种植行距对两种穗型小麦品种籽粒糖代谢及灌浆特性的影响

为给不同穗型小麦品种选择适宜种植行距提供参考依据,以多穗型品种豫麦49和大穗型品种兰考矮早8为材料,在大田高产栽培条件下,研究了行距对两种穗型小麦品种花后籽粒蔗糖代谢和籽粒灌浆的影响。结果表明,两品种在灌浆期间籽粒可溶性糖含量、蔗糖含量和蔗糖合成酶活性均呈下降趋势,淀粉含量则快速上升。在灌浆前期兰考矮早8的可溶性糖含量和蔗糖含量以窄行距（15和10 cm）处理较高,而灌浆后期则以宽行距（20和25 cm）处理较高;豫麦49在整个灌浆期可溶性糖含量和蔗糖含量均表现为宽行距处理高于窄行距处理。籽粒淀粉含量两品种均呈现“S”形变化动态。兰考矮早8籽粒淀粉含量为窄行距处理高于宽行距处理,豫麦49则相反。行距对灌浆特征参数的影响因品种而异,兰考矮早8籽粒灌浆持续期、有效灌浆持续期和最大粒重以15 cm最大,豫麦49平均灌浆速率、最大灌浆速率和有效灌浆持续期的灌浆速率以及最大粒重则以20 cm最高。综合来看,兰考矮早8适宜行距为15 cm,而豫麦49为20 cm。     

种植行距对两种穗型小麦品种籽粒蔗糖代谢及灌浆特征的影响

为不同穗型小麦品种选择各自适宜的行距配置方式提供理论依据,在大田高产栽培条件下,研究了行距配置对两种穗型小麦品种花后籽粒蔗糖代谢和籽粒灌浆的影响。两品种在灌浆期间籽粒可溶性糖含量、蔗糖含量和蔗糖合成酶活性均呈下降趋势,淀粉含量则快速上升。在灌浆前期兰考矮早8的可溶性糖含量和蔗糖含量以窄行距处理较高,而灌浆后期则以宽行距处理较高;豫麦49在整个灌浆期可溶性糖含量和蔗糖含量均表现宽行距处理高于窄行距处理。籽粒淀粉含量两品种均呈现“S”形变化动态。兰考矮早8籽粒淀粉含量为窄行距处理高于宽行距处理,豫麦49则相反。行距对灌浆特征参数的影响因品种而异,兰考矮早8籽粒灌浆持续期、有效灌浆持续期和最大粒重以15 cm最大,豫麦49平均灌浆速率、最大灌浆速率和有效灌浆持续期的灌浆速率以及最大粒重则以20 cm最高。     

适期晚播对弱春性小麦籽粒灌浆期光合性能的影响

为了解适期晚播对小麦生育后期光合性能的影响,以弱春性小麦强筋品种郑麦9023、中筋品种偃展4110和弱筋品种豫麦50为材料,研究了不同播期（旱播10月17日、适播10月24日、晚播10月31日）下小麦灌浆期旗叶的光合性能和产量特征。结果表明,郑麦9023晚播的籽粒产量比适播低8.26%,比早播高4.68%;偃展4110和豫麦50晩播籽粒产量分别比适播和早播平均高14.38%和18.55%。灌浆期各品种的叶面积指数晚播与适播处理差异不大,但均明显高于早播,平均高出12.7%;郑麦9023和偃展4110旗叶叶绿素含量晩播高于适播和早播,尤其花后14 d后差异达显著水平;旗叶净光合速率晚播处理中郑麦9023一直较高,偃展4110在花后21 d后明显高于适播和早播,豫麦50花后0~7 d较高。3个品种的灌浆速率晩播处理也占明显的优势。因此,适期晩播能维持弱春性小麦品种灌浆期较好的光合性能,获得较高的籽粒产量。     

开花期渍水对小麦产量及氮素分配的影响

为探究江汉平原小麦生育期间雨水过多对小麦造成的影响,于2020-2021年以耐渍品种襄麦55和主推品种郑麦9023为供试材料开展大田试验,分析了开花期连续渍水7 d小麦产量、干物质和氮素积累与转运的变化。结果表明,与无渍水的对照（CK）相比,渍水导致小麦旗叶SPAD值下降。渍水后郑麦9023旗叶比襄麦55衰老更早,旗叶功能期相对更短。开花期渍水致使成熟期营养器官干物质和氮素积累量下降,促进花前储存的干物质和氮素在花后向籽粒的转运,提高了花前储存的干物质和氮素对籽粒产量和氮素的贡献率,但依然使成熟期单茎籽粒干物质和氮素积累量分别下降10.87%~13.59%和19.32%~23.60%。襄麦55成熟期茎鞘的干物质和氮素积累量下降量较大,花前干物质和氮素转运效率高于郑麦9023。开花期渍水影响籽粒灌浆速率和灌浆时间。渍水导致襄麦55最快灌浆期由花后21~35 d缩短至花后28~35 d,但单粒重下降不显著;渍水后郑麦9023灌浆在花后35 d时基本停止,单粒重下降显著。开花期渍水显著降低小麦产量,使襄麦55和郑麦9023分别减产7.7%和15.6%,减产主因分别是穗粒数和千粒重的显著下降。总之,开花期渍水会导致小麦减产,但促进了花前储存的干物质和氮素向籽粒的转运,对襄麦55花前干物质和氮素转运的影响大于郑麦9023。     

