马铃薯淀粉合成与降解研究进展

马铃薯是我国第四大粮食作物,其总产量占全国粮食产量的20%。马铃薯是C3作物,其淀粉含量相对较低,这与其淀粉合成和降解过程有关。与马铃薯淀粉合成的相关酶包括腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase,AGPase)、颗粒结合性淀粉合成酶(Granule-bound starch synthase,GBSS)、可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthase,SSS)、淀粉分支酶(Starch branching enzyme,SBE)和淀粉去分支酶(Starch debranching enzyme,DBE)。α-淀粉酶(α-amylase,Amy)、β-淀粉酶(β-amylase,BAM)、葡聚糖水双激酶(Glucan water dikinase,GWD)、磷酸葡聚糖水双激酶(Phosphoglucan water dikinase,PWD)和酸性转化酶(Acid invertase,AI)、中/碱性转化酶(Neutral/alkaline inverstase,NI)则与马铃薯淀粉降解有关。马铃薯淀粉合成与降解基因克隆对马铃薯品种遗传改良具有重要意义,目前部分克隆的马铃薯淀粉合成与降解基因已在增加马铃薯淀粉含量、淀粉改性和改变淀粉组分方面得到广泛应用。总结了马铃薯淀粉合成与降解酶基因的研究进展,并提出今后研究建议,旨为深入开展马铃薯淀粉改良工程研究提供参考。     

非寄主植物间套作对马铃薯甲虫种群及其天敌的影响

农田作物布局作为害虫生态调控的重要内容,一直是保护性生物防治的研究热点。为进一步明确马铃薯田块作物间套作种植模式对马铃薯甲虫种群动态的影响,探索马铃薯甲虫可持续防控的新思路与新方法,本研究在马铃薯甲虫发生期对马铃薯-玉米、马铃薯-向日葵、马铃薯单作3种作物间套作模式进行田间种群数量调查,分析比较不同种植模式下的马铃薯甲虫种群动态差异。结果表明：在马铃薯甲虫发生期,马铃薯单作第二代幼虫为害高峰期出现晚于两种间套作模式,第一代成虫为害高峰期早于两种间套作模式。第二代幼虫为害低峰期（8月26日-9月7日）时,马铃薯-玉米间套作幼虫量显著低于马铃薯单作（P<0.05）,马铃薯-玉米间套作幼虫量显著低于马铃薯-向日葵（P<0.05）,整个调查期间,马铃薯单作虫量要大于两种间套作。此外,天敌昆虫群落调查表明：间套作玉米异色瓢虫量显著高于马铃薯单作（P<0.05）,间套作向日葵的草蛉、食蚜蝇虫量高于马铃薯单作。间套作向日葵或玉米对越冬代马铃薯甲虫的扩散有影响,马铃薯播种初期间套作向日葵或玉米能在一定程度上阻隔马铃薯甲虫的定殖扩散。     

可溶性淀粉合成酶SSⅢ基因对马铃薯的遗传转化

马铃薯是淀粉生产中重要的农作物之一,而可溶性淀粉合成酶SSⅢ是可溶性淀粉合成酶的主要活性成分,通过基因工程的手段来研究SSⅢ基因在淀粉合成中的功能可以用于改良马铃薯淀粉的品质.本研究采用根癌农杆菌介导法将强组成型表达启动子CaMV 35S驱动的可溶性淀粉合成酶SSⅢ基因的RNA干扰表达载体导入马铃薯栽培品种克新1号和克新4号中,获得了65株卡那霉素抗性植株.对抗性植株PCR检测结果表明,SSⅢ基因的干扰片段已整合到马铃薯基因组中,RT-PCR检测表明SSⅢ基因在转录水平上受到了明显抑制.该研究为马铃薯淀粉品质的改良奠定了基础.     

