Wx基因对小麦淀粉生物合成和积累的影响

为研究Wx基因的缺失对小麦淀粉生物合成的影响,本研究以8个Wx小麦近等基因系为材料,在灌浆期的10、20、30和40 d取籽粒测定直链淀粉、支链淀粉、总淀粉的含量及合成速度。结果表明:直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量及积累速率在花后逐渐增加,以花后10~20 d最大,此后逐渐降低。3个Wx基因对直链淀粉的含量及积累速率的影响依次为Wx-B1Wx-A1Wx-D1;小麦Wx基因型对直链淀粉的合成及积累速率影响较大,而对支链淀粉的影响较小,其对总淀粉含量及其积累的影响主要通过直链淀粉进行。     

高温高湿贮藏对玉米淀粉合成关键酶的影响

选用2013年收获的"农大709"玉米籽粒,根据吉林省夏季平均气温与相对湿度设定玉米的贮藏条件,将玉米籽粒分别贮藏于室温和恒温恒湿培养箱(35℃,75%)中,并测定分析了不同贮藏时间玉米籽粒可溶性淀粉合成酶(SSS)、束缚性淀粉合成酶(GBSS)、淀粉分支酶(SBE)以及淀粉脱支酶(DBE)活性的变化,进而分析玉米在不同贮藏条件下淀粉品质的变化。试验结果表明:常温条件下,只有SBE在贮藏第30天时有显著的下降(P0.05),其余3种淀粉关键酶(SSS、GBSS、DBE)活性均没有发生显著变化(P0.05)。高温高湿贮藏条件下,SSS、SBE、DBE酶活性均呈极显著下降(P0.01),且分别下降了42.1%、39.5%和33.7%。而GBSS酶活性则呈先上升后下降的趋势(P0.01),较常温贮藏,GBSS酶活性总体呈上升趋势。     

不同颗粒结合型淀粉合成酶Ⅰ亚基组合对小麦淀粉含量及面条品质的影响分析

控制颗粒结合型淀粉合成酶Ⅰ(Wx蛋白)形成的基因是直链淀粉合成的关键基因,该基因的表达影响直链淀粉含量,进而影响最终加工品质.以含有不同Wx蛋白亚基组合类型的重组自交系(RIL)群体为材料,研究不同组合类型对直支链淀粉含量及面条品质质构的影响.结果表明,群体中共含有8种组合类型,不同Wx蛋白亚基位点缺失对小麦直、支链淀...     

鲜食糯玉米贮藏过程中淀粉含量及相关酶活性变化的研究

以垦糯1号为研究对象,测定不同贮藏温度(5、15、25℃)下鲜食糯玉米中可溶性总糖、总淀粉、直链淀粉、支链淀粉的质量分数及淀粉相关酶活性在48 h贮藏期内的变化。结果表明,由于颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS)活性和淀粉脱分支酶(DBE)活性随贮藏温度的升高贮藏时间的延长呈下降趋势,降低了对直链淀粉合成和积累的促进作用,而可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和淀粉分支酶(SBE)活性随贮藏温度的升高贮藏时间的延长呈上升趋势,促进了支链淀粉的积累,且可溶性糖主要向支链淀粉转化,从而使鲜食糯玉米中支链淀粉质量分数和总淀粉质量分数升高;贮藏温度对鲜食糯玉米中淀粉质量分数变化影响显著,5℃条件下变化最缓慢,是鲜食玉米贮藏的理想温度。     

