硬粒小麦灌浆期间营养器官对籽粒蛋白质积累的影响

灌浆期间营养器官含Ｎ水平与籽粒蛋白质含量呈显著正相关（ｒ＝０．８９－０．９９）。增施Ｎ肥可以提高营养器官含Ｎ水平，从而提高籽粒蛋白质含量。顶部两片叶及相应的鞘、节间和颖壳分解输出的Ｎ占籽粒积累Ｎ素的９１％－９４％。它们对籽粒Ｎ的贡献依次为倒二节＞旗叶＞倒二叶、倒一节、颖完＞旗叶鞘＞倒二叶鞘。     

小麦不同器官表皮蜡质的组分及晶体结构分析

为分析小麦不同器官表皮蜡质组分和晶体结构的差异,以表皮蜡质为绿色表型的小麦品种泰山4447和白霜状表型的济麦6097为供试材料,在抽穗期分别提取穗部、叶鞘、穗下茎、旗叶、倒二叶、倒三叶和倒四叶七个不同器官的表皮蜡质,利用气相-质谱联用（GC-MS）和气相色谱（GC-FID）对各器官表皮蜡质组分进行定性和定量分析,使用场发式扫描电子显微镜观察各器官表皮蜡质的晶体结构,并对小麦旗叶进行失水率检测。结果表明,两小麦品种各器官表皮蜡质的成分主要包含初级醇、二酮、烷烃、脂肪醛、脂肪酸、酯等脂肪族化合物。泰山4447和济麦6097的穗下茎、叶鞘和颖壳表皮蜡质中二酮的含量显著高于旗叶、倒二叶、倒三叶和倒四叶,济麦6097的旗叶、穗下茎、叶鞘和颖壳表皮蜡质中二酮的含量显著高于泰山4447各器官。扫描电镜观察表明,两个小麦品种的旗叶近轴面、倒二叶、倒三叶和倒四叶的蜡质晶体为片状结构,旗叶远轴面、穗下茎和叶鞘上的蜡质晶体呈管状结构,泰山4447的颖壳表皮蜡质中管状晶体和片状晶体共存,而济麦6097的颖壳表皮蜡质中晶体结构则完全为管状。泰山4447的旗叶水分非气孔性散失速率高于济麦6097。     

源库改变对小麦籽粒淀粉和蛋白质积累及面粉品质的影响

选用不同蛋白质含量的小麦品种。通过去穗和去旗叶研究了源库改变对小麦籽粒淀粉和蛋白质积累以及面粉品质的影响，以期为小麦品质调优技术提供理论依据。结果表明。去穗和去旗叶均使干物质积累和穗粒重减少，去穗处理增加单粒重，提高淀粉和蛋白质积累量，而去旗叶处理则相反。去穗和去旗叶处理降低了营养器官氮素和干物质积累量，但去旗叶处理促进了茎秆和穗壳中氮素和干物质转运量，而去穗处理则相反。籽粒氨基酸含量表现为去穗〉CK〉去旗叶，扬麦9号籽粒蛋白质含量与氨基酸趋势一致，而徐州26蛋白质含量为CK〉去穗〉去旗叶，表明氨基酸水平对蛋白质合成有重要作用。但不同品种反应有所不同。去旗叶处理显著降低面筋含量。但却提高了面筋指数和沉淀值，而去穗处理则相反。表明去旗叶处理在一定程度上改善了面粉品质。     

小麦开花后不同光合器官对籽粒品质的影响

为探讨不同光合器官对小麦籽粒品质的作用,以永良4号为供试品种,在开花后通过剪叶遮光(包括剪旗叶、剪旗叶+倒二叶、包旗叶鞘、包穗、包穗+穗下节间)等处理,研究了叶器官和非叶器官对小麦籽粒营养物质含量及单穗生产量的影响.结果表明,剪叶遮光后小麦籽粒中淀粉、脂肪、铁含量比正常生长降低,灰分、磷、钾、锌、钙含量提高,而对蛋白质含量影响很小;剪叶遮光后小麦籽粒淀粉、脂肪、蛋白质、灰分、磷、钾、锌、铁、钙筚穗产量均比正常生长降低.非叶器官对籽粒营齐物质含量以及生产量的影响均大于叶器官.     