不同品质类型小麦叶绿素荧光特性及其与籽粒产量和淀粉积累的关系

为了解不同品质类型小麦的叶绿素荧光特性,在大田条件下,测定了豫麦50(弱筋小麦)、温麦4号(中筋小麦)和郑麦9023(强筋小麦)的叶面积动态和开花后旗叶叶绿素含量和叶绿素荧光动力学参数,并分析了叶绿素荧光参数与籽粒产量、淀粉含量和淀粉产量的关系。结果表明,不同品质类型小麦灌浆期光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性(F v/F o)、原初光化学效率(F v/Fm)、实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)均随生育进程而降低,非光化学猝灭系数(qN)则升高。不同品质类型小麦品种间相比较,开花后同一生育时期叶面积系数、叶绿素含量、F v/F o、F v/Fm、ΦPSⅡ和qN则表现为豫麦50高于温麦4号和郑麦9023。三种品质类型小麦受强光抑制的程度则表现为豫麦50高于温麦4号和郑麦9023。豫麦50的籽粒产量、淀粉含量和淀粉产量最高,温麦4号次之,郑麦9023最低。小麦籽粒产量、籽粒淀粉含量和淀粉产量与开花期、灌浆前期和灌浆后期的F v/F o、F v/Fm、ΦPSⅡ和qP及灌浆中期的qN呈显著或极显著正相关。     

灌溉方式对不同筋力型小麦品种品质性状的影响

为给专用型小麦优质高产栽培提供理论依据和指导,以强筋小麦品种郑麦9023、豫麦34和弱筋小麦品种太空5号、豫麦50为材料,研究了灌溉方式对小麦籽粒蛋白质和面筋含量、面团流变学特性和拉伸参数的影响。结果表明,不同灌溉方式对4个小麦品种的容重、沉降值、湿面筋含量、出粉率、面团粉质参数和拉伸参数均有显著影响,但4个品种表现有所不同。随浇水量的增加,4个小麦品种容重均逐渐降低,而湿面筋含量均逐渐升高;太空5号沉降值逐渐降低,而其他3个品种的差异不显著;郑麦9023、太空5号和豫麦50出粉率呈增加趋势,而豫麦34出粉率逐渐降低。灌溉方式对豫麦34和豫麦50面团粉质参数的影响均显著,而仅对郑麦9023的形成时间、稳定时间和弱化度以及太空5号的弱化度影响显著。除豫麦34的延伸性和拉伸面积之外,灌溉方式对4个小麦品种的拉伸参数影响显著。在本试验条件下,W4（浇越冬水＋拔节水）是郑麦9023获得优质的最佳处理,W4和W5（浇越冬水＋灌浆水）是豫麦34获得优质的最佳处理,而W3（浇灌浆水）和W5是太空5号和豫麦50获得优质的最佳处理。在实际生产中,应结合品种的需水特性,并统筹考虑水氮交互,制定优质专用型小麦品种的灌水方案。     

不同冠温特征小麦的籽粒灌浆特性及内源激素的变化

为阐明小麦冠层温度与其籽粒灌浆特性、内源激素变化的关系,2001~2003年对黄淮麦区及河南省推广的30个小麦品种冠温特征、籽粒灌浆特性和籽粒发育过程中内源激素(玉米素ZR、赤霉素GA3、生长素IAA、脱落酸ABA)含量及比值的变化进行了研究。结果表明,豫麦50在灌浆后期冠层温度明显降低,表现为冷尾型;豫麦34和豫麦70在灌浆后期冠层温度有上升的趋势,表现为暖尾型。在灌浆末期冷尾型与暖尾型小麦冠层温度相差超过2.5℃。冷尾型豫麦50强、弱势粒的最大灌浆速率、平均灌浆速率和渐增期、快增期、缓增期的灌浆速率均大于暖尾型豫麦34、豫麦70;强势粒的激素含量变化及其比值变化规律性明显,弱势粒表现的规律性不如强势粒。冷尾型豫麦50强势粒ZR、IAA、GA3含量峰值均高于豫麦34、豫麦70,其ZR/ABA、GA3/ABA、IAA/ABA峰值亦高于暖尾型豫麦70和豫麦34,而ABA含量在灌浆中期上升快,且高峰值大于豫麦70和豫麦34,达到高峰后下降较快;在弱势粒中,豫麦50上述各种激素含量仍保持较高状态。     

