不同施氮时期对淀粉积累及淀粉合成相关酶类活性变化的研究

选用2个不同直链淀粉含量的杂交水稻组合,采用不同施氮期处理,对水稻开花后籽粒灌浆、淀粉积累、淀粉合成关键酶类活性及其之间的关系进行研究.结果表明,侧重后期施氮可以促进籽粒灌浆、增加粒重,同时还可适当提高稻米支链淀粉含量.不同施氮期处理条件下,与淀粉合成相关的3个关键酶的活性峰值出现的时间基本上未明显变化,但是酶活性大小及峰值高低有所不同,其中淀粉合成酶和ADPG焦磷酸化酶活性差异较大,而分支酶活性变化较小.侧重前期施氮有利于提高淀粉合成酶活性,而侧重后期施氮则可提高ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性.籽粒灌浆期淀粉合成酶平均活性及灌浆中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性与籽粒灌浆速率及直链淀粉、支链淀粉积累速率呈显著或极显著正相关.ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性对直、支链淀粉含量变化均有同等重要的作用.侧重后期施氮处理有利于提高直、支链淀粉积累速率.     

插秧密度对寒地粳稻碳氮代谢关键酶活性及产量的影响

以优质品种五优稻1号和超级稻品种松粳9号两个晚熟品种为试验材料,采用密度和品种裂区试验设计以及生化分析等方法,研究了不同插秧密度对碳氮代谢关键酶活性及产量的影响。结果表明,在M11(0.36m×0.15 m)密度条件下,优质品种五优稻1号ADPG(ADPG焦磷酸化酶)、GS(谷氨酰胺合成酶)活性表现较高;在M9(0.30 m×0.15 m)密度条件下,超级稻品种松粳9号ADPG、GS活性表现较高;在相应的条件(M11和M9)下,五优稻1号和松粳9号分别表现出较高的产量;这为相应密度条件下五优稻1号和松粳9号形成高产奠定了基础和提供了理论依据。     

水稻籽粒淀粉合成关键酶活性与味度及RVA谱特性相关分析

选用稻米蒸煮食味品质有显著差异的4个粳稻品种,对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性与味度值和RVA谱特性关系进行了研究.结果表明,灌浆同一时期的ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶等3种酶活性大小,不同品种间有极显著的遗传差异;与劣质品种相比,优质品种灌浆前期3种酶活性低,但灌浆中、后期比劣质品种保持更高水平的酶活性;ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶的活性与味度值和RVA谱特性间的相关性质和程度因灌浆时期不同,而发生变化;在整个灌浆过程中,可溶性淀粉合成酶活性与味度值间的相关均不显著,但灌浆前期和中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分支酶的活性与味度值间相关,均达到显著或极显著水平,选择灌浆前期酶活性低或灌浆后期酶活性高的材料,将有利于提高稻米蒸煮食味品质.     

不同施氮时期对水稻淀粉积累及淀粉合成 相关酶类活性变化的研究

 选用2个不同直链淀粉含量的杂交水稻组合，采用不同施氮期处理，对水稻开花后籽粒灌浆、淀粉积累、淀粉合成关键酶类活性及其之间的关系进行研究。结果表明，侧重后期施氮可以促进籽粒灌浆、增加粒重，同时还可适当提高稻米支链淀粉含量。不同施氮期处理条件下，与淀粉合成相关的3个关键酶的活性峰值出现的时间基本上未明显变化，但是酶活性大小及峰值高低有所不同，其中淀粉合成酶和ADPG焦磷酸化酶活性差异较大，而分支酶活性变化较小。侧重前期施氮有利于提高淀粉合成酶活性，而侧重后期施氮则可提高ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性。籽粒灌浆期淀粉合成酶平均活性及灌浆中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性与籽粒灌浆速率及直链淀粉、支链淀粉积累速率呈显著或极显著正相关。ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性对直、支链淀粉含量变化均有同等重要的作用。侧重后期施氮处理有利于提高直、支链淀粉积累速率。     