不同颗粒结合型淀粉合成酶Ⅰ亚基组合对小麦淀粉含量及面条品质的影响分析（网络首发、推荐阅读）

控制颗粒结合型淀粉合成酶Ⅰ（Wx蛋白）形成的基因是直链淀粉合成的关键基因,该基因的表达影响直链淀粉含量,进而影响最终加工品质。以含有不同Wx蛋白亚基组合类型的重组自交系（RIL）群体为材料,研究不同组合类型对直支链淀粉含量及面条品质质构的影响。结果表明,群体中共含有8种组合类型,不同Wx蛋白亚基位点缺失对小麦直、支链淀粉含量影响的程度不同。双缺失类型之间直支链淀粉含量都没有显著差异;突变型和其他组合相比达显著差异。Wx蛋白亚基的缺失主要影响干面条断裂强度。在双缺失类型下,组合中存在Wx-B1缺失位点时对面条干面条断裂强度影响较大,不易断裂。单缺失类型下,影响煮熟面条拉伸参数严重程度为Wx-A1≥Wx-B1>Wx-D1;双缺失类型下,Wx-B1和Wx-D1同时缺失时为最优;全缺失时,主要影响煮熟面条的拉伸距离,其次是曲线面积和拉伸力。研究结果为优质专用小麦新品种的培育提供参考。     

转基因马铃薯淀粉合成酶活性及淀粉质量分数的变化

以转基因马铃薯块茎为材料,采用双波长分光光度法、蒽酮比色法测定了其直链淀粉、支链淀粉和总淀粉的质量分数。对其GBSS、SSS的活性进行了测定,采用SPSS软件进行了独立样本t检验。结果表明:与对照组相比,转基因马铃薯(K5)总淀粉、支链淀粉的质量分数升高差异显著,GBSS、SSS的活性及直链淀粉质量分数降低差异显著。表明利用RNAi对马铃薯块茎淀粉合成酶基因的干扰取得了一定的效果。     

生长和烘烤过程中烟叶抗性淀粉含量的变化

为降低烤后烟叶淀粉含量（质量分数）和调控烟叶抗性淀粉的合成,以云烟87为试验材料,分析了烟叶抗性淀粉含量的变化趋势、抗性淀粉含量与直链淀粉含量的相关性以及烟叶淀粉合成相关基因的表达量。结果表明：在烟草生长发育过程中,烟叶总淀粉、抗性淀粉含量整体呈上升趋势,其中烟草生长发育中后期是抗性淀粉积累的主要时期。烟叶抗性淀粉含量与直链淀粉含量呈极显著正相关（r=0.992**,P<0.01）;在烘烤过程中,变黄期是烟叶中抗性淀粉和非抗性淀粉降解的主要时期。烘烤过程中抗性淀粉的降解比例较低,烟叶抗性淀粉和直链淀粉含量呈显著正相关（r=0.918*,P<0.05）;在烟草生长发育过程中淀粉合成相关基因AGPS2、AGPS3、AGPL、SS2、SBE1、ISA3、GBSS和SBE2的表达量基本呈现稳定或持续增加的趋势,其中GBSS和SBE2基因的表达量变化趋势与直链淀粉和抗性淀粉含量的变化趋势一致。GBSS1和SBE2可能是调控直链淀粉和抗性淀粉含量的关键基因。     

不同基因型玉米籽粒发育过程中糖代谢相关酶活性的比较

对高淀粉玉米与低淀粉玉米籽粒发育过程中蔗糖代谢和淀粉合成相关酶活性的变化动态进行了比较研究。结果表明,费玉3号籽粒支链淀粉、直链淀粉及总淀粉积累速率高于豫玉22;费玉3号籽粒支链淀粉、直链淀粉及总淀粉含量大于豫玉22;豫玉22的高峰黏度、低谷黏度、最终黏度及胶凝值均显著高于费玉3号,其崩解值和糊化温度低于费玉3号;豫玉22的可溶性糖含量高于费玉3号;费玉3号的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPG-PPase)活性、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDPG-Ppase)活性、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性高于豫玉22。     