灌浆期高温胁迫对强筋小麦旗叶叶绿素a荧光参数的影响

采用人工气候模拟的方法,系统地研究了小麦灌浆期高温对强筋小麦品种豫麦34旗叶叶绿素a荧光动力学参数的影响。结果表明,高温胁迫降低旗叶F o、F v、Fm、F v/Fm及F v/F o,从而导致PSⅡ潜在活性及光化学效率降低。在籽粒灌浆的不同阶段,高温胁迫效应表现有差异:高温处理开始时各荧光参数下降明显,之后植株有适应性恢复,但灌浆后期下降幅度最大,处理间的差异达显著或极显著水平,表明随着植株的衰老PSⅡ损伤加剧。灌浆期间植株光合性能的削弱导致籽粒灌浆速率降低,粒重显著下降。     

磷素水平对小麦突变体农艺性状和品质特性的影响

为丰富磷高效小麦遗传资源,分析了小麦纤维素相关基因突变体（ZC5和ZC7,为郑麦9023经EMS诱导的脆杆小麦）及其野生型（小麦品种郑麦9023）在三种磷素水平下（0、105、210 kg·hm^-2）、不同发育时期的相关生理指标和成熟期农艺和品质性状。结果表明,基因型、磷水平和基因型与磷水平互作均对旗叶叶面积、旗叶SPAD值和籽粒淀粉含量有一定影响,影响程度因生育时期而异。不同处理小麦灌浆过程符合Logistic生长规律,籽粒干物质积累均呈“慢－快－慢”的变化趋势。基因型和磷水平均对成熟期籽粒蛋白质含量和全磷含量有极显著影响;基因型对成熟期株高、有效小穗数、穗粒数及千粒重有极显著影响。相关分析表明,籽粒渐增期灌浆速率和干物质积累量、快增期干物质积累量和旗叶SPAD值均与千粒重呈极显著正相关,籽粒渐增期、快增期持续时间和淀粉含量均与千粒重呈显著正相关。ZC5为磷敏感材料,施磷能提前ZC5最大灌浆速率出现日期,提高其最大灌浆速率和平均灌浆速率,且随着施磷量的增加籽粒蛋白质和全磷含量增加。纤维素合成相关基因突变对旗叶SPAD值、叶面积、籽粒淀粉含量、蛋白质含量、全磷含量、株高、有效小穗数、穗粒数和千粒重均存在显著影响。通过化学诱变改良小麦细胞壁成分可为小麦育种提供丰富的遗传资源。     

弱光对小麦花后旗叶光合及籽粒灌浆的影响

为给小麦的高产优质栽培提供理论依据,选用优质小麦品种济麦20为试验材料,在大田试验条件下研究了灌浆期弱光对小麦光合及籽粒灌浆进程的影响。结果表明,弱光处理后,旗叶净光合速率和光合色素含量（除叶绿素b）显著降低,灌浆中期弱光处理下小麦旗叶净光合速率降低的主要原因是气孔限制因素,而前期、后期弱光处理是非气孔因素造成的。弱光对旗叶叶绿素a的影响大于叶绿素b。弱光胁迫显著降低小麦产量和粒重,且产量和粒重对不同灌浆时期弱光胁迫的响应不同。灌浆中期弱光胁迫对小麦产量及粒重的形成影响最大,其中弱光胁迫对小穗下位籽粒粒重的影响大于上位籽粒粒重。弱光处理后籽粒粒重的降低主要是平均灌浆速率显著降低所致,而灌浆持续期长短对其影响较小。弱光胁迫下小麦光合同化产物不能满足灌浆需求,是导致其产量及粒重降低的主要原因之一。     

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。     

施磷水平对小麦子粒蛋白质含量及根系生理特性的影响

为明确磷肥对小麦品质及根系发育的影响及调控,以强筋小麦郑麦9023、中筋小麦周麦18号、弱筋小麦郑麦004为材料,研究了3个磷肥水平对不同筋力型小麦子粒蛋白质含量和根系数量性状及生理生化特性的影响。结果表明,增施磷肥在不同程度上增加次生根数,提高根系活力,降低根中可溶性糖含量,但高磷并不利于根系生长。次生根数在子粒灌浆期达最高值,其中,郑麦004的单株次生根数和主茎次生根数较多。根系对TTC的还原强度在拔节期达到最大值,成熟期降到最低,其中,郑麦9023对TTC的还原强度较弱。根中可溶性糖含量在冬前达到最大值,其中,周麦18号的根中可溶性糖含量较高。施磷增加周麦18号和郑麦9023的子粒蛋白质含量,但降低郑麦004的子粒蛋白质含量。     

