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近日,西北农林科技大学农学院薛吉全教授团队在Food Chemistry发表题为“Biosynthesis, structure and functionality of starch granules in maize inbred lines with different kernel dehydration rate”的研究论文。农学院博士研究生渠建洲和哥本哈根大学博士研究生钟雨越为论文共同第一作者,农学院薛吉全教授和哥本哈根大学Andreas Blennow教授为论文通讯作者。

玉米作为世界上三大粮食作物之一,是饲料、食品、能源和工业原料的重要来源,对我国粮食安全和饲料安全具有重要的战略意义。谁来种玉米、谁来收玉米,玉米往哪里放,成为当前玉米生产的绕不过去的话题。通过技术替代劳动力,玉米种植方式将发生重大的革命性技术变革,选育早熟耐密宜机收品种是实现这场技术革命的根基。而玉米收获时籽粒含水率过高已成为当前玉米生产中亟待解决的重要问题。目前关于玉米籽粒脱水特性的生物学基础研究较少,特别是关于不同玉米种质籽粒脱水调控机制仍不清楚。

本研究以陕A群、陕B群选育的8份玉米自交系为材料,通过授粉后不同发育时期的籽粒进行含水率测定和转录组测序,结合籽粒淀粉结构和性质,对籽粒含水率和籽粒脱水速率与淀粉颗粒的生物合成、结构和功能之间的关系进行研究。结果表明,脱水速率快的玉米自交系籽粒发育前期灌浆速率较快。玉米籽粒含水量和脱水速率的变化与多个淀粉生物合成基因的表达变化有关,其中 SBEI 和 SBEIIb 表达水平的增加,可能诱导了低分子量直链淀粉和低聚合度支链淀粉链含量的支链淀粉生物合成。籽粒脱水速率快的玉米自交系中含有少量的短支链淀粉(DP 6-12),并与淀粉老化速率呈负相关关系。这些结果揭示了玉米籽粒水分变化与籽粒淀粉合成和淀粉结构之间的关系,为选育早熟耐密宜机收玉米品种提供了理论依据。

该研究得到了国家重点研发计划(2018YFD0100200)和陕西省重点研发计划(2017ZDCXL-NY-02-04)项目资助。

通讯作者简介

薛吉全 教授

薛吉全,男,1964年5月生,陕西武功人,教授,博士生导师。1988年6月毕业于兰州大学生物系植物生理学专业。现为国家玉米改良中心陕西杨凌分中心、农业部西北旱区玉米生物学与遗传育种重点实验室和陕西省玉米工程技术研究中心主任。

1995年被评为陕西省科技新星,1997年入选为陕西省“三五人才工程”第二层次人才,1999年被授予陕西省有突出贡献的中青年专家,2005年被授予陕西省有突出贡献专家,2005年被授予农业部先进科研人员,2006年被批准为享受国务院政府特殊津贴专家。

兼任中国作物学会理事,全国玉米栽培学组副组长,陕西省作物学会副理事长,陕西省农作物品种审定委员会委员、玉米品种预审专业组副组长,农业部玉米专家指导组成员,国家现代农业玉米产业技术体系陕西关中试验站站长,陕西省玉米首席专家,陕西省玉米育种协作组组长,陕西省科技统筹创新工程重大项目首席专家。

投稿请联系《食品科学》新媒体部(QQ:707717405;e-mail:707717405@qq.com)

编辑:袁艺;责编:张睿梅

文章来源于西北农林科技大学官网。点击下方 阅读原文即可查看英文摘要原文。

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