江苏省糯玉米籽粒淀粉黏度性状与SSR标记的关联分析

以53份糯玉米自交系和30份单交种为试验材料,测定其籽粒淀粉黏度,并使用91对SSR标记对这些材料进行基因组扫描。在检测群体结构的基础上使用TASSEL软件的GLM方法进行关联分析。结果表明:①供试材料在7个淀粉黏度性状上均呈极显著差异。②自交系中共扩增出433个差异片段,平均每对引物扩增出5个;引物PIC值在0～0.841之间,平均为0.573。单交种中扩增出403个差异片段,平均每对引物扩增出4个,引物PIC值在0～0.841之间,平均为0.562。③表型数据聚类结果与分子标记聚类结果存在一定的相似性。④经线性整合的SSR位点组合间存在一定的连锁不平衡,不平衡程度D′大于0.5的组合数占总组合数的10.31%。⑤遗传结构分析将供试群体分为9个亚群体,共发现26个SSR标记与籽粒淀粉黏度性状相关联。⑥有11个SSR标记同时与2个或2个以上性状相关联,可能与这些性状高度正相关或一因多效有关。⑦关联标记对表型变异的总解释率较高,部分性状的解释率总和超过100%。

淀粉黏度性质研究最新进展

综述淀粉黏度的测定方法,对比目前常用的布拉班德黏度计(BV)法和快速黏度分析仪(RVA)法。总结影响淀粉黏度的各种因素(包括基因、生长条件、直链淀粉含量、支链淀粉结构、淀粉颗粒大小、处理方法及植物和食品中的其它成分)以及改变淀粉黏度性质的各类变性方法,并对今后淀粉黏度性质的研究进行展望。

糯玉米自交系籽粒淀粉黏度性状的相关和聚类分析

以129个糯玉米自交系为供试材料,对糯玉米籽粒淀粉RVA黏度性状进行相关和聚类分析。结果表明:①不同糯玉米自交系的7个RVA黏度性状均呈极显著差异,说明供试自交系间淀粉黏度性状存在较大变异。②峰值黏度、谷值黏度和终值黏度3个性状之间,糊化温度和糊化时间2个性状之间均呈极显著正相关,且相关系数均大于0.7。峰值黏度、谷值黏度、终值黏度3个性状与糊化温度、糊化时间2个性状之间多数呈负相关关系,且相关密切程度不高。崩解值和回复值2个性状与峰值黏度、谷值黏度、终值黏度3个性状之间均呈正相关关系,崩解值与糊化温度、糊化时间均呈极显著负相关,回复值与糊化温度、糊化时间则呈极显著正相关。③129个自交系可根据淀粉黏度性状聚为3类,3类自交系的个数分别为77、24和28。各类之间的差异主要反映在黏度值的大小上。第Ⅰ类自交系黏度较大,但类内变异系数较小;第Ⅱ类自交系黏度较小,但类内变异系数较大;第Ⅲ类自交系则介于上述两类之间。

小麦发芽α-淀粉酶活力及相应条件下淀粉黏度的研究

通过正交试验分析发芽条件(发芽温度,发芽时间,浸泡时间)对小麦发芽过程中α-淀粉酶活力和其淀粉黏度变化。结果表明:在选定的水平下,得到α-淀粉酶活力最高的发芽条件为15℃,发芽6d,浸泡3d;且淀粉黏度值最大的发芽条件为20℃,发芽6d,浸泡3d。

