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

【摘要】： 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 ——

【关键词】：
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：1997
【分类号】：S513
【目录】：