Main conclusion Linear glucans with degree of polymerization of up to 23 were detected in rice endosperm at the very early developmental stage of endosperm and considered to play an important role in the de novo synthesis of branched glucans. Abstract Little is known concerning the contribution of malto-oligosaccharides (MOS) and longer linear glucans to the starch biosynthesis in cereal endosperm. In the present study, the changes in the amount of major metabolic intermediates including MOS and linear glucans with a degree of polymerization (DP) of ≤ 9 and ≥ 10, respectively, in rice endosperm were measured during the development. Significant amounts of linear glucans of at least DP23 were present in the endosperm at 3 and 5 days after pollination (DAP), whereas most MOS of DP up to 8 were detected in the endosperm throughout the development up to 20 DAP. It was also found that a significant amount of simple sugars such as sucrose, glucose, and fructose, and organic acids such as malic acid, citric acid, and succinic acid were present in the developing endosperm. Although the levels of metabolites are not directly related to the extent of the metabolic flux, the present results suggest that MOS and linear glucans as well as these sugars and organic acids are involved in starch biosynthesis of rice endosperm. It is thought that linear glucans might play a role in starch biosynthesis in rice endosperm, presumably as the precursor for the subsequent synthesis of branched glucans involved in the initiation process that is possibly active in the endosperm at the very early developmental stage.

中文翻译：

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水稻胚乳发育过程中麦芽寡糖及相关代谢物分析

主要结论 聚合度高达 23 的线性葡聚糖在胚乳发育的早期就在水稻胚乳中检测到，被认为在支链葡聚糖的从头合成中起重要作用。摘要 关于麦芽寡糖 (MOS) 和较长的线性葡聚糖对谷物胚乳中淀粉生物合成的贡献知之甚少。在本研究中，在发育过程中测量了水稻胚乳中主要代谢中间体（包括 MOS 和聚合度（DP）分别≤9 和≥10 的线性葡聚糖）的量的变化。在授粉后第 3 天和第 5 天（DAP），胚乳中存在大量至少 DP23 的线性葡聚糖，而在 20 DAP 的整个发育过程中，在胚乳中检测到大多数 DP 的 MOS 高达 8。还发现发育中的胚乳中存在大量的单糖，例如蔗糖、葡萄糖和果糖，以及有机酸，例如苹果酸、柠檬酸和琥珀酸。虽然代谢物的水平与代谢通量的程度没有直接关系，但目前的结果表明，MOS 和线性葡聚糖以及这些糖和有机酸参与了水稻胚乳的淀粉生物合成。人们认为，线性葡聚糖可能在水稻胚乳中的淀粉生物合成中发挥作用，可能是随后合成支链葡聚糖的前体，参与启动过程，可能在非常早期的发育阶段在胚乳中具有活性。还发现发育中的胚乳中存在大量的单糖，例如蔗糖、葡萄糖和果糖，以及有机酸，例如苹果酸、柠檬酸和琥珀酸。虽然代谢物的水平与代谢通量的程度没有直接关系，但目前的结果表明，MOS 和线性葡聚糖以及这些糖和有机酸参与了水稻胚乳的淀粉生物合成。人们认为，线性葡聚糖可能在水稻胚乳中的淀粉生物合成中发挥作用，可能是随后合成支链葡聚糖的前体，参与启动过程，可能在非常早期的发育阶段在胚乳中具有活性。还发现发育中的胚乳中存在大量的单糖，例如蔗糖、葡萄糖和果糖，以及有机酸，例如苹果酸、柠檬酸和琥珀酸。虽然代谢物的水平与代谢通量的程度没有直接关系，但目前的结果表明，MOS 和线性葡聚糖以及这些糖和有机酸参与了水稻胚乳的淀粉生物合成。人们认为，线性葡聚糖可能在水稻胚乳中的淀粉生物合成中发挥作用，可能是随后合成支链葡聚糖的前体，参与启动过程，可能在非常早期的发育阶段在胚乳中具有活性。发育中的胚乳中含有苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等有机酸。虽然代谢物的水平与代谢通量的程度没有直接关系，但目前的结果表明，MOS 和线性葡聚糖以及这些糖和有机酸参与了水稻胚乳的淀粉生物合成。人们认为，线性葡聚糖可能在水稻胚乳中的淀粉生物合成中发挥作用，可能是随后合成支链葡聚糖的前体，参与启动过程，可能在非常早期的发育阶段在胚乳中具有活性。发育中的胚乳中含有苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等有机酸。虽然代谢物的水平与代谢通量的程度没有直接关系，但目前的结果表明，MOS 和线性葡聚糖以及这些糖和有机酸参与了水稻胚乳的淀粉生物合成。人们认为，线性葡聚糖可能在水稻胚乳中的淀粉生物合成中发挥作用，可能是随后合成支链葡聚糖的前体，参与启动过程，可能在非常早期的发育阶段在胚乳中具有活性。目前的结果表明，MOS和线性葡聚糖以及这些糖和有机酸参与了水稻胚乳的淀粉生物合成。人们认为，线性葡聚糖可能在水稻胚乳中的淀粉生物合成中发挥作用，可能是随后合成支链葡聚糖的前体，参与启动过程，可能在非常早期的发育阶段在胚乳中具有活性。目前的结果表明，MOS和线性葡聚糖以及这些糖和有机酸参与了水稻胚乳的淀粉生物合成。人们认为，线性葡聚糖可能在水稻胚乳中的淀粉生物合成中发挥作用，可能是随后合成支链葡聚糖的前体，参与启动过程，可能在非常早期的发育阶段在胚乳中具有活性。