不同品质类型小麦灌浆期旗叶Rubisco降解变化研究

为了解小麦籽粒蛋白品质的形成机制,以弱筋和强筋小麦为材料,研究了小麦灌浆期间旗叶叶绿素含量以及Rubisco （1,5二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶）降解的变化。结果表明,小麦灌浆期间不同品质类型品种旗叶叶绿素含量和Rubisco含量差异明显,弱筋小麦品种宁麦9号和扬麦15花后15~25 d旗叶叶绿素含量分别降低16.8%和19.6%,而强筋小麦品种郑麦9023和镇麦168花后15~25 d叶绿素含量下降幅度分别为52.8%和34.6%;旗叶灌浆期内肽酶活性呈先升高后降低的趋势,并且2个强筋品种花后5~25 d内肽酶活性始终高于2个弱筋品种;小麦旗叶Rubisco含量在开花后呈逐渐降低的趋势,但两个弱筋小麦品种旗叶中Rubisco含量始终高于两个强筋小麦品种。此外,扬麦15花后15～20 d才可以看出Rubisco亚基出现降解现象,郑麦9023在花后15 d就已经明显出现了Rubisco大亚基降解,说明强筋小麦郑麦9023旗叶较弱筋小麦扬麦15衰老早。     

灌水量对强筋小麦上三叶氮素代谢和籽粒加工品质的影响

为探究强筋小麦上三叶氮素积累与转运特征及氮代谢酶活性、籽粒产量和加工品质对灌水量的响应，本研究选用中麦998和津农7号2个强筋小麦品种，分析了灌水量［春季不灌水（W₀）；春灌拔节水和开花水，每次250 m³·hm^-2（W₂₅）；春灌拔节水和开花水，每次500 m³·hm^-2（W₅₀）］对强筋小麦氮代谢酶活性、上三叶氮素积累与转运、籽粒蛋白质含量、籽粒产量及水分利用效率、面粉加工品质的影响。结果表明，在相同生育时期，NR和GS活性、花前氮素转运量及花前氮素对籽粒氮素的贡献率均表现为旗叶>倒二叶>倒三叶；增加灌水量提高了籽粒、旗叶和倒二叶的NR和GS活性，但对倒三叶的NR活性影响不显著；W₂₅处理的旗叶开花期的氮素积累量和花前氮素转运量均显著高于其他2个处理，但倒二叶和倒三叶上述两个指标均以W₅₀处理最高；随灌水量的增加，蛋白质产量先上升后下降，籽粒产量增加，而水分利用效率显著降低；W₂₅处理的面筋指数、吸水率、形成时间、稳定时间、拉伸阻力、延伸性和拉伸面积指标最优或位居第二。综上所述，拔节和开花期各灌水250 m³·hm^-2有利于强筋小麦旗叶花前氮素积累及其向籽粒再分配，有利于蛋白质含量、产量和水分利用效率的协同提高，可改善籽粒加工品质。     

垄作栽培对小麦生理特性和产量的影响

为明确垄作栽培对小麦生理特性和产量的影响,以豫麦50（弱筋）、郑麦975（中筋）和藁麦8901（强筋）3个小麦品种为材料,分析了2种栽培方式（平作、垄作）下小麦生理特性和产量的差异。结果表明,垄作小麦灌浆后期旗叶生理活性高于平作。藁麦8901和豫麦50及郑麦975在灌浆后期旗叶SPAD值均是垄作高于平作,同时垄作栽培也有助于增强旗叶游离氨基酸含量和NR(硝酸还原酶)的活性,提高旗叶氮素同化能力,促进生育后期旗叶氮素向籽粒的再运转。垄作栽培小麦产量较传统平作有显著提高,增产幅度达9.26%～14.52％。垄作栽培主要通过增加小麦穗粒数或单位面积穗数来提高小麦产量,而对千粒重无显著影响。     