水稻籽粒淀粉合成关键酶活性与昧度及RVA谱特性相关分析

选用稻米蒸煮食味品质有显著差异的4个粳稻品种，对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性与味度值和RVA谱特性关系进行了研究。结果表明，灌浆同一时期的ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶等3种酶活性大小，不同品种间有极显著的遗传差异；与劣质品种相比，优质品种灌浆前期3种酶活性低．但灌浆中、后期比劣质品种保持更高水平的酶活性；ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶的活性与味度值和RVA谱特性间的相关性质和程度因灌浆时期不同，而发生变化；在整个灌浆过程中，可溶性淀粉合成酶活性与味度值间的相关均不显著，但灌浆前期和中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分支酶的活性与味度值间相关，均达到显著或极显著水平，选择灌浆前期酶活性低或灌浆后期酶活性高的材料，将有利于提高稻米蒸煮食味品质。     

不同施氮方法对粳稻灌浆成熟期蔗糖代谢相关酶活性及品质性状影响

选用寒地粳稻穗数型高产品种松粳6号和穗重型超级稻品种松粳9号,通过盆栽试验研究氮不同蘖穗肥比例对水稻灌浆过程中籽粒与剑叶蔗糖代谢相关酶活性及稻米品质性状影响。结果表明,减少分蘖肥施氮量增加穗肥施氮量极显著提高水稻叶片和籽粒蔗糖合成酶(Su S)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,但蔗糖酸性转化酶(AI)活性受施氮方式影响不显著;籽粒和叶片蔗糖含量因酶活性增加而增加;穗数型品种松粳6号各淀粉含量随穗肥施氮量增加呈先升后降趋势,穗重型品种松粳9号则随穗肥施氮量增加而下降;不同类型品种对蘖穗肥比例反应不同,穗数型品种松粳6号20%N+30%N蘖穗氮肥处理稻米品质最好,穗重型品种松粳9号40%N+10%N蘖穗氮肥处理稻米品质最好。     

北方粳稻籽粒灌浆特性及其蔗糖代谢酶的活性研究

以常规稻品种“辽粳9号”和杂交稻品种“9158”为试验材料，对其灌浆过程中强、弱势粒的灌浆速率、蔗糖和淀粉含量以及蔗糖合成酶与蔗糖酶的活性进行了分析。结果表明：2个水稻品种的强势粒由于起始生长势高，进入灌浆盛期早，蔗糖酶和蔗糖合成酶活性强，蔗糖含量高，因而灌浆明显优于弱势粒。在蔗糖代谢过程中，蔗糖合成酶的活性显著高于蔗糖酶，说明蔗糖由源向库的输入主要由蔗糖合成酶来调控。     

水稻发育胚乳中淀粉的积累及淀粉合成的酶活性变化

利用４个粒重相近品种（组合）,对胚乳发育期间蔗糖、可溶性糖的淀粉含量、籽粒灌浆速率及与淀粉合成有关的６个酶活性的变化进行了研究。结果表明,品种间及不同剪叶处理间强势粒的淀粉积累和酶活性差异较小,而弱势粒差异明显。蔗糖合成酶,ＡＤＰＧ焦磷酸化酶、可溶态淀粉合成酶、淀粉分枝酶（Ｑ酶）、活性的变化与灌浆速率曲线十分吻合,相关性极显,而ＵＤＰＧ焦磷酸化酶活性变化与灌浆速率曲线吻合性较差。结合态淀粉合成酶     

氮肥施用量对春玉米籽粒淀粉含量及淀粉合成关键酶活性的影响

以不同品种春玉米为试验材料,研究氮肥施用量对春玉米子粒淀粉含量及淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,在一定施氮范围内随氮肥施用量提高,淀粉含量表现增加趋势,品种间存在差异;在吐丝49天之内,SS活性呈单峰曲线变化,到吐丝21天达到高峰,之后缓慢下降,但高氮处理下降速度慢于低氮处理;子粒灌浆期间ADPG焦磷酸化酶活性呈单峰曲线变化,四单19的ADPG焦磷酸化酶活性最高,依次是东农早粘、东农248、东甜4号,氮肥施用量对ADPG焦磷酸化酶活性影响较大;ADPG焦磷酸化酶活性与淀粉含量的关系除吐丝后7天相关未达显著水平,其它均达极显著正相关;SS分解活性与子粒中淀粉含量在吐丝后均呈显著和极显著正相关关系。     

