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高直鏈淀粉玉米相關
2015-8-17 18:18:19

高直鏈淀粉玉米的選育概況與發展前景

    高直鏈淀粉玉米是指玉米淀粉中直鏈淀粉含量在55%-85%的特用型玉米。他是由位于玉米第5染色體上的隱性基因ae控制的。據報道,ae及其修飾基因的共同作用可使玉米籽粒中支鏈淀粉的含量提高50%-80%。而普通玉米籽粒中直鏈淀粉的含量只有22%-27%。玉米直鏈淀粉在食品工業、醫藥、造紙、化工等領域有著廣闊的應用前景。

 

我國高直鏈淀粉玉米育種面臨的挑戰

 

1、 高直鏈淀粉玉米種質資源的匱乏

目前我國稀缺高直鏈淀粉玉米品種,高直鏈淀粉玉米的種植和直鏈淀粉的生產企業也屈指可數。 在分析鑒定了在國家種質資源庫長期保存的玉米種質資源材料后,在我國的玉米種質材料中高淀粉資源材料非常稀少,特別是缺少高直鏈淀粉材料(直鏈淀粉含量達到 50%以上)但我國的一些育種單位已經引進了一些高直鏈淀粉玉米種質資源,并開展了前期的探索性研究,為我國高直鏈淀粉玉米育種及產業化開發奠定了一定的基礎!

2 、 高直鏈淀粉玉米種質資源的創新

高直鏈淀粉玉米育種既要考慮普通玉米育種的所有要求,又要考慮直鏈淀粉的含量!。因此,育種過程中首先要創造一個含有直鏈淀粉基因和多個修飾基因的群體,因為僅僅有 ae基因還不能滿足對直鏈淀粉的高要求,還必須選擇有效的修飾基因。 而且所有的 ae基因必須完全純合,才能進一步選擇修飾基因。

3、增加直鏈淀粉含量與降低農藝性狀的矛盾

直鏈淀粉的合成受復雜的基因環境互作的影響,增加直鏈淀粉含量,就可能降低產量和其它農藝性狀。在高直鏈淀粉玉米育種中遇到的問題主要有:1、淀粉總含量的下降。2、水分含量的增加。3、產量的下降。目前,高直鏈淀粉玉米雜交種的產量僅為普通玉米的 65%-75%。 ae 基因雖然可以顯著提高直鏈淀粉的含量,但是也會引起其它農藝性狀的不良表現。相關研究發現,在自交系轉育成具ae基因高直鏈淀粉玉米過程中,子粒的光澤度和 飽滿度均發生變化。子粒飽滿度下降必然引起千粒 重降低,這可能就是造成產量下降的主要原因。因此,選育高直鏈淀粉玉米,既要保證ae基因的高效表達,又要注意千粒重的選擇。

 

高直鏈淀粉玉米商業化在我國的發展前景

     

    目前,高淀粉玉米深加工和綜合開發利用已成為21世紀玉米產業的一個重點和發展趨勢。直鏈淀粉是重要的工業原料,用途很廣,涉及到30多個領域,如食品、醫藥、防治、造紙、包裝、石油、環保、光纖、高精度印刷線路板、電子芯片等行業。直鏈淀粉,尤其是經過理化修飾后的直鏈淀粉工程進一步加強,如將直鏈淀粉進行溶解,與氫鍵結合,可剛性不透明膠體,這一特性用于糖果業,可使糖果保持固定的形狀和完整的造型;作為增稠劑用于布丁和一些精制食品的制作;在馬鈴薯醬和蘋果醬制作中加入直鏈淀粉可以改善果醬質地;用直鏈淀粉包衣處理薯條可減少油炸馬鈴薯時薯條內層對油分的吸收。由于直鏈淀粉的康企鵝里、強度高和良好的抗水性能,還被用于起皺和膠黏劑工業。直鏈淀粉還可用于多種膠片和各種膠條的制造。用直鏈淀粉制造的膠片具有突出的透明度、彈性、抗拉強度和抗水性。目前全世界都在呼吁的白色污染即農用地膜、生活垃圾中的塑料污染已經成為世界一大公害,而以直鏈淀粉為原料制成的光解膜已成為在塑料工業中應用的最新科技成果。美國用直鏈淀粉制成的一種叫做ECO-FOAM的新型包裝充填物,類似于聚苯乙烯泡沫塑料,體輕而松軟,廣泛用于包裝工業。由于它的成分95%是直鏈淀粉!,可在很短時間內分解,是解決目前世界范圍內日益嚴重的白色污染的好辦法。塑料工業將成為直鏈淀粉的重要應用領域。

    目前,我國所需的直鏈淀粉主要依賴進口,而且價格昂貴,是普通淀粉的16倍,約2000-2500美元/t,每年花去大量外匯。隨著全球經濟一體化,農業生產已經融入新的市場經濟,增加效益是農業生產的主要目的, 向市場提供高附加值的產品是農業生產的根本出路。因此,抓住這個有利時機,盡快組織力量開展高直鏈淀粉玉米的研究,堅持走引進、選育、生產、加工和銷售相結合的產業化發展道路,對于促進玉米的深加工發展、增加農民收入、提高農業經濟效益具有十分深遠的意義。

 
 
 
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