不同淀粉修饰基因型及正常型玉米淀粉糊化热力学性状和淀粉粒大小的研究

不同淀粉修饰基因型及正常型玉米淀粉糊化热力学性状和淀粉粒大小的研究

李建生[1]1997年在《不同淀粉修饰基因型及正常型玉米淀粉糊化热力学性状和淀粉粒大小的研究》文中指出玉米淀粉糊化过程中的热力学特性对于淀粉在食品和非食品工业中的利用具有重要意义。淀粉粒大小对于玉米淀粉的加工和运用也是至关重要的性状。然而,至今为止,虽然有若干胚乳突变型玉米淀粉热力学性状的研究报道,但是,这些研究仅使用了有限的基因型和遗传背景。很少有关于遗传背景影响热力学性状的报道。此外,对正常玉米淀粉的热力学性状几乎未能引起重视。至于玉米淀粉粒的大小是否影响热力学性状也是不清楚的。很少见到在相同的遗传背景条件,采用较大群体样本,研究淀粉修饰型基因影响淀粉粒大小的报道。 本文在以Oh43和B37两种近等基因系为材料,在相同的遗传背景下,研究了4种单隐性突变体:ae/ae,du/du,su2/su2,和wx/wx,5种双隐性突变体:ae/ae du/du,ae/ae wx/wx,du/du su2/su2,du/du wx/wx,和su2/su2wx/wx及对应的正常型玉米淀粉的热力学性状,同时研究了35个热带和亚热带正常玉米群体淀粉的热力学性状。采用Mettler的自动差热扫描分析仪上调查了5个热力学性状。它们是内涵(△H)、起始峰(To)、最高峰值(Tp)、峰高(Hp)、结止峰(Tc)和变温范围(Tr)。使用BrinRman颗粒大小激光分析仪测定9种基因型淀粉粒大小的变异。每个重复测定的数目变化在22,107和85,282个颗粒之间。运用SAS统计软件处理所有数据。 本文的研究发现不同的淀粉修饰型基因极显著地影响淀粉的热力学性 状。一玉米淀粉的丁p为73℃,凸H是ic.95]徊,而%玉米淀粉的乃 是 81.35 C,4H是 11对引ig,这些指标均高于正常玉米。特别值得注意的 是所有纯合SuZ的基囚型,无论是单隐性的,还是双隐性的,Tp都比下常 玉米低 10 oC以上。除了 duldu,wXwx,其它双隐性突变体均有相当低的 AH,变异范围为 1.8 jig至6.26]ig。不同的突变基因对热力学性状存在着 明显的互作效应。SUZ基因对dU和WX基因有上位的效应。本研究还发现不 同的遗传背景显著地影响淀粉的热力学性状。在所测定的热力学性状中, Oh43背景的观测值总是高一于B37背景。在35个群体中,所有观察到的牲 状都存在极显著地差异。Tp的平均值是71刀 t,变化范围为 70.1j3.9 C。 Tr变化在9.8至13刀℃之fiJ。平均的AH是10.5阳,变化范围是8.242.3 jig。在相同的基因型和遗传背景中,淀粉粒大小与热力学性状存在显著的相 关。随着淀粉粒直径的增加,a"提高,Tp下降,Tr变窄。在9种不同的 基因型中,淀粉粒直径具有广泛的变异,其范围是 9.75至 15.83 u m。除 WX基因外,其它修饰型突变基因使淀粉粒显著变小。 本文的研究结果建议采用淀粉修饰型突变基因改良玉米淀粉的品质是有 效的,也是可行的,同时还提示在玉米淀粉品质育种中选择遗传背景是至关 重要的。本研究所调查的35个群体是改良玉米淀粉热力学性状有价值的种 质资源。本研究表明玉米淀粉粒大小是影响淀粉热力学性状的因素之一,而 突变基因则具有更重要的作用。本研究还发现突变基因在确定淀粉粒大小上 起到决定性作用。所有这些发现对于玉米淀粉的遗传改良都具有重要的理论 和实践意义。 49——

陈艳萍, 袁建华, 颜伟, 张跃中[2]2002年在《高直链淀粉玉米研究进展》文中进行了进一步梳理综述了高直链淀粉玉米的应用价值 ,国内外研究现状 ,淀粉修饰基因的遗传修饰作用 ,育种中存在的问题以及育种方法 ,展望了高直链淀粉玉米的发展前景

