烘干干燥脫水對糯小麥籽粒角質(zhì)率的影響

馬強 黃宗玲 李伯群 周鳳云

摘要?[目的]研究烘干干燥脫水對糯小麥籽粒角質(zhì)率的影響，為糯小麥籽粒品質(zhì)改良提供參考依據(jù)。[方法]以糯小麥渝L-1、12LF6-12為研究對象，以其普通小麥輪回親本渝02321、渝麥10號為對照，開展收獲后籽粒烘干干燥脫水和浸泡復水試驗。[結(jié)果] 在110 min烘干干燥過程中，渝L-1的角質(zhì)籽粒和12LF6-12的半角質(zhì)籽粒角質(zhì)率分別在110和70 min下降為0，全部籽粒轉(zhuǎn)變?yōu)榉圪|(zhì)，而渝02321角質(zhì)籽粒和渝麥10號半角質(zhì)籽粒角質(zhì)率無明顯變化。在烘干干燥0、70和110 min 3個不同關鍵時間點，上述試驗材料籽粒相對含水量均隨烘干干燥時間的增加而逐漸減少;在烘干干燥同一時間點，試驗材料完整籽粒的相對含水量從高到低依次為12LF6-12、渝麥10號、渝L-1、渝02321。在浸泡復水處理24 h內(nèi)，所有試驗材料籽粒吸水后都有明顯膨脹，粉質(zhì)化后糯小麥籽粒仍然表現(xiàn)為粉質(zhì)，但普通小麥籽粒角質(zhì)率不斷下降，并出現(xiàn)粉質(zhì)化趨勢。[結(jié)論]烘干干燥對普通小麥籽粒角質(zhì)率的影響不明顯，但對糯小麥籽粒角質(zhì)率的影響極顯著，是導致糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變的重要外因;烘干干燥導致所有試驗材料籽粒脫水，對普通小麥籽粒角質(zhì)率的影響不明顯，但糯小麥籽粒角質(zhì)率下降至0，表明烘干干燥脫水是導致糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變的直接原因。浸泡復水提高了所有試驗材料籽粒含水量，會降低普通小麥籽粒角質(zhì)率，但對粉質(zhì)化后糯小麥籽粒角質(zhì)率的影響不明顯，表明烘干干燥脫水對糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變的影響是一個不可逆轉(zhuǎn)的單向轉(zhuǎn)變過程。

關鍵詞?烘干干燥;脫水;糯小麥;籽粒;角質(zhì)率

中圖分類號?S?512.1文獻標識碼?A文章編號?0517-6611（2020）01-0196-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.059

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effect of Bake Drying and Dehydration on the Percentage of Vitreous Waxy Wheat Kernel

MA Qiang1，HUANG Zong?ling2， LI Bo?qun1 et al

（1. Characteristic Crops Research Institute， Chongqing Academy of Agricultural Sciences，Chongqing402160; 2.Chongqing Jiulongpo Vocational Education Center， Chongqing 401329）

Abstract?[Objective] The effect of bake drying and dehydration on the percentage of vitreous waxy wheat kernel was studied，so as to provide reference for improving the quality of waxy wheat grain. [Method]Taking waxy wheat YuL?1 and 12LF6?12 as research objects and their recurrent parents Yu02321 and Yumai 10 as control， and bake drying dehydration and soaking rehydration experiments of grains after harvesting were carried out. [Result] During the drying process of 110 min， the percentage of vitreous kernel of YuL?1 vitreous grains and 12LF6?12 half?vitreous grains decreased to 0 at 110 min and 70 min， respectively， and all grains changed to silty， while the percentage of vitreous kernel of Yu02321 vitreous grains and Yumai 10 half?vitreous grains did not change significantly. At the three key time points of bake drying for 0 min， 70 min and 110 min， the relative moisture content of above tested materials decreased gradually with the increase of bake drying time. At the same time point of bake drying， the relative moisture content of the tested materials was 12LF6?12 > Yumai 10 > YuL?1 > Yu02321. During 24 hours of soaking rehydration treatment， the grains of all tested materials significantly swelled after absorbing water， waxy wheat grains remained silty after silting， but the percentage of vitreous kernel of common wheat grains declined continuously， and the trend of silting appeared. [Conclusion] Bake drying has no obvious effect on the percentage of vitreous kernel of common wheat grain， but has a significant effect on the percentage of vitreous kernel of waxy wheat grain， which is an important external cause leading to silty transformation of waxy wheat grain.Bake drying resulted all tested materials grain dehydration， and had no obvious effect on the percentage of vitreous kernel of common wheat grains， but the percentage of vitreous kernel of waxy wheat grains decreased to 0， which indicated that bake drying and dehydration was the direct leading to silty transformation of waxy wheat grain. Soaking rehydration increased the grain moisture content of all tested materials，and decreased the percentage of vitreous kernel of common wheat grain， but had no obvious effect on the percentage of vitreous kernel of waxy wheat grain after silting， which indicated that the effect of bake drying and dehydration on the transformation of waxy wheat grain was an irreversible one?way transformation process.

