人工老化对大麦种子萌发期内源激素、淀粉代谢及麦芽品质的影响

摘要

目的：种子老化会影响其萌发、幼苗生长、植株生长以及产量和品质等。本研究探索了人工老化处理对大麦种子活力及其萌发期内源激素、淀粉代谢和麦芽品质的影响，进而完善大麦种子老化机理，为大麦种质资源的贮藏及啤酒生产过程中优质原料的选择提供理论参考。方法：采用高温高湿（40℃，80％相对湿度）人工老化法，对大麦种子（甘啤4号、垦啤7号、P12-8和9810）进行老化处理，模拟大麦种子的自然老化过程。以未经老化处理的大麦种子为CK。探究老化处理对大麦种子活力及种子萌发早期（0～72 h）胚乳胚乳内源激素、籽粒淀粉粒、淀粉含量、淀粉酶活性和麦芽品质的影响。
　　结果：
　　（1）对不同活力的各品种大麦种子进行标准发芽实验，结果表明老化使4个大麦品种的GP、GR、GI和VI呈降低的趋势，且老化9 d后，各指标大幅度下降。采用氯化三苯基四氮唑(TTC)染色的方法测定老化大麦种胚活力，结果表明随着老化时间的延长，各品种的种胚TTC还原强度呈降低的趋势。综合种子发芽特性和种胚活力表现，不同品种间抗老化能力的强弱顺序依次为：9810>甘啤4号>P12-8>垦啤7号。
　　（2）采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测不同活力的大麦种子胚乳内源激素含量的变化，结果表明各品种老化种子胚乳中GA3、IAA、ZR、ABA、BR和MeJA含量发生明显的变化。在种子吸水阶段，GA3、ZR和BR均低于CK，而IAA和MeJA高于CK；随着种子萌发， GA3、ZR和BR逐渐高于CK，而IAA和MeJA逐渐低于CK；ABA在萌发过程中始终高于CK。
　　（3）通过观察萌发72 h时的不同活力的各品种大麦种子胚乳淀粉粒形态特征和表观特性，结果表明老化未改变大麦种子胚乳淀粉粒的基本形态特征，但使胚乳中小淀粉粒逐渐增加，大淀粉粒逐渐减少，且大淀粉粒表面赤道凹槽和小孔明显减少。
　　（4）对不同活力的各品种大麦种子进行萌发处理，并测定其淀粉含量，结果表明随老化时间的延长，各品种大麦种子内支链淀粉和直链淀粉的含量降低均延缓，且老化15 d与CK相比，淀粉含量差异均显著。此外，对老化大麦种子的淀粉含量与种子发芽特性指标进行相关性分析，结果表明支链淀粉和直链淀粉含量分别与种子发芽特性指标在一定范围内呈显著负相关。
　　（5）对不同活力的各品种大麦种子进行萌发处理，并测定其淀粉酶活性，结果表明α-淀粉酶、β-淀粉酶和极限糊精酶活性均呈降低的趋势，且老化15 d与CK相比，淀粉酶活性差异均显著。此外，对老化大麦种子的淀粉酶与麦芽品质性状指标进行相关性分析，结果表明α-淀粉酶、β-淀粉酶和极限糊精酶活性分别与α-氨基氮、无水浸出物、库尔巴哈值和糖化力在一定范围内呈显著正相关性，但与粘度在一定范围内呈显著负相关。
　　结论：老化处理可能打破大麦种子在萌发早期胚乳GA3、IAA、ZR、ABA、BR和MeJA间的平衡，从而抑制了水解α-淀粉酶、β-淀粉酶和极限糊精酶活性，延缓了淀粉粒降解，导致淀粉的分解受到抑制，最终使大麦种子活力和麦芽品质下降。

目录

主要符号缩略表

引言

第一章 文献综述

1.1 种子老化的研究现状

1.2 种子萌发生理的研究现状

1.3 大麦麦芽品质的研究现状

1.4 内源激素与淀粉酶的关系

1.5 淀粉酶与麦芽品质的关系

1.6 立题意义及研究内容

第二章 人工老化对大麦种子活力的影响

2.1 材料与方法

2.2 测定方法

2.3 数据统计

2.4 结果与分析

2.5 结论与讨论

第三章 人工老化对大麦种子萌发早期胚乳内源激素的影响

3.1 材料与方法

3.2 测定方法

3.3 数据统计

3.4 结果与分析

3.5 结论与讨论

第四章 人工老化对大麦种子萌发早期淀粉分解的影响

4.1 材料与方法

4.2 测定方法

4.3 数据统计

4.4 结果与分析

4.5 大麦种子淀粉含量与种子发芽特性的相关性分析

4.6 结论与讨论

第五章 人工老化对大麦种子萌发早期淀粉酶活性及麦芽品质的影响

5.1 材料与方法

5.2 测定方法

5.3 数据统计

5.4 结果与分析

5.5 大麦种子淀粉酶活性与麦芽品质的相关性分析

5.6 结论与讨论

参考文献

致谢

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