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小麦研究合辑

  • 不同处理方式对小麦胚芽贮藏稳定性及风味特征的影响

    邵子晗 ; 龚勋 ; 宋玉 ; 陶澍 ; 洪莹 ; 刘超 ; 朱佳琪 ; 汪名春 ; 曹磊 ; 叶金侠 ; 马凯旋 《食品工业科技》 2025
    摘要:为研究不同处理方式对小麦胚芽贮藏稳定性及风味特征的影响,将热风处理和射频处理后的小麦胚芽真空包装后于温度为40 ℃、湿度为65%条件下贮藏,分析贮藏过程中色差、脂肪酶活性、脂肪酸值、过氧化值、α-维生素E的变化,并采用电子鼻和固相微萃取气相色谱质谱测定不同处理方式小麦胚芽的挥发性物质,并进行主成分和正交偏最小二乘法判别进行分析。结果表明,在最佳处理条件下,热风处理和射频处理均能够有效地钝化小麦胚芽中的脂肪酶活性,其中射频处理组钝化脂肪酶效果最佳,灭酶率最高达到79.10%,相比传统热风处理高12.38%;热风处理和射频处理均降低了小麦胚芽贮藏期间脂肪酸值(以氢氧化钠计)的增加,未处理、热风和射频处理组贮藏28 d后脂肪酸值分别增加了889.81 mg/100 g(P<0.05)、37.30 mg/100 g(P>0.05)和35.58 mg/100 g(P>0.05)。热风和射频处理后小麦胚芽的α-维生素E分别减少了11.50%(P<0.05)、1.67%(P>0.05);贮藏28 d后,热风和射频处理组的α-维生素E分别减少了3.85%(P<0.05)、4.09%(P<0.05)。电子鼻和气相色谱质谱联用数据显示经不同处理后的小麦胚芽挥发性物质具有显著差异,未处理的小麦胚芽原样中正己醇类挥发性物质含量较高,呈现出青草风味;热风处理组吡嗪类挥发性物质含量较高,呈现出烘烤和可可风味;射频处理显著降低了青草风味,增加了具有水果香味和甜香等风味。总体来看,射频处理可以更好的保持小麦胚芽贮藏稳定性,减少α-维生素E的损失。研究结果可为小麦胚芽类富含脂肪的原料提高贮藏稳定性,减少营养物质损失提供一种选择和理论参考。
    关键词: 小麦胚芽, 射频, 脂肪氧化, α-维生素E, 风味
  • 基于APEX模型的冬小麦-夏玉米灌溉制度优化

    碗可琳 ; 于颖多 《农业工程学报》 2025
    摘要:农业用水短缺,地下水超采严重是华北平原粮食生产中最主要制约因素。为提高灌溉水利用效率从而压减地下水开采量,以河北省邯郸市为研究区,基于APEX(agricultural policy environmental extender)模型构建了该区域的冬小麦-夏玉米作物轮作模式下的作物生长模型,进行了农田水分耗散过程及灌溉制度的优化分析。模型共设置9种灌溉处理(冬小麦灌溉定额为120~280 mm、夏玉米为0~160 mm),并采用研究区内的6处试验区2022—2023年田间实测的土壤含水率、作物产量、株高数据对模型进行了精度验证。在此基础上,利用验证后的模型,结合研究区2004—2023年的气象数据,以产量和水分利用效率为指标,对研究区多年平均条件下的冬小麦、夏玉米的最优灌溉制度进行了分析。结果表明:1)基于APEX模型构建的“冬小麦-夏玉米”模型的土壤含水率、作物产量、株高模拟值与实测值均较为接近,产量的均方根误差分别仅为0.13和0.16 t/hm2,说明模型可较好地反映邯郸地区冬小麦夏玉米的生长及水分利用情况;2)基于模型对9种灌溉处理的产量以及水分利用效率进行了对比,确定该区域多年平均条件下冬小麦适宜灌溉定额为200 mm,在该灌溉定额下冬小麦产量可达7.14 t/hm2,水分利用效率达1.78 kg/m3,夏玉米适宜灌溉定额为120 mm,产量为9.05 t/hm2,水分利用效率2.78 kg/m3;3)若采用优化后的灌溉制度,研究区的灌溉总需水量为1.121\begin{document}$ \times $\end{document}109m3,可比当前减少1.49\begin{document}$ \times $\end{document}108m3,可对该地区的地下水超采问题起到有效的缓解作用;4)从水分耗散过程来看,在当前畦灌模式下,冬小麦和夏玉米的株间蒸发占总腾发的比例较大,分别为31.7%~35.2%和23.8%~29.5%,可考虑采用滴灌、渗灌和秸秆覆盖等方式控制土壤蒸发以提高灌溉水利用效率。该研究提出了适用于邯郸地区“冬小麦-夏玉米”轮作模式多年平均条件下的优化灌溉制度,可为华北平原农业灌溉管理及地下水超采治理提供参考。
    关键词: 模型, 灌溉制度, 冬小麦, 夏玉米, 水分利用效率, 耗水特征
  • pH和小麦粉筋度对发酵小麦粉-大豆分离蛋白膜理化性质的影响

