淀粉合成途径关键酶

浅析淀粉分支酶对不同种类淀粉作用后的性能改善摘要：淀粉分支酶属于糖苷水解酶家族中的一员，其作用方式为切开α-1,4-葡聚糖直链供体(直链淀粉或支链淀粉的直链区)的α-1,4-糖苷键，同时催化所切下的短链与受体链(原链或其他链)间α-1,6-糖苷键的形成，进而使淀粉链产生新的分支。

具体在实际应用过程中，通过添加淀粉分支酶，利用生物法修饰淀粉，催化淀粉支链（α-1,6 糖苷键）的生成，提高淀粉糊液稳定性、抗老化回升，增加淀粉糊液透明度，降低淀粉糊液凝沉现象，明显提高淀粉附加值。

关键词：分支酶、糊液稳定性、透明度、沉降积Abstract: starch branching enzymes belong to the family of glycoside hydrolases, and their mode of action is cleavage α- 1,4-glucan amylose donor (amylose or amylopectin amylose region) α- 1,4-glycosidic bond, catalyzing the interaction between the cut short chain and the receptor chain (original chain or other chains) α- The formation of 1,6-glycosidic bond makes the starch chain produce new branches. In the practical application, starch branching enzyme was added to modify starch by biological method to catalyze starch branching（α- The formation of 1,6 glycosidic bonds) can improve the stability of starch paste, anti-aging recovery, increase the transparency of starch paste, reduce the coagulation phenomenon of starch paste, and significantly improve the added value of starch.Keywords: branching enzyme, paste stability, transparency, sedimentation rate1 原材料玉米原淀粉：金玉米自产；木薯原淀粉：自备；糯玉米原淀粉:自备；淀粉酶：某大学提供，棕色液体2仪器及设备电热恒温水浴锅:华普达HH-2；可见分光光度计：上海舍岩SR-721；布拉本德粘度计：德国viscograph-E；数显黏度计:上海NDJ-5S；离心机：凯达KH23A3试验过程3.1分支酶对玉米原淀粉粘度的影响3.1.1空白玉米原淀粉乳取样后，使用布拉本德粘度仪检测粘度。

中国瓜菜2023，36（3）：69-76山药（Dioscorea opposita Thunb.）是薯蓣科（Dioscoreaceae）薯蓣属（Dioscorea L．）一年生或多年生缠绕性草质藤本，为单子叶植物[1]。

山药块茎中含有丰富的淀粉（70%）、蛋白质（9%）、还富含矿物质、尿囊素、皂苷等活性物质，并且与其他作物如马铃薯、木薯和甘薯相比，山药有着更好的感官特性，因此，近年来对山药的需求量逐年增多[2]。

淀粉是山药块茎中最丰富的碳水化合物，含量约占块茎干质量的80%左右。

淀粉积累不仅影响块茎膨大，对山药直接经济效益的产生和品质形成山药块茎膨大期淀粉积累及淀粉合成相关基因表达分析索宁宁，张艳芳，高圆丽，赵令敏，葛明然，刘杰才，霍秀文（内蒙古农业大学园艺与植物保护学院呼和浩特010019）摘要：为探讨山药块茎膨大期淀粉的积累机制，以大和长芋山药为试验材料，测定了块茎膨大期各类淀粉含量、淀粉合成关键酶活性以及淀粉合成相关基因的表达水平。

结果表明，山药块茎膨大期总淀粉、直链淀粉及支链淀粉的积累呈先增加后降低的趋势，种植后150d支链淀粉占总淀粉含量的88.35%，总淀粉含量的增加主要是支链淀粉的积累；ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）、淀粉分支酶（SBE）与支链淀粉的积累呈极显著正相关，是直接参与支链淀粉积累的重要功能酶。