冬春季夜间增温对冬小麦植株氮代谢和籽粒蛋白质形成的影响

为明确非对称性增温对小麦籽粒品质的影响及其机理,以不同品质类型的扬麦13（弱筋）和烟农19（中筋）为材料,采用大田模拟增温的方法研究了冬春季夜间增温对小麦籽粒蛋白质形成的影响及其与植株氮代谢的关系。结果表明,冬季增温（WT）、春季增温（ST）及冬春季持续增温（WST）均不同程度地提高了冬小麦籽粒蛋白质、麦谷蛋白大聚合体（GMP）、高分子量和低分子量麦谷蛋白亚基含量,且均以WST处理效应最大。同时,各增温处理对籽粒谷蛋白含量的提高幅度最大,并提高了谷醇比。各夜间增温处理均增加了开花期旗叶面积,提高了氮含量,增强了孕穗至花后21 d旗叶的硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）活性,说明夜间增温促进了叶片生长,增强了植株氮素同化能力。夜间增温处理显著提高了小麦植株氮素积累量及贮存氮素转运量,从而增加了氮素向籽粒的分配,促进了籽粒蛋白质合成。因此,冬春季夜间增温提高了小麦氮素吸收同化能力及氮素在籽粒中的分配比例,从而提高小麦籽粒蛋白质含量,且冬春季持续增温对籽粒蛋白质形成有更大的促进效应。     

宁麦9号植株碳氮代谢特点及其与籽粒品质的关系

为给弱筋小麦优质栽培提供凭据,在大田条件下,以弱筋小麦宁麦9号为材料,测定小麦各生育期植株氮、可溶性糖含量以及籽粒产量和品质,研究种植密度及氮肥运筹对植株碳氮代谢变化和籽粒品质的影响.结果表明,植株体内含氮量在越冬始期最高,随生育进程的推移而逐渐下降,可溶性糖含量在越冬始期、孕穗～开花期含量较高,拔节期含量较低,C/N比值与糖含量变化趋势相似.拔节、孕穗、开花期植株糖含量及糖氮比与籽粒淀粉含量呈显著正相关.适当降低施氮量、减少后期施氮比例及提高种植密度,能显著提高生育中后期植株可溶性糖含量及C/N比值,降低生育后期植株含氮量,减少氮素的吸收积累,降低花后14～35 d硝酸还原酶(NR)活性,从而降低籽粒蛋白质含量,改善弱筋小麦品质.在本试验条件下,种植密度为240万/ha,施氮量240 kg/ha,氮肥运筹比例为7:1:2(基肥:壮蘖肥:倒二叶肥)时,各生育时期碳氮含量和碳氮比值均较适宜,易于实现弱筋小麦高产优质.     

土壤类型与不同筋力小麦产量和品质的关联性

为了解不同筋型小麦对土壤类型的适宜性,通过大田试验,研究了不同筋型小麦品种在四个不同土壤生态类型（潮土,褐土,砂姜黑土,水稻土）上的产量和品质性状差异。结果表明,强筋、中筋和弱筋小麦籽粒产量、有效穗数、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量在潮土上最高,在水稻土上最低;砂姜黑土上强筋、中筋和弱筋小麦千粒重均最低;水稻土上强筋和弱筋小麦穗粒数最少,在褐土上最多。潮土、褐土上强筋小麦籽粒蛋白含量、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、麦谷蛋白含量高于弱筋小麦;水稻土、砂姜黑土上弱筋小麦籽粒蛋白含量及其组份含量高于强筋小麦。潮土、褐土上强、中筋小麦出粉率、湿面筋、吸水量高于水稻土、砂姜黑土;而水稻土、砂姜黑土上弱筋小麦出粉率和湿面筋含量高于潮土和褐土。在潮土、褐土上强筋和中筋小麦能取得较好的面团品质,在水稻土、砂姜黑土上弱筋小麦能取得较好的面团品质。因此,郑州地区的潮土三种筋型小麦均适宜种植,与水稻土相比,能够取得较高产量和较好品质。综合来看,潮土和褐土种植强筋小麦比弱筋小麦好;水稻土种植弱筋小麦比强筋小麦好。     

