低钾胁迫对甘薯块根淀粉理化特性的影响及其基因型差异-中国农业科学.pdfVIP

中国农业科学 2017,50(3):513-525 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.03.010 低钾胁迫对甘薯块根淀粉理化特性的影响及其基因型差异 1,2 1 1 1 1 1 2 唐忠厚 ，张爱君 ，陈晓光 ，靳容 ，刘明 ，李洪民 ，丁艳锋 1 2 （江苏徐州甘薯研究中心/农业部甘薯生物学与遗传育种重点实验室，江苏徐州 221131 ； 南京农业大学农学院，南京 210095 ） Ipomoea batatas (L.) Lam]属块根类淀粉作物，同时也是较典型“喜钾”作物，而甘薯 摘要：【目的】甘薯[ 种植区土壤缺钾十分普遍。同时，甘薯块根淀粉用途与其理化特性密切相关，因此，必须加强研究钾缺乏对甘薯 块根淀粉理化特性的影响。【方法】选用3 个不同钾效率型甘薯徐薯32（耐低钾与钾高效型）、徐薯18（中间型） 与宁紫薯1号（不耐低钾与钾低效型）为材料，利用1980年设置的长期肥料定位试验田低钾（LK，氮磷处理）与 正常钾水平（CK，氮磷钾处理）两处理，分析甘薯块根淀粉粒径大小与分布、热焓特性、糊化特性、吸湿性及膨 胀力等特征指标差异。【结果】与正常钾相比，低钾胁迫改变甘薯块根中直链淀粉、支链淀粉、总磷、总脂肪和氮 等主要组分，不同钾效率型甘薯间变化存在差异。甘薯淀粉粒径存在≤2.50 μm、2.50—5.00 μm和5.00—30.00 μm 等明显的3峰分布，低钾胁迫下淀粉粒径及其分布均发生变化，淀粉平均粒径降低，其中在体积分布中，徐薯32 平均粒径减幅最小，宁紫薯 1 号降幅达显著水平（P ＜0.05），表面积与数目分布中差异不显著，而不同粒径的百 分比、平均粒径与峰值（数目分布中无峰值）均有不同的变化，且这些变化在不同品种间也存在差异。淀粉糊化 过程中的起始温度（T ）、峰值温度（T ）和热焓值（ΔH）普遍低于正常钾供应处理的相应指标，尤其宁紫薯1号 0 p 在3个热特征值上的差异均达显著水平，其差异幅度大于徐薯32，3 个甘薯品种最高粘度值、崩解值均明显下降， 徐薯 18 与宁紫薯 1 号的最低粘度值、最终粘度值受低钾影响显著上升，而徐薯 32 的表现则相反。块根淀粉吸湿 性均不同程度降低，徐薯 18 与宁紫薯 1 号降低达显著水平（P ＜0.05），徐薯 32 淀粉吸湿性变化较小，但其吸湿 性值最高。淀粉膨胀力不同程度上升，宁紫薯1号增幅达显著水平（P ＜0.05），徐薯 32淀粉颗粒膨胀力较高，受 低钾胁迫影响效应小。相关分析表明，甘薯淀粉主要理化指标间密切相关，低钾胁迫改变甘薯块根淀粉组分及颗 粒粒径大小，是导致不同程度影响甘薯块根淀粉的糊化特性、热特性等理化特性的主要因素。【结论】钾是影响甘 薯块根淀粉理化特性的重要元素,低钾胁迫对甘薯块根淀粉组分及其品质理化特性产生较明显影响，不同钾效率型 甘薯块根淀粉特性对低钾胁迫响应不同。 关键词：甘薯；低钾胁迫；块根；淀粉；理化特性 Starch Physico-Chemical Properties and Their Difference in Three Sweetpotato (Ipomoea batatas(L.) Lam) Genotypes Under Low Potassium Stress 1, 2 1 1 1 1 TANG ZhongHou , ZHANG AiJun , CHEN Xiao