AGPase、SSⅡ、SSⅢ、SBEⅡ基因的表达量与支链淀粉含量呈极显著正相关，是支链淀粉积累的关键因素。

SBE对淀粉积累表现为直接正效应，AGPase和束缚态淀粉合成酶（GBSS）在直链淀粉积累中体现为直接正效应。

这些研究对揭示山药块茎淀粉合成的分子机制具有重要意义。

关键词：山药块茎；淀粉积累；淀粉合成关键酶；基因表达中图分类号：S632.1文献标志码：A文章编号：1673-2871（2023）03-069-08Analysis of starch accumulation and starch synthesis-related gene expres-sion during tuber expansion stage of yamSUO Ningning,ZHANG Yanfang,GAO Yuanli,ZHAO Lingmin,GE Mingran,LIU Jiecai,HUO Xiuwen（College of Horticulture and Plant Protection,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot010019,Inner Mongolia,China）Abstract:In order to explore the accumulation mechanism of starch during the expansion stage in yam tubers,we investi-gated the changes in starch content of various types,activity of key enzymes in starch synthesis and gene expression pat-terns of starch synthesis key enzymes in Dahechangyu yam tubers.The results showed that the accumulation of total starch,amylose and amylopectin showed a trend of increasing first and then decreasing during tuber expansion stage of yam,and amylopectin accounts for88.35%of the total starch content150days after planting.The increase of total starch content mainly results from amylopectin accumulation.Glucose-1-phosphate adenylyltransferase（AGPase）and starch-branching enzyme（SBE）have significant positive correlation with the accumulation of amylopectin,and are impor-tant functional enzymes directly involved in the accumulation of amylopectin.The gene expression level of AGPase,SSII, SSIII,SBEII was positively correlated with amylopectin content,which was the key factor of amylopectin accumulation inyam tubers.SBE showed a directly positive effect on starch accumulation,AGPase and granule bound starch synthase have directly positive effect on amylose accumulation.These studies are of great significance to reveal the molecular mechanism of starch synthesis in yam tubers.Key words:Yam tuber;Starch accumulation;Starch synthesis key enzyme;Gene expression收稿日期：2022-11-01；修回日期：2023-01-31基金项目：国家自然科学基金（31860558）；内蒙古自治区科技计划项目（2020GG0044）作者简介：索宁宁，男，在读硕士研究生，主要从事蔬菜种质资源与生物技术研究。

钾促进淀粉形成的原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述淀粉是植物体内最主要的能量储存形式，也是人类主要的食物来源之一。

