源库变化对小麦籽粒淀粉品质的影响

以连麦6号作为研究材料,在抽穗期进行不同的剪叶去穗处理,以叶面积作为源指标,以穗粒数作为库指标,形成了11种不同的源库比例。结果表明不同的减源缩库处理都不同程度的降低了产量,产量构成因素中,各处理穗数差异不显著,穗粒数随着粒叶比的增大都有先增大后降低的抛物线趋势,千粒重随着粒叶比的增大有减小的趋势。面粉中淀粉总量以及组分含量随着粒叶比的增大都有先增高后降低的趋势,但是单个籽粒中的淀粉含量及组分趋势相反,不同源库比对淀粉中直支比的变化影响不显著。在粒叶比a=0.83时,产量、淀粉含量最高。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言(或绪论)3
1 材料与方法4
1.1 实验设计 4
1.2 面粉品质测定方法 4
1.2.1 旋光法测定总淀粉含量 4
1.2.2 比色法测定直链淀粉含量 4
1.2.3 淀粉粒的提取及淀粉粒粒度分布的测定 4
1.3 数据分析 5
2 结果与分析 5
2.1 小麦产量形成的源库调控 5
2.2 小麦淀粉含量及其组分的源库调控 6
2.3 小麦淀粉粒粒度分布特征形成的源库调控 7
3 讨论 8
3.1 源库改变对小麦产量的调控效应 8
3.2 源库平衡对小麦淀粉的调控效应 8
致谢9
参考文献 9
源库变化对小麦籽粒淀粉品质的影响
引言
引言:小麦作为世界上的主要粮食作物,为人类提供了大量的碳水化合物和蛋白质,小麦籽粒中淀粉和蛋白质的含量决定着小麦面粉的加工品质[1]。自1928年Mason和Maskell提出作物产量的源库理论,国内外学者就小麦源库对产量的影响进行了大量的研究。减源处理有剪旗叶处理[2]、遮阴处理[3],增源处理有增加光照、增加CO2含量[4],疏库处理主要是剪穗处理[5],小麦产量是受不同的源库比例调节的,尤其显著影响结实率以及千粒重[6, 7]。小麦开花期到成熟期,可以光合作用的叶片、穗、茎形成小麦的碳源器官,吸收水分、
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氮素营养及矿物质的根形成小麦的氮源器官。碳源器官的光能截获,光能利用率以及收获指数决定小麦产量,碳源器官的光能截获和光能利用率决定小麦干物质总量,适当的源库比例可以提高对籽粒的转运贡献率,提高小麦抗倒伏性。品种特性影响小麦源库比例,叶面积、穗型不同的品种源库比例不同。叶花比与产量呈极显著的负相关,产量随叶花比的减小而升高。源库平衡关系中,源为主导因素,库是随着源的变化而变化,进而达到新的源库平衡。若叶花比越大,则直链淀粉含量就会越高,而且粘稠度越低。胚乳淀粉占小麦籽粒干重的70%左右,淀粉是由大约30%直链淀粉和70%支链淀粉组成,淀粉颗粒由有序的结晶区和无序的无定形区两部分组成。减源处理(去除旗叶)会显著提高A型淀粉粒、降低B型淀粉粒体积分布以及表面积分布百分比,即直链淀粉含量升高,支链淀粉链长更长,聚合度更高。叶花比是源与库平衡的一个指标。而减库处理(去小穗)变化趋势则与之相反。
在对源库与小麦品质的关系研究中,大量研究表明减源降低籽粒蛋白质含量[8.9]和淀粉含量[10],疏库提高籽粒蛋白含量和淀粉含量,但是源库改变对湿面筋含量和沉降值影响不大[11]。马冬云(2009)研究了源库改变对籽粒蛋白组分的影响效应不同,减源会降低醇溶蛋白含量,而谷蛋白含量对源库的改变都有不同程度的提高[12]