    江睿钊 ; 赵源 ; 石林凡 ; 任中阳 ; 张玉苍 ; 翁武银 《食品工业科技》 2025
    摘要:为利用小麦粉(wheat flour,WF)改良大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)膜的性质,利用发酵的中筋WF-SPI在pH为7、8、9下制备了膜,以及利用含有低筋、中筋、高筋、特高筋的WF通过发酵后在pH9下制备了WF-SPI膜。通过测定膜的微观结构、傅里叶变换红外光谱、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳、机械性能、水蒸气透过率和热稳定性,探究pH和WF筋度对发酵WF-SPI膜理化性质的影响。WF-SPI膜的表面结构伴随pH的增加逐渐光滑致密,且膜中的蛋白分子间相互作用逐渐增强。伴随pH的增加,WF-SPI膜的抗拉伸强度(tensile strength,TS)和玻璃化转变温度(glass transition temperature,Tg)逐渐提高,而断裂伸长率(elongation at break,EAB)和水蒸气透过率(water vapor permeability,WVP)逐渐降低。特高筋WF中的蛋白结构没有完全展开无法与SPI发生充分的相互作用,结果导致特高筋WF-SPI膜中的蛋白质会聚集在膜的下表面并破坏其致密的网络结构。中筋WF-SPI膜的TS和Tg分别达到12.53 MPa和50.94 ℃的最高值,而其WVP、透明度值和溶解度均达到最低值。因此,中筋WF和SPI经过发酵后在pH9下制备的复合膜具有良好的理化性质,研究结果将为WF-SPI膜的研发提供新的思路。
    关键词: 大豆分离蛋白, 小麦粉, pH, 筋度, 复合膜
  • 微波/常压蒸汽联合木聚糖酶酶解预处理对小麦麸胚内源酶活性及抗氧化活性的影响

    陈鹏 ; 韩静 ; 孙冰华 ; 郑学玲 ; 李力 ; 马森 《食品工业科技》 2025
    摘要:氧化酸败对小麦加工副产品—小麦麸胚的质量起着至关重要的作用,为了减轻氧化酸败对小麦麸胚产品的不利影响。本文采用微波(700 W,60、90、120、150 s)、常压蒸汽(100 ℃,6、8、10、12 min)、酶解(木聚糖酶,0.4%、0.6%、0.8%、1%)三种单一处理以及三者两两组合的联合处理,旨在分析不同预处理技术对麸胚内源酶活性(脂肪酶、脂肪氧化酶、过氧化物酶)、色泽、总酚含量及抗氧化活性的影响。结果表明:在最优条件下,3种单一处理技术均能对麸胚中的脂肪酶、脂肪氧化酶、过氧化物酶起到钝化作用。其中常压蒸汽与酶解处理对三种内源酶的灭活效果优于微波处理。常压蒸汽处理组均可使脂肪酶灭活率达95%以上,使过氧化物酶完全失活;酶解处理组均可使脂肪酶灭活率达97%以上。与单一处理相比,联合处理后麸胚三种内源酶灭活率达90%以上,灭活效果更好。在总酚含量方面,与未处理麸胚相比,微波联合酶解使总酚含量达到最大,增加了1.40倍,常压蒸汽联合酶解次之,总酚含量增加了1.05倍。微波联合酶解处理麸胚,其ABTS+与DPPH自由基的清除率均高于其他处理组,分别达到91.13%和91.79%。此外,微波联合酶解处理技术具有环保和高效的特点,设备成熟且操作规范,虽初始成本高但长期经济效益显著。综上所述,推荐采用微波联合酶解作为麸胚预处理技术,可为麸胚稳定化贮藏提供理论依据。
    关键词: 小麦麸胚, 预处理, 内源酶活性, 总酚, 抗氧化活性
  • 山西运城六种小麦淀粉结构及理化特性分析

