種植密度對玉米籽粒淀粉粒分布及相關(guān)酶活性的作用研究

由雪輝

（定州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北 定州 073000）

在河北省定州市，玉米是重要農(nóng)作物，而其產(chǎn)品特性將會影響作物產(chǎn)量。質(zhì)量?；谶@一問題，本文將研究玉米籽粒淀粉，以及ADPG焦磷酸化酶活性。同時綜合考慮玉米種植密度的影響，以探究更好的種植方式，從而實現(xiàn)玉米高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培，具體研究情況如下所示。

1 材料與方法

1.1 材料

隆平 206 和鄭單 958。

1.2 試驗設(shè)計

于2019 年5-10月在河北省定州市進行試驗，制定3個種植密度，D1：57 000株/hm2；D2：67 500株/hm2；D3：78 000 株/hm2。試驗地面積約40m2，其中行距0.60m；行長6.67 m；10行區(qū)。在吐絲期，標(biāo)記長相一致、同日吐絲玉米植株。在吐絲后10、20、30d取樣試驗。每小區(qū)取3穗/次，并保存在-40℃環(huán)境，以測定APGase 酶活性。在成熟收獲后，烘干籽粒，提取淀粉粒，并分析粒度分布。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 淀粉粒的提取與分布。選5g籽粒，放入離心管，蒸餾水浸泡16h。剔除胚乳、玉米種皮，研磨成漿。74μm篩布過篩，保留固體部分，繼續(xù)研磨過濾。以2800r/min離心淀粉勻漿，倒掉上清液，加入 2mol/LNaCl5mL?；旌显匐x心，操作3次。放入0.2% NaOH、2%SDS、蒸餾水進行清洗，用丙酮清洗3次[1]。干燥后，保存在-20℃環(huán)境下。用LS13320 激光衍射粒度分析儀，分析玉米淀粉籽粒分布。

1.3.2 ADPG焦磷酸化酶提取與測定。取1.0g籽粒放入研缽，倒入50mmol/LHEPES-NaOH緩沖液10mL研磨，并離心得上清液，即為酶提取液。取5mmol/LADPG100μL，并加入HEPES-NaOH緩沖液100μL、50mmol/LMgCl250μL、20mmol/LPpi100μL、酶提取液50μL。沸水浴1min。冷卻后，加入1.5IU/mLG-6-PDH50μL、1.5 IU/mL PGM 50μL、6mmol/LNADP100μL。30℃水浴反應(yīng)6min。加入TAC100μL，以終止反應(yīng)。用分光光度計，于340nm 處比色。

1.4 數(shù)據(jù)分析

針對試驗數(shù)據(jù)，利用Origin Pro7.5記錄處理，同時用LSD多重比較、DPS7.05方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米淀粉粒粒徑分布特征

首先，粒徑處于0.41～30.00μm之間，平均粒徑為14.17～16.11μm。其次，體積分布為雙峰曲線，當(dāng)粒徑為1.50、以及18.00μm峰時，會出現(xiàn)峰值；當(dāng)粒徑為3.0μm時，會出現(xiàn)谷值。隨種植密度增加，平均粒徑增加。

2.2 玉米籽粒淀粉粒體積的分布特征

依據(jù)淀粉粒分布曲線特點，以3、18μm作為分界點，小型淀粉粒：粒徑＜3μm；中型淀粉粒：3μm≤粒徑≤18μm；大型淀粉粒：粒徑＞18 μm。其中，小型占8.45%～9.73%；中型占47.06%～55.46%；大型占35.11%～44.51%。表明在測量玉米籽粒淀粉體積過程中，影響比較大的是中型淀粉粒。隨種植密度增加，大型淀粉粒體積比例升高，中型淀粉粒比例降低。

2.3 玉米淀粉粒表面積的分布特征

表面積分布為三峰曲線，當(dāng)其粒徑為1.5、5.5、18.0μm時，會出現(xiàn)峰值；當(dāng)其粒徑為3.0μm，出現(xiàn)谷值，平均粒徑為6.66～7.78μm。就表面積占比而言，小型淀粉粒為52.61%～56.04%；中型淀粉粒為30.85%～34.86%；大型淀粉粒為10.61%～16.43%。表明在測量玉米籽粒表面積過程中，影響比較大的是小型淀粉粒。隨種植密度增加，大型淀粉粒表面積比例升高，中型淀粉粒比例降低。

2.4 玉米淀粉粒數(shù)的分布特征

玉米淀粉粒數(shù)量呈現(xiàn)單峰分布，當(dāng)粒徑為0.58μm時，會出現(xiàn)峰值。其中，小型淀粉粒占99.15%～99.44%；中型淀粉粒占0.52%～0.70%；大型淀粉粒占0.03%～0.04%。表明在玉米淀粉粒數(shù)中，小型淀粉粒比較多，種植密度無明顯影響。

2.5 ADPG 焦磷酸化酶活性

經(jīng)過研究可以發(fā)現(xiàn)，伴隨種植密度增大，APGase 活性不斷降低；而且通過D3 處理的玉米，APGase 酶活性均低于接受D1處理的。

3 結(jié)論與討論

本試驗結(jié)果表明，玉米淀粉粒粒徑處于0.41～30.00μm；玉米淀粉粒體積呈雙峰曲線，表面積呈三峰曲線；淀粉粒數(shù)量呈單峰曲線；伴隨種植密度增大，APGase 活性不斷降低。同時，栽培措施會影響玉米胚乳淀粉粒，比如，隨著種植密度增加，平均粒徑增加；玉米籽粒小、中型淀粉比重減少。