Efectos del encharcamiento en la etapa de floración sobre el rendimiento de grano y la calidad del almidón del maíz ceroso
Autores: Yang, Huan; Cai, Xuemei; Lu, Dalei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Efectos del encharcamiento en la etapa de floración sobre el rendimiento de grano y la calidad del almidón del maíz ceroso
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Encharcamiento
Etapa de floración del maíz
Rendimiento de grano
Contenido de almidón
Propiedades estructurales del almidón
Viscosidades de gelatinización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
El encharcamiento es un estrés abiótico común en la producción global de maíz. La etapa de floración del maíz (desde la aparición de las espigas hasta la formación de los granos) es más frágil ante los estreses ambientales, y esta etapa a menudo se superpone con la temporada de lluvias en el medio y bajo Yangtsé en China, afectando severamente el rendimiento y la calidad del maíz sembrado en primavera. En el presente estudio, el contenido de humedad del suelo bajo condiciones de control y encharcamiento en la etapa de floración se controló mediante un suministro de agua a presión negativa y un dispositivo de control en un ensayo en macetas en 2014-2015. Se compararon el rendimiento de grano, el contenido de almidón y las propiedades estructurales y funcionales del almidón bajo dos niveles de humedad del suelo utilizando Suyunuo5 (SYN5) y Yunuo7 (YN7) como materiales, que son los híbridos de control de los ensayos regionales de híbridos de maíz ceroso en el sur de China. Los resultados observaron que el rendimiento de grano se redujo en un 29.1% para SYN5 con encharcamiento debido a la disminución del peso y número de granos, lo que fue significativamente mayor que el de YN7 (14.7%), lo que indica que YN7 fue más tolerante al encharcamiento. El contenido de almidón en grano en YN7 disminuyó en un 9.4% cuando las plantas sufrieron encharcamiento en la etapa de floración, mientras que el contenido en SYN5 solo disminuyó en 2014 y no se vio afectado en 2015. El tamaño de los gránulos de almidón y la proporción de amilopectina de pequeñas moléculas con encharcamiento en la etapa de floración aumentaron en SYN5 y disminuyeron en YN7 en ambos años. El tipo de estructura cristalina del almidón no cambió por el encharcamiento, mientras que la cristalinidad relativa se redujo en SYN5 y aumentó en YN7. Las viscosidades de gelatinización disminuyeron, y la temperatura de gelatinización no se vio afectada por el encharcamiento en general. La entalpía de gelatinización no se vio afectada por el encharcamiento en ambos híbridos en ambos años, mientras que la entalpía de retrogradación y el porcentaje en ambos híbridos se redujeron por el encharcamiento en 2014 y no se vieron afectados en 2015. Entre los dos híbridos, YN7 tiene altas viscosidades de gelatinización y un bajo porcentaje de retrogradación en comparación con SYN5, lo que indica sus ventajas en la producción de almidón para alimentos más viscosos y menos retrogradados. En conclusión, el encharcamiento en la etapa de floración redujo el rendimiento de grano, restringió la acumulación de almidón y deterioró la viscosidad de gelatinización del maíz ceroso. Los resultados proporcionan información para la utilización del grano de maíz ceroso en la producción de alimentos.
Descripción
El encharcamiento es un estrés abiótico común en la producción global de maíz. La etapa de floración del maíz (desde la aparición de las espigas hasta la formación de los granos) es más frágil ante los estreses ambientales, y esta etapa a menudo se superpone con la temporada de lluvias en el medio y bajo Yangtsé en China, afectando severamente el rendimiento y la calidad del maíz sembrado en primavera. En el presente estudio, el contenido de humedad del suelo bajo condiciones de control y encharcamiento en la etapa de floración se controló mediante un suministro de agua a presión negativa y un dispositivo de control en un ensayo en macetas en 2014-2015. Se compararon el rendimiento de grano, el contenido de almidón y las propiedades estructurales y funcionales del almidón bajo dos niveles de humedad del suelo utilizando Suyunuo5 (SYN5) y Yunuo7 (YN7) como materiales, que son los híbridos de control de los ensayos regionales de híbridos de maíz ceroso en el sur de China. Los resultados observaron que el rendimiento de grano se redujo en un 29.1% para SYN5 con encharcamiento debido a la disminución del peso y número de granos, lo que fue significativamente mayor que el de YN7 (14.7%), lo que indica que YN7 fue más tolerante al encharcamiento. El contenido de almidón en grano en YN7 disminuyó en un 9.4% cuando las plantas sufrieron encharcamiento en la etapa de floración, mientras que el contenido en SYN5 solo disminuyó en 2014 y no se vio afectado en 2015. El tamaño de los gránulos de almidón y la proporción de amilopectina de pequeñas moléculas con encharcamiento en la etapa de floración aumentaron en SYN5 y disminuyeron en YN7 en ambos años. El tipo de estructura cristalina del almidón no cambió por el encharcamiento, mientras que la cristalinidad relativa se redujo en SYN5 y aumentó en YN7. Las viscosidades de gelatinización disminuyeron, y la temperatura de gelatinización no se vio afectada por el encharcamiento en general. La entalpía de gelatinización no se vio afectada por el encharcamiento en ambos híbridos en ambos años, mientras que la entalpía de retrogradación y el porcentaje en ambos híbridos se redujeron por el encharcamiento en 2014 y no se vieron afectados en 2015. Entre los dos híbridos, YN7 tiene altas viscosidades de gelatinización y un bajo porcentaje de retrogradación en comparación con SYN5, lo que indica sus ventajas en la producción de almidón para alimentos más viscosos y menos retrogradados. En conclusión, el encharcamiento en la etapa de floración redujo el rendimiento de grano, restringió la acumulación de almidón y deterioró la viscosidad de gelatinización del maíz ceroso. Los resultados proporcionan información para la utilización del grano de maíz ceroso en la producción de alimentos.