀粉粒粒级分布范围大,而且呈现梯度分布,这是小麦淀粉粒区别于其他植物淀粉粒的一个显著特征。不同粒径的淀粉粒在理化特性上有极大的差异,因此除直/支链淀粉比例之外,淀粉粒粒级分布也是影响淀粉品质的重要指标。本文综述了国内外在小麦籽粒淀粉粒粒级分布及其与淀粉品质特性关系方面的研究进展,提出应注意小麦籽粒不同粒级淀粉粒分布特征及其形成机理与调控途径等领域的研究,以促进优质小麦品种选育和调优栽培技术的建立。