施氮量对糯小麦和非糯小麦籽粒淀粉组分与理化特性的影响

为探明氮肥对小麦籽粒淀粉组分和理化特性的影响,采用田间试验,分析了4个施氮量(0、100、200、300kg·hm~(-2))对糯小麦(农大糯50222)和非糯小麦(轮选987)籽粒淀粉组分与理化特性的影响。结果表明,随施氮量的增加,小麦籽粒淀粉含量降低,轮选987籽粒中B型淀粉粒的数目占比增加,而农大糯50222籽粒的B型淀粉粒数目占比呈减少趋势;增施氮肥能显著提高小麦籽粒淀粉的峰值黏度和谷值黏度。相同施氮量处理下,轮选987淀粉的被测糊化特征参数(除谷值黏度外)均大于农大糯50222。施氮量不同,2个品种籽粒淀粉X-衍射图谱中各峰的位置和相对强度明显不同。随施氮量的增加,轮选987淀粉的相对结晶度增大,而农大糯50222淀粉的相对结晶度减小。相关分析表明,小麦籽粒的直链淀粉含量和直支比与最终黏度、稀澥值、反弹值、糊化温度和峰值时间呈显著正相关,与谷值黏度和相对结晶度呈显著负相关;支链淀粉含量反之。小麦籽粒的B型淀粉粒数目占比与峰值黏度、稀澥值呈显著负相关。综上所述,施氮量可影响小麦籽粒的淀粉含量和粒度分布,进而改变其糊化特性和晶体特征。     

种植密度对不同小麦品种籽粒淀粉含量及其特性的影响

为探明种植密度对小麦籽粒淀粉含量与品质的影响,以2个强筋小麦品种（郑麦158和郑麦366）和2个中筋小麦品种（平安518和鑫华麦818）为材料,分别在3个种植密度（D225：225×10株·hm^-2;D375：375×10株·hm^-2;D525：525×10株·hm^-2基本苗）条件下,研究种植密度对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响。结果表明,随着种植密度的增加,小麦籽粒总淀粉、支链淀粉含量及支直比呈下降趋势,直链淀粉含量呈上升趋势;淀粉峰值粘度、低谷粘度、最终粘度、反弹值均呈上升的趋势,以D525处理下数值最高,且与D225处理间差异达显著水平;稀懈值则呈下降趋势,在低密度处理下表现最高。淀粉冻融析水率均在D225密度下最低,不同品种之间以鑫华麦818析水率最低。随着种植密度的增加,大淀粉粒体积、表面积和数目分布百分比升高,而小淀粉粒体积分布百分比降低。淀粉晶体特征不受种植密度的影响,呈典型的A型特征,相对结晶度则随着种植密度增加呈下降趋势。以上结果说明,适宜的种植密度能显著改善小麦淀粉组分和特性。     

花后高温胁迫对小麦籽粒淀粉积累及晶体特性的影响

为给小麦抗高温胁迫栽培提供依据,采用高温胁迫与自然温度对比的方法,通过盆栽试验和人工气候室控温(温室控制误差±2℃,湿度控制误差±1%),研究了花后高温胁迫对弱筋小麦扬麦15号籽粒淀粉积累动态、破损淀粉及晶体特性的影响.结果表明,花后不同时期35℃以上高温处理后,籽粒直链、支链及总淀粉积累量和粒重均低于对照(CK,常温),表现为CK＞花后25～27 d＞花后20～22 d＞花后15～17 d＞花后10～12 d＞花后5～7 d,且淀粉直/支比谷点不同程度前移,籽粒破损淀粉增加.35℃和40℃高温胁迫下,淀粉粒晶体结构仍呈典型的A型特征,但籽粒淀粉相对结晶度下降,随着处理时间的后移,相对结晶度降低,且淀粉晶体在2θ为15°、17°和18°左右的尖峰强度均低于CK.花后前期高温较后期高温对小麦淀粉积累和破损淀粉影响更大,相对结晶度则后期高温影响更大.     

