石培春，李英楓，韓璐，周向，張薇，曹連莆

（1石河子大學農學院／新疆兵團綠洲生態(tài)農業(yè)重點實驗室，石河子832003；2新疆天業(yè)（集團）有限公司國家節(jié)水灌溉工程技術中心，石河子832003）

淀粉是小麥籽粒的主要成分，約占籽粒干重的65%，面粉重量的70%～80%。小麥淀粉含量及顆粒狀況、淀粉的直、支比、糊化特性等決定著加工產(chǎn)品的外觀品質和食用品質［1－2］。多年來，小麥籽粒成分的研究多集中在蛋白質上，然而，隨著人們生活水平的日益提高及食品工業(yè)的迅速發(fā)展，淀粉的理化性質、遺傳規(guī)律及其與面粉食品品質的關系等越來越受到重視，小麥淀粉的研究已成為近年來國內外農業(yè)和食品業(yè)的重要研究課題之一［3］。王晨陽等［4］研究指出籽粒中總淀粉含量積累速率的變化隨灌漿進程逐漸加快，到灌漿中期達到最大，之后下降。支鏈淀粉的積累速率在開始灌漿后逐漸升高，花后20 d左右達到最大，之后下降，不同品種積累的高峰持續(xù)期不同?；ê?d未檢測出直鏈淀粉含量，花后14d持續(xù)增大，花后28d左右達到最大，之后下降［4］；胡適宜［5］研究認為淀粉粒的大量積累主要在胚乳發(fā)育的后期；方先文等［6］研究認為小麥籽粒在花后17－27d直鏈淀粉積累最快，而支鏈淀粉在灌漿中后期積累最快；直、支比在籽粒灌漿過程中呈“S”形變化；馬冬云等［7］所研究品種的支鏈淀粉含量均呈上升趨勢，不同基因型小麥直鏈、支鏈淀粉積累速率均呈單峰曲線，不同品種直鏈淀粉最大積累速率出現(xiàn)的時間不同，而支鏈淀粉最大積累速率出現(xiàn)的時間均在花后21d；王自布等［8］研究認為高淀粉含量和低淀粉含量的小麥品種在籽粒淀粉積累量和積累速率上均存在顯著的基因型差異；王文靜等［9］研究發(fā)現(xiàn)籽粒灌漿過程中支鏈淀粉的合成均與直鏈淀粉的合成同時進行，灌漿中后期支鏈淀粉的合成較直鏈淀粉的合成快。

目前小麥淀粉積累動態(tài)方面的研究較多，但針對不同品質類型小麥在籽粒形成過程中淀粉及其組分的動態(tài)變化的報道很少［10］。本試驗對強筋、中筋、弱筋小麥品種籽粒灌漿過程中淀粉積累動態(tài)、淀粉組分積累規(guī)律進行了系統(tǒng)研究，旨在了解不同品質類型小麥品種的淀粉形成特性，以期為小麥栽培調控和品質育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用3種品質類型的6個小麥品種，強筋型：中作8131［11］，新春9號［12］；中筋型：新春6號［13］，新春2號［14］；弱筋型：新春12號［14］，新春13號［10］。

1.2 試驗方法

2006年春在石河子大學農學院試驗站田間種植，隨機區(qū)組試驗設計，3次重復，5行區(qū)，行長3.5 m，行距0.2m，播種量600萬粒／hm2。灌溉方法為滴灌，雜草防治以化學除草與人工拔草相結合，施肥及其他管理措施與大田常規(guī)方法相同。開花時，將同一天開花的單株掛牌，并注明開花日期，于花后5 d開始取樣，每5d取樣（采用主穗）1次，直至成熟。取樣后，放入烘箱中，105℃殺青30min，然后80℃烘干至恒重，存放于干燥處留待以后測定。

1.3 測定項目及方法

1.3.1制粉

采用高速粉碎磨磨制全粉并過60目篩。

1.3.2總淀粉含量的測定

采用比色法進行測定［15］。

1.3.3直鏈淀粉和支鏈淀粉含量測定

按照劉廣田等［16］的方法測定。

直／支比＝直鏈淀粉含量／支鏈淀粉含量。

1.3.4數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用EXCEL進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同品質類型小麥籽?？偟矸酆康姆e累動態(tài)