不同糯性高粱胚乳淀粉形成与积累过程的酶学调控机制及显微结构变化

【目的】高粱是酿造白酒和食醋的主要原料,其淀粉组成和结构是影响高粱酿造品质的主要指标。通过研究淀粉积累过程中相关酶活性和淀粉粒超微结构的变化动态,解析高粱淀粉合成与积累的酶学调控机制,了解不同糯性高粱胚乳淀粉的超微结构特点,以期为酿造高粱的优质育种和栽培技术研究提供理论依据。【方法】以辽粘3号、辽杂19和辽杂10号3种不同糯性的高粱品种籽粒为研究对象,利用酶学及扫描电镜技术检测淀粉积累过程中相关酶活性的变化,观测淀粉积累过程中淀粉粒的形成过程及结构特征,利用相关分析研究淀粉合成过程中相关合成酶类的调控作用。【结果】淀粉合成过程中,不同胚乳类型高粱的尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UDPG）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPG）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、结合态淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）、淀粉去分支酶（DBE）活性均呈单峰曲线变化趋势;糯高粱结合态淀粉合成酶（GBSS）活性呈单峰曲线变化趋势,粳高粱、半粳半糯高粱则表现双峰曲线变化趋势。UDPG、ADPG、SSS活性与直链淀粉、支链淀粉积累速率显著正相关,SBE、DBE活性与支链淀粉积累速率呈显著正相关,GBSS活性与粳高粱、半粳半糯高粱直链淀粉积累速率呈显著正相关,与糯高粱直链淀粉积累速率表现正相关的趋势,但相关不显著。不同胚乳类型高粱淀粉粒的充实过程表现相似变化趋势,在开花后的14—35 d充实较快。糯高粱的淀粉粒较小,直径在10 μm以内,内部有圆孔型或楔形空洞。粳高粱淀粉粒较大,呈不规则球形,内部空洞极少。半粳半糯型高粱淀粉粒粒径分布较广,多数分布楔形或星形空洞,少部分无空洞。【结论】UDPG、ADPG、SSS是调控淀粉合成的关键酶,GBSS、SBE、DBE是调控淀粉组分比例的关键酶,SBE、DBE活性高是糯高粱支链淀粉含量高的主要原因,不同淀粉组分比例可能是影响淀粉粒结构的主要因素。     

谷子不同品种、生育时期、叶位光合特性研究

为了探究谷子不同品种、各重要生育时期、不同叶位与光合生理指标之间的关系,通过对谷子光合蒸腾和叶绿素等生理参数进行采集与分析,研究归纳了谷子相关光合特性,结果表明：谷子在孕穗期的叶片净光合速率较拔节期和灌浆期分别高出247.7%和32%,蒸腾速率分别高出100.4%和104.7%,叶片气孔导度也较高,而胞间CO2浓度较低;灌浆期谷子顶三叶的净光合速率、蒸腾速率、叶片气孔导度、水分利用效率显著高出下部叶片,自上而下各叶位单叶的叶绿素含量呈现出由低到高再转低的变化趋势。     

