糯玉米自交系淀粉形成特性及其与品质的关系

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本研究以沈阳农业大学特种玉米研究所前期筛选的2个品质差异较大的糯玉米自交系MY13和XT1为试材,研究糯玉米自交系籽粒淀粉的动态积累差异、淀粉粒度分布、淀粉的理化特性及淀粉合成关键酶活性的动态变化及鲜食采收期淀粉的理化特性对鲜食玉米质构特性的影响,并进行相关分析,主要研究结果如下:1.鲜食品质较优的XT1糯玉米的蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度在吐丝期、乳熟期均显著高于MY13,气孔导度在两糯玉米自交系间无显著差异。在灌浆结实中后期XT1的百粒干重、百粒鲜重增加迅速、且显著高于MY13。XT1的百粒鲜重在整个生育期一直增加,MY13的百粒鲜重则呈先增加后减小趋势,MY13、XT1授粉后籽粒含水率随发育时期的推进不断减少,且MY13的脱水速率更快。说明鲜食品质较优的XT1具有灌浆能力高和脱水速率慢的特性。2.灌浆结实期MY13、XT1两糯玉米自交系的可溶性糖含量不断降低,支链淀粉含量逐渐提高。MY13可溶性糖含量下降速率较快,MY13、XT1的可溶性糖含量分别在灌浆结实前中期、后期表现更高。灌浆结实的中前期MY13可溶性糖含量高,在灌浆结实后期XT1的可溶性糖含量更高,均为逐渐减小的趋势。在整个灌浆结实期,XT1的支链淀粉含量均高于MY13,且支链淀粉含量与可溶糖含量呈极显著负相关关系。说明品质好的糯玉米籽粒需要可溶性糖和支链淀粉含量协调兼顾。3.灌浆结实期MY13、XT1的可溶性淀粉合成酶(SSS)、淀粉分支酶(SBE)活性在授粉后的各个时期均呈现先增加后减少的趋势,均呈单峰曲线变化,各个时期MY13的可溶性淀粉合成酶(SSS)活性均高于XT1,淀粉束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性在两糯玉米自交系随灌浆结实期的推进变化规律不明显,均在灌浆结实后期达到最大值。由此可以得出,较低的可溶性淀粉合成酶(SSS)活性、淀粉分支酶(SBE)活性能降低可溶性糖向支链淀粉的合成,保持较高的可溶性糖含量。4.灌浆结实期淀粉理化特性存在显著的基因型差异,XT1在灌浆结实中后期峰值粘度、鲜食期相对结晶度、灌浆结实初期溶解度、淀粉粒数目、淀粉粒凹陷程度、平均粒径、碘蓝值、碘结合力均显著高于MY13。MY13的膨胀势、SSS活性、峰值温度、起始温度、终值温度均显著高于XT1,由相关性分析可知,各理化参数间相关性显著,说明XT1表现较高的淀粉理化特性参数,利于糯玉米籽粒品质的改良。5.鲜食期MY13、XT1的硬度、弹性、内聚性、胶着性等质构参数随着的灌浆结实的推进不断升高,且MY13在整个鲜食期均高于XT1。鲜食期MY13的回生值显著高于XT1。通过相关性分析可知,淀粉膨胀势和最大吸收波长与质构参数相关性最大。XT1鲜食期籽粒比MY13食用口感更好,由此可以得出鲜食品质优良的材料质构参数应具备如下特征:较低的硬度、内聚性、弹性、胶着性。在糯玉米育种中,具有此类参数指标的糯玉米自交系可组配鲜食糯玉米杂交种,反之不具备这些参数指标但配合力高的自交系可组配糯玉米杂交种专用于收获成熟糯玉米籽粒作为优质工业淀粉的原料。
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