专用小麦籽粒淀粉形成特性及加工品质的关系及其调控

扬12
6
4
2
0 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 花后天数
图6.不同品种籽粒直链淀粉含量变化速率
直链淀粉积累量（mg/grain） 直链淀粉积累速率 （mg/grain.d）
9
8
7
扬9
6
烟2801
5
中优9507
扬12
4
3
2
1
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 花后天数
类型 Type
品种 Variety
碘吸收率Ai (%) Starch damage Ai
UCD
UcDc
碘吸收速度(s) Iodine
absorption speed
中筋
扬麦11号 徐州27
93.94±0.24 93.54±0.06
20.75±0.64 21.50±0.71 20.05±0.64 20.90±0.71
19.90±0.57 18.55±0.35
-
20.10±0.57 19.10±0.28
-
32.00±2.83 41.50±0.71
-
注：“-” 当碘吸收率Ai (%)的测定值＜80%时，超出仪器设定范围，均无UCD 、UcDc和碘吸收速度(s)三个值。
破损淀粉含量表现为强筋＞中筋＞弱筋＞糯小麦
表7 小麦破损淀粉含量(x)与粘度特征值(Y)间的相关分析
强筋小麦A型淀粉粒占体积比最高，C、B型淀粉粒占体积比最低。 弱筋小麦B型淀粉粒占体积比最高，A型淀粉粒占体积分比最低。
类型
强筋 中筋 弱筋 弱筋 糯小麦
表4 不同专用型小麦品种籽粒淀粉粒表面积分布
品种
淀粉粒表面积分布(%) C(﹤2μm) B(2～9.8μm) A(﹥9.8μm)
秦麦11
37.44e
品种 秦麦11
淀粉粒体积分布(%)
C(﹤2μm) B(2～9.8μm) A(﹥9.8μm)
4.76e
14.67e
80.57a
扬麦16
5.90b
16.00d
78.10b
宁麦9号 扬麦15 WX-13
5.46c 5.00d 5.94a
21.21a 16.93b 16.22c
73.33d 78.07b 77.84c
15
300
-200 0
3
6
9
Time(mins)
3300
2800
2300
Viscosity(cP)
1800
1300
800
3
6
9
Time(mins)
扬麦13号 扬农0085
12
15
300
-200 0
3
6
9
Time(mins)
图34 不同小麦品种面粉RVA图谱
中筋
徐州27 扬麦11号
12
15
扬0369 WX09
-
30.73±1.04 34.45±0.71 26.54±0.58 29.04±0.27 30.65±0.79 37.27±2.26 37.87±0.91 56.58±1.87
63.39±1.68 63.25±1.63 69.79±1.56 67.58±2.01 64.14±1.46 58.74±0.36 62.13±0.91 43.42±1.87
图13.不同品种籽粒直/支比变化
专用小麦籽粒直/支链淀粉比例变化趋势
表1. 专用小麦成熟期籽粒淀粉含量及积累量
二、不同专用型小麦籽粒胚乳淀粉结构差异
➢籽粒中淀粉粒形成过程
图14 宁麦9号 3d籽粒形态
图15 中优9507 3d籽粒形态
图16 宁麦9号7d 胚乳
图17 中优9507 7d胚乳
图18 宁麦9号 9d腹部
Viscosity(cP)
3300 2800 2300 1800 1300
800 300 -200
0
3300 2800 2300 1800 1300
800 300 -200
0
3300
2800
2300
Viscosity(cP)
1800
1300
800
3
6
9
Times(mins)
中优9507 烟农19
12
图32. 两个品种籽粒中淀粉含量变化
➢淀粉粒粒度分布差异
类型
强筋 中筋 弱筋 弱筋 糯小麦
表2 不同专用型小麦品种籽粒淀粉粒数目比分布
品种
淀粉粒数目比分布(%) C(﹤2μm) B(2～9.8μm) A(﹥9.8μm)
秦麦11 扬麦16 宁麦9号 扬麦15
96.20e 97.03a 96.88b 96.70c
0.578 0.581 0.433 0.480
0.559 0.702 0.610 1.303
注：“-”表示未能提取到
FrI +FrⅡ的含量总体表现为弱筋＞强筋＞中筋， 糯小麦两组分含量差异较大，可能与两品种直、支链淀粉含量差异较大有关。