产量15 000 kgha-1以上夏玉米灌浆期间的光合特性

 【目的】探讨产量15 000 kgha-1以上夏玉米籽粒灌浆期的光合特性及其与产量形成的关系。【方法】在多年高产试验基础上，选用3个具有高产潜力的玉米杂交种，采用78 000株/ha的密度大田种植。以地上生物量及其分配、果穗叶的光合特征参数来评价产量15 000 kgha-1以上的夏玉米光合生理活性；以Richards模型拟合籽粒灌浆过程。【结果】3个玉米杂交种均可实现15 000 kgha-1以上的高产，以先玉335（XY335）产量最高。对籽粒产量形成的Richards解析表明，籽粒灌浆启动快且高灌浆速率持续时间和生长活跃期（50 d以上）长的杂交种更容易实现高产。产量15 000 kgha-1以上3个杂交种表现出灌浆前期净光合速率、PEPCase活性和RuBPCase活性较高，后期净光合速率、叶面积指数和可溶性蛋白含量下降缓慢的特点，整个灌浆期间叶绿素a/b比值始终较高。3个杂交种中XY 335叶片光合生理活性最高，净光合速率和叶面积的高值持续期分别达50 d和60 d以上。【结论】在玉米高产高密度栽培条件下，重视叶片的光合生理活性的改善可提高光能利用效率，维持较高灌浆速率和较长活跃生长期，实现15 000 kgha-1以上的高产目标。     

不同覆盖栽培糜子籽粒灌浆期淀粉酶活性变化

为研究糜子开花后籽粒灌浆期间淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉积累特征,并分析两者之间的关系;探寻糜子在干旱地区的最佳覆盖栽培模式。以粳性糜子品种榆糜2号为材料,采用秸秆覆盖、起垄覆膜、双沟覆膜和全膜覆盖处理,并以露地栽培为对照,测定籽粒灌浆期间淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉积累动态。结果表明,覆盖栽培糜子籽粒灌浆前、中期ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、水溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合性淀粉合成酶(GBSS)及淀粉分支酶(Q酶)活性均显著高于露地栽培(P0.05),且籽粒淀粉积累速率较快,最终淀粉含量高于露地栽培,其中全膜覆盖效果最佳,其籽粒中支链淀粉积累量的增加率达16.62%(P0.05),直链淀粉增加率9.08%,千粒质量增加率6.16%(P0.05)。但覆盖栽培没有改变AGPP、SSS、GBSS和Q酶活性的变化趋势(单峰曲线),没有影响酶活性峰值出现时间,AGPP和GBSS峰值出现在花后20d左右,SSS和Q酶峰值出现在花后15d左右。相关分析表明,糜子籽粒支链淀粉与SSS和Q酶活性呈极显著正相关,与AGPP酶活性呈显著正相关;直链淀粉与GBSS和AGPP酶活性呈显著或极显著正相关;总淀粉积累速率与AGPP、GBSS、SSS和Q酶活性呈显著或极显著正相关。     

氮肥基追比对弱筋小麦宁麦9号籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响

 为研究弱筋小麦籽粒淀粉形成的机制，以弱筋小麦宁麦9号为材料，对不同氮肥基追比对其籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响及相关生理基础研究表明，氮肥基追比7∶1∶2处理与5∶1∶4处理相比，花后7～28 d籽粒直、支链淀粉及总淀粉积累速率低，成熟籽粒直链淀粉含量低，支链淀粉、总淀粉含量高，剑叶蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性和蔗糖含量低，籽粒蔗糖合成酶（SS）活性低，籽粒蔗糖含量高，籽粒ADPG焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性低，淀粉积累量低。相关分析表明，籽粒中AGPP、SSS、GBSS与直、支链及总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率呈极显著正相关，说明这几种酶对促进籽粒淀粉的积累起重要作用。     

冬小麦节水高产栽培群体光合特征

 研究了不同灌水条件下小麦群体光合的变化,并突出考察了非叶器官光合性能特征及其对籽粒产量的贡献。结果表明,小麦开花后群体非叶器官面积与产量呈显著正相关,随着灌水量增加,群体绿色面积中非叶器官面积比例减小;与旗叶相比,非叶器官叶绿素相对含量(SPAD值)。F_v/F_m值、净光合速率均较低,但光合功能期较长,在灌浆后期能保持较高的光合活性;在旗叶节以上器官光合物质对穗粒重的总贡献率中,非叶器官光合贡献的比例占70％～80％,且随灌水量减少而增大。节水高产群体开花后总绿色面积大,其中非叶绿色面积比例高,而单茎叶面积较小,叶层透光好,群体光合速率和WUE均较高。     