糯玉米单交种籽粒淀粉黏度性状的相关和聚类分析

淀粉品质常用淀粉黏度性状度量,对当前主要糯玉米单交种开展籽粒淀粉黏度性状的相关和聚类分析有助于了解糯玉米品种淀粉的特征,改良糯玉米品质以及推动糯玉米淀粉深加工产业的发展。选用30个糯玉米单交种为供试材料,对籽粒淀粉黏度性状进行相关和聚类分析。研究结果表明:不同糯玉米单交种的7个黏度性状均呈极显著差异,说明供试单交种间淀粉黏度性状存在较大变异。峰值黏度、谷值黏度和终值黏度3个性状两两之间,糊化温度与糊化时间2个性状之间均呈极显著正相关;而峰值黏度、谷值黏度、终值黏度3个性状与糊化温度、糊化时间2个性状之间呈负相关关系,但相关性不强;崩解值和回复值2个性状与峰值黏度、谷值黏度、终值黏度3个性状之间也基本呈正相关关系,但崩解值与糊化温度、糊化时间呈显著负相关,而回复值与糊化温度、糊化时间则相关不显著。30个单交种根据淀粉黏度性状可聚为2类,2类单交种数分别为22个和8个;各类之间的差异主要反映在黏度值的大小上,第Ⅰ类单交种黏度较大,但类内变异系数较小,第Ⅱ类单交种黏度较小,但类内变异系数较大。因此,本研究明确了各个单交种淀粉黏度性状参数,有利于推广和利用糯玉米品种,同时可避免因盲目使用不同糊化特性的糯玉米品种进行淀粉深加工而影响产品质量,从而利于推动糯玉米淀粉深加工产业的发展。

糯玉米淀粉RVA黏度性状配合力与杂种优势分析

蒸煮食味品质是评价鲜食糯玉米品种优劣的核心指标。为探究糯玉米蒸煮品质性状的配合力、杂种优势及与亲本遗传距离关系,本研究选用55个糯玉米自交系,采用NCⅡ设计组配的156个杂交组合,研究其快速黏度分析(RVA)特征谱配合力效应并结合单核苷酸多态性(SNP)标记,分析遗传距离与杂种优势、配合力的相关性。结果表明,在被测自交系中,ZFF、XH55和NFHH一般配合力效应较高,利用其组配的杂交组合峰值黏度也普遍较高,说明利用这3个自交系组配杂交组合后代产生优势杂交种的潜力较大。相关性分析结果发现,SNP分子标记遗传距离与RVA黏度性状杂种优势显著相关,但相关系数普遍偏低(0.162~0.345),说明遗传距离对糯玉米杂交组合RVA黏度性状的预测具有一定的价值,但遗传距离与F1黏度性状之间的相关程度不足以准确预测杂种优势。另外,亲本的总配合力和特殊配合力与杂种优势显著相关,决定系数也较高,变幅在-0.781~0.830和-0.662~0.786。结果表明,在预测糯玉米黏度性状的杂种优势时,不能只依靠遗传距离,还应重点考虑亲本的配合力。本研究为后续优质糯玉米品种选育提供了亲本以及杂交组配的理论依据,从而为进一步提高优良食味品质糯玉米杂交选育的效率提供了参考。

不同品种小麦粉黏度特性及破损淀粉含量的差异

以不同专用小麦以及直链淀粉含量极低的糯小麦为试验材料,研究不同品种之间小麦粉黏度特性和破损淀粉含量的差异及其相关性。结果表明,不同专用小麦之间,RVA图谱存在明显差异,糯小麦RVA图谱形状显著不同于非糯小麦。各专用品种小麦粉RVA谱线特征值中,小麦粉峰值黏度、稀懈值大小表现为弱筋小麦>中筋小麦>强筋小麦>糯小麦。破损淀粉含量在不同专用小麦品种之间大小顺序表现为:强筋小麦>中筋小麦>弱筋小麦>糯小麦。相关分析表明,峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、反弹值以及峰值时间均与直链淀粉含量、直/支比例以及破损淀粉含量呈极显著正相关。

沿江地区糯玉米核心种质花期相关性状及淀粉黏度性状的多样性分析

采用多样性指数对47份沿江地区糯玉米核心种质的花期相关性状和淀粉黏度性状进行多样性分析。结果表明:沿江地区糯玉米核心种质花期相关性状和淀粉黏度性状均存在丰富的多样性;两类性状中,吐丝期、散粉期、峰值黏度和谷值黏度的多样性指数(H′)较高,分别为1.98、1.96、2.03和1.91。基于两类性状将供试种质分别聚为3类,其中基于花期相关性状的第I类群花期较早,第II类群为中间型,第III类群花期较迟;基于淀粉黏度性状的第I类群为淀粉黏度RVA特征值较好的优质种质,第II类群黏度性状一般,第III类群黏度性状较差。育种中可根据育种目标选择特异种质进行种质改良与优良杂交组合的选配。