李志伟[3]2014年在《高直链淀粉玉米理化特性与淀粉合成酶基因的表达分析》文中进行了进一步梳理高直链玉米淀粉是重要的工业原料,其独特的理化特性对加工品质和利用有重要影响。本文以选育的13份高直链玉米自交系和1份普通自交系(郑58)为材料,分析了它们的直链淀粉含量、籽粒饱满度及表型特征、淀粉粒表型特征、淀粉热特性、粘度特性、溶解度、膨胀势等理化特性,以及授粉后不同时期AGPase、GBSSⅠ、SSⅠ、SBEⅠ、SBE Ⅱb、DBEiso2、DBEiso3等主要的淀粉合成酶基因相对表达量进行了测定,得出以下主要结论:1.普通玉米的直链淀粉含量为27.72%;高直链玉米直链淀粉含量在44.22%~78.81%之间,分为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ四个级别,最高的达到78.81%。2.直链淀粉含量与籽粒饱满度指数进行相关性分析结果显示,r=0.02681<0.3,说明直链淀粉含量与籽粒饱满度指数不相关。3. SEM照片显示,普通玉米A型淀粉粒形态为饱满光滑有蜡质光泽的球体或多面体,高直链玉米A型淀粉粒形态为皱缩无光泽的不规则多面体;B型淀粉粒则由饱满光滑的小球体逐渐变为无蜡质光泽的椭圆形,直至扭曲成不规则颗粒。4.热特性(DSC):To、Tp、Tc、To-Tc随着直链淀粉含量的升高逐渐升高,△H则逐渐降低。5.糊化特性(RVA):普通淀粉有明显的粘度峰,糊化曲线呈现出典型的“双峰”特征;高直链淀粉的粘度峰随直链淀粉含量的增加而逐渐消失,曲线呈“S”型;峰值粘度、最低粘度、最终粘度、衰减值、回生值等随着直链淀粉含量增加逐渐降低,峰值时间逐渐增加,糊化温度变化不显著。6.普通淀粉和高直链淀粉的溶解曲线和膨胀曲线都显示了相同的趋势:在55.0℃~75.0℃之间,溶解度随着温度的升高逐渐增加,在75.0℃达到峰值;而后逐渐下降,在95.0℃降到最低值。膨胀势持续升高;普通淀粉在65.0℃出现拐点,高直链淀粉在75.0℃出现拐点。溶解度和溶胀势随着直链淀粉含量的增加显著降低。7.淀粉合成相关酶基因的表达分析:在玉米授粉后灌浆期间,AGPase、GBSSⅠ、SSⅠ、SBEⅠ、SBE Ⅱb、DBEiso2、DBEiso3等基因的相对表达量都表现出类似的变化趋势。其中Ⅶ级玉米中各个基因都表现出与普通、Ⅴ级、Ⅵ级玉米不同程度的差异。

李建生, 大卫·格洛弗[4]1997年在《10种玉米胚乳突变基因型淀粉糊化的热力学特性》文中认为玉米淀粉糊化过程的热力学特性对于淀粉在食品和非食品工业中的利用具有重要意义。本文以近等基因系为材料,采用差热扫描分析仪(DSC)研究了oh43和B37遗传背景的+/+;ae/ae;du/du;su_2/su_2;wx/wx;ae/ae,du/du;ae/ae,wx/wx;du/du,su_2/su_2;du/du,wx/wx;和su_2/su_2,wx/wx胚乳突变基因型对淀粉糊化的热力学性状的效应。结果表明,胚乳突变基因对所分析的热力学性状有显著影响。ae和wx基因有增加要△H和Tp的效应。su_2及其相关基因型的△H和Tp显著降低。胚乳突变基因之间存在互作效应。遗传背景影响胚乳突变基因的表达,遗传背景与突变基因对热力学性状有明显互作效应。本文还讨论了玉米淀粉遗传修饰及运用的若干问题。

李建生[5]1998年在《玉米淀粉品质遗传改良研究的进展》文中指出利用遗传变异改良玉米淀粉的品质是当前我国玉米育种领域中一个值得重视的课题.本文综述了玉米淀粉品质性状的遗传变异和淀粉生物合成的途径,以及淀粉修饰型胚乳突变体淀粉品质特性的研究结果.讨论了玉米淀粉品质育种的策略和方法及开展淀粉品质遗传改良的意义.简述了遗传修饰型玉米淀粉在食品和非食品工业中的利用价值,并提出了进一步的研究方向.

柴欣[6]2009年在《玉米TILLING突变库的构建及高直链淀粉基因ae的筛选》文中提出直链淀粉是重要的工业原料,从普通玉米中提取直链淀粉成本很高。基因ae突变(玉米ae突变体)可使玉米直链淀粉含量大幅度增加,在修饰基因的作用下可以增加直链淀粉的含量达到50%~70%。我国的玉米种质材料中高直链淀粉资源材料非常稀少,为了获得更多的种质资源,提高选择效率,缩短育种年限,本研究通过诱发产生高频率点突变的EMS诱变玉米花粉构建了TILLING突变库。对得到的M1代Mo17材料进行基因ae扩增,利用Lightscanner系统进行高分辨率熔解曲线筛选,从中筛选出有6份样品有单碱基突变,并对直链淀粉含量进行了测定。

参考文献:

[1]. 不同淀粉修饰基因型及正常型玉米淀粉糊化热力学性状和淀粉粒大小的研究[D]. 李建生. 华中农业大学. 1997

[2]. 高直链淀粉玉米研究进展[J]. 陈艳萍, 袁建华, 颜伟, 张跃中. 南京农专学报. 2002

[3]. 高直链淀粉玉米理化特性与淀粉合成酶基因的表达分析[D]. 李志伟. 西北农林科技大学. 2014

[4]. 10种玉米胚乳突变基因型淀粉糊化的热力学特性[J]. 李建生, 大卫·格洛弗. 作物学报. 1997

[5]. 玉米淀粉品质遗传改良研究的进展[J]. 李建生. 作物杂志. 1998

[6]. 玉米TILLING突变库的构建及高直链淀粉基因ae的筛选[D]. 柴欣. 吉林大学. 2009

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不同淀粉修饰基因型及正常型玉米淀粉糊化热力学性状和淀粉粒大小的研究
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