关于糯性与非糯性小麦胚乳淀粉体发育、消亡及其理化性质的比较研究

摘要

糯性小麦由于支链淀粉含量很高，因此表现出特殊的淀粉品质性状。由糯性小麦加工制成的各种食品风味独特，具有潜在的研究和开发应用价值。因此，有关糯性小麦淀粉的研究日益成为人们关注的热点。本研究以糯性小麦（Triticum aestivumL.）品种扬糯1号和非糯性小麦品种扬麦13为实验材料，采用树脂半薄切片、组织化学染色、冰冻切片等技术和扫描电子显微镜观察等方法研究了两种小麦胚乳淀粉体发育和萌发过程中淀粉体消亡的差异;运用快速粘度分析(RVA)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换远红外光谱(FTIR)等技术，比较研究了两种小麦淀粉的结构特征和理化性质。主要研究结果如下:
　　(1)两种小麦颖果发育过程中的形态、粒重、可溶性糖和总淀粉含量等变化规律基本一致。胚乳淀粉体均在花后6d时出现，随着发育天数的增加，淀粉体体积和数量逐渐增多变大。花后12～24 d胚乳淀粉体的增殖速度加快，28 d后胚乳细胞充实基本完成。总体而言，扬糯1号胚乳淀粉体中小淀粉体的比例高于扬麦13，淀粉体发育状况也好于后者。
　　(2)两种小麦胚乳和果皮对I2-KI染色响应有差异。扬麦13胚乳被I2-KI染成蓝黑色，扬糯1号则被染成红褐色，但二者果皮染色特性一致，发育前期均可被I2-KI染成蓝黑色，发育后期果皮中的淀粉体被降解，不再着色。
　　(3)小麦萌发过程中，颖果不同部位的胚乳消耗时序有别:近胚端的胚乳开始消耗，慢慢延伸到背部，进而沿着腹沟延伸到远胚端。与此同时，胚乳淀粉体表面形成融蚀小孔，随后小孔逐渐变大加深，直至淀粉体解体、消亡。两品种相比，扬糯1号胚乳淀粉体的消亡速度快于扬麦13。
　　(4)两种小麦胚乳中均有A-型大淀粉体（粒径≥10μm）和B-型小淀粉体（粒径＜10μm）。大淀粉体表面光滑且多呈椭球形，小淀粉体表面粗糙且多呈球形或不规则的多面体形。两种小麦淀粉体的偏光十字均在中央位置，但扬糯1号偏光十字亮度高于扬麦13。粒度分布分析结果表明，扬糯1号小淀粉体所占的比例高于扬麦13。
　　(5)在糊化特性分析巾，扬糯1号的峰值粘度、峰值时间、崩解值、最终粘度、回生值和峰值时间明显低于扬麦13，而糊化温度则高于扬麦13。
　　(6) FTIR波谱分析表明，两种小麦在1045 cm-1、1022 cm-1和995 cm-1等处的峰强度不同，(1045/1022) cm-1比值也存在显著性差异，扬糯1号淀粉表层结构的有序度高于扬麦13。两种小麦XRD波谱有相似的衍射峰，但表现出不同的强度，其中2θ20°附近的衍射峰有明显的差异。经计算，扬糯1号的相对结晶度(30.95％)高于扬麦13(24.22％)。
　　总之，糯性与非糯性小麦胚乳淀粉体的发育和消亡过程基本相同，但在淀粉体形态、着色特性、粒度分布以及相关理化性质上存在明显差异。上述研究结果不仅深化了糯性小麦淀粉体的研究，而且为糯性小麦的品质改良、食品加工和资源开发应用等方面提供理论依据。

目录

摘要

第一章 文献综述

1．1 糯性小麦研究进展

1．2 关于小麦淀粉体发育的研究进展

1．2．1 淀粉体概述

1．2．2 小麦胚乳淀粉体的发生、增殖

1．3 小麦种子萌发过程中胚乳淀粉体的消亡

1．4 小麦淀粉的合成及理化性质

1．4．1 小麦淀粉的生物合成

1．4．2 小麦淀粉的理化性质

1．5 本研究的目的、意义及主要内容

第二章 糯性与非糯性小麦颖果淀粉体的发育

2．1 材料与方法

2．1．1 试验材料

2．1．2 颖果生长指标的测定

2．1．3 颖果形态观察及组织化学染色

2．1．4 胚乳淀粉体的显微结构观察

2．1．5 胚乳淀粉体的测定

2．1．6 数据分析

2．2 结果与分析

2．2．1 颖果发育过程中的形态变化

2．2．2 颖果生长指标的变化

2．2．3 颖果组织化学染色观察

2．2．4 可溶性糖含量和总淀粉含量的变化

2．2．5 胚乳淀粉体的发育

2．3 讨论

第三章 糯性与非糯性小麦萌发过程中淀粉体的消亡

3．1 材料与方法

3．1．1 供试材料

3．1．2 颖果组织化学染色

3．1．3 颖果淀粉的提取

3．1．4 胚乳淀粉体的显微结构观察

3．1．5 胚乳淀粉体的扫描电镜观察

3．2 结果与分析

3．2．1 萌发过程中小麦胚乳的形态变化

3．2．2 胚乳淀粉体的消亡

3．3 讨论

3．3．1 萌发过程中小麦胚乳的形态变化

3．3．2 萌发过程中胚乳淀粉体的形态变化

第四章 糯性与非糯性小麦成熟籽粒淀粉体的形态和理化性质

4．1 材料与方法

4．1．1 供试材料

4．1．2 淀粉体的提取

4．1．3 淀粉体的形态观察

4．1．4 淀粉体的粒度分布分析

4．1．5 淀粉的糊化特性分析

4．1．6 淀粉的红外光谱(ATR-FTIR)分析

4．1．7 淀粉的X-射线衍射波谱(XRD)分析

4．1．8 数据分析

4．2 结果与分析

4．2．1 胚乳淀粉体的形态

4．2．2 胚乳淀粉体的粒度分布

4．2．3 淀粉的糊化特性(RVA)

4．2．4 淀粉的ATR-FTIR波谱

4．2．5 淀粉的XRD波谱

4．3 讨论与小结

4．3．1 淀粉体形态及粒度分布与淀粉品质的关系

4．3．2 糯性小麦淀粉的糊化特性

4．3．3 淀粉的ATR-FTIR和XRD波谱与淀粉结构

第五章 本研究的主要结论与展望

5．1 本研究的主要结论

5．1．1 糯性和非糯性小麦颖果发育的变化趋势基本相同，但淀粉体发育存在显著差异

5．1．2 糯性和非糯性小麦胚乳淀粉体消亡均具有时序性，但糯性小麦淀粉体消亡速度较快

5．1．3 糯性和非糯性小麦淀粉相关理化性质存在较大差异

5．2 展望

参考文献

致谢

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