小麦籽粒淀粉形成的理化基础及其对氮肥的响应机制

论文摘要

本研究选用大面积生产上推广应用的非糯性小麦品种和糯性小麦品系为材料，研究分析不同类型（糯性与非糯性）小麦籽粒淀粉粒形成和淀粉及其组分积累动态的差异，支链淀粉的链长分配差异及其对淀粉理化特性的影响；探讨籽粒中淀粉合成的生理机制，分析酶和内源激素与淀粉合成的关系；研究阐明不同小麦品种Waxy蛋白亚基组成及其与直链淀粉含量和淀粉膨胀势的关系；通过氮肥试验，以求进一步明确氮肥对弱筋小麦扬麦13号上述指标的调控机理，其结果可以进一步丰富淀粉形成的机理，为小麦优质栽培调控提供理论依据。本文的主要研究结果如下： 1、明确糯性与非糯性小麦籽粒淀粉积累动态、淀粉粒形成过程及品种间的差异。结果表明：不同类型小麦籽粒中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量和积累量随灌浆进程推移不断上升，呈“慢-快-慢”的变化趋势，糯小麦扬0369的直链淀粉含量和积累量显著低于非糯品种；直链淀粉积累速率在花后25-30天达到峰值，支链淀粉及总淀粉积累速率峰值期在花后20-25天，花后15-30天糯小麦扬0369的直、支链淀粉及总淀粉积累速率均显著低于非糯品种，因而其粒重最低。同时还对籽粒中淀粉粒形成过程进行了电镜观察，结果显示：小麦籽粒灌浆前期是以Ⅰ型淀粉粒为主，花后10天Ⅰ型淀粉粒出现了小的乳头状突起，形成体积比Ⅰ型淀粉粒明显小的Ⅱ型淀粉粒，灌浆中后期以分化Ⅱ型淀粉粒为主，之后Ⅰ、Ⅱ型淀粉粒充实直至成熟。同一籽粒腹部Ⅱ型淀粉粒多于背部，扬麦13号、扬0369Ⅱ型淀粉粒数目多于中优9507，但前两者差异不显著。采用X-射线能谱仪测定小麦籽粒糊粉层富