由圖1a可見，3種品質類型小麥籽粒中總淀粉含量的變化趨勢一致，即隨著灌漿期的推移，籽粒中總淀粉含量迅速增加，花后20d后增幅減緩，成熟期達到最大值。品質類型間總淀粉含量在花后5d差異不大，但在花后20d差異最明顯，此時弱筋型小麥品種新春13號總淀粉含量達到62.37%，而強筋型小麥中作8131只有47%。總淀粉含量在成熟期由高到低依次為弱筋型小麥新春13號、弱筋型小麥新春12號、中筋型小麥新春6號、中筋型小麥新春2號、強筋型小麥新春9號、強筋型小麥中作8131。

由圖1b可見，花后10－20d為總淀粉含量變化速率最快的時期，此時品質類型間的差異最為明顯，強筋型小麥中作8131和新春9號總淀粉含量的快速增長期明顯提前，6個不同品質類型的小麥品種總淀粉含量變化速率的大小與其成熟期總淀粉含量的大小順序一致。

6個品種總淀粉積累量（圖1c）均呈“S”型曲線變化，開花至花后15d增加緩慢，花后15－30d迅速增加，花后30－35d增加又較為緩慢，成熟期總淀粉積累量達到最大值。比較不同品質類型品種的總淀粉積累量可以看出，在花后5d差異不大，但隨著灌漿期的推移，不同品質類型品種表現(xiàn)出不同差異?？偟矸鄯e累速率呈拋物線型（圖1d）變化，花后20－25d時達到最大的積累速率，不同品質類型品種峰值積累速率的大小順序依次為強筋型＞中筋型＞弱筋型。

圖1 不同品質類型小麥籽?？偟矸酆康姆e累動態(tài)Fig.1 Dynamic accumulation of starch content in different quality types wheat

2.2 不同品質類型小麥品種籽粒直鏈淀粉含量的積累動態(tài)

由圖2a可知，籽粒中直鏈淀粉含量均呈“S”型曲線變化，花后5－10d增加緩慢，15d后增加迅速，25－35d增幅較小，成熟期達最大值。品質類型間直鏈淀粉含量在花后5d差異較小，但在花后20d差異最明顯，此時弱筋型小麥新春12號直鏈淀粉含量達到14.29%，而強筋型小麥中作8131只有11%，這一變化趨勢與總淀粉含量基本一致。直鏈淀粉含量變化速率（圖2b）最大值出現(xiàn)在花后15－20d，此時，品質類型間的差異表現(xiàn)最為突出，峰值速率由大到小為弱筋型小麥新春12號、弱筋型小麥新春13號、中筋型小麥新春6號、中筋型小麥新春2號、強筋型小麥新春9號、強筋型小麥中作8131。直鏈淀粉積累量增加與含量增加同步（圖2c），花后5－10d直鏈淀粉少量積累，此后不斷增加直至成熟期；不同類型品種直鏈淀粉積累速率（圖2d）均在花后20－25d出現(xiàn)最大值，強筋型小麥新春9號的峰值積累速率最大，其次是中作8131，而中筋型和弱筋型直鏈淀粉積累峰值相差不大。

圖2 不同品質類型小麥籽粒直鏈淀粉含量的積累動態(tài)Fig.2 Dynamic accumulation of amylose content in different quality types wheat

2.3 不同品質類型小麥品種籽粒支鏈淀粉含量的積累動態(tài)

由圖3a可見，花后籽粒中支鏈淀粉含量呈不斷上升的變化趨勢。不同品質類型品種間支鏈淀粉含量的差異表現(xiàn)在花后20d最為明顯，此時弱筋型小麥新春13號支鏈淀粉含量達到48.41%，而強筋型小麥中作8131只有36%，這與總淀粉、直鏈淀粉含量的變化趨勢相一致。支鏈淀粉的含量在成熟期的表現(xiàn)與總淀粉、直鏈淀粉含量的表現(xiàn)一致，即弱筋型＞中筋型＞強筋型。不同品質類型品種的支鏈淀粉含量變化速率存在十分明顯的差異（圖3b），花后15－20d為支鏈淀粉含量增加速率最快的時期，此時不同類型品種間的差異最為明顯，6個品種支鏈淀粉含量增加速率大小順序為弱筋型小麥新春13號、弱筋型小麥新春12號、中筋型小麥新春6號、中筋型小麥新春2號、強筋型小麥新春9號、強筋型小麥中作8131。