淀粉的形成与植物生长及发育密切相关，而钾元素在淀粉形成过程中起到了重要的调控作用。

钾促进淀粉的形成是通过多个途径和机制实现的。

首先，钾对淀粉合成途径中的酶活性起到了直接的调控作用。

淀粉的合成主要依赖于两个关键酶——淀粉合成酶和分支酶。

实验证明，钾可以促进这两个酶的活性，从而增加淀粉的合成速率。

特别是在淀粉合成的早期阶段，钾离子的供应对于淀粉合成酶的活性具有更为明显的促进作用。

其次，钾离子还能够影响淀粉颗粒的形态。

淀粉颗粒是由淀粉合成过程中的聚合物组成的，而钾离子可以调节淀粉颗粒的大小和形状。

实验证明，钾离子的充足供应可以增加淀粉颗粒的数量，并且使其更加均匀地分布在植物细胞中。

此外，钾离子还能够调节淀粉颗粒的形状，使其更加规则和均匀，提高淀粉的组织结构稳定性。

综上所述，钾元素在淀粉形成过程中具有重要的调控作用。

它通过促进淀粉合成酶的活性和调节淀粉颗粒的形态，来增加淀粉的产量和改善淀粉的品质。

钾元素的合理供应对于植物的生长发育和农作物的产量有着重要的影响。

因此，进一步研究钾元素在淀粉形成中的作用机制，对于提高农作物的产量和品质具有重要的意义。

同时，钾元素在农业生产中的应用也是一个具有重要前景的研究方向。

通过科学合理地调控土壤中的钾元素含量，可以提高作物对钾元素的吸收利用效率，从而增加作物的产量。

此外，钾元素还可以改善作物的抗逆能力，增强作物对逆境环境的适应能力。

因此，深入研究钾元素的作用机制，探索其在农业生产中的应用价值，对于推动农业可持续发展具有重要的意义。

1.2文章结构文章结构部分可以简要介绍整篇文章的组织架构和内容安排。

可以使用以下内容作为参考：在本文中，我们将通过以下几个方面来探讨钾对于淀粉形成的促进原理。

首先，我们将在引言部分概述本文的研究背景和意义。

接着，我们将给出本文的章节结构和各章节内容的概要。

淀粉化学名-概述说明以及解释1.引言1.1 概述淀粉是一种常见的碳水化合物，广泛存在于植物中。

它是植物细胞的主要能量储存形式，也是人类饮食中的重要营养物质之一。

淀粉能提供丰富的能量，并且具有一系列独特的化学性质，使其在食品加工、生物医学和其他领域得到广泛应用。

淀粉分子的结构由两种多糖分子组成：支链淀粉和直链淀粉。

支链淀粉分子通常具有分支点，这使得淀粉能够更好地在生物体内存储和释放能量。

直链淀粉分子由许多葡萄糖分子直接连接而成，形成了直线型的结构。

这两种结构的相对比例和排列方式决定了淀粉的性质和用途。

淀粉的生物合成是通过植物中的酶催化反应完成的。

在光合作用过程中，植物通过将二氧化碳和水转化为葡萄糖分子，并将其聚合成淀粉分子。

这种过程既能够满足植物自身的能量需求，又能够为其他生物提供养分。

淀粉在生物体内被降解为葡萄糖分子，进而被利用。

这种降解和利用过程主要由淀粉酶和葡萄糖酶等酶催化完成。

葡萄糖分子通过细胞呼吸代谢转化为能量，为生物体提供动力。

对淀粉的理解和应用有着重要的意义。

淀粉在食品加工中被广泛用作增稠剂、胶粘剂和稳定剂。

它具有很好的稳定性和营养性，有助于提高食品的质量和口感。

此外，淀粉还被广泛应用于医药领域，用于制备药物缓释系统和生物可降解材料。

随着人们对食品营养和生物医学的需求不断增加，淀粉化学在未来将有更广阔的发展前景。

研究者们正在探索淀粉的更多用途和功能，并寻找新的合成方法和应用领域。

同时，我们也需要更好地理解淀粉的结构和性质，以更好地利用淀粉的潜力。

总之，淀粉是一种重要的碳水化合物，具有独特的化学性质和广泛的应用价值。

对淀粉的认识和研究有助于提高食品质量、发展生物医学和探索更多新的应用领域。

淀粉化学的未来发展将为我们带来更多的机遇和挑战。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以这样编写：文章结构部分旨在介绍本篇长文的组织框架，以帮助读者更好地理解整篇文章的内容和逻辑结构。

首先，本文大致分为引言、正文和结论三个部分。

籽粒淀粉合成酶与淀粉合成关系的研究进展王自布;黄燕芬;吴坤;任翠娟;姜金仲【摘要】Starch biosynthesis is a complex biochemical process that involves in a series of enzymes reaction. This paper reviews the function of starch synthase ( SSS ) , starch branching enzymes ( SBE ) , starch debranching enzymes ( DBE ) and their isoenzymes in the process of starch synthesis, and discusses the relationship between starch synthase and starch synthesis pathway in the grain, then prospects the research focus on the studies of complex biochemical reactions in starch synthesis pathway.%淀粉的生物合成是一个复杂的生化过程，涉及一系列酶参与其中。

本文综述了淀粉合成过程中淀粉合成酶（ SSS）、淀粉分支酶（ SBE）、淀粉去分支酶（ DBE）及其同工酶在淀粉合成过程的功能，及与淀粉合成关系的研究进展，并针对淀粉合成途径研究中复杂的生化反应和研究热点进行了展望。

