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高直链淀粉玉米相关
2015-8-17 18:18:19

高直链淀粉玉米的选育概况与发展前景

    高直链淀粉玉米是指玉米淀粉中直链淀粉含量在55%-85%的特用型玉米。他是由位于玉米第5染色体上的隐性基因ae控制的。据报道,ae及其修饰基因的共同作用可使玉米籽粒中支链淀粉的含量提高50%-80%。而普通玉米籽粒中直链淀粉的含量只有22%-27%。玉米直链淀粉在食品工业、医药、造纸、化工等领域有着广阔的应用前景。

 

我国高直链淀粉玉米育种面临的挑战

 

1、 高直链淀粉玉米种质资源的匮乏

目前我国稀缺高直链淀粉玉米品种,高直链淀粉玉米的种植和直链淀粉的生产企业也屈指可数。 在分析鉴定了在国家种质资源库长期保存的玉米种质资源材料后,在我国的玉米种质材料中高淀粉资源材料非常稀少,特别是缺少高直链淀粉材料(直链淀粉含量达到 50%以上)但我国的一些育种单位已经引进了一些高直链淀粉玉米种质资源,并开展了前期的探索性研究,为我国高直链淀粉玉米育种及产业化开发奠定了一定的基础!

2 、 高直链淀粉玉米种质资源的创新

高直链淀粉玉米育种既要考虑普通玉米育种的所有要求,又要考虑直链淀粉的含量!。因此,育种过程中首先要创造一个含有直链淀粉基因和多个修饰基因的群体,因为仅仅有 ae基因还不能满足对直链淀粉的高要求,还必须选择有效的修饰基因。 而且所有的 ae基因必须完全纯合,才能进一步选择修饰基因。

3、增加直链淀粉含量与降低农艺性状的矛盾

直链淀粉的合成受复杂的基因环境互作的影响,增加直链淀粉含量,就可能降低产量和其它农艺性状。在高直链淀粉玉米育种中遇到的问题主要有:1、淀粉总含量的下降。2、水分含量的增加。3、产量的下降。目前,高直链淀粉玉米杂交种的产量仅为普通玉米的 65%-75%。 ae 基因虽然可以显著提高直链淀粉的含量,但是也会引起其它农艺性状的不良表现。相关研究发现,在自交系转育成具ae基因高直链淀粉玉米过程中,子粒的光泽度和 饱满度均发生变化。子粒饱满度下降必然引起千粒 重降低,这可能就是造成产量下降的主要原因。因此,选育高直链淀粉玉米,既要保证ae基因的高效表达,又要注意千粒重的选择。

 

高直链淀粉玉米商业化在我国的发展前景

     

    目前,高淀粉玉米深加工和综合开发利用已成为21世纪玉米产业的一个重点和发展趋势。直链淀粉是重要的工业原料,用途很广,涉及到30多个领域,如食品、医药、防治、造纸、包装、石油、环保、光纤、高精度印刷线路板、电子芯片等行业。直链淀粉,尤其是经过理化修饰后的直链淀粉工程进一步加强,如将直链淀粉进行溶解,与氢键结合,可刚性不透明胶体,这一特性用于糖果业,可使糖果保持固定的形状和完整的造型;作为增稠剂用于布丁和一些精制食品的制作;在马铃薯酱和苹果酱制作中加入直链淀粉可以改善果酱质地;用直链淀粉包衣处理薯条可减少油炸马铃薯时薯条内层对油分的吸收。由于直链淀粉的康企鹅里、强度高和良好的抗水性能,还被用于起皱和胶黏剂工业。直链淀粉还可用于多种胶片和各种胶条的制造。用直链淀粉制造的胶片具有突出的透明度、弹性、抗拉强度和抗水性。目前全世界都在呼吁的白色污染即农用地膜、生活垃圾中的塑料污染已经成为世界一大公害,而以直链淀粉为原料制成的光解膜已成为在塑料工业中应用的最新科技成果。美国用直链淀粉制成的一种叫做ECO-FOAM的新型包装充填物,类似于聚苯乙烯泡沫塑料,体轻而松软,广泛用于包装工业。由于它的成分95%是直链淀粉!,可在很短时间内分解,是解决目前世界范围内日益严重的白色污染的好办法。塑料工业将成为直链淀粉的重要应用领域。

    目前,我国所需的直链淀粉主要依赖进口,而且价格昂贵,是普通淀粉的16倍,约2000-2500美元/t,每年花去大量外汇。随着全球经济一体化,农业生产已经融入新的市场经济,增加效益是农业生产的主要目的, 向市场提供高附加值的产品是农业生产的根本出路。因此,抓住这个有利时机,尽快组织力量开展高直链淀粉玉米的研究,坚持走引进、选育、生产、加工和销售相结合的产业化发展道路,对于促进玉米的深加工发展、增加农民收入、提高农业经济效益具有十分深远的意义。

 
 
 
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