种薯的生产工场开业加速加工用马铃薯的引进

马铃薯公司6月30日在宇都宫市清原的工业区内,开设了马铃薯的种薯工场即马铃薯股份公司生物技术工场(代理店)。通过新开设的工场,该公司的目标是引进适合加工土豆片的土豆新品种和开发种薯生产技术。日本以前是以生食用和作淀粉原料进行马铃薯育种,现在已有意识地开发食品加工用土豆。生物技术工场用地     

提高马铃薯淀粉含量的基因工程

一、高淀粉马铃薯研究的战略意义马铃薯(SalanumtuberosumL。)是重要的粮食作物和蔬菜作物,在世界范围广泛种植,常年种植面积在3亿亩以上。我国约有4500～5000万亩,世界排名第二位。主产区在东北、内蒙、陕西、甘肃、四川等地,长江流域、两广、云贵高原都有种植。     

凝固剂对水稻花药培养愈伤组织诱导的影响

本文初步研究了不同类型的凝固剂对水稻花药培养愈伤组织形成的影响。结果发现,用Gelrite、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、可溶性淀粉代替琼脂可明显促进水稻花药培养愈伤组织的产生而尤以5.0%马铃薯淀粉为最佳。出愈率比琼脂增加5.2倍,达液体培养水平。以8个不同基因型,为材料研究发现,5.0%马铃薯淀粉作凝固剂,有7个材料出愈率高于对照,最高的BC 163比对照增加7.75倍,平均增加1.15倍。另外,以5.0%马铃薯淀粉作凝固剂代替0.8%琼脂可降低成本30%。因此,用马铃薯淀粉作凝固剂在水稻花药培养中可能具有潜在的应用价值。     

凝固剂对水稻花药培养愈伤组织诱导的影响

本文初步研究了不同类型的凝固剂对水稻花药培养愈伤组织形成的影响。结果发现,用Gelrite、马铃薯淀粉、甘薯淀粉,可溶性淀粉代替琼脂可明显促进水稻花药培养愈伤组织的产生而尤以5.0％马铃薯淀粉为最佳。出愈率比琼脂增加5.2倍,达液体培养水平。以8个不同基因型,为材料研究发现,5．0％马铃薯淀粉作凝固剂,有7个材料出愈率高于对照,最高的BCl63比对照增加7.75倍,平均增加1.15倍。另外,以5.0％马铃薯淀粉作凝固剂代替0.8％琼脂可降低成本30％。因此,用马铃薯淀粉作凝固剂在水稻花药培养中可能具有潜在的应用价值。     

蒙古沙冬青对灰斑古毒蛾重复取食响应的代谢组学分析

植物对同种昆虫重复取食做出更有效的响应是植物适应自然界虫害周期性爆发的重要策略。为了研究蒙古沙冬青对其主要害虫灰斑古毒蛾幼虫重复取食响应的代谢基础,本实验采用基于核磁共振（NMR）的代谢组学技术,分析了遭受同一年不同代灰斑古毒蛾幼虫取食的蒙古沙冬青叶片和对照组幼苗叶片的代谢差异。结果表明,仅遭受第一代幼虫取食叶片在第二代幼虫期与对照之间代谢物存在较小差异,而仅遭受第二代幼虫取食叶片与遭受两代幼虫取食叶片代谢差异显著,仅遭受第一代与仅遭受第二代幼虫取食的植株相邻分枝叶片差异显著。另外,只有仅遭受第二代幼虫取食组幼苗表现出处理叶片与相邻分枝叶片的显著代谢差异,并且这种代谢差异为总体代谢的变化,而并未表现为特定代谢物含量变化。由此可见,蒙古沙冬青能在代谢水平以很小的代谢变化来保存昆虫取食信息,在遭受同种昆虫取食后,代谢差异被放大,而且这种信息保存在遭受取食叶片中表现更明显。     

马铃薯淀粉消化性能研究进展

对影响马铃薯淀粉消化率的因素、马铃薯慢消化淀粉和抗性淀粉的制备和检测方法,以及在食品中的应用进行综述,并对马铃薯慢消化淀粉和抗性淀粉的前景进行了展望。     

土豆的故事

土豆学名马铃薯,是一种高淀粉食品,食用后可以缓慢释放能量。由于土豆种植方法简单、产量高,所以价格低廉,在历史上一直是穷人的食品。在全球粮食价格飞涨的今天,人类愈发重视对土豆的开发,联合国甚至将2008年命名为“国际马铃薯年”。     