种植密度对3个玉米杂交种产量及品质的影响

2002年在吉林省梨树,以中单9409、郑单18和哲单14为试材,在30000、60000、90000和120000株/hm2种植密度下,研究了种植密度对3个玉米品种产量及子粒品质的影响。结果表明,3个品种产量的种植密度效应基本相同,产量随种植密度增加先升后降。随种植密度增加,高淀粉玉米郑单18的蛋白质含量和油分含量逐渐下降,淀粉含量上升,而蛋白质、油分、淀粉含量之和穴POSC雪呈现升-降-升的变化趋势。普通玉米哲单14蛋白质含量和POSC随种植密度增加而上升,淀粉含量下降,而油分含量呈现降-升-升趋势。优质蛋白玉米中单9409随种植密度增加POSC和油分含量呈下降趋势,而蛋白质含量和淀粉含量变化较为复杂。以上表明,玉米子粒养分含量在不同种植密度时品种间具有很大的差异。     

不同年代冬小麦品种籽粒产量与品质的演变及其对氮肥的响应

为给小麦高产优质品种的选育及调优栽培提供理论依据,以20世纪50至90年代育成的32个代表性冬小麦品种为材料,研究了小麦籽粒产量与品质的演变规律及其对氮肥响应的变化。结果表明,小麦穗粒数、千粒重和产量均随品种育成年代的推进呈增加趋势;施氮增加了不同年代小麦穗数、穗粒数和产量,但降低了千粒重。其中,20世纪90年代的小麦品种穗粒数对氮肥响应最敏感,千粒重最不敏感,因此该时期小麦的产量在施氮条件下增产显著。籽粒蛋白质含量和湿面筋含量均随年代的推进呈降低趋势,但蛋白质积累量呈增加趋势。淀粉含量和沉降值随年代先降后升,而降落值先升后降。除直链淀粉和支链淀粉含量外,氮肥对其他品质指标的影响均达到显著水平。不同年代小麦品种的各品质指标对氮素响应不同,早期品种的籽粒蛋白质含量和淀粉含量对氮肥响应较现代品种敏感。氮肥对20世纪70年代品种的湿面筋含量、80年代品种的沉降值和90年代品种的降落值影响显著。相关性分析表明,产量与蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值呈负相关,与淀粉含量呈正相关;蛋白质含量与湿面筋含量、沉降值呈正相关。说明品种改良提高了冬小麦产量,但对小麦不同品质性状有不同的影响,增施氮肥可提高小麦产量和蛋白质含量。在保证小麦高产的前提下,稳定小麦品质是今后品种改良与合理施肥的重要目标。     

月桂酸对小麦淀粉凝胶回生特性的影响

为了解月桂酸对小麦淀粉凝胶回生特性的影响,利用X射线衍射仪和差示扫描量热仪研究了月桂酸对小麦淀粉凝胶晶体结构和热特性的影响。结果表明,月桂酸与小麦淀粉结合形成了月桂酸-淀粉复合物。在短期回生过程中,淀粉含有V-型结晶结构和B-型结晶结构,淀粉凝胶中直链淀粉分子特征衍射峰减弱,月桂酸-淀粉复合物衍射峰增强;短期回生淀粉含有直链淀粉重结晶的熔融峰和淀粉-脂肪酸复合物的熔融峰,月桂酸-淀粉复合物熔融焓显著小于淀粉凝胶熔融焓;月桂酸对淀粉短期回生的抑制作用主要是对直链淀粉重结晶的抑制。长期回生过程中,随贮藏时间延长,支链淀粉分子发生了重结晶,淀粉凝胶的结晶度从15.37%增大至18.75%,而月桂酸-淀粉复合物结晶度从10.36%增大至13.23%;回生淀粉中支链淀粉重结晶的熔融焓增大,复合物重结晶的熔融焓减少。说明月桂酸与淀粉形成复合物能抑制小麦淀粉的短期回生和长期回生。     

小麦籽粒淀粉合成动态及其相关酶活性的研究

为了研究小麦籽粒淀粉形成机理与调控技术,选取2个小麦品种,对小麦胚乳发育期间籽粒中直、支链淀粉的积累动态及淀粉合成代谢的几个关键酶——ADPG焦磷酸化酶(ADPG-PPase)、UDPG焦磷酸化酶(UDPG-PPase)、可溶性淀粉合成酶(S-STS)、束缚态淀粉合成酶(B-STS)与淀粉分支酶(Q-酶)——的活性变化进行了分析。研究结果表明,在小麦籽粒灌浆过程中,直、支链淀粉几乎是同步积累的,不同品种的淀粉积累形成差异表现在两者的相对积累比率上。小麦籽粒发育过程中直链淀粉的含量变化呈“S”形曲线;支链淀粉的含量较直链淀粉含量上升略快。ADPG-PPase、UDPG-PPase、S-STS、B-STS、Q-酶的活性均与淀粉积累速率呈正相关。     