Key words?Bake drying;Dehydration;Waxy wheat;Grain;Percentage of vitreous kernel

小麥籽粒角質(zhì)率的高低是衡量小麥品質(zhì)好壞的一個重要外觀指標?，F(xiàn)有研究表明角質(zhì)率高的小麥籽粒千粒重高，容重高，胚乳質(zhì)地好，淀粉粒與蛋白質(zhì)基質(zhì)結(jié)合緊密，面筋多，筋力大，出粉率高，灰分少，面粉流動性好，可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)面粉[1]。角質(zhì)率測定方法直觀、簡單、快速，提高小麥角質(zhì)率可以較好地協(xié)調(diào)品質(zhì)育種中的各種不利關系[2]。因此，通過小麥籽粒角質(zhì)率高低可以快速判斷小麥品質(zhì)的優(yōu)劣，可用于輔助選擇優(yōu)質(zhì)小麥品種。

糯小麥是Nakamura等[3]通過將部分糯性基因小麥突變體Kanto107與江蘇白火麥人工雜交，創(chuàng)制含3對糯性基因、支鏈淀粉含量極高、直鏈淀粉含量極低的小麥新型種質(zhì)資源。國內(nèi)外學者已從遺傳學角度研究了糯小麥籽粒的粉質(zhì)化現(xiàn)象，但尚未對糯小麥品種和籽粒含水量及其與籽粒粉質(zhì)化之間的關系進行研究。Hoshino等[4]研究發(fā)現(xiàn)F2代粉質(zhì)籽粒中糯性籽粒比例遠遠高于理論上的1/64，并推測糯性基因與粉質(zhì)基因連鎖。姚金保等[5]在2個糯小麥品系與4個普通小麥品種的16個正反交組合F2代籽粒中鑒定出1 115粒糯性籽粒，發(fā)現(xiàn)這些籽粒絕大部分表現(xiàn)為粉質(zhì)，少數(shù)為半角質(zhì)，未發(fā)現(xiàn)角質(zhì)型籽粒。張伯橋等[6]研究發(fā)現(xiàn)3個Wx基因同時發(fā)生變異會導致籽粒角質(zhì)率降低，而部分Wx基因變異類型間及其與Wx基因正常類型間胚乳質(zhì)地無顯著差異，表明糯質(zhì)小麥胚乳表現(xiàn)為粉質(zhì)，不是因為蛋白質(zhì)含量低而引起的。筆者在糯小麥育種過程中也發(fā)現(xiàn)渝L-1、12LF6-12等糯小麥新品系在收獲貯藏時外觀表現(xiàn)為角質(zhì)或半角質(zhì)籽粒，但經(jīng)過一段時間貯藏干燥，在準備播種時所有糯小麥品系籽粒外觀都表現(xiàn)為不透明的粉質(zhì)，已經(jīng)無法通過糯小麥籽粒角質(zhì)率來快速判斷其品質(zhì)。

為了提高糯小麥優(yōu)質(zhì)育種選擇效率，筆者以收獲貯藏時糯小麥渝L-1的角質(zhì)籽粒和12LF6-12的半角質(zhì)籽粒為研究對象，以其普通小麥輪回親本籽粒渝02321的角質(zhì)籽粒和渝麥10號半角質(zhì)籽粒為對照，開展了收獲后小麥籽粒的烘干干燥脫水和浸泡復水試驗，研究烘干干燥對糯小麥籽粒角質(zhì)率變化的影響，探討烘干干燥脫水與糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變間的關系，旨在為研究糯小麥籽粒粉質(zhì)化的形成機理和糯小麥籽粒品質(zhì)的改良提供參考依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