不同Wx蛋白重组类型对普通小麦直链淀粉含量及RVA参数的影响

小麦Wx蛋白是控制直链淀粉合成的关键蛋白,与淀粉品质的关系密切.为了明确Wx蛋白的重组对小麦直链淀粉含量及RVA参数等淀粉品质指标的影响,本研究选择非糯与糯性小麦组配杂交组合,利用SDS-PAGE检测了杂交后代的Wx蛋白重组类型,并测定了不同重组类型的直链淀粉含量、膨胀势和RVA参数等淀粉品质指标,结果表明Wx蛋白全缺失型的直链淀粉含量显著低于野生型、单缺失型和双缺失型;膨胀势检测中,Wx蛋白全缺失型的均值较其他重组类型低,但多重比较结果表明不同Wx蛋白重组类型对膨胀势的影响差异不大;不同RVA参数中,Wx蛋白重组类型的作用大小不同,在峰值黏度指标中,全缺失型的影响最大,野生型、单缺失型、双缺失型间的作用相近;低谷黏度和最终黏度指标中,野生型与全缺失型的影响差异较大,其他重组类型的作用相近;在稀懈值、反弹值、峰值时间、糊化温度四个指标中,Wx蛋白重组类型间的作用没有太大差异.     

玉米淀粉合成焦磷酸化酶研究进展

玉米是重要的食用、饲用和工业原料,淀粉是玉米种子的主要组成部分,其生物合成和积累主要由ADPG焦磷酸化酶(ADP-Glc pyrophosphorylase,AGPase)、淀粉合成酶(starch synthase,SS)、淀粉分支酶(starch branching enzyme,SBE)及去分支酶(de-branching enzyme,DBE)等一系列的酶催化形成。ADPG焦磷酸化酶作为淀粉合成代谢途径中关键限速酶,在玉米淀粉合成过程起到重要作用。通过对其深入研究,在揭示玉米淀粉生物合成的分子机理,实现玉米淀粉合成的人工调控等方面有重要意义。就玉米AGPase的理化性质,调控特性,表达规律及在育种中的应用进行综述,对研究中存在问题及未来AGPase的研究方向提出见解。     

Expression of granule‐bound starch synthase in developing rice grain

The expression of granule‐bound starch synthase (GBSS) in rice (Oryza sativa) genotype Tainung 67 (200 g kg^?1 grain amylose content) and its two NaN₃‐induced mutants SA419 and SA418 were examined. G/T polymorphism analysis indicated that SA418 (300 g kg^?1 grain amylose content) carried Wx^a allele. The insertion of 23 base pairs sequence was found only in SA419 (80 g kg^?1 grain amylose content), suggesting that it was a waxy mutant. Microsatellite polymorphisms (CT)_n were also detected on the Wx gene encoding GBSS in the tested genotypes. The activities of several key enzymes involving starch biosynthesis in developing grains of field‐grown rice plants were also compared during grain filling period. Significant genotypic differences were only found in the expression of GBSS. The content of amylose in SA418 grain was higher than Tainung 67 and SA419 grains throughout the entire grain filling period, possibly due to its superiority to synthesize amylose through GBSS. The lowest amylose content of SA 419 grain was attributable to its extremely low activity of GBSS in comparison with the two other genotypes. The mutation effects on the expression of GBSS were confirmed by two‐dimensional electrophoresis and mass spectrometry. Copyright © 2007 Society of Chemical Industry     

施用腐熟秸秆肥对烤烟成熟期碳代谢途径影响的初报

为了探明土壤添加腐熟秸秆对成熟期烤烟中部烟叶淀粉代谢途径的影响,明确获取优质烟叶的最佳施用量。本试验以烤烟品种NC89为试材,设置添加腐熟秸秆0/盆、80g/盆和160g/盆三个处理,研究不同量腐熟秸秆对成熟期烤烟淀粉积累、碳代谢相关酶活及关键基因表达的影响。结果表明:在烤烟发育成熟期,土壤添加不同量腐熟秸秆对中部叶还原糖、总糖及淀粉含量影响显著。土壤添加腐熟秸秆均可提高淀粉酶的活性,但是对转化酶影响不大;对碳代谢关键基因的表达分析表明添加腐熟秸秆增加了糖转运蛋白基因(SUT1)、蔗糖合成酶基因(SS) 、焦磷酸化酶(AGPase)和直链淀粉合成酶基因(GBSSI)等关键基因的表达,从而促进成熟期烟叶碳代谢途径的进行,有利于提高烟叶的品质;其中每盆添加80g腐熟秸秆取得的效果最好。      