土壤水分对不同筋力型小麦花后旗叶氮素同化酶活性和籽粒蛋白质含量的影响

为给不同类型小麦栽培中土壤水分管理提供依据,在盆栽条件下,研究了土壤水分对不同筋力型小麦花后旗叶氮素同化酶活性和籽粒蛋白质含量的影响.结果表明,强筋小麦豫麦34花后旗叶中硝酸还原酶(NR)活性表现为:土壤含水量为田间持水量(FC)60%处理的活性最强,其次为40%FC处理, 80%FC处理最低,谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性大小关系均为:80%FC处理＞60%FC处理＞40%FC处理.中筋小麦豫麦49旗叶NR、GS总体上以60%FC处理最高.弱筋小麦豫麦50旗叶NR活性基本表现为60%FC处理＞40%FC处理＞80%FC处理,GS活性以80%FC处理为最高.土壤水分适度胁迫可提高籽粒蛋白质含量,豫麦34以 60%FC处理籽粒蛋白质含量最高,豫麦49、豫麦50则以40%FC处理籽粒蛋白质含量最高.不同土壤水分处理下小麦籽粒蛋白质含量与旗叶NR、GS均呈正相关,与GOGAT均呈不显著负相关.     

2006-2014年我国小麦品质在年度和品质区之间的变化

为了解我国小麦在年度间和品质区之间的品质变化,对2006-2014年我国10个品质区637个小麦品种6 339份样品的籽粒品质、面粉品质和面团流变学特性进行测定与分析.结果表明,(1)我国小麦籽粒蛋白质含量较高,平均达13.94％,湿面筋平均含量为30.4％;但蛋白质质量一般,沉淀指数平均值为32.1mL,稳定时间平均值为5.8 min,相对美国硬红冬小麦较低.(2)年度间小麦品质呈规律性偏态分布,平均值在年度间变化无规律;从品质类型看,强筋、弱筋小麦比例在减少,中筋小麦比例在增加.(3)品质区之间小麦质量差异较大,东北、北部和西北春麦区、华北北部强筋麦区、黄淮北部强筋与中筋麦区、黄淮南部中筋麦区蛋白质数量性状高于长江中下游中筋与弱筋麦区、四川盆地中筋与弱筋麦区和云贵高原麦区;蛋白质质量性状表现较为复杂,其中长江中下游中筋与弱筋麦区小麦稳定时间一般,但最大拉伸阻力较高,华北北部强筋麦区、黄淮北部强筋与中筋麦区和黄淮南部中筋麦区小麦稳定时间较高,但最大拉伸阻力一般;各品质区以中筋小麦为主.我国小麦总体质量表现为中等水平.小麦品种类型结构的变化是导致年度间小麦质量以及品质区小麦质量变化的重要原因,北方强筋麦区优质强筋小麦品种和南方弱筋麦区优质弱筋小麦品种减少,反映了强调产量、大力推广高产品种的生产实际情况.     

氮素运筹对弱筋小麦扬麦9号产量、品质和旗叶衰老特性的影响

为了解弱筋小麦植株衰老特性与籽粒产量及品质形成的关系,选用弱筋小麦扬麦9号,设置不同的氮肥处理,测定和分析了植株生育后期旗叶光合特性和衰老特性及品质指标.结果表明,低氮(180 kg/ha)和高氮(240 kg/ha)在氮肥比例[基肥∶壮蘖肥(5叶期施)∶拔节肥(倒3叶施)∶孕穗肥(倒1.5叶施)]为7∶1∶2∶0时的两处理生产的籽粒品质均符合国标(GB/T 17893-1999).施氮量180 kg/ha、氮肥比例5∶1∶2∶2处理植株生育后期净光合速率、Rubisco含量、SPAD值、POD和SOD酶活性在品质符合国标的处理中最高,旗叶蔗糖含量高,籽粒转化蔗糖能力强,产量最高;施氮量240 kg/ha、氮肥运筹5∶1∶2∶2处理,虽然有效延缓了植株衰老,产量最高,但籽粒品质不符合国标.说明弱筋小麦扬麦9号后期衰老速率快虽有利于降低籽粒蛋白质和湿面筋含量,但不利于产量提高;延缓衰老虽有利于产量提高,但易致品质下降.本试验条件下,弱筋小麦扬麦9号采用施氮量180 kg/ha、氮肥运筹5∶1∶2∶2的栽培方式,后期衰老速率适度,有利于品质改善,产量亦较高.     