糯小麥1：渝L-1（重慶市農(nóng)業(yè)科學院以渝02321為輪回親本選育的全糯質(zhì)小麥新品系，收獲貯藏時籽粒表現(xiàn)為角質(zhì)）。

糯小麥2：12LF6-12（重慶市農(nóng)業(yè)科學院以渝麥10號為輪回親本選育的全糯質(zhì)小麥新品系，收獲貯藏時籽粒表現(xiàn)為半角質(zhì)）。

普通小麥對照1（CK1）：渝02321（重慶市農(nóng)業(yè)科學院選育定型的角質(zhì)小麥新品系）。

普通小麥對照2（CK2）：渝麥10號（重慶市農(nóng)業(yè)科學院選育定型的半角質(zhì)小麥新品種）。

1.2?試驗儀器與設備

BS210S型分析天平1臺、Φ4.5 cm×2.5 cm的鋁盒24個、GZX-GF101-2-BS-Ⅱ型電熱恒溫鼓風干燥箱1臺、內(nèi)置藍色硅膠干燥劑的內(nèi)徑Φ30 cm玻璃干燥器1個、內(nèi)徑Φ15 cm×2.5 cm玻璃培養(yǎng)皿8個、取樣勺1個、鑷子1把、刀片1個、KMH-408型恒溫恒濕培養(yǎng)箱1臺。

1.3?試驗方法

1.3.1?小麥籽粒角質(zhì)率觀測與分類標準。

小麥籽粒角質(zhì)、半角質(zhì)和粉質(zhì)、角質(zhì)率及籽粒類型劃分標準如下：角質(zhì)為籽粒外觀透明、角質(zhì)化程度高和剖面全是角質(zhì)胚乳或角質(zhì)胚乳大于75%，半角質(zhì)為籽粒外觀比較透明、角質(zhì)化程度較高和剖面角質(zhì)胚乳小于75%而大于25%，粉質(zhì)為籽粒外觀不透明、角質(zhì)化程度極低和剖面角質(zhì)胚乳小于25%或全是粉質(zhì)胚乳。隨機選取小麥種子100粒，通過背光透視觀測小麥籽粒透明度和角質(zhì)化程度來判斷小麥籽粒角質(zhì)、半角質(zhì)和粉質(zhì)，不能判別時通過橫向切開發(fā)現(xiàn)籽粒觀測剖面角質(zhì)胚乳比確認，并根據(jù)角質(zhì)籽粒所占百分比確定小麥角質(zhì)率。最后依據(jù)小麥角質(zhì)率高低將小麥籽粒劃分為角質(zhì)小麥（角質(zhì)率≥70%）、半角質(zhì)小麥（角質(zhì)率30%～70%）和粉質(zhì)小麥（角質(zhì)率≤30%）3種類型。

1.3.2?小麥籽粒角質(zhì)率觀測和取樣。

在收獲曬干后準備貯藏時，觀測渝L-1、12LF6-12、渝02321和渝麥10號等試驗材料籽粒透明度及其角質(zhì)率和籽粒類型，各試驗材料分別取樣15 g，測定各樣品完整籽粒的初始相對含水量。然后，各取4個試驗材料完整籽粒約35 g，分別放入4個玻璃培養(yǎng)皿，置于80 ℃電熱恒溫鼓風干燥箱中烘干干燥，每隔10 min通過電熱恒溫鼓風干燥箱前玻璃窗，觀測1次糯小麥籽粒和對照普通小麥籽粒的透明度及其角質(zhì)率，并記錄小麥籽粒類型。當發(fā)現(xiàn)糯小麥角質(zhì)籽粒開始向粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變時（籽粒外觀由透明轉(zhuǎn)變?yōu)榘胪该鳎杆俅蜷_干燥箱用取樣勺各取4個試驗材料樣品15 g放入玻璃培養(yǎng)皿中蓋好，迅速放進玻璃干燥器中冷卻備用。所有剩余樣品放入干燥箱中繼續(xù)干燥，直至所有糯小麥籽粒完全粉質(zhì)化后（籽粒外觀完全不透明），迅速打開干燥箱將玻璃培養(yǎng)皿放進玻璃干燥器中冷卻備用。取烘干干燥過程中的8個冷卻備用樣品，同時測定完整籽粒的相對含水量。