陕西关中灌区高产夏玉米品种光合物质生产特性

在多年高产试验基础上,对郑单958号、先玉335和陕单8806三个玉米品种叶面积、光合物质积累与转运、籽粒灌浆等特性进行分析。结果表明,3个品种灌浆后期在保持较高光合速率的同时可维持叶面积指数下降缓慢,灌浆期间可较快达到最大灌浆速率并维持较快灌浆速率和较长生长活跃期,促进花后干物质利用。这可能是其获得高产的重要生理原因。     

冬小麦灌浆后期光响应曲线特征参数及其对施氮量响应

为明确郑麦366高产生理基础,大田条件下研究了施氮量对郑麦366灌浆中后期旗叶光合作用光响应曲线和产量的影响。结果表明,在施氮量为0~240 kg.hm-2增施氮肥能够提高旗叶最大净光合速率和光饱和点、调节光响应曲线特征参数,改善不同光合有效辐射强度下旗叶光合速率等光合性能,提高籽粒产量;施氮量大于240 kg.hm-2,不同程度地降低旗叶光合性能和籽粒产量。本试验条件下,最适宜施氮量约240kg.hm-2。     

小麦淀粉合成关键酶活性及其与淀粉积累的关系

对小麦籽粒中淀粉及其组分积累动态、相关酶活性变化的研究结果表明2个供试品种淀粉及其组分积累量随灌浆的进行均呈不断上升的趋势,积累速率变化均呈单峰曲线,直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率峰值均出现在花后21～28 d.2个品种小麦花后籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)焦磷酸化酶(AGPP)、游离态淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性均呈单峰曲线变化,花后28 d前呈上升趋势,28 d达到峰值后开始下降.AGPP活性与SSS、GBSS活性呈极显著正相关.AGPP、SSS、GBSS活性与直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率均呈极显著正相关.淀粉分支酶活性变化呈三次曲线的关系,前期活性较高,支链淀粉合成能力强,后期逐渐下降.     

两系杂交稻茎鞘物质运转与籽粒充实特性的研究

选用不同类型两系杂交稻组合 ,研究了结实期茎鞘物质运转与籽粒灌浆结实的关系。结果表明 :两系杂交水稻在抽穗后的净光合速率和干物质积累量明显高于三系杂交稻。茎鞘物质的输出率与结实率、充实率、最大灌浆速率、平均灌浆速率呈显著的正相关关系。各组合以下部茎鞘物质积累多、转运率高。茎鞘物质转运启动时间早、运转强度大 ,其转运率高的组合 ,结实率高、充实度好 ,表明早期转运对籽粒灌浆充实的重要性。抽穗期提高糖花比 ,同时在灌浆始期促进茎鞘非结构性碳水化合物向籽粒库运转有利于激发库的活性 ,启动和促进更多的籽粒灌浆 ,减少空秕粒 ,增进籽粒充实。     

干旱胁迫对大麦籽粒灌浆特性及内源激素的影响

为阐明干旱胁迫对大麦籽粒灌浆特性和内源激素的影响,以防雨池栽的方式对新疆主栽的2个大麦品种籽粒灌浆特性和籽粒发育过程中内源激素含量及比值的变化进行了研究。结果表明:干旱胁迫导致大麦籽粒灌浆速率降低,灌浆期缩短,光合产物向籽粒的调运效率减弱与干旱导致籽粒内源激素含量的变化有密切关系。干旱胁迫下较高的DHZR含量在籽粒建成过程中起主导作用,并同时伴有较高的DHZR/GA4比值;在灌浆过程中,干旱胁迫下灌浆速率降低与此期IAAi、PA、ZR和DHZR含量均处于较低水平有关;干旱胁迫下,灌浆前期较高的ABA含量对籽粒灌浆速率表现为正效应,后期较高的ABA含量则表现为负效应。