作物淀粉生物合成与转基因修饰研究进展

淀粉是高等植物中碳水化合物的主要贮藏形式 ,也是粮食作物产品的最主要成分。淀粉虽然都由直链淀粉和枝链淀粉组成 ,但在不同作物中两者的比例和枝链淀粉结构的存在很大差异。现已明确 ,直链淀粉是在颗粒结合淀粉合成酶 (granule boundstarchsynthase,GBSS)催化下合成的 ,而枝链淀粉是四种酶共同作用的结果 ,它们分别是腺嘌呤 -葡萄糖焦磷酸化酶 (ADP glucosepyrophosphorylase ,AGP) ,可溶性淀粉合成酶 (solublestarchsynthase ,SSS) ,淀粉分枝酶 (starchbranchingenzyme ,SBE)和脱分枝酶 (starchdebranchingenzyme ,DBE)。一方面 ,在不同作物中 ,这些酶本身存在多种形式 ,如在玉米胚乳中 ,AGP有大亚基和小亚基之分 ,SBE又可分BE1,BEIIa ,BEIIb 3种 ,SSS也可分为SSI和SSIII(或SSIIa)两种 ,而DBE也有异淀粉酶 (isoamylase)和限制性糊精酶 (pullu lanase)两种。另一方面 ,控制特定酶的基因 ,在不同作物甚至在同一种作物的不同品种中也可能存在不同的复等位基因 ,如籼稻和粳稻的GBSS分别由蜡质基因Wxa 和Wxb 控制 ,两者编码的GBSS活性差异显著。此外 ,环境条件也可通过影响基因的转录使酶的含量或催化性能发生变化。迄今 ,国内外已获得多种马铃薯和水稻的转基因材料 ,对淀粉合成进行修饰 ,试图培育优质品     

植物资源开发利用新信息——国外有关植物的专利摘要(十二)

331.提高小麦抗寒和抗旱能力的化合物 据前苏联1991年专利记载。氨基甲酰衍生物2-硫代螺环已基乙内酰脲可提高小麦抗寒和抗旱能力。专利说明对此化合物的化学结构和制备作了叙述。 332.马铃薯茎尖无病毒培养 据前苏联1991年专利记载。马铃薯茎尖为马铃薯植株无病毒部分,用含有分枝甘露聚糖0.15—0.25g/L、氨基胍0.05g/L和三嗪衍生物0.05g/L的vanGoff培养基培养1.5—2天,即可用为无病毒马铃薯种薯繁殖。     

复合淀粉凝胶电泳同工酶分析

为了克服水解马铃薯淀粉不易获得的困难,并使“Ｉ发片淀粉凝胶电泳同工酶分析”更容易开展,普通的化学试剂马铃薯淀粉（或精制食用马铃薯淀粉）和可溶性淀粉混合物加入适当 剂被用来代替水解马铃薯淀粉制作凝胶。试验结果表明：用８￣１０％的上述混合淀粉（５：３）,添加１％的琼脂粉和２￣４％的蔗糖,所制成的“复合淀粉凝胶”可以很好地被切片,并成功地对许多不同类群的植物材料的ＰＧＭ、ＰＧＩ、ＭＤＨ、ＡＡＴ、ＳＫＤＨ     

绣球菌生物学特性若干问题的研究

绣球菌菌丝在蛋白胨培养基中生长最佳,硫酸铵、尿素、复合肥对菌丝生长有抑制作用。选用基础培养基或在基础培养基中添加0.3%蛋白胨作为绣球菌母种培养基较为合适。栽培料中添加淀粉可促进绣球菌的生长,接种50d后观察发现,添加新鲜去皮马铃薯块比马铃薯淀粉效果好,前者100%菌袋出现原基,后者只有50%菌袋出现原基,且原基正处在胶质片时期。添加大米淀粉,小麦淀粉效果与马铃薯块接近,甘薯淀粉与马铃薯淀粉效果接近。     