糯玉米淀粉RVA黏度的杂种优势分析

以糯玉米10个自交系为材料应用p+q+2pq交配设计组配了50个杂种,研究了淀粉RVA的7个黏度性状的杂种优势表现。结果表明,(1)淀粉RVA各性状均存在广泛的变异,其中以回落值的变异最大,最高的杂种达249 cP,最低的仅为122.33 cP;变异最小的是糊化温度,最高的为79.5℃,最低的为76.92℃;(2)所有性状之间的差异均杂种大于亲本,且峰值黏度、沉降值、回落值3个性状杂种平均数高于亲本;(3)沉降值存在显著的超中亲优势,峰值黏度和回落值仅存在极显著的超低亲优势,而谷值黏度、终值黏度、糊化温度和糊化时间均无杂种优势;(4)杂种与双亲淀粉RVA黏度性状之间的关系因性状而异,其中在峰值黏度、谷值黏度、沉降值、回落值4个性状上,杂种与母本、中亲值RVA参数均达到了极显著的正相关,而其余3个性状则因组合的不同而异,相关关系未达显著水平。

糯小麦与酿酒谷物黏度特性的比较

为明确糯小麦与其他酿酒谷物糊化特性的差异,为糯小麦在白酒酿造中的应用提供参考依据,比较分析了CD糯麦-2、普通小麦、糯米、高粱和玉米籽粒的淀粉RVA黏度特性。结果表明,不同作物的糊化特性有很大的差异,高梁的峰值黏度最高,糯小麦次之,玉米最低,普通小麦比糯米高,但二者差异较小;到达峰值黏度的时间为5.2~11.2 min,其中糯米糊化最快,糯小麦与糯米接近,比普通小麦快近2 min,普通小麦与高粱相近,玉米最慢;到达峰值黏度的温度为67.2~92.2℃,其中糯小麦和糯米低,分别为70.3℃和67.2℃,普通小麦和高粱分别为84.6℃和83.1℃,玉米则高达92.2℃,糯小麦比普通小麦低约14.3℃。糯小麦配粉能改变谷物的黏度特性,对糊化温度和糊化时间的影响小于对峰值黏度的影响,从不同作物考虑,糯小麦配粉对糯米的黏度特性影响相对较小。结果显示,糯小麦像糯米一样直链淀粉含量极低,其淀粉易糊化,糊化温度低,耗能少;向其他谷物中添加糯小麦可改变其淀粉黏度特性;糯小麦具有代替其他谷物酿造新型风味白酒的潜在优势。

^60Co-γ射线对粳米黏度的影响及机理分析

为明确大米辐照后黏度下降的原因,将粳米粒放在不同剂量的60Co-γ射线下辐照后观察了淀粉粒的形态与结构,测量了蒸煮黏度、碱溶蛋白分子量种类以及自由基含量的变化。结果表明,随辐照加强,粳米的蒸煮黏度的数值自213cPs单调降低到21cPs;淀粉组织崩解碎裂;蛋白质碎片增多,生成了35kD以下的小蛋白片段和肽;自由基增多,ESR信号增强;大米受γ射线辐照时,其成分物质中的电子从原有轨道激发电离,生成电子未配对的自由基,与淀粉、蛋白质等反应,导致后者断裂;以及辐射的生热效应使淀粉和其它成分膨胀产生的应力使大米结构崩解,也是粳米黏度降低的部分原因。

磷对马铃薯品种克新21号产量构成因子及淀粉性状的影响

对克新21号施用不同用量的磷肥,研究磷肥对其产量的影响。结果表明,当磷肥用量为4.2g时,克新21号单株产量达到最大值154.25g,克新21号株高随磷肥用量改变并无明显变化。磷肥对克新21号淀粉性状影响较大,随着磷肥用量增加,克新21号淀粉中位径大小与淀粉黏度大小呈现相近变化趋势,当磷肥用量达到3.6g时,克新21号黏度值达到最大值5968cp,中位径达到最大值49.12um。