施磷水平对小麦根系生理及籽粒蛋白质含量的影响

为明确磷肥对小麦品质及根系发育的调控效应,以强筋小麦品种郑麦9023、中筋小麦品种周麦18号、弱筋小麦品种郑麦004为材料,研究了3个磷肥水平（0、90、180 kg P₂O₅·hm^-2）对不同筋力型小麦籽粒蛋白质含量和根系数量性状及生理生化特性的影响。结果表明,施磷在不同程度上增加了小麦次生根数,提高了根系活力,降低了根系可溶性糖含量,但高磷（180 kg P₂O₅·hm^-2）并不利于根系生长。3个小麦品种次生根数在籽粒灌浆期均达最高值,其中,郑麦004的单株次生根数和主茎次生根数较多;根系活力在拔节期达到最大值,成熟期降到最低,其中,郑麦9023根系活力较弱;根系可溶性糖含量在冬前达到最大值,其中,周麦18号的根系可溶性糖含量较高。施磷可增加周麦18号和郑麦9023的籽粒蛋白质含量,但降低郑麦004的籽粒蛋白质含量;在中磷（90 kg P₂O₅·hm^-2）条件下,小麦蛋白质产量最高。综合考虑,在本试验条件下,以中磷处理效应最佳。     

不同小麦品种钾素营养特性的差异

选用27个小麦品种为材料，通过盆栽试验的方法，研究了各品种的施钾响应度，以明确不同小麦品种间钾素营养特性的差异。结果表明，供试小麦品种钾效率及其对施钾响应度存在显著的基因型差异，27个品种可分为低效低响应型、低效高响应型、高效低响应型、高效高响应型4种类型。其中，豫麦25号、郑州9023、豫麦9号和豫麦34为第一种类型，豫麦41号、丰优7号、济麦2号、郑麦9405、新麦11、郑农16和豫麦68为第二种类型，豫麦18、温麦8号、豫麦69、豫麦60、新矮早958、郑州9689、周麦16、高优503、豫展1号、新麦9号、兰考3号、兰考6号、豫麦49、兰考4号、偃师4110为第三种类型，太空6为第四种类型。在钾胁迫奈件下小麦成熟期生物学产量及其施钾响应度与小麦籽粒产量及其施钾响应度之间均呈极显著的正相关关系，可作为评价不同小麦品种钾效率高低和对施钾效应大小的参考指标。在供试土壤条件下。不同小麦品种钾效率与其钾利用效率呈显著的正相关。     

播期对不同习性小麦品种籽粒灌浆特性的影响

为了给小麦高产栽培提供理论依据,2002～2003年对河南省不同习性的小麦品种在不同播期下的籽粒灌浆速率进行了研究。结果表明,不同播期下小麦品种的籽粒灌浆规律均符合Logistic曲线,灌浆过程中平均灌浆速率、渐增期灌浆速率、快增期灌浆速率对粒重影响较大。因此选择适宜播期、提高渐增期灌浆速率、快增期灌浆速率和平均灌浆速率对提高粒重有重要意义;播期对不同习性品种灌浆高峰出现的日期影响基本一致,但早播时冬性小麦洛旱2号灌浆高峰出现较早,灌浆速率大,晚播时春性品种豫麦18灌浆高峰出现较早,灌浆速率大。因此,在河南生态条件下,春性品种适宜播期为10月中下旬,半冬性品种适宜播期为10月中旬,冬性品种的适宜播期为10月上旬至4中旬。     

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。     

As(Ⅲ)胁迫对不同小麦品种种子萌发及幼苗As含量的影响

为了探讨As(Ⅲ)胁迫对不同小麦品种的毒害效应,选取郑麦9023、豫麦18、周麦16三个小麦品种为材料,采用室内水培方法,研究了As(Ⅲ)胁迫对小麦种子萌发、幼苗生长及幼苗芽和根中As含量的影响,分析了不同小麦品种耐As能力的差异。结果表明,随As(Ⅲ)浓度的增加,小麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和幼苗的芽长、根长、芽重、根重均呈明显下降趋势,且不同浓度间的差异均达到显著或极显著水平。As(Ⅲ)胁迫对小麦根生长的抑制作用明显大于对芽生长的抑制。小麦幼苗芽和根中As含量随As(Ⅲ)胁迫浓度的增大而增大。三个小麦品种种子萌发和幼苗生长对As(Ⅲ)胁迫的反应趋势相同,当As(Ⅲ)浓度≥20 mg/kg时,幼芽中As含量表现为周麦16最低;当As(Ⅲ)浓度≥40 mg/kg时,幼根中As含量也表现为周麦16最低。综合来看,郑麦9023和豫麦18种子活力较高,幼苗长势较旺,但对As耐受能力较弱;周麦16种子活力较低,幼苗长势不旺,但对As耐受能力最强。