山西育成小麦品种Wxay蛋白缺失体的筛选与鉴定

Wx蛋白即颗粒结合型淀粉合酶,由Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1三个亚基组成,其中任意一个亚基的缺失都影响着小麦籽粒中直链淀粉的含量,为了解山西育成小麦品种Wx蛋白缺失类型,用SDS-PAGE和分子标记技术分别在蛋白质和DNA水平上对175份山西育成的小麦品种资源进行了分析,共检测到1份Wx-A1亚基缺失材料临优2018,6份Wx-B1亚基缺失材料——临汾98-1017、晋麦54、晋农76、长6154、太麦703和太麦8003,没有发现缺失Wx-D1亚基、同时缺失两个亚基和三个亚基全缺失的材料。     

Morphological changes of starch granules during grain filling and seed germination in wheat

In this study, the morphological changes of wheat starch granules during grain filling and seed germination were observed under scanning electron microscopy. Until 3 days post anthesis (DPA), the pericarp tissue was the major site of starch deposited. From 6 DPA, the size and the number of granules in endosperm gradually increased. The “double disk structure”, “pin holes”, and “equatorial groove” at the surfaces of the granules were observed during grain filling, these micro‐structural features might aid the enzymatic hydrolysis of starch granules during seed germination. The equatorial groove of granule was more susceptible to enzymatic hydrolysis than the flat surface.     

Frequent Absence of GBSS 1 B Isoprotein in Endosperm Starch of Canadian Wheat Cultivars

Granule bound starch synthase 1 (GBSS 1) is an enzyme involved in amylose synthesis, and it is encoded at the waxy loci in wheat. Mutations have been reported for three GBSS1 loci in wheat. Mutations at wheat GBSS 1 loci result in the absence of GBSS 1 isoproteins with concomitant reduction in the amylose concentrations of endosperm starch. A recent survey of Canadian wheat cultivars detected the frequent absence of GBSS1 B isoprotein in endosperm starch granules. This was likely a result of many Canadian spring wheat cultivars having common parents, which have a mutation at the GBSS1 B locus.     

Free sugars and their relationship with grain size and starch content in developing wheat grains

Free sugars in wheat varieties, at different stages of grain development and differing in grain size and starch content per grain, were analysed to determine any relationship with grain size and starch content. Fresh and dry weight (mg per grain) of developing grain increased with maturity until 35 days after anthesis. Fresh weight declined after 35 days but dry weight remained almost constant. Water content increased until the 21 and/or 28 day stage and then decreased. Active starch synthesis started from 14 days onwards and continued until 35 days after anthesis. Free sugars (total sugars, reducing sugars, non-reducing sugars and sucrose) per grain followed closely the changes in the rate of starch accumulation and, in general, were maximum at the 14 day stage followed by a decline up to 28 days, with no significant alteration afterwards. Presence of adequate amounts of soluble sugars in grain even when starch synthesis had stopped suggested that the supply of sugar precursors did not limit starch synthesis. None of the sugars was found to have a significant relationship with either grain size or starch content. A hypothesis explaining the termination of starch accumulation in developing cereal grains has been proposed.     

追氮对夏玉米淀粉含量及其糊化特性的影响

以郑单958为材料,研究玉米随追氮量增加玉米籽粒淀粉含量、淀粉相关酶活性及其淀粉糊化特性的影响,研究结果表明玉米籽粒淀粉及直链淀粉含量随追氮量的增加先升高后略有下降;腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPG-PPase)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDPG-PPase)及束缚态淀粉合成酶(GBSS)的活性随追氮量的增加先升高后降低。可溶性淀粉合成酶(SSS)的活性随追氮量的增加先降低后升高;随追氮量的增加淀粉的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度及崩解值先升高后降低,峰值时间以及糊化温度先降低后升高。