【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】6页(P336-341)【关键词】小麦籽粒;淀粉;淀粉合成酶【作者】王自布;黄燕芬;吴坤;任翠娟;姜金仲【作者单位】贵州师范学院，贵州省生物资源开发利用特色重点实验室，贵阳550018;贵州师范学院，贵州省生物资源开发利用特色重点实验室，贵阳550018;贵州师范学院，贵州省生物资源开发利用特色重点实验室，贵阳550018;贵州师范学院，贵州省生物资源开发利用特色重点实验室，贵阳550018;贵州师范学院，贵州省生物资源开发利用特色重点实验室，贵阳550018【正文语种】中文植物的籽粒是储藏器官，由于没有叶绿体存在，不能进行光合作用，因此其能量需要通过叶片进行光合作用来提供，叶片通过卡尔文循环固定CO2，在造粉体中合成淀粉，并通过一系列运输途径到达储藏器官，以淀粉形式储存能量。

一、蔗糖合成酶、淀粉去支酶和淀粉分支酶（1）蔗糖合成酶主要负责降解卸载到籽粒中的蔗糖，从而为淀粉合成提供原料。

相关研究表明蔗糖合成酶既可催化蔗糖分解又可催化蔗糖合成，是一种可逆酶，一般认为其主要起分解蔗糖的作用。

（2）淀粉去支酶能特异性地水解淀粉中的α(1，6)-糖苷键，属于淀粉水解酶家族。

（3）淀粉分支酶酶是淀粉体内合成支链淀粉的关键酶，它能切开α-1,4-葡聚糖直链供体(直链淀粉或支链淀粉的直链区)的α-1,4-糖苷键并同时催化所切下的短链与受体链(原链或其他链)间α-1,6-糖苷键的形成，从而产生分支。

可见，蔗糖合成酶是蔗糖进入各种代谢途径所必需的关键酶之一，淀粉去支酶和淀粉分支酶是决定淀粉链长的分布的两种酶类。

二、基因视角下的圆粒豌豆和皱粒豌豆皱粒豌豆DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，淀粉分支酶不能合成，蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高，淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩。

而圆粒豌豆编码淀粉分支酶的基因正常，淀粉分支酶正常合成，蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高，淀粉含量高，有效保持水分，豌豆显得圆鼓鼓。

三、豌豆中的直链淀粉的形成首先焦磷酸化酶催化1-磷酸葡萄糖和ATP反应生成ADP-葡萄糖，焦磷酸化酶表达受抑制或过量表达会引起淀粉含量的下降或增加。

然后淀粉粒结合型淀粉合成酶催化从ADP-葡萄糖合成直链淀粉的反应，它利用支链淀粉的外部长支链作为合成直链淀粉的引物，当链延伸到足够长时从支链淀粉上断开，形成直链淀粉分子。

淀粉粒结合型淀粉合成酶是决定籽粒中直链淀粉含量的关键酶。

结论：支链淀粉是豌豆淀粉的主要成分，而淀粉分支酶是其合成的关键酶。

淀粉需通过焦磷酸化酶、淀粉合成酶、淀粉分支酶催化的连续反应生成，也就是说淀粉的合成过程是在多种酶的协调作用下进行的。

故淀粉分酶支酶合成异常，会导致淀粉的合成受阻，而作为原料的蔗糖的含量则升高。

禾本科淀粉合成酶基因GBSS的分子进化□吴莉莉黎应丽韦若勋【内容摘要】GBSS基因编码植物的淀粉合成酶，是植物淀粉合成途径中的关键酶。

研究禾本科植物GBSS基因的分子进化有助于提高对禾本科植物淀粉合成的认识。

因此，对禾本科47条GBSS基因的分子进化进行了分析。

系统发育分析显示，禾本科GBSS基因分为GBSS1和GBSS2两支，说明该基因在禾本科早期经历过基因重复事件。

分子进化分析显示，GBSS基因的选择压dN/dS显著小于1，表明该基因受到强烈负选择作用；且GBSS1和GBSS22所受选择压不同，分别为0.078、0.154，说明GBSS1受到更强的负选择，这应该与该重复基因的功能分化相关。

