不同类型玉米淀粉形成特性及酶学机理研究

论文摘要

本试验以普通玉米、糯玉米、爆裂玉米和甜玉米四种不同类型玉米为材料,采用生理生化方法,分析了籽粒淀粉组分的积累动态,测定与淀粉合成有关的酶活性;借助光学显微镜、淀粉粘度测定仪（RVA）、差示扫描量热仪（DSC）和X-射线衍射仪（XRD）,系统研究了籽粒发育过程中淀粉粒粒径、淀粉糊化特性、热特性、晶体结构的变化特点;采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜技术,观察了玉米胚乳细胞数目、淀粉粒大小、形态、结构变化及胚乳细胞淀粉质体的发育和增殖。主要研究结果如下:1不同类型玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性比较以普通玉米、糯玉米、爆裂玉米和甜玉米为试材,分析和比较不同类型玉米品种籽粒发育过程中蔗糖代谢、淀粉积累及相关酶活性的变化。结果表明,淀粉积累速率和蔗糖合成酶（降解方向）（SS）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、束缚态淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）、去分支酶（DBE）活性均呈单峰曲线变化。授粉后3040 d,普通玉米的SS活性（降解方向）显著高于其它三种类型。类型间平均和最大SSS活性水平的顺序为普通玉米>糯玉米>爆裂玉米>甜玉米。籽粒发育前期,类型间GBSS活性差异不显著,3040 d普通玉米GBSS活性最高,糯玉米GBSS活性最低。授粉后2040 d,糯玉米SBE活性显著高于其它三种类型。甜玉米的DBE活性很低,并且在授粉后40 d完全丧失。相关性分析表明,淀粉积累速率与SS（降解方向）和SSS活性相关显著,与腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）和DBE活性相关不显著;直链淀粉积累速率与GBSS活性相关显著,支链淀粉积累速率与SBE活性相关显著。推测AGPase虽然为淀粉合成提供直接前体ADPG,但可能SS活性过低致使其限速作用比AGPase还强。在籽粒发育后期,GBSS对直链淀粉积累起着更重要的调节作用;SSS和SBE对支链淀

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 1.1 本研究的目的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 第二章 不同类型玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性比较
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与分析
• 第三章 不同类型玉米胚乳淀粉的理化特性分析
• 3.1 材料与方法
• 3.2 结果与分析
• 第四章 不同类型玉米胚乳细胞增殖及淀粉质体发育差异
• 4.1 材料与方法
• 4.2 结果与分析
• 第五章 讨论
• 5.1 蔗糖代谢与淀粉合成的关系
• 5.2 淀粉合成相关酶与淀粉积累的关系
• 5.3 直链淀粉对淀粉糊化参数的影响
• 5.4 淀粉的胶凝化温度和热焓变化
• 5.5 淀粉的晶体特性
• 5.6 胚乳细胞增殖与淀粉积累的关系
• 5.7 胚乳细胞淀粉粒的形态
• 5.8 线粒体与淀粉质体的关系
• 5.9 淀粉质体被膜与其增殖的关系
• 第六章 结论
• 6.1 玉米籽粒淀粉积累的酶学机理
• 6.2 玉米胚乳淀粉理化特性的基因型效应和发育时期效应
• 6.3 胚乳细胞增殖与淀粉充实
• 6.4 淀粉粒形状、大小及结构的变化与差异
• 6.5 淀粉质体的发育及增殖方式
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及论文发表情况