    付丽红 ; 畅莹莹 ; 徐润东 ; 杨梓婷 ; 郭云娥 ; 杨鸿宇 《食品工业科技》 2025
    摘要:本文为了解不同品种小麦淀粉的差异与优势,为山西运城地区小麦品种的选择和加工应用提供科学依据。本文选用山西运城六种特色小麦为原料,通过扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、X-射线衍射仪、差示扫描量热仪和快速黏度仪等技术,对不同淀粉的微观结构(直/支链淀粉含量、颗粒形态、粒径大小、晶体结构和短程有序度)和理化特性(透明度、溶胀性、冻融稳定性、糊化特性、热特性、以及凝胶特性)进行测定和相关性分析。结果表明,六种小麦淀粉由A和B淀粉粒组成,均属于典型的A型晶体结构,相对结晶度为11.63%~20.41%,直链淀粉含量范围为0.56%~26.24%。不同品种淀粉粒径、结晶度、糊化特性、冻融性和质构特性均存在差异性(P<0.05),其中‘运黑161’淀粉颗粒最小,短链有序程度、热焓值ΔH、透明度、冻融稳定性和膨胀度均最高,糊化温度低易糊化,不易回生。在质构特性方面,‘济麦23’淀粉凝胶硬度、弹性和咀嚼性显著高于其他组(P<0.05)。相关性分析表明,直链淀粉含量与溶解度、糊化温度、回生值呈正相关,与结晶度和热焓值呈负相关。淀粉相对结晶度与糊化温度、溶解度和回生值之间也存在相关性。综上所述,淀粉的结构和理化特性因小麦品种不同而存在差异性,‘运黑161’和‘济麦23’是两种优质小麦淀粉,为淀粉工业生产和应用提供参考。
    关键词: 小麦, 淀粉, 理化特性, 结构特性
  • 北方土石山区小麦与玉米秸秆还田年限对棕壤细沟侵蚀阻力的影响

    张 含玉 ; 李 佳倩 ; 赵 雅杰 ; 李 靖江 ; 刘 志华 ; 方 怒放 ; 刘 前进 《水土保持学报》 2025
    摘要:【目的】研究不同秸秆还田年限对细沟侵蚀阻力的影响,可为秸秆还田坡地细沟侵蚀过程模拟与防治提供科学依据。【方法】以秸秆还田0 a(CK)、3~4 a(R1)、5~6 a(R2)、7~8 a(R3)、9~10 a(R4)、15 a(R5)和20 a(R6)为研究对象,通过土样采集与分析,利用偏最小二乘回归分析,明确秸秆还田条件下土壤侵蚀阻力的主控因子。【结果】1)随秸秆还田年限的增加,细沟可蚀性(Kd)呈先降低后增加再降低趋势,R2、R3、R5和R6处理Kd均显著低于CK处理[170.38 cm3/(N·s)];随秸秆还田年限的增加,土壤临界剪切力(τc)整体呈先增加后降低趋势,表现为R1=R3>R2>CK>R4>R6>R5,但各处理间差异不显著。 2)与CK处理相比,不同秸秆还田年限均可降低土壤体积质量(BD)、湿筛>0.25 mm团聚体(WG0.25)和交换性钠离子质量分数,增加土壤总孔隙度和水分质量分数(SWC),但不同还田年限处理对土壤性质的影响具有差异。 3)土壤Kd随交换性镁离子、有机质、腐殖质、富里酸(FA)、胡敏素和交换性钙离子增加而降低,随WG0.25的增加而增加;土壤τc与FA、干筛>0.25 mm团聚体和BD呈正比,与水分质量分数呈反比。【结论】各处理Kdτc的差异表明,秸秆还田5~8 a或15~20 a显著降低细沟可蚀性,有助于提高土壤侵蚀阻力,具有较好控制细沟侵蚀的效果。
    关键词: 秸秆还田年限, 细沟可蚀性, 临界剪切力, 土壤理化性质
  • 小麦蛋白质二硫键异构酶基因家族的鉴定与表达