论文目录

• 目录
• 符号说明
• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 1 淀粉体
• 2 淀粉的结构及影响因素
• 3 小麦籽粒淀粉合成的生理基础
• 4 淀粉的理化特性及其与品质的关系
• 5 籽粒淀粉特性的基因与环境型效应
• 6 淀粉品质的栽培调控
• 7 糯性小麦的研究与利用
• 8 试验目的与意义
• 参考文献
• 第二章 小麦籽粒淀粉形成过程及不同部位营养元素组成与含量差异
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定内容与方法
• 1.2.1 籽粒灌浆动态
• 1.2.2 籽粒淀粉含量测定
• 1.2.3 淀粉粒观察
• 1.2.4 营养元素相对含量的测定
• 1.3 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 淀粉及其组分积累动态
• 2.1.1 总淀粉含量及积累量的变化动态
• 2.1.2 直链淀粉含量及积累量的变化动态
• 2.1.3 支链淀粉含量及积累量的变化动态
• 2.2 籽粒淀粉粒的形成过程
• 2.3 小麦籽粒不同部位营养元素分布与相对含量
• 3 小结与讨论
• 3.1 小麦籽粒淀粉及其组分积累动态
• 3.2 小麦籽粒不同部位营养元素分布及相对含量差异
• 3.3 小麦籽粒淀粉粒形成过程及差异
• 参考文献
• 第三章 不同小麦品种籽粒淀粉理化特性的差异与关系
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定内容与方法
• 1.2.1 淀粉粘度测定
• 1.2.2 破损淀粉测定
• 1.2.3 淀粉晶体特性测定
• 1.3 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 面粉的粘滞特性
• 2.2 破损淀粉含量
• 2.3 晶体特性
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• 第四章 不同小麦品种支链淀粉链长分配及其与淀粉理化特性的关系
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定内容与方法
• 1.2.1 淀粉及其级分的分离纯化
• 1.2.2 纯化的支链淀粉和直链淀粉碘复合物最大吸收波长及蓝值测定
• 1.2.3 支链淀粉的去分枝
• 1.2.4 去分枝的支链淀粉凝胶层析和支链淀粉的分枝链链长分配
• 1.2.5 聚合度的测定
• 1.3 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 不同品种直链淀粉的蓝值和最大吸收峰
• 2.2 不同品种支链淀粉的蓝值和最大吸收峰
• 2.3 不同品种去分枝的支链淀粉链长分布特征
• 2.4 支链淀粉的分枝链长分配与RVA谱特征值、晶体特征值间的关系
• 3 小结与讨论
• 3.1 直链淀粉、支链淀粉蓝值及最大吸收波长
• 3.2 支链淀粉链长分配及其与面粉理化特性的关系
• 参考文献
• 第五章 小麦籽粒淀粉合成的生理机制研究
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定内容与方法
• 1.2.1 籽粒灌浆动态
• 1.2.2 剑叶、籽粒蔗糖含量测定
• 1.2.3 剑叶蔗糖磷酸合成酶（SPS）和籽粒蔗糖合成酶（SS）活性测定
• 1.2.4 AGPP、SSS、GBSS、SBE、ISA、RE活性的测定
• 1.2.5 与淀粉合成相关酶基因的PCR分析
• 1.2.5.1 植株总DNA的提取
• 1.2.5.2 PCR扩增
• 1.2.6 Southern杂交
• 1.2.6.1 转膜
• 1.2.6.2 标记探针
• 1.2.6.3 杂交
• 1.3 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 剑叶蔗糖含量及蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性的变化
• 2.2 籽粒蔗糖含量及蔗糖合成酶（SS）活性的变化
• 2.3 与淀粉合成相关的酶活性变化
• 2.3.1 AGPP
• 2.3.2 SSS
• 2.3.3 GBSS
• 2.3.4 SBE
• 2.3.5 籽粒中脱枝酶（ISA,Pullulanase）活性变化
• 2.4 酶与淀粉合成的相关分析
• 2.5 酶基因的PCR扩增
• 2.6 Southern杂交分析
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• 第六章 宁麦9号激素与蔗糖含量的变化及其与籽粒淀粉合成的关系
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定内容与方法
• 1.2.1 激素含量测定
• 1.2.2 蔗糖含量测定
• 1.2.3 籽粒灌浆动态
• 1.2.4 籽粒淀粉含量测定
• 1.3 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 剑叶内源激素及蔗糖含量的变化
• 2.2 籽粒内源激素及蔗糖含量的变化
• 2.3 籽粒淀粉含量及其组分积累动态
• 2.4 内源激素含量与籽粒淀粉合成的关系
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• 第七章 氮肥对弱筋小麦扬麦13号籽粒淀粉的形成与理化特性的调控效应
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定内容与方法
• 1.2.1 剑叶、籽粒蔗糖含量测定
• 1.2.2 剑叶蔗糖磷酸合成酶和籽粒蔗糖合成酶活性测定
• 1.2.3 AGPP、SSS、GBSS、SBE、RE、ISA活性测定
• 1.2.4 籽粒直、支链淀粉含量测定
• 1.2.5 成熟期籽粒电镜观察
• 1.2.6 支链淀粉链长分配测定
• 1.2.7 淀粉粘度测定
• 1.2.8 面粉的晶体特性
• 1.3 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 剑叶蔗糖含量及蔗糖磷酸合成酶活性的变化
• 2.2 籽粒蔗糖含量及蔗糖合成酶活性的变化
• 2.3 籽粒淀粉的合成
• 2.4 与淀粉合成相关的酶活性变化
• 2.5 酶与淀粉合成的关系分析
• 2.6 淀粉颗粒性状
• 2.7 不同处理去分枝的支链淀粉链长分布特征
• 2.8 淀粉粘度特性
• 2.9 淀粉晶体特性
• 3 小结与讨论
• 3.1 氮肥对扬麦13号籽粒淀粉合成调控的生理机制
• 3.2 籽粒淀粉及其组分积累规律与淀粉颗粒形态结构
• 3.3 氮肥对支链淀粉的链长分配和淀粉理化特性的调控效应
• 参考文献
• 第八章 不同Waxy蛋白亚基类型小麦的淀粉性状研究
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定内容与方法
• 1.2.1 Waxy蛋白电泳
• 1.2.2 膨胀势测定
• 1.2.3 直链淀粉含量测定
• 1.2.4 淀粉粘度测定
• 1.3 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 小麦Waxy蛋白亚基类型
• 2.2 不同Waxy蛋白亚基类型小麦直链淀粉含量与膨胀势
• 2.3 不同Waxy蛋白亚基型小麦面粉RVA特性
• 3 小结与讨论
• 3.1 不同亚基类型小麦的直链淀粉含量、膨胀势、粘度特性及相关性分析
• 3.2 Waxy蛋白亚基组成及电泳方法的改进
• 3.3 糯小麦的应用前景
• 参考文献
• 第九章 讨论与结论
• 1 讨论
• 1.1 小麦籽粒淀粉积累动态及氮肥的调控效应
• 1.2 小麦籽粒淀粉粒形成过程的异同、不同部位营养元素分布、相对含量差异及氮肥的调控效应
• 1.3 淀粉理化特性的差异
• 1.4 直、支链淀粉蓝值、支链淀粉链长分配及其对面粉理化特性的影响
• 1.5 淀粉合成的酶学机制
• 1.6 植物内源激素与淀粉合成的关系
• 1.7 不同Waxy蛋白亚基组成及直链淀粉含量、膨胀势、粘度特性的关系分析
• 1.8 糯小麦的应用前景
• 1.9 研究创新点
• 2 结论
• 3 仍需深入探讨的问题
• 参考文献
• 论文技术路线
• 致谢
• 已发表论文目录