复合淀粉凝胶电泳同工酶分析

为了克服水解马铃薯淀粉不易获得的困难,并使“水平切片淀粉凝胶电泳同工酶分析”更容易开展,普通的化学试剂马铃薯淀粉(或精制食用马铃薯淀粉)和可溶性淀粉混合物加入适当的添加剂被用来代替水解马铃薯淀粉制作凝胶。试验结果表明：用8～10％的上述混合淀粉(5∶3),添加1％的琼脂粉和2～4％的蔗糖,所制成的“复合淀粉凝胶”可以很好地被切片,并成功地对许多不同类群的植物材料的PGM、PGI、MDH、AAT、SKDH、6PGD、IDH和ME等酶进行染色。     

半干法马铃薯阳离子淀粉的制备与分析

以马铃薯为原料,以CTA为醚化剂,研究得到制备马铃薯阳离子淀粉的最佳反应条件为:CTA添加量为商业淀粉的14%、反应温度为80℃、反应时间为4小时。该工艺条件下的产品取代度可以达到:0.092。     

GA与B9对马铃薯种薯生长发育的影响

马铃薯是全球第四大粮食作物,具有较高的经济价值。其中,马铃薯种薯是马铃薯育种和繁殖的重要研究部分,对马铃薯研究和应用具有重要的意义。为了探究赤霉素(Gibberellin,GA)与丁酰肼(B9)对马铃薯种薯生长发育的影响,采用不同浓度的赤霉素与丁酰肼进行正交实验,最后通过对马铃薯的株高、侧芽、叶片、种薯数量以及种薯淀粉含量的统计。结果显示,GA与B9同时添加对马铃薯种薯的生长发育有明显的影响,对种薯数量和质量的影响显著大于单方面施加GA或B9。其中添加0.5mg/L的GA与20-40 mg/L B9的培养基有助于形成叶片宽大,茎秆粗壮,种薯数量多,种薯淀粉含量高的马铃薯。     

增稠剂在油炸方便面中的应用研究

作为增稠剂的酯化淀粉、瓜尔豆胶对方便面品质的改善起到了重要作用,本文就玉米酯化淀粉、马铃薯酯化淀粉、马铃薯酯化淀粉和瓜尔豆胶复合使用在油炸方便面中的应用效果进行探讨。     

双酶法水解辐照改性马铃薯淀粉动力学研究

为了解辐照改性马铃薯淀粉的酶解特性,用α-淀粉酶和糖化酶同时作用于马铃薯原淀粉和经400 kGy剂量辐照处理后淀粉,考察了pH值、酶解温度、α-淀粉酶用量、糖化酶用量对反应速率的影响.以米氏方程为基础,用Lineweaver-Burk法求解动力学参数.结果表明,辐照后马铃薯淀粉的酶解反应速率明显高于马铃薯原淀粉.在单一水解体系中,α-淀粉酶和糖化酶对辐照前后马铃薯淀粉的降解都遵循Michaelis-Menten方程,α-淀粉酶的Km分别为11.343 mg· mL-1和9.386 mg· mL-1,Vmax分别为0.406 mg（mL·min）-1和1.079 mg（mL·min）-1;糖化酶的Km分别为10.307 mg· mL-1和8.905 mg·mL-1,Vmax分别为0.338 mg（mL·min）-1和0.821mg（mL·min）-1;水解产物葡萄糖对反应体系具有竞争性抑制剂的作用,其抑制常数Ki分别为1.298 mg·mL-1和0.934 mg·mL-1.研究结果表明辐照有效提高了马铃薯淀粉的酶解反应活性.     

世界纤维素乙醇生产发展趋势

第一代乙醇装置通常使用淀粉基（如谷物、小麦或甜高粱）原料或糖基（如甘蔗或甜菜）原料。利用淀粉基和糖基原料来生产乙醇已开拓了新的市场,但它们与人争粮。纤维素乙醇,也称之为“第二代”乙醇,它以非粮作物为原料。