    葛 仕杰 ; 刘 怡德 ; 张 华东 ; 宁 强 ; 朱 展望 ; 王 书平 ; 刘 易科 《生物技术通报》 2025
    摘要:【目的】通过对小麦蛋白质二硫键异构酶PDIL基因家族成员进行鉴定及表达分析,分析其在小麦不同器官和不同发育时期以及响应生物和非生物胁迫中的表达模式,为明确小麦PDIL基因家族功能奠定基础。【方法】以模式植物拟南芥和禾本科作物大麦PDIL基因家族蛋白序列为诱饵,在基因组数据库对小麦PDIL家族基因进行全基因组鉴定,利用生物信息学方法对其基因的理化性质、系统进化、染色体位置及基因结构进行分析,并分析PDILs基因在小麦生长发育、生物及非生物逆境的表达模式。【结果】鉴定得到31个小麦PDIL基因家族成员均为亲水蛋白,其中26个为稳定蛋白;亚细胞定位预测表明,小麦PDIL蛋白主要分布在细胞质和叶绿体中,在内质网和细胞核中也有分布;小麦PDIL基因家族可分为7个进化分支,同一分支基因结构和保守基序相似或相同,非均匀分布在19个染色体上;小麦PDIL基因家族成员含有多种响应逆境胁迫以及与水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)和生长素(IAA)等5类植物激素相关的顺式作用元件,部分基因具有与昼夜节律控制以及种子特性调控相关的元件;转录组数据表明,TaPDIL4-1ATaPDIL4-1BTaPDIL4-1D在不同生长时期组织都有较高的表达量;转录组分析和RT-PCR结果显示,TaPDIL4-1B在禾谷镰刀菌侵染后相对表达量升高,TaPDIL1-4A在干旱胁迫下表达量提高。【结论】31个小麦PDIL基因家族成员在进化过程中具有保守性,不仅参与小麦品质形成,还广泛参与生物和非生物逆境调控,其中TaPDIL4-1B可能参与小麦赤霉病抗性的调控,TaPDIL1-4A可能参与小麦干旱胁迫的应答。
    关键词: 小麦, PDIL基因家族, 表达分析, 生物胁迫, 非生物胁迫
  • 贵州小麦地方品种(系)赤霉病抗性的全基因组关联分析

    罗永露 ; 隋建枢 ; 吴文强 ; 王伟 ; 陈天青 《贵州农业科学》 2025
    摘要:【目的】探明贵州小麦赤霉病抗病基因组成及其在基因组上的位置,为选育优良小麦抗赤霉病新品种(系)提供参考。【方法】以129份贵州小麦地方品种(系)为研究对象,采用单花滴注法在贵阳(2017年、2018年、2020年)和连云港(2020年、2021年、2022年)6个环境开展赤霉病抗性鉴定,并对其进行基因分型、连锁不平衡(LD)分析以及全基因组关联分析,以确定其抗病基因组成及其在基因组的位置。【结果】贵州小麦地方品种(系)赤霉病抗性在材料间存在较大的遗传变异(14.7%~65.3%),适于进行全基因组关联分析。采用55K SNP芯片对129份小麦材料进行基因分型共获得24 868个高质量SNP标记,并将其对129份地方小麦材料赤霉病抗性进行关联分析,共定位到55个与赤霉病抗性显著关联的标记,分布于染色体上的22个位点,单个遗传位点可解释表型变异为8.3%~19.8%。【结论】小麦地方品种(系)对赤霉病抗性虽受环境影响较大,但在不同环境下仍呈一定规律性。22个赤霉病抗性显著关联位点共筛选出9个未知抗性位点(QFhb.GZAAS-2B-1、QFhb.GZAAS-2B-2、QFhb.GZAAS-7B-1、QFhb.GZAAS-7B-2、QFhb.GZAAS-7B-3、QFhb.GZAAS-7D-1、QFhb.GZAAS-7D-4、QFhb.GZAAS-7D-5、QFhb.GZAAS-7D-6)。
    关键词: 小麦, 地方品种(系), 赤霉病, 抗性, 全基因组关联分析
  • 积温和播种密度对小麦越冬前生长状况的影响

