基于淀粉特性和转录组分析玉米籽粒膨爆差异形成机制初探

王淑娜; 于典司; 瞿静涛; 顾炜; 任姣姣; 吴鹏昊; 郑洪建

doi:10.20088/j.cnki.jxau.2026.03.014

新疆农业大学学报 ›› 2026, Vol. 49 ›› Issue (3) : 294 -301. DOI: 10.20088/j.cnki.jxau.2026.03.014

基于淀粉特性和转录组分析玉米籽粒膨爆差异形成机制初探

王淑娜, 于典司, 瞿静涛, 顾炜, 任姣姣, 吴鹏昊, 郑洪建

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摘要

为明确不同类型玉米籽粒膨爆性能的差异，本研究根据籽粒膨爆倍数将12份研究材料分为高、中、低3组，测定籽粒淀粉含量，分析淀粉晶体结构、支链淀粉链长分布和胚乳超微结构，并结合授粉后25天籽粒转录组测序和加权基因共表达网络分析筛选关键模块和差异基因。结果表明，与中、低组材料相比，高膨爆组总淀粉含量显著更高（P<0.05），直链淀粉和抗性淀粉含量各组间无显著差异（P>0.05）；各材料淀粉均为A型晶体结构，衍射峰强度和相对结晶度存在材料差异；支链淀粉各组一级支链占比最高。高膨爆组胚乳淀粉粒表面较光滑、蛋白质基质包埋较少。共鉴定56个共表达模块，其中4个模块分别与总淀粉含量、膨爆倍数等指标显著相关；淀粉和蔗糖代谢通路中34个差异表达基因涉及蔗糖磷酸合成酶、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶等关键酶，其表达上调可促进淀粉合成与积累。综上，籽粒膨爆差异由总淀粉积累、蛋白基质结构、淀粉精细结构、关键代谢基因共同调控，为相关机制解析及种质选育提供理论参考与候选基因。