1.3.3?小麥籽粒相對含水量測定。

參考《谷物及谷物制品水分的測定》（GB/T 21305—2007/ISO 712：1998）相關技術要求，重復3次，應用GZX-GF101-2-BS-Ⅱ型電熱恒溫鼓風干燥箱等儀器設備，采用二次烘干法測定渝L-1、12LF6-12、渝02321和渝麥10號在收獲貯藏時、糯小麥角質(zhì)籽粒外觀開始向粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變時和所有糯小麥籽粒完全粉質(zhì)化后的完整籽粒相對含水量（樣品顆粒大小超標，所測數(shù)據(jù)僅供參考）。

1.3.4?干燥籽粒浸泡復水處理。

在渝L-1和12LF6-12經(jīng)烘干干燥完全粉質(zhì)化后，參照張桂珍[7]的小麥品種種子浸泡試驗，在4個玻璃培養(yǎng)皿各放入2層濾紙并編號。從測定渝L-1、12LF6-12、渝02321和渝麥10號籽粒的相對含水量后的完整籽粒中，各取100余粒種子分別放在4個培養(yǎng)皿濾紙上，加適量的自來水浸泡種子，再放入20 ℃的KMH-408型恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)，進行浸泡復水處理。觀測時間分別設置為0、6、12、18和24 h，觀測籽粒外觀透明度及角質(zhì)率，并記錄籽粒類型，在不能通過籽粒外觀透明度判斷籽粒類型時，用鑷子取出籽粒，用刀片橫向切開，觀察剖面角質(zhì)胚乳所占的比例。

2?結(jié)果與分析

2.1?烘干干燥對小麥籽粒角質(zhì)率的影響

在烘干干燥試驗中，觀測渝L-1、12LF6-12、渝02321和渝麥10號完整籽粒外觀透明度及其角質(zhì)率，并記錄小麥籽粒類型，結(jié)果見表1。由表1可知，渝L-1在烘干干燥0～60 min時籽粒外觀透明度隨時間的增加而逐漸下降，籽粒角質(zhì)率有所下降，但整體表現(xiàn)為角質(zhì)小麥（角質(zhì)率76%～100%）;在70 min時籽粒外觀透明度已經(jīng)呈現(xiàn)出模糊不清的狀態(tài)，抽樣橫向切開發(fā)現(xiàn)籽粒剖面很光滑，透明的角質(zhì)胚乳約占33.3%左右，籽粒角質(zhì)率明顯下降，整體表現(xiàn)為半角質(zhì)小麥;在110 min時籽粒外觀呈現(xiàn)出完全不透明狀態(tài)，抽樣橫向切開發(fā)現(xiàn)籽粒剖面很光滑、角質(zhì)胚乳幾乎沒有，籽粒角質(zhì)率為0，已經(jīng)表現(xiàn)為粉質(zhì)小麥。12LF6-12在烘干干燥0～60 min期間籽粒外觀透明度隨時間的增加由比較透明逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀醪煌该鳎蚜＝琴|(zhì)率明顯下降，但整體表現(xiàn)為半角質(zhì)小麥（角質(zhì)率32%～68%）;70 min時籽粒外觀透明度極低，抽樣橫向切開發(fā)現(xiàn)籽粒剖面比較光滑、角質(zhì)胚乳含量已經(jīng)低于25%，籽粒角質(zhì)率低于20%，整體已經(jīng)表現(xiàn)為粉質(zhì)小麥（角質(zhì)率為0）;110 min時籽粒外觀透明度極低，抽樣橫向切開發(fā)現(xiàn)籽粒剖面仍然比較光滑、幾乎沒有透明的角質(zhì)胚乳，籽粒角質(zhì)率幾乎為0，已經(jīng)完全粉質(zhì)化。渝02321在烘干干燥0～110 min期間籽粒外觀一直保持透明度極高的角質(zhì)狀態(tài)，籽粒角質(zhì)率高達100%，還有越干燥越透明的趨勢，整體表現(xiàn)為角質(zhì)小麥。渝麥10號在烘干干燥0～110 min期間籽粒外觀透明度有所下降并呈現(xiàn)出粉質(zhì)化趨勢，在110 min時抽樣切開發(fā)現(xiàn)籽粒剖面仍然光滑透明，其透明度和角質(zhì)胚乳含量已明顯不如烘干前的狀態(tài)，籽粒角質(zhì)率在60%左右，仍然表現(xiàn)為半角質(zhì)小麥（角質(zhì)率60%～67%）。