    刘红杰 ; 任德超 ; 葛君 ; 张素瑜 ; 吕国华 ; 何勋 《作物杂志》 2024
    摘要:为评价积温和密度对冬小麦越冬前生长性状的影响,以周麦22为供试材料,于2017-2020年在商丘市农林科学院双八试验基地进行了连续3年的试验,设置4个播期(10月5日、10月10日、10月15日和10月20日)和3个播种密度(120.0万、270.0万和420.0万株/hm~2)。结果表明,随着播期的推迟,冬小麦次生根数、主茎叶龄、单株茎蘖数、单株地上部干物质重、株高、单株叶面积、单位面积茎蘖数均逐渐降低。处理间的主茎叶龄、单株地上部干物质重和单株叶面积差异均达到显著水平;随着播种密度增加,次生根数、主茎叶龄、单株茎蘖数、单株地上部干物质重和单株叶面积均有降低趋势。株高和单位面积茎蘖数则随着密度的增加,呈逐渐增加的趋势。处理间单位面积茎蘖数达到显著水平,而株高未达到显著水平。株高、主茎叶龄、单株地上部干物质重、单株叶面积的播期效应较大,次生根数、单株茎蘖数和叶面积指数的密度效应较大。通过播期(积温)较易调整冬前次生根数、单位面积茎蘖数,主茎叶龄、单株茎蘖数次之。通过播种密度最易调整冬前单位面积茎蘖数,次生根数、单株茎蘖数次之,通过播种密度很难控制主茎叶龄。基于多年度冬小麦大田冬前生长指标和冬前积温数据,建立了从播种至越冬期前1 d的积温和播种密度与冬小麦越冬前生长指标的定量关系,各指标估测模型的反演值与实测值拟合程度较好,估测模型精度较高,可用于越冬前冬小麦次生根数、主茎叶龄、单株茎蘖数和单位面积茎蘖数的精确估测。
    关键词: 积温, 密度, 冬前生长, 小麦, 量化分析
  • 小麦bHLH家族转录因子的鉴定及其在盐胁迫条件下的表达分析

    吕宝莲 ; 杨宇昕 ; 崔立操 ; 史峰 ; 马亮 ; 孔秀英 ; 张立超 ; 倪志勇 《作物杂志》 2024
    摘要:碱性螺旋―环―螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子作为植物中第二大类转录因子家族,在植物生长发育、信号传导、生物合成以及响应非生物胁迫等方面发挥重要功能。为了探讨小麦bHLH转录因子在盐胁迫应答中的功能,以冬性小麦科农199为试验材料,通过转录组测序和生物信息学分析的方法对小麦bHLH转录因子在盐胁迫下的表达特性进行系统分析。结果表明,小麦中共有489个bHLH转录因子,分布在21条染色体上;构建系统进化树将bHLH家族进一步划分为9个亚族,其中VI亚族成员最多,IV亚族成员最少;盐胁迫下小麦根转录组测序结果表明,在盐胁迫处理后1和6h差异表达基因(DEG)共有44个,其中上调表达的基因有17个,下调表达的有27个;GO分析表明,DEG富集在水、盐胁迫、生长素调节等方面;KEGG注释分析表明,DEGs主要富集在淀粉和蔗糖代谢途径以及氨基糖和核苷酸糖代谢等信号通路;对部分DEG进行qRT-PCR验证,结果表明DEG的表达模式与转录组测序结果一致,证明了RNA-Seq结果的准确性。
    关键词: 小麦, bHLH转录因子, 盐胁迫, 生物信息学分析
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