三、不同专用型小麦籽粒淀粉理化特性差异
➢ 破损淀粉含量
表6 不同类型小麦品种面粉破损淀粉含量
图19 中优9507 9d腹部
图20 宁麦9号 11d腹部
图21 中优9507 11d腹部
图22 宁麦9号 18d腹部
图23 中优9507 18d腹部
图24 宁麦9号 21d腹部
图25 中优9507 21d腹部
图26 宁麦9号 25d腹部
图27 中优9507 25d腹部
图28 宁麦9号 成熟期腹部
粘度参数 Pasting parameters
方程 Equation
相关系数 Correlation coefficients
峰值粘度 PV
Y=32.65x-203.02
0.7976**
低谷粘度 TV
Y=32.826x-1700.2
0.9492**
稀懈值 BD
Y=-3.176x+1497.2
-0.1517
最终粘度 FV
Y=75.379x-4056.7
0.9885**
反弹值 SB
Y=39.55x-2356.5
0.9671**
峰值时间 PT
Y=0.1057x-3.6789
0.9969**
糊化温度 GT
Y=0.505x+32.567
0.7967**
➢ RVA特征普差异
强筋
弱 筋
Viscosity(cP)
23.35e
39.21a
扬麦16
44.40a
25.55c
30.04d
宁麦9号
41.35c
30.74a
27.91e
扬麦15
39.72d
26.92b
33.59b
WX-13
42.31b
24.32d
33.37c
强筋小麦A型淀粉粒所占表面积比最高，C、B型淀粉粒所占表面比例最低。 中筋小麦C型淀粉粒所占表面积比例最高。 弱筋小麦B型淀粉粒所占表面积比最高，A型淀粉粒所占表面积比最低。
弱 筋 宁麦9号 60.25b 65.45b 70.85bc 6.67a 0.86a 12.96b
糯 麦 WX-13 61.55a 67.95a 75.45a 6.29ab 0.00b 0.00c
图4.不同品种籽粒总淀粉积累速率变化
直链淀粉含量（%） 直链淀粉含量变化速率
（mg/g.d）
❖ 直链淀粉积累动态
18
16 扬9
14
烟2801
12
中优9507
10
扬12
8
6
4
2
0
0
5 10 15 20 25 30 35 40
花后天数
图5.不同品种籽粒直链淀粉含量变化
12
10
扬9
烟2801
8
中优9507
图10.不同品种籽粒支链淀粉含量变化速率
支链淀粉积累量（mg/grain）
35
30
扬9
25
烟2801 中优9507
20
扬12
15
10
5
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 花后天数
图11.不同品种籽粒支链淀粉积累量变化
支链淀粉积累速率 （mg/grain.d）
2
1.8
扬9 烟2801
1.6
总淀粉积累量（mg/grain） 总淀粉积累速率 （mg/grain.d）
40
35 扬9
30
烟2801
25
中优9507
扬12 20
15
10
5
0
0
5 10 15 20 25 30 35 40
花后天数
图3.不同品种籽粒总淀粉积累量变化
2.5
扬9
烟2801
2
中优9507
扬12
1.5
1
0.5
0 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 花后天数
表5 不同品种支链淀粉的去分枝后不同组分的重量百分比(%)
Va品ri种ety
FrⅠ
FrⅡ
FrⅢ
(FrⅠ+rFⅢrⅡ)/F
烟农19 中优9507 扬麦11号
徐州27 扬麦13号 扬农0085 扬0369
WX09
5.88±0.30 2.30±0.01 3.67±0.13 3.38±0.42 5.21±0.91 3.99±0.13
0 0
扬9 烟2801 中优9507 扬12
5 10 15 20 25 30 35 40 花后天数
图1.不同品种籽粒总淀粉含量变化
45
40
扬9
35
烟2801
30
中优9507
25
扬12
20
15
10
5
0
5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 花后天数
图2.不同品种籽粒总淀粉含量变化速率
中优9507
1.4
扬12
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 花后天数