增铵营养对专用型小麦可溶性糖转运及淀粉积累的影响

为给小麦氮肥管理提供理论依据,选用强筋小麦品种郑麦9023和弱筋小麦品种郑麦004为材料,在大田试验条件下研究了增铵营养对不同专用型小麦旗叶、籽粒可溶性糖含量与籽粒中淀粉及其组分含量的影响。结果表明,增铵营养条件下,两种小麦旗叶、籽粒中可溶性糖含量与籽粒淀粉及其组分含量在灌浆期间的变化趋势基本一致,但在灌浆中后期差别较大,与郑麦9023相比,郑麦004对增铵营养的响应更为显著。在NO3-∶NH4+为50∶50时小麦旗叶、籽粒可溶性糖含量变化及淀粉积累增加最显著。在此处理下,花后24d郑麦9023和郑麦004旗叶可溶性糖含量分别增加了7%和21%;增铵营养对两个小麦品种淀粉组分支/直比例影响不一,与对照相比,增铵营养导致郑麦9023下降了3.2%,使郑麦004增长了1.1%。增铵营养可能主要通过增加小麦旗叶中可溶性糖含量促进籽粒淀粉积累,与强筋小麦品种郑麦9023相比,弱筋小麦品种郑麦004的各项指标表现更为优异。     

灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及品质的影响

长江中下游是我国主要的弱筋小麦产区,该区小麦生育后期涝渍害频发,严重影响小麦的高产和稳产。为探明涝渍害对弱筋小麦产量及品质的影响,以优质弱筋小麦品种扬麦13、扬麦15、扬麦22为材料,采用人工模拟涝渍害的田间试验方法,研究了灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及其构成要素、蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉淀值、吹泡仪参数、溶剂保持力SRC和粉质仪参数等主要品质指标的影响。结果表明:(1)灌浆期涝渍害导致小麦产量显著下降,有效穗数和穗粒数降低是引起扬麦13减产的主要因子,扬麦15和扬麦22的有效穗数、穗粒数和千粒重均降低导致减产。(2)涝渍害处理的扬麦13和扬麦22的湿面筋含量较对照显著上升,蛋白质含量和SDS沉淀值在处理间无显著差异。涝渍害处理7 d对供试小麦吹泡仪参数影响较大,扬麦13和扬麦15的L值和W值在涝渍害处理7 d后均显著提升,扬麦13的水SRC较对照显著下降。涝渍害处理7 d对供试小麦的粉质仪参数无显著影响。(3)供试的3个弱筋小麦品种籽粒品质受基因型的影响大于涝渍害。     

花后高温对小麦农艺性状及面粉品质的影响

为研究花后不同时期高温对小麦农艺性状和面粉品质的影响,对2个不同基因型的小麦品种于花后不同时期进行高温处理,分析了其主要农艺性状及面粉品质对高温胁迫的响应。结果表明,花后高温可显著降低2个小麦品种的千粒重,花后中期高温对千粒重的影响更大;容重、穗长、主穗粒数和小穗数在各处理间的差异均不显著。新春11号的膨胀势在花后中期高温处理后显著提高;新春39号的膨胀势在花后早期和中期高温处理后均显著降低,且花后早期高温对膨胀势的影响更大。2个品种的降落数值经花后高温处理后均表现出降低的趋势,新春39号降低更显著。新春11号在早期高温处理下,籽粒的干、湿面筋含量、沉降值和蛋白质含量均显著高于对照,中期高温处理下,干、湿面筋含量显著高于对照,总体表现为高温胁迫后各被测指标值均升高。新春39号经花后早期高温处理,籽粒的干、湿面筋含量、蛋白质含量均显著低于对照;中期高温处理后各被测指标值均高于对照,但差异不显著。新春11号在花后早期高温处理下,面粉的峰值黏度、最终黏度和低谷黏度显著低于中期高温处理,其他指标在各处理间差异不显著;新春39号在花后早期高温处理下最终黏度显著高于中期高温处理,而糊化温度在中期高温处理后显著低于对照,其他指标在各处理间差异不显著。     

