西北农林科技大学农学院薛吉全教授团队在玉米籽粒脱水特性研究方面取得新进展

　　近日，西北农林科技大学农学院薛吉全团队在《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（Zea mays L.）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。

 

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　　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。

 

　　文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814621018021