制麦过程中淀粉溶解情况的比较

以进口大麦Baudin为材料,分别在14℃和18℃下发芽,对其萌发过程中α-淀粉酶活力、麦芽脆度和麦芽淀粉黏度的动态变化进行了比较。结果表明,大麦在萌发过程中,α-淀粉酶活力及麦芽脆度明显增大,淀粉黏度逐渐减小,14℃发芽条件下麦芽脆度与麦芽淀粉的黏度线性相关性显著,18℃发芽条件下二者线性相关性高度显著,α-淀粉酶活力与麦芽的淀粉黏度呈二次回归关系,且相关性显著。

桔梗皂甙对玉米淀粉糊部分理化特性的影响

为了研究桔梗皂甙对玉米淀粉糊部分理化特性的影响,在玉米淀粉糊中添加桔梗皂甙,测定添加皂甙后玉米淀粉的颗粒形态、玉米淀粉糊的表观黏度、凝沉特性和淀粉糊形成的凝胶特性。结果表明,随着皂甙添加量的增大,淀粉颗粒变小,淀粉糊的黏度增加,抗凝沉能力增加;桔梗皂甙的添加也对淀粉糊形成的淀粉凝胶特性产生影响,玉米淀粉凝胶的凝胶强度、硬度、弹性、胶着性、咀嚼度及回复力与桔梗皂甙的添加量呈负相关,黏着性与桔梗皂甙的添加量呈正相关。桔梗皂甙可对玉米淀粉性能产生一定的影响。

氮肥对不同类型小麦产量与品质的影响及调控差异

为探明氮肥对不同敏感型小麦产量与品质及其相关构成因素的影响,以氮敏感型、氮迟钝型2种类型小麦品种为材料,采用随机区组设计,设置纯施氮180 kg/hm2(N1)、240 kg/hm2(N2)2个氮素水平,研究不同类型小麦产量与品质及其相关构成因素在不同氮水平下的变化差异。结果表明,氮肥主要是通过影响小麦穗数和千粒重,进而影响小麦产量,相较于低氮水平,高氮水平下氮敏感型小麦产量降低了19.82%,氮迟钝型小麦产量降低了2.62%,高氮不利于氮敏感型小麦产量的提升,对氮迟钝型小麦产量的影响相对较小;容重、硬度、出粉率在不同氮水平间差异性不显著;粗蛋白含量、湿面筋含量和沉淀值在不同氮水平下呈极显著性差异,与低氮水平相比较,高氮水平下有利于小麦籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量和沉淀值的增加,氮敏感型品种的增加幅度分别为8.04%、7.55%和15.84%,氮迟钝型品种的增加幅度分别为3.38%、3.23%和3.39%,氮敏感品种的增加幅度显著高于氮迟钝型品种。本研究还显示,不同氮水平下的小麦淀粉RVA黏度参数差异性显著,随着施氮量的增加,小麦淀粉糊化峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、稀懈值均显著降低。由此可见,在小麦产量和品质方面,氮敏感型品种对氮肥的响应程度均大于氮迟钝型,氮肥对小麦品质的影响主要是在二次加工品质上,氮肥对小麦一次加工品质的影响较小。

Zn^(2+)对制麦过程中淀粉溶解的影响

研究了制麦过程中添加Zn2+对制麦过程中淀粉溶解情况的影响。最后一次浸麦时,添加1.2 mmol/L的乳酸锌溶液,分别考察了试验组与对照组发芽过程中麦芽的β-葡聚糖含量、淀粉黏度、还原糖含量的变化情况和麦芽的品质等。在定量测定麦芽的β-葡聚糖时,用羧甲基纤维素钠代替标准大麦β-葡聚糖,发现二者在550 nm处吸光度是显著的线性相关,该方法测定实用性强且成本低。试验结果表明,在发芽的前期,试验组的麦芽淀粉溶解情况略好于对照组;在发芽3 d以后,Zn2+对麦芽的淀粉溶解有一定的抑制作用,而且成品麦芽的品质也比对照组差些,但是能达到啤酒麦芽的国标要求。因此,在添加Zn2+制麦时,随着发芽时间的延长,Zn2+对麦芽的淀粉溶解有一定的抑制作用,最好控制发芽时间在4~5 d为宜。