從上述試驗結(jié)果分析可看出：在110 min烘干干燥過程中，渝L-1的角質(zhì)籽粒和12LF6-12的半角質(zhì)籽粒角質(zhì)率分別在110和70 min下降為0，全部轉(zhuǎn)變?yōu)榉圪|(zhì)籽粒。其中，在烘干干燥過程中渝L-1的角質(zhì)籽粒先轉(zhuǎn)變?yōu)榘虢琴|(zhì)籽粒再轉(zhuǎn)變?yōu)榉圪|(zhì)籽粒，其粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變過程包含半角質(zhì)過渡期;12LF6-12半角質(zhì)籽粒直接轉(zhuǎn)變?yōu)榉圪|(zhì)，其粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變過程沒有包含半角質(zhì)過渡期，表明糯小麥籽粒的粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變過程受其輪回親本遺傳背景的影響較大。然而，渝02321和渝麥10號籽料外觀雖然在烘干過程中有更透明和更不透明截然相反的變化趨勢，但其籽粒角質(zhì)率無明顯變化，籽粒類型并未發(fā)生質(zhì)的改變。

2.2?烘干干燥對小麥籽粒相對含水量的影響

在烘干干燥過程中，分別測定渝L-1、12LF6-12、渝02321和渝麥10號完整籽粒的初始含水量（烘干干燥0 min取樣）、粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變含水量（烘干干燥70 min取樣）和完全粉質(zhì)化含水量（烘干干燥110 min取樣），結(jié)果見表2。由表2可知，在0 min時，渝L-1、12LF6-12、渝02321和渝麥10號的籽粒相對含水量分別為11.46%、11.84%、11.39%和11.72%;70 min時，渝L-1、12LF6-12、渝02321和渝麥10號的籽粒相對含水量分別為9.38%、9.77%、9.42%和9.64%;110 min時，渝L-1、12LF6-12、渝02321和渝麥10號的籽粒相對含水量分別為9.27%、9.46%、9.21%和8.42%。

從上述試驗結(jié)果分析可以看出，在烘干干燥0、70和110 min 3個不同關鍵時間點，渝L-1、12LF6-12、渝02321和渝麥10號的籽粒相對含水量均隨著烘干干燥時間的增加而逐漸減少。在烘干干燥同一時間點，4種試驗材料完整籽粒相對含水量從高到低依次為12LF6-12>渝麥10號>渝L-1>渝02321，即渝L-1與12LF6-12、渝02321與渝麥10號籽粒的相對含水量差異較大，而渝L-1與渝02321、12LF6-12與渝麥10號的籽粒相對含水量比較接近，表明糯小麥籽粒相對含水量受輪回親本的影響較大。

2.3?浸泡復水對小麥籽粒角質(zhì)率的影響

對測定籽粒相對含水量后的完整籽粒進行24 h浸泡復水，觀測并記錄各試驗材料籽粒類型，結(jié)果見表3。由表3可以看出，各試驗材料浸泡復水后籽粒吸水膨大，含水量明顯增加。在浸泡復水24 h內(nèi)，渝L-1和12LF6-12粉質(zhì)化籽粒除了吸水膨大外，表現(xiàn)為不透明的粉質(zhì)，沒有恢復成透明的角質(zhì)或半透明的半角質(zhì)的趨勢。浸泡復水18～24 h，渝02321角質(zhì)籽粒吸水膨大，外觀透明度明顯下降，開始表現(xiàn)為半角質(zhì)小麥（角質(zhì)率37%～65%），隨著處理時間的延長，籽?？赡苻D(zhuǎn)變?yōu)榉圪|(zhì)小麥;渝麥10號半角質(zhì)籽粒在浸泡復水18 h吸水膨大后，外觀開始表現(xiàn)為完全不透明的粉質(zhì)小麥。從上述試驗結(jié)果可看出，在浸泡復水處理24 h內(nèi)，所有試驗材料籽粒含水量都明顯增加，粉質(zhì)化后糯小麥籽粒仍然表現(xiàn)為粉質(zhì)，普通小麥籽粒角質(zhì)率不斷下降，并出現(xiàn)粉質(zhì)化趨勢。