支鏈淀粉積累量（圖3c）的增加也呈現(xiàn)“慢－快－慢”的趨勢，花后5－10d支鏈淀粉的積累緩慢，之后積累量迅速增加，成熟期支鏈淀粉積累量達最大值。不同類型品種間支鏈淀粉積累量在花后5d差異不大，但隨著灌漿成熟，表現(xiàn)出不同的差異。支鏈淀粉積累速率（圖3d）在花后20－25d達到最大，花后25－35d積累又開始減慢，成熟期積累量增加至最大值。支鏈淀粉積累速率峰值大小順序為強筋型小麥中作8131、強筋型小麥新春9號、中筋型小麥新春6號、中筋型小麥新春2號、弱筋型小麥新春13號、弱筋型小麥新春12號，這與總淀粉、直鏈淀粉積累速率峰值大小順序基本一致。

圖3 不同品質類型小麥籽粒支鏈淀粉含量的積累動態(tài)Fig.3 Dynamic accumulation of amylopectin content in different quality types wheat

2.4 不同蛋白品質類型小麥品種籽粒直／支鏈淀粉比例變化趨勢

由圖4可見，籽粒中直、支鏈淀粉組成比例隨灌漿的進行不斷變化，6個品種直鏈淀粉／支鏈淀粉比例大致呈“V”型變化趨勢，花后直／支比下降，約13 d為“V”型的谷點，13－25d直／支比上升，25d后直／支比變化不大。由此可見，花后13d之前，支鏈淀粉積累速度快于直鏈淀粉，直／支比表現(xiàn)為下降趨勢，而13d之后直鏈淀粉積累快于支鏈淀粉，直／支比增加。小麥籽粒直／支的變化在不同品質類型的品種之間則無明顯規(guī)律。

圖4 麥籽粒直／支比變化Fig.4 Changes of ratio of amylose content to amylopectin content in grains

3 討論與結論

3.1 小麥籽粒灌漿期間淀粉的變化特征

對于小麥籽粒灌漿期間淀粉含量的變化特征，前人研究多認為淀粉的積累為不斷上升的過程，淀粉積累規(guī)律呈現(xiàn)出“S”型曲線變化，其峰值多出現(xiàn)在中期［17－18］。支鏈淀粉的積累速率在開始灌漿后逐漸升高，于花后20d左右達到最大，含量接近最大值；而直鏈淀粉的積累速率在花后14d持續(xù)增大，于花后28d左右達最大，35d含量接近最大值［7－9，19］，這一動態(tài)因品種而稍有差異。本試驗結果與前人的研究結果基本相同，即6個供試品種籽粒中總淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉積累量均呈“S”型曲線變化，直鏈淀粉、支鏈淀粉、總淀粉含量增加速率表現(xiàn)出“慢－快－慢”的趨勢，含量增加速率高峰均出現(xiàn)在花后15－20d，直／支比呈“V”型曲線變化。但是淀粉的積累量和積累速率峰值有些差異，這可能是品種和栽培條件的差異所致。

3.2 不同品質類型的小麥籽粒淀粉的積累特征

已有研究對成熟期不同基因型品種的淀粉含量進行了描述［20］，但不同品質類型品種的籽粒淀粉含量差異的研究少有報道。本研究結果表明，不同品質類型的品種籽粒淀粉含量不同。不同品質類型小麥籽粒中總淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉含量以弱筋小麥最高，中筋小麥次之，強筋小麥最低；積累量大小順序則相反。究其原因，可能是淀粉積累更多地依賴于籽粒庫利用和轉化底物的能力，不同品質類型小麥籽粒中蔗糖濃度梯度、胚乳中運輸系統(tǒng)和合成系統(tǒng)的動力學特性對淀粉積累速率的影響不同［21］。此外，不同類型的小麥品種籽粒淀粉的積累特征不盡相同與淀粉合成關鍵酶活性的變化也有一定關系［8］。本試驗選用6個品種進行試驗，還需要選用更多的品種進行深入研究。

本研究揭示了不同品質類型的小麥品種其淀粉含量在籽粒灌漿過程中存在著差異，因而在高產(chǎn)優(yōu)質栽培中，應根據(jù)品種特性和不同加工用途采取適宜的栽培調控措施，使小麥產(chǎn)量和品質得到同步協(xié)調提高。

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