图12.不同品种籽粒支链淀粉积累速率变化
直/支比
0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05
0 0
扬9 烟2801 中优9507 扬12
5 10 15 20 25 30 35 40 花后天数
图29 中优9507成熟期腹部
图30 宁麦9号 成熟期背部
图31 中优9507成熟期背部
Starch content in grain(%)
90
80
70
60
50
40
30 宁麦9号
20
中优9507
10
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Days after anthesis(day)
3.48a 2.82e 2.97d 3.10c
0.32a 0.15d 0.15d 0.20c
WX-13
96.61d
3.17b
0.21b
强筋小麦A型淀粉粒所占数目比最高，C型淀粉粒所占数目比最低。 中筋小麦C型淀粉粒所占数目比最高，B型淀粉粒所占数目比最低。
类型
强筋 中筋 弱筋 弱筋 糯小麦表3 不同专用型小麦品种籽粒淀粉粒体积分布
33.00±1.41 37.00±1.41
强筋
烟农19 中优9507
94.48±0.04 92.44±0.16
22.15±0.07 23.10±0.14 16.70±0.42 18.15±0.50
32.00±0.01 42.50±2.12
弱筋 糯麦
扬麦13号 扬农0085 扬0369
WX09
93.62±0.22 93.13±0.12 66.73±0.57 68.44±0.45
糯小麦
12
15
➢ 淀粉热力学特性
表8 不同专用型小麦品种籽粒淀粉热力学特性
类 型 品种
T0 （℃）
TP （℃）
TC （℃）
△H (J/g)
△H’ (J/g)
DR （%）
强 筋 秦麦11 60.30b 65.40b 71.45b 5.97ab 1.29a 21.50a
中 筋 扬麦16 59.85b 64.70c 70.45c 5.50b 1.12a 20.25a
20
中优9507
扬12
10
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 花后天数
图9.不同品种籽粒支链淀粉含量变化
支链淀粉含量变化速率 （mg/g.d）
45
40
扬9
35
烟2801
30
中优9507
25
扬12
20
15
10
5
0
5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 花后天数
➢ 去分枝的支链淀粉链长分布特征
吸光值 λmax(nm)
吸光值 λmax(nm)
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
FrI
30
610
600
590
580
570
560
550
540
530
FrII
FrIII
520
510
500
70
110
150
洗脱体积(ml) 非糯小麦
0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00
图7.不同品种籽粒直链淀粉积累量变化
0.6
0.5
扬9
烟2801
0.4
中优9507
扬12
0.3
0.2
0.1
0
5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 花后天数
图8.不同品种籽粒直链淀粉积累速率变化
支链淀粉含量（%）
❖支链淀粉的积累动态
70
60
50
40
30
扬9
烟2801
30
548
547
546
545
544
543
542
541
540
FrII
FrIII
539
538
70
110
150
洗脱体积（ml)
糯小麦
____ 总糖在490nm处的吸光值 ■ 碘复合物的最大吸收波长
图33 支链淀粉柱色谱图
FrⅠ组分（长B链） FrⅡ组分（中等B链） FrⅢ组分（短B链、A链）
T类y型pe 强筋 中筋 弱筋 糯麦
专用小麦籽粒淀粉形成特性与 加工品质的关系及其调控
郭文善
（扬州大学农学院/扬州大学小麦研究所 江苏扬州 225009）
籽粒
蛋白质
淀粉
直链淀粉 支链淀粉
一、专用小麦籽粒淀粉及其组分积累动态
❖ 总淀粉的积累动态
总淀粉含量（%） 总淀粉含量变化速率
（mg/g.d）
80 70 60 50 40 30 20 10