施磷量对弱筋小麦扬麦9号籽粒淀粉合成和积累特性的调控效应

以弱筋小麦扬麦9号为材料，在缺磷土壤（速效磷含量4．1mg／kg）上进行施磷量试验，研究施磷量对小麦籽粒淀粉合成、积累及相关酶活性的影响。结果表明。在施磷（P2O5）0～108kg／ha范围内，增加施磷量，籽粒直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累量、积累速率上升，旗叶蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性和蔗糖含量提高，籽粒蔗糖合成酶（SS）活性增强。籽粒蔗糖含量提高。籽粒ADPG焦磷酸化酶（AGPP）、可溶性淀粉合成酶（ssS）、束缚态淀粉舍成酶（GBSS）活性提高，成熟籽粒直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量下降。施磷量超过108kg／ha后，直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累量、积累速率及蔗糖含量、SPS、SS、AGPP、SSS、GBSS酶活性呈下降趋势。     

施磷量对不同类型专用小麦产量和品质的调控效应

为给优质小麦合理施肥提供依据，以强筋小麦中优9507、中筋小麦扬麦12号、弱筋小麦扬麦9号为材料，在缺磷土壤（速效磷含量4．10mg／kg）上研究了施磷量对小麦籽粒产量、蛋白质、淀粉及其组分含量的影响。结果表明，强筋小麦中优9507在施磷量（P2O5）0～144kg／ha，中筋小麦扬麦12号和弱筋小麦扬麦9号在施磷量（P2O5）0～108kg／ha范围内，籽粒产量随施磷量增加而增加，继续增加施磷量，籽粒产量则呈下降趋势。中优9507与扬麦12号清蛋白含量施磷处理均高于不施磷处理，扬麦9号施磷则降低了清蛋白含量；增施磷肥后中优9507球蛋白含量下降，扬麦12号先下降后上升，而扬麦9号球蛋白含量有所上升；在上述施磷量范围内，醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白含量随施磷量增加而增加，直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量均随施磷量增加而下降，继续增加施磷量，醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白含量下降，直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量有所上升。     

高压诱变小麦突变体籽粒淀粉积累的动态变化

为了解高压诱变小麦突变体籽粒灌浆过程中的淀粉积累特性,以未经高压处理的偃展4110纯系为对照,对经过高压诱变处理(120MPa,8h)获得的偃展4110突变株系高压2、高压3、高压5、高压9和高压11的籽粒形成过程中淀粉含量的动态变化进行了分析。结果表明,突变株系籽粒总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量均呈"S"型曲线变化;总淀粉、直链淀粉、支链淀粉积累速率表现为"抛物线"型曲线变化,花后15~20d为籽粒总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量增加最快的时期;高压2、高压5的总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量高于对照,高压9低于对照;成熟期高压2和高压9的总淀粉含量分别为80.99%和73.05%,与对照(77.38%)差异显著(P0.05),说明高压诱变对淀粉积累有影响。不同样品之间总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量变化速率存在显著差异(P0.05),对照的总淀粉、支链淀粉峰值速率高于其他突变株系;高压2和高压5的直链淀粉峰值速率明显高于对照。     

小麦籽粒淀粉粒粒级分布特征及其与淀粉理化特性关系研究进展

小麦籽粒淀粉粒粒级分布范围大,而且呈现梯度分布,这是小麦淀粉粒区别于其他植物淀粉粒的一个显著特征。不同粒径的淀粉粒在理化特性上有极大的差异,因此除直/支链淀粉比例之外,淀粉粒粒级分布也是影响淀粉品质的重要指标。本文综述了国内外在小麦籽粒淀粉粒粒级分布及其与淀粉品质特性关系方面的研究进展,提出应注意小麦籽粒不同粒级淀粉粒分布特征及其形成机理与调控途径等领域的研究,以促进优质小麦品种选育和调优栽培技术的建立。     