氮素营养水平对不同类型小麦品种品质性状的影响

为了给不同类型专用小麦大面积生产提供科学的施肥依据,利用不同氮素水平进行处理,分析了氮素施用量对强筋、中筋和弱筋三种类型品种品质性状的影响。结果表明,施氮量在0～300kg/hm2范围内,氮素与强筋和中筋品种的蛋白质含量呈显著正相关,与弱筋品种呈二次曲线关系;增施氮素能显著提高沉降值,降低弱化度,延长面团的形成时间和稳定时间,对增加面筋含量也具有一定的作用;粉质评价值随施氮量的增加而逐渐提高,公顷施氮量达到225kg后,氮素的调节效应减弱,中强筋品种出现负效应。     

主要栽培措施对中筋小麦皖麦44产量和品质的影响

为了给中筋小麦——皖麦44优化栽培提供参考，以此品种为试验材料，研究了播期、密度以及氮肥应用对其产量和品质的调节效应。结果表明．施氮量在0～300kg／hm^2范围内，氮素与籽粒产量呈二次曲线关系，与蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、面粉吸水率、面团形成时间、稳定时间和粉质质量数等呈极显著正相关，与弱化度呈极显著负相关。增施氮素能显著提高蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值和粉质评价值，降低弱化度，延长面团的形成时间和稳定时间。氮肥全部基施和返青追肥产量和品质指标都较低；在拔节期施肥可有效地提高产量，并促进品质改善；在抽穗期施肥能改善粉质性状。皖麦44在淮北地区中等肥力地块的适宜施氮量为150～225kg／hm^2，在施足基肥的基础上，追施拔节肥效果更佳。播期和密度对皖麦44的产量有显著影响，对品质作用不明显。     

贵州小麦品质与生态效应研究

为给小麦优质生产品种的合理布局提供依据,以8个小麦品种为材料,对贵州小麦品质与其生态效应进行了初步研究.结果表明,贵州省生态环境对小麦籽粒的蛋白质含量与湿面筋含量影响较大,而沉淀值与面团稳定时间受小麦基因型的影响较大.贵州属强筋、中筋、弱筋小麦的混作区,东西两端属中筋、弱筋小麦混作区,中部属强筋、中筋小麦混作区,弱筋小麦所占比例最大,其次是中筋小麦,强筋小麦所占比例最小.不同品种在不同地区小麦籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、面团稳定时间差异明显,其中面团稳定时间是影响小麦籽粒品质的限制性指标.弱筋小麦面团稳定时间与小麦拔节至成熟期的日较差、总降雨量呈二次曲线关系,日较差和总降雨量最优取值分别为8.55℃和404.375 mm,与日平均最高温度、日平均温度呈显著正相关,与总日照时数呈显著负相关.     