3?討論

3.1?烘干干燥是導致糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變的重要外因

在110 min烘干干燥過程中，糯小麥和普通小麥發(fā)生不同的變化，對照普通小麥渝02321和渝麥10號的籽粒類型未發(fā)生轉(zhuǎn)變，即烘干干燥對普通小麥籽粒透明度和角質(zhì)率的影響不明顯;但糯小麥渝L-1和12LF6-12籽粒分別在110和70 min發(fā)生了粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變，表明烘干干燥是導致糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變的重要外因。國內(nèi)一些研究表明，普通小麥同一品種的籽粒角質(zhì)率會受種植環(huán)境、籽粒蛋白質(zhì)和淀粉含量、干燥條件等因素的影響。張建成等[8]研究表明小麥籽粒角質(zhì)率變化受種植環(huán)境的影響極大，不同土壤質(zhì)地、灌水次數(shù)、肥料與用量、播種密度和收獲期均對籽粒角質(zhì)率都有影響。張鐵恒等[9]研究發(fā)現(xiàn)小麥籽粒角質(zhì)率與蛋白質(zhì)含量、谷蛋白大聚體含量呈極顯著正相關，與淀粉總量、直鏈淀粉含量呈極顯著負相關，與支鏈淀粉含量呈極顯著正相關。Bechtel等[10]將未成熟小麥硬麥收獲后分別置于室溫和低溫下，干燥后發(fā)現(xiàn)室溫下籽粒形成了硬質(zhì)胚乳，低溫下籽粒則形成了軟質(zhì)胚乳。但是，目前糯小麥籽粒有粉質(zhì)化趨勢的現(xiàn)象已經(jīng)有相關報道，如Hoshino等[4]、姚金保等[5]、張伯橋等[6]研究均發(fā)現(xiàn)糯質(zhì)小麥籽粒胚乳表現(xiàn)為粉質(zhì)或近粉質(zhì)，但都是從遺傳學角度開展的研究和分析了粉質(zhì)化的結(jié)果，他們未發(fā)現(xiàn)角質(zhì)籽粒糯小麥可能與親本籽粒角質(zhì)化程度或者觀察籽粒時間有關。因此，目前尚未見到烘干干燥對糯小麥籽粒角質(zhì)率變化影響的相關研究報道。

該研究中烘干干燥所用材料是同一個小麥品系（品種）在同一種植環(huán)境和同一時間收獲的完整籽粒，完全可以排除土壤質(zhì)地等環(huán)境因素對籽粒角質(zhì)率的影響，也可以排除蛋白質(zhì)和淀粉含量及組成差異對籽粒角質(zhì)率的影響，更可以排除室溫下自然干燥對籽粒角質(zhì)率的影響。糯小麥渝L-1和12LF6-12與輪回親本渝02321和渝麥10號的最大差異是直鏈淀粉含量低，支鏈淀粉含量高，這可能是導致糯小麥籽粒烘干干燥粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變的物質(zhì)基礎，對糯小麥籽粒的粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變起著決定性作用。

3.2?烘干干燥脫水是導致糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變直接原因

在110 min烘干干燥脫水過程的3個不同時間點，渝02321、渝L-1、渝麥10號和12LF6-12籽粒相對含水量隨著干燥時間增加而減少，這與靳朝義[11]研究小麥種子后熟作用時得出的“籽粒中水分含量在儲藏過程中稍有下降”結(jié)論相似。在烘干干燥同一時間點各試驗材料籽粒相對含水量從高到低依次為12LF6-12、渝麥10號、渝L-1、渝02321。烘干干燥導致糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變的原因可能與糯稻干燥后糯質(zhì)胚乳呈乳白色類似，即糯稻與非糯稻的主要形態(tài)差異是糯稻胚乳在干燥狀態(tài)下呈乳白色、不透明，是由于糯質(zhì)胚乳淀粉粒內(nèi)微孔大量存在，使胚乳干燥后充氣引起光線折射而導致糯質(zhì)胚乳呈乳白色，這種乳白色、不透明質(zhì)地與由于淀粉和蛋白質(zhì)顆粒積累疏松引起的堊白有本質(zhì)上的差別[12]。筆者在深入開展糯小麥淀粉顆粒相關研究時發(fā)現(xiàn)糯小麥籽粒在粉質(zhì)化過程中糯質(zhì)胚乳淀粉粒之間增加了大量不規(guī)則的管網(wǎng)狀結(jié)構，而普通小麥胚乳淀粉粒之間的結(jié)構則沒有顯著變化（相關研究內(nèi)容將另文發(fā)表）。因此，可以初步推斷烘干干燥使得糯小麥籽粒胚乳脫水，導致糯小麥胚乳淀粉粒之間結(jié)構的改變，從而形成了大量不規(guī)則的管網(wǎng)狀微孔，胚乳內(nèi)充氣引起光線折射而使得糯質(zhì)胚乳表現(xiàn)出不透明和粉質(zhì)狀態(tài)，表明烘干干燥脫水是導致胚乳結(jié)構改變，從而成為糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變的直接原因。