不同温光型专用小麦品种花后旗叶生理与籽粒淀粉积累特性

为探索不同温光型专用小麦籽粒淀粉的积累规律及其与植株生长状况的关系,在大田条件下,以2类温光型和3种筋型的小麦品种为材料,研究花后旗叶的生理特性和籽粒淀粉及组分积累情况。结果表明,旗叶中叶绿素含量在灌浆前期(0~21d)维持较高,后期迅速下降,但2个弱筋型品种下降速度缓慢;半冬性品种旗叶中可溶性蛋白含量均大于弱春性品种,而丙二醛(MDA)含量小于弱春性品种,差异均达极显著水平(P0.01)。不同筋型籽粒淀粉组分和总淀粉的积累动态以弱筋型品种最具优势,其直链淀粉含量均在花后14d进入快速增长期,支链淀粉和总淀粉含量在花后28d仍在持续增加,最终以半冬性弱筋品种的籽粒产量和淀粉产量最高(P0.01)。灌浆前期(0~21d),叶绿素、可溶性蛋白含量与直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量呈显著和极显著的相关性(P0.01,P0.05);灌浆后期(21~28d),与直链淀粉的相关性不显著,而叶绿素含量与支链淀粉含量的相关性增大。由此可见,旗叶维持较高的叶绿素、可溶性蛋白含量,较低的丙二醛含量在灌浆前期有利于直链淀粉的积累,后期有利于支链淀粉的积累。     

小麦籽粒淀粉合成动态及糊化特性的基因型差异

为了明确不同基因型小麦品种籽粒灌浆过程中的淀粉合成动态,为小麦的高产优质栽培提供参考信息,对6个不同基因型小麦籽粒形成过程中淀粉组分的变化及淀粉糊化特性进行了分析。结果表明,非糯性小麦的直链淀粉含量随着花后天数的增加呈上升的趋势,糯性小麦则呈先上升后下降的趋势,所有品种的支链淀粉含量均呈上升的趋势;不同基因型小麦直链、支链淀粉积累速率均呈单峰曲线图,不同品种直链淀粉最大积累速率出现的时间不同,而支链淀粉最大积累速率出现的时间均在花后21d;不同小麦品种的峰值粘度、低谷粘度、最终粘度均随着花后天数的增加而上升;不同品种淀粉糊化特性不同:糯性小麦之间在糊化时间、反弹值上无差异,而在峰值粘度、低谷粘度、最终粘度、稀懈值上的差异达显著水平;对于非糯性小麦,豫麦50和其他品种的多数糊化参数差异达显著水平;糯小麦和非糯小麦在糊化参数上的差异达1%显著水平。     

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.     

灌浆期高温与干旱对小麦籽粒淀粉合成相关酶基因表达的影响

灌浆期高温与干旱是影响小麦籽粒淀粉合成与积累的重要因素。为探讨灌浆期高温、干旱及其复合胁迫对小麦籽粒淀粉合成及积累的影响机理,以郑麦366为试验材料,采用大田盆栽和人工气候室模拟高温相结合的方法,研究了灌浆期高温、干旱及其复合胁迫对小麦籽粒淀粉合成相关酶基因表达特性及淀粉含量的影响。结果表明,灌浆期高温导致小麦籽粒淀粉合成相关酶基因表达高峰期提前,并不同程度抑制淀粉合成相关酶基因的表达;干旱胁迫不同程度提高了 AGPL1、 AGP1-a、 AGP1-b、GBSSI、SSI、SSIIc、SSIIIb、BEI、BEIIb、 ISA2、PHOH基因的表达量,降低其余被测基因表达量;高温和干旱复合胁迫与单因素胁迫对被测指标的影响不尽相同,表明两者对某些指标存在互作效应。高温与干旱均导致成熟期籽粒直链、支链和总淀粉含量下降。淀粉合成相关酶基因表达特性与淀粉积累密切相关。综上所述,高温与干旱改变了淀粉合成相关酶基因的表达,使淀粉积累受抑,导致小麦籽粒淀粉含量和产量下降。     

不同直链淀粉含量小麦淀粉理化性质与消化特性研究

为深入理解小麦直链淀粉含量与淀粉理化性质及消化特性之间的关系,以4份直链淀粉含量差异较大的小麦品种为材料,分析了其淀粉理化性质以及消化特性方面的差异。结果表明,随着直链淀粉含量的增加,回生值呈增加趋势;在体外消化前期,4个小麦品种的淀粉消化速率差异显著,西农836最慢,陕糯1号最快。这种差异与直链淀粉含量及回生值密切相关,说明直链淀粉比支链淀粉更易于回生,糊化后的冷却过程中更容易发生分子间部分重排和再结晶,重新组装成有序的聚集体,导致供试材料之间快速消化淀粉含量及总体消化程度不同。直链淀粉含量高的品种具有更多的B型小淀粉粒,但是大量B型小淀粉粒的存在并没有导致淀粉消化速率以及淀粉总体消化程度的提高,说明淀粉充分糊化后,粒度的差异并不改变淀粉消化特性。