灌水时期对强筋小麦产量和品质的影响

为了提高小麦的水分利用效率,并为小麦高产优质栽培提供参考,以强筋小麦品种皖麦38为材料,按小麦叶龄指标设计了9个时期的灌水试验,研究了灌水时期对强筋小麦产量和品质的影响。结果表明,皖麦38主穗的籽粒粗蛋白含量随灌水时期的推迟逐渐降低,主要分蘖穗籽粒粗蛋白含量随灌水时期的变化趋势与主穗一致;皖麦38各主要分蘖(1蘖～3蘖)穗的籽粒粗蛋白含量高于主茎穗。春4叶前的灌水处理对穗数的增加有利,春5叶至孕穗期的灌水处理对提高穗粒数有利,孕穗期至灌浆前期的灌水处理更有利于千粒重的提高,灌水时期推迟至灌浆中期会对籽粒产量造成不利影响。籽粒产量随灌水时期推迟呈增加趋势,但灌水推迟至灌浆中期会对籽粒产量造成不利影响。灌浆期进行灌水处理会使沉降值和干、湿面筋含量下降。     

优质小麦品种郑麦9023品质特性的研究

郑麦9023是河南省优质小麦生产的主导品种。为了建立郑麦9023的优质高效生产技术体系，对该品种品质特性在河南省的地域性变化以及土壤养分、氮磷钾肥料、杀菌剂对该品种品质特性的影响进行了研究。结果表明：(1)郑麦9023的品质特性在河南省的北部地区可稳定达到优质强筋小麦国家1级标准，在中部地区总体上接近优质强筋小麦国家1级标准，在南部地区可以达到优质强筋小麦国家2级标准；(2)抽穗期土壤速效N的含量是决定郑麦9023品质水平的关键栽培因素，此时土壤速效N含量60mg／kg、80mg／kg和160mg／kg分别为郑麦9023品质达到亚强筋、强筋、超强筋的土壤N素临界值；(3)K肥对强筋品质特性具有正效应，而P肥对强筋品质特性具有负效应；(4)杀菌剂粉锈宁对强筋特性具有劣化作用，而多菌灵无此负作用。     

长江中下游麦区小麦品质改良设想

长江中下游麦区是我国唯一的弱筋小麦优势产业带,该麦区的沿江、沿海地区适宜发展弱筋小麦,其他地区适宜发展中筋小麦.弱筋、中筋小麦品种的品质遗传改良是该麦区重要育种方向之一.目前该麦区虽然育成并推广了一批弱筋、中筋小麦品种,基本满足了生产上对优质小麦品种的需求,但还存在一定的问题.如新育成的弱筋小麦品质并不优于扬麦9号和宁麦9号,中筋小麦面筋含量和强度还需提高.针对存在的问题,提出该麦区小麦品质改良的3个设想:(1)利用高分子量谷蛋白亚基缺失,降低面筋强度,培育优质弱筋小麦;(2)利用优质高分子量麦谷蛋白亚基组合,改善蛋白质组分,提高面筋强度,培育优质中筋小麦;(3)利用Wx蛋白亚基缺失,培育弱筋和中筋兼用型小麦,使该麦区小麦品种在蛋白质含量和面筋含量偏高而不能作为弱筋小麦使用时,利用其优良的淀粉品质加工品质较优的面条.     

灌溉对弱筋小麦豫麦50籽粒淀粉积累及其相关酶活性的影响

为了探明灌溉对淀粉积累及其相关酶活性的影响规律,在大田条件下,以弱筋小麦豫麦50为材料,研究了三种灌溉方式(W1:拔节期灌水一次;W2:拔节期和孕穗期各灌水一次;W3:拔节期、孕穗期和灌浆期各灌水一次.每次灌水定额750 m3/ha)下弱筋小麦淀粉及其相关酶活性的变化规律.结果表明,弱筋小麦灌浆中后期和成熟期籽粒直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率均表现为W3>W2>W1.成孰期籽粒淀粉支/直比例表现为W3＞W2＞W1.成熟期籽粒淀粉支/直比例表现为W3＜W2＜W1.孕穗期和灌浆期增加灌水提高了灌浆中后期旗叶和籽粒中蔗糖含量、蔗糖合成酶(SS)活性、蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性,提高了灌泺中后期籽粒中可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性.说明增加灌水使弱筋小麦旗叶蔗糖合成能力强,促进源器官蔗糖向库中运输,保证籽粒库中糖源的充分供应,有利于籽粒淀粉的合成和积累.