3.3?浸泡復水對糯小麥粉質(zhì)化籽粒的影響不明顯

在24 h浸泡復水處理過程中，糯小麥渝L-1和12LF6-12粉質(zhì)化籽粒吸水膨大后角質(zhì)率的變化不明顯，表明糯小麥籽粒一旦完成粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變后，通過浸泡復水提高其籽粒含水量已無法恢復其角質(zhì)或半角質(zhì)，糯小麥脫水粉質(zhì)化是一個不可逆的單向轉(zhuǎn)變過程，這可能是因為糯小麥粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變過程中其籽粒內(nèi)部的胚乳結(jié)構結(jié)構已發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的改變。然而，對照渝02321和渝麥10號籽粒角質(zhì)率隨浸泡時間的增加而不斷下降，這與張桂珍[7]的小麥籽粒浸泡試驗結(jié)果相一致。

對比分析烘干干燥脫水和浸泡復水試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)小麥籽粒角質(zhì)率除受遺傳基因控制外，還受到籽粒含水量等外在因素的影響。烘干干燥脫水對普通小麥角質(zhì)籽粒角質(zhì)率的影響較小，但對糯小麥粒角質(zhì)率的影響較大，直接導致糯小麥籽粒的粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變。通過浸泡復水提高籽粒含水量對普通小麥籽粒角質(zhì)率的影響較大，粉質(zhì)化趨勢十分明顯，可能是因為吸水打亂了小麥胚乳淀粉顆粒與蛋白質(zhì)之間緊密的排列結(jié)構，影響了散射光的通過，形成漫反射，從而導致籽粒角質(zhì)率下降。但這對干燥后粉質(zhì)化糯小麥籽粒角質(zhì)率的影響較小，表明糯小麥籽粒烘干干燥脫水粉質(zhì)化是一個不可逆的過程，可能在粉質(zhì)化過程中籽粒內(nèi)部結(jié)構已經(jīng)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的破壞。

4?結(jié)論

通過對糯小麥渝L-1、12LF6-12和對照普通小麥渝02031、渝麥10號等試驗材料籽粒進行烘干干燥脫水和浸泡復水試驗，發(fā)現(xiàn)烘干干燥對普通小麥渝02031和渝麥10號籽粒角質(zhì)率的影響不明顯;但烘干干燥對糯小麥籽粒角質(zhì)率的影響極大，渝L-1角質(zhì)籽粒和12LF6-12半角質(zhì)籽粒在烘干干燥70和110 min開始粉質(zhì)化，所有糯小麥籽粒都轉(zhuǎn)變?yōu)榉圪|(zhì)籽粒，籽粒角質(zhì)率下降為0，是導致糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變的重要外因，同時其粉質(zhì)化時間還受輪回親本角質(zhì)化程度的影響。在烘干干燥脫水過程中，烘干干燥導致所有試驗材料籽粒脫水，其籽粒相對含水量不斷減少，對普通小麥籽粒角質(zhì)率的影響不明顯，但對糯小麥籽粒角質(zhì)率的影響極顯著，是導致胚乳結(jié)構改變而成為糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變的直接原因。浸泡復水提高了所有試驗材料的籽粒含水量，會降低普通小麥籽粒的角質(zhì)率，但對粉質(zhì)化后糯小麥籽粒角質(zhì)率的影響不明顯，表明粉質(zhì)化后的糯小麥籽粒已經(jīng)無法恢復到角質(zhì)或半角質(zhì)狀態(tài)，烘干干燥脫水對糯小麥籽粒粉質(zhì)化轉(zhuǎn)變的影響是一個不可逆轉(zhuǎn)的單向轉(zhuǎn)變過程。

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