【关键词】禾本科；GBSS基因；系统发育；分子进化【基金项目】本文为贵州省科技厅自然科学基金（编号：黔科合J字LKZS［2014］18号）和贵州省教育厅基金资助项目（编号：黔教合人才团队字［2013］20号）研究成果。

【作者简介】吴莉莉（1977 ），女，遵义师范学院生物与农业科技学院副教授；研究方向：植物学黎应丽，遵义师范学院生物与农业科技学院【通讯作者】韦若勋（1975 ），男，遵义师范学院生物与农业科技学院副教授，博士；研究方向：植物学GBSS基因编码淀粉合成酶，是植物淀粉合成途径中的关键基因，自然也对禾本科植物淀粉的产量和质量有非常重要的影响（Comparot－Moss and Denyer，2009；Pandey et al，2012）。

为更好地了解禾本科植物淀粉合成途径，需分析GB-SS基因在禾本科中的系统发育重建和分子进化，从而更好地认识禾本科植物GBSS基因的分子进化特征。

一、材料和方法根据淀粉合成途径中基因的名称，从NCBI中检索到水稻的核苷酸序列的信息。

然后使用BlastN从GenBank数据库和植物基因组数据库中将禾本科植物相关基因的序列搜索并下载。

下载序列使用Muscle（Edgar，2004）比对，然后用Bioedit7.0手工比对、翻译和编辑。

淀粉磷酸化酶水稻籽粒淀粉合成1. 引言1.1 淀粉磷酸化酶的作用淀粉磷酸化酶是一种重要的酶类蛋白，在植物细胞中发挥着关键的作用。

其主要功能是催化淀粉分子中的羟基与磷酸基团结合，形成磷酸淀粉，并通过这一过程调控淀粉颗粒的形态和结构，影响淀粉的生物学功能。

淀粉磷酸化酶的作用不仅限于淀粉的合成过程，还参与调控植物的生长发育、环境适应等多种生理过程。

在水稻籽粒中，淀粉磷酸化酶的作用尤为重要，因为水稻籽粒是水稻植株的主要能量存储器官，水稻的产量和品质与水稻籽粒中淀粉的含量和品质密切相关。

淀粉磷酸化酶在水稻籽粒淀粉合成过程中发挥着不可替代的作用，对于水稻的生长发育和产量品质具有重要影响。

淀粉磷酸化酶的研究不仅有助于揭示淀粉合成的调控机制，更有助于通过遗传改良和基因工程技术提高水稻产量和品质，为粮食生产做出贡献。

1.2 水稻籽粒淀粉合成的重要性水稻籽粒淀粉合成是水稻生长发育过程中至关重要的一环，它直接关系到水稻的产量和品质。

水稻籽粒中淀粉的合成过程决定了水稻的产量，因为淀粉是水稻籽粒的主要能量来源，同时也是水稻种子发芽和萌发过程中所需的主要营养物质。

水稻籽粒中淀粉的含量和品质直接影响了水稻的经济价值和对人类的营养贡献。

水稻籽粒淀粉的合成过程受到多种因素的调控，其中淀粉磷酸化酶作为关键调控因子之一，对水稻籽粒淀粉合成起着重要作用。

淀粉磷酸化酶通过磷酸化作用参与调控淀粉的合成和降解过程，直接影响水稻籽粒中淀粉含量和结构。

研究淀粉磷酸化酶在水稻籽粒淀粉合成中的作用机制和调控方式对于提高水稻产量和品质具有重要意义。

水稻籽粒淀粉合成的重要性在于其直接关系到水稻的产量和品质，对于提高水稻的经济价值和对人类的营养贡献具有重要意义。

深入研究淀粉磷酸化酶在水稻中的作用机制和应用前景，将为水稻育种和生产提供重要的理论和实践基础。

2. 正文2.1 淀粉磷酸化酶研究的历史淀粉磷酸化酶（Starch Phosphorylase）是一种重要的酶，它在淀粉合成过程中扮演着关键的角色。