高直鏈淀粉水稻和玉米異形淀粉粒的特性和發(fā)育研究.pdf

1、蔡燦輝高直鏈淀粉水稻和玉米異形淀粉粒的特性和發(fā)育研究高直鏈淀粉水稻和玉米異形淀粉粒的特性和發(fā)育研究中文摘要淀粉主要由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，其中直鏈淀粉的含量對淀粉的特性和應用具有顯著的影響。高直鏈淀粉富含抗性淀粉，可以有效地控制餐后血糖和降低患II型糖尿病、肥胖以及心血管疾病的發(fā)病風險，對人體健康有很大的好處。高直鏈淀粉谷物胚乳富含形態(tài)和大小顯著不同的異形淀粉粒，但這些異形淀粉粒的特性和發(fā)育尚不清楚。本研究以高直鏈淀粉水稻和玉米為材料

2、，利用一系列顯微觀察技術、組織化學技術和波譜分析技術研究了異形淀粉粒的特性和發(fā)育。研究結果不僅為高直鏈淀粉谷物異形淀粉粒的發(fā)育和特性提供重要參考，而且有助于高直鏈淀粉谷物的培育、開發(fā)和應用。主要研究結果如下：1、建立了一系列淀粉特性和發(fā)育的原位分析方法以及不同大小淀粉粒的純化方法。利用這些方法原位觀察和分析了不同植物來源淀粉粒的形態(tài)、組成、糊化過程、糊化模式、糊化溫度和體積膨脹以及淀粉粒在谷物成熟籽粒中的空間分布，并分離純化了玉米大、中

3、和小淀粉粒。結果表明，建立的原位觀察和分析方法非常適合研究異形淀粉粒的特性和發(fā)育，建立的不同大小淀粉粒的純化方法非常適合純化高直鏈淀粉玉米異形淀粉粒。2、利用一系列顯微觀察技術和組織化學技術原位觀察和分析了高直鏈淀粉水稻異形淀粉粒的形態(tài)、結構和熱特性。結果表明，高直鏈淀粉水稻胚乳富含單顆粒、聚合體、細長形和中空狀等不同形態(tài)的異形淀粉粒，直鏈淀粉的分布和支鏈淀粉的排列在異形淀粉粒間具有顯著差異。單顆粒淀粉粒的直鏈淀粉含量最低，抗糊化能力最

4、弱；中空狀淀粉粒的直鏈淀粉含量最高，抗糊化能力最強；細長形淀粉粒比聚合體淀粉粒更抗糊化。3、利用樹脂半薄切片技術觀察了高直鏈淀粉水稻異形淀粉粒在成熟籽粒中的空間分布和在發(fā)育胚乳中的形成。結果表明，單顆粒淀粉粒主要分布于胚乳中央，在花后5d之前即開始形成；細長形淀粉粒主要分布于亞糊粉層內(nèi)側的胚乳細胞，在花后5d開始形成，花后16d達到最大值；聚合體淀粉粒主要分布于中央胚乳和亞糊粉層之間，在花后5d開始形成，花后10d達到最大值；中空狀淀粉

5、粒主要分布于亞糊粉層細胞，在花后7d才開始形成，花后16d達到最大值。4、利用一系列顯微觀察技術和組織化學技術原位觀察和分析了高直鏈淀粉玉米異形淀粉粒的形態(tài)、結構和熱特性。結果表明，高直鏈淀粉玉米包含單顆粒、聚合體和細長形蔡燦輝高直鏈淀粉水稻和玉米異形淀粉粒的特性和發(fā)育研究PropertiesandDevelopmentofHeterogeneousStarchGranulesfromHighamyloseRiceandMaizeAbs

6、tractStarchconsistsoftwomaincomponents：amyloseandamylopectinAmylosecontenthasapronouncedeffectonthepropertiesandapplicationsofstarchHigh—amylosestarchhashighcontentofresistantstarch，canlowertheglycemicresponsetoamealandr

7、educetheriskofdevelopingtypeIIdiabetesmellitus，obesityandcardiovasculardiseaseTherefore，highamylosestarchhaspotentialhealthbenefitsforhumanbeingsHighamylosecerealendospermisrichinheterogeneousstarchgranuleswithmarkedlydi

8、fferentmorphologiesandsizesHoweveLtheirpropertiesanddevelopmentisnotclearuntilnowInthisstudythepropertiesanddevelopmentofheterogeneousstarchgranulesfromhighamylosericeandmaizewereinvestigatedusingarangeofmicroscopyhistoc

9、hemistryandspectroscopytechniquesThisstudynotonlycouldprovideimportantinformationforthedevelopmentandpropertiesofheterogeneousstarchgranulesfromhighamylosecerealcrops，butalsowasusefulforthecultivations，exploitationsandap

10、plicationsofhigh—amylosecerealcropsThemainresultswereshownasfollowings：1Arangeofmethodswereestablishedtoinsituanalyzethepropertiesanddevelopmentofstarchandseparatethedifferent—sizedstarchgranulesThemorphologies，compositi

11、ons，gelatinizationprocesses，gelatinizationpattems，gelatinizationtemperaturesandvolumeswellingofstarchgranulesfromdifferentplantsourceswere／nsituobservedandanalyzedusingtheestablishedmethodsThespatialdistributionofstarchg

12、ranuleswasinvestigatedinthematurecerealkernelThelarge，mediumandsmallsizedgranuleswerealsoseparatedfrommaizestarchTheresultsindicatedthattheestablishedmethodsof／nsituanalysiswereverysuitableforstudyingthepropertiesanddeve

13、lopmentofheterogeneousstarchgranules，andthepurificationmethodscouldseparateheterogeneousgranulesfromhigh。amylosemaizestarch2Themorphologies，structuresandgelatinizationpropertiesofheterogeneousstarchgranulesfromhighamylos