源库平衡影响小麦籽粒对氮素营养的吸收以及碳水化合物在各器官中的转运,进而影响小麦籽粒中蛋白质及淀粉的合成。小麦籽粒中的蛋白质和淀粉,分别占籽粒粒重的9~18%和65~70%,它们的含量和组成决定了小麦的籽粒品质。在对小麦源库理论的研究中,大多是关注源库与产量的关系,尚没有明确源库对小麦品质的调控机制。
1 材料与方法
1.1 实验设计
大田试验在试验点种植连麦6号进行不同处理:徐州市沿湖农场(117°07′ E,34°28′ N)种植连麦6号。处理设置:在抽穗期,对小麦植株分别进行剪叶处理和剪穗处理,其中剪叶处理分别设置:① L0即不剪叶的对照处理;②L1为剪倒一叶;③L2为剪倒二叶;④L3为剪倒三叶;⑤L12为剪一二叶;⑥L13为剪倒一三叶;⑦L23为剪倒二三叶;⑧L123为剪倒一二三叶。共计8个剪叶处理水平。而去穗处理分别设置:S1/3、S1/2、S2/3,设置不去穗的对照处理S0,一共4个去穗处理水平。每处理三个重复,完全随机区组设计。开花期、成熟期取样测可溶性糖含量,成熟期收获测淀粉含量及组分,比较不同源库比对产量、淀粉品质的影响。
1.2 面粉品质测定方法
1.2.1 旋光法测定总淀粉含量
首先准确称取1g样品,放入20ml刻度试管中。再加入5ml 0.33mol/L盐酸溶液,振荡混均后,再继续加入5ml 0.33mol/L盐酸溶液。然后将试管置于沸水中煮沸10分钟。取出冷却后,再加入0.5 ml 30%(m/V)硫酸锌溶液,振荡混匀后,释出蛋白质。加入0.5 ml 15%(w/v)亚铁氰化钾溶液,振荡混匀(如有泡沫加几滴95%乙醇)。定容至20ml刻度处,摇匀后过滤。在环境中,用空白液调整旋光仪的零点,测定样品液的旋光度。
1.2.2 比色法测定直链淀粉含量
称取相当于 0.1000g粗淀粉的样品(样品过80目筛)于玻璃试管中。先向试管中加 1ml无水乙醇,充分湿润样品后,再加入9ml1mol/L NaoH溶液,于沸水浴中分散1015分钟,迅速冷却。试管内分散液转移至100ml容量瓶中,并且至少分三次冲洗试管。取 20ml分散液于 50ml具塞刻度试管中,加入 710ml石油醚,间歇摇15分钟,然后再静止20分钟,分层后用连接在水泵上的吸管抽吸,吸去上部石油醚层。重复以上操作25次。吸取脱脂后的碱分散液、标准液和0.09mol/L NaoH(空白对照)各2.5ml于 50ml容量瓶中,先在容量瓶中加少量的水,再加入 0.5 ml 1mol/L乙酸溶液1ml碘试剂,用水定容。显色 10分钟后,在 620nm处读取吸光度。测定标准液与样品溶液的吸光度。
1.2.3 淀粉粒的提取及淀粉粒粒度分布的测定
取少量面粉,用无水乙醇冲洗到50ml离心管中,离心后再用1015ml无水乙醇将沉淀悬浮,53mm孔径的钢网过滤,过滤物同样放在50ml离心管中,离心,蒸馏水悬浮沉淀,涡旋至充分分散,离心,用35ml左右的氢氧化钠溶液(0.2%)悬浮沉淀,在摇床上震荡2h,20°C,用1 mol/L 盐酸将PH值调节至中性,离心,蒸馏水清洗23遍,以上步骤提取的淀粉即可经充分分散后,采用Saturn DigiSizer激光衍射粒度分析仪(Micromeritics,美国)测定淀粉粒粒级分布及粒径大小。

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