种植密度对玉米籽粒淀粉粒分布及相关酶活性的作用研究

由雪辉

（定州市农业农村局，河北 定州 073000）

在河北省定州市，玉米是重要农作物，而其产品特性将会影响作物产量。质量。基于这一问题，本文将研究玉米籽粒淀粉，以及ADPG焦磷酸化酶活性。同时综合考虑玉米种植密度的影响，以探究更好的种植方式，从而实现玉米高产、优质栽培，具体研究情况如下所示。

1 材料与方法

1.1 材料

隆平 206 和郑单 958。

1.2 试验设计

于2019 年5-10月在河北省定州市进行试验，制定3个种植密度，D1：57 000株/hm2；D2：67 500株/hm2；D3：78 000 株/hm2。试验地面积约40m2，其中行距0.60m；行长6.67 m；10行区。在吐丝期，标记长相一致、同日吐丝玉米植株。在吐丝后10、20、30d取样试验。每小区取3穗/次，并保存在-40℃环境，以测定APGase 酶活性。在成熟收获后，烘干籽粒，提取淀粉粒，并分析粒度分布。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 淀粉粒的提取与分布。选5g籽粒，放入离心管，蒸馏水浸泡16h。剔除胚乳、玉米种皮，研磨成浆。74μm筛布过筛，保留固体部分，继续研磨过滤。以2800r/min离心淀粉匀浆，倒掉上清液，加入 2mol/LNaCl5mL。混合再离心，操作3次。放入0.2% NaOH、2%SDS、蒸馏水进行清洗，用丙酮清洗3次[1]。干燥后，保存在-20℃环境下。用LS13320 激光衍射粒度分析仪，分析玉米淀粉籽粒分布。

1.3.2 ADPG焦磷酸化酶提取与测定。取1.0g籽粒放入研钵，倒入50mmol/LHEPES-NaOH缓冲液10mL研磨，并离心得上清液，即为酶提取液。取5mmol/LADPG100μL，并加入HEPES-NaOH缓冲液100μL、50mmol/LMgCl250μL、20mmol/LPpi100μL、酶提取液50μL。沸水浴1min。冷却后，加入1.5IU/mLG-6-PDH50μL、1.5 IU/mL PGM 50μL、6mmol/LNADP100μL。30℃水浴反应6min。加入TAC100μL，以终止反应。用分光光度计，于340nm 处比色。

1.4 数据分析

针对试验数据，利用Origin Pro7.5记录处理，同时用LSD多重比较、DPS7.05方差分析。

2 结果与分析

2.1 玉米淀粉粒粒径分布特征

首先，粒径处于0.41～30.00μm之间，平均粒径为14.17～16.11μm。其次，体积分布为双峰曲线，当粒径为1.50、以及18.00μm峰时，会出现峰值；当粒径为3.0μm时，会出现谷值。随种植密度增加，平均粒径增加。

2.2 玉米籽粒淀粉粒体积的分布特征

依据淀粉粒分布曲线特点，以3、18μm作为分界点，小型淀粉粒：粒径＜3μm；中型淀粉粒：3μm≤粒径≤18μm；大型淀粉粒：粒径＞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%。表明在测量玉米籽粒淀粉体积过程中，影响比较大的是中型淀粉粒。随种植密度增加，大型淀粉粒体积比例升高，中型淀粉粒比例降低。

2.3 玉米淀粉粒表面积的分布特征

表面积分布为三峰曲线，当其粒径为1.5、5.5、18.0μm时，会出现峰值；当其粒径为3.0μm，出现谷值，平均粒径为6.66～7.78μm。就表面积占比而言，小型淀粉粒为52.61%～56.04%；中型淀粉粒为30.85%～34.86%；大型淀粉粒为10.61%～16.43%。表明在测量玉米籽粒表面积过程中，影响比较大的是小型淀粉粒。随种植密度增加，大型淀粉粒表面积比例升高，中型淀粉粒比例降低。

2.4 玉米淀粉粒数的分布特征

玉米淀粉粒数量呈现单峰分布，当粒径为0.58μm时，会出现峰值。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%。表明在玉米淀粉粒数中，小型淀粉粒比较多，种植密度无明显影响。

2.5 ADPG 焦磷酸化酶活性

经过研究可以发现，伴随种植密度增大，APGase 活性不断降低；而且通过D3 处理的玉米，APGase 酶活性均低于接受D1处理的。

3 结论与讨论

本试验结果表明，玉米淀粉粒粒径处于0.41～30.00μm；玉米淀粉粒体积呈双峰曲线，表面积呈三峰曲线；淀粉粒数量呈单峰曲线；伴随种植密度增大，APGase 活性不断降低。同时，栽培措施会影响玉米胚乳淀粉粒，比如，随着种植密度增加，平均粒径增加；玉米籽粒小、中型淀粉比重减少。