氮素形态对豫麦34地上器官游离氨基酸和籽粒蛋白质含量的影响

为给小麦优质生产中合理施用氮肥提供理论依据,以小麦品种豫麦34为材料,采用盆栽方法研究了三种氮素形态对豫麦34地上器官游离氨基酸和籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,小麦叶片、茎、鞘和籽粒中游离氨基酸含量均以开花期最高;穗轴和颖壳中游离氨基酸含量以花后10 d最大;各叶位游离氨基酸含量高低表现为旗叶>倒二叶>倒三叶>倒四叶。三种氮素形态处理比较,各器官中（开花期倒三叶、倒四叶、穗轴和颖壳除外）游离氨基酸含量于花后30 d前均以酰胺态氮处理最大,铵态氮和硝态氮处理下互有高低,花后30 d以酰胺态氮处理最低;硝态氮处理下籽粒球蛋白含量最高,铵态氮处理下醇溶蛋白和麦谷蛋白含量最高,酰胺态氮处理下清蛋白含量、麦谷蛋白/醇溶蛋白比值、蛋白质含量最高,氮素形态间差异显著。说明施用酰胺态氮肥能够提高籽粒灌浆前、中期地上各器官中游离氨基酸含量,促进灌浆后期游离氨基酸向籽粒中的转运,提高籽粒蛋白质含量,因此,酰胺态氮肥是豫麦34品质栽培中首选的氮源。     

生长调节剂对小麦衰老和源-库关系及产量的控制作用

全株喷布吲哚乙酸,虽增加种子蛋白质和游离氨基氮含量及蛋白质转运指数(籽粒蛋白质与旗叶和颖片蛋白质总量比),但却加速叶和颖片(源)的衰老(以叶绿素和蛋白质含量下降为指标)并降低收获时产量参数值。全株喷布激动素、脱落酸、赤霉素和代森锰锌,能延缓源器官的衰老(脱落酸只增加叶绿素含量),并增加多数决定产量的参数值。喷布苯汞乙酸,羟基磺酸盐和矮壮素则加速衰老,降低收获时产量参数值。旗叶或穗部涂抹激动素或脱落酸,可延缓旗叶或颖片衰老,除旗叶涂布激动素的处理外,其余各处理还提高了决定产量的参数值。蛋白质含量与收获时种子含水百分率成负相关。     

节水栽培冬小麦光合器官遮光对籽粒蛋白质形成的影响

为明确冬小麦光合器官与籽粒蛋白质形成的关系,通过大田试验和遮光的方法,研究了节水栽培条件下冬小麦石家庄8号不同光合器官对籽粒粒重、蛋白质及其组分含量的影响.结果表明,节水栽培条件下,穗遮光对粒重的降低效应最大,旗叶遮光次之,倒二叶遮光降低粒重的效应最小,且三者的降低效应均不同程度地受施氮量的影响.与不遮光相比,光合器官遮光增加了籽粒蛋白质含量,而降低了单穗蛋白质总量,遮光的调节效应也因器官和施氮水平而有差异.与不遮光相比,光合器官遮光增加了籽粒清蛋白、球蛋白含量,降低了麦谷蛋白含量,而穗遮光降低了籽粒醇溶蛋白含量,旗叶和倒二叶遮光增加了醇溶蛋白含量.可见,不同光合器官对籽粒蛋白质及其组分含量的影响是不同的.     

不同水分条件下冬小麦旗叶和穗器官的PEPC活性及其与粒重和蛋白质含量的关系

为了明确小麦叶与非叶器官磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (PEPC) 活性对水分胁迫的反应,在春不浇水和春浇2水两种水分条件下,对11个冬小麦品种旗叶、穗、颖片及籽粒的PEPC活性进行了测定,并分析了该酶活性与粒重和蛋白质含量的关系.结果表明,小麦不同品种和不同器官间PEPC活性存在明显差异,且受水分条件的影响.与正常供水处理(春浇2水)相比,水分胁迫处理(春不浇水)灌浆期旗叶PEPC活性下降,而颖片PEPC活性相对稳定,籽粒PEPC活性上升.水分胁迫使最终粒重降低、蛋白质含量增加.相关分析表明,灌浆期旗叶PEPC活性与粒重呈显著正相关(r＝0.504~*),颖片PEPC活性与籽粒蛋白质含量呈弱的正相关,籽粒PEPC活性与籽粒蛋白质含量呈极显著正相关(r＝0.692~(**)).     

不同品质小麦氮素分配及利用率的15N示踪研究

为了解品种、施氮量、追氮时期对小麦各器官氮素分配、利用率的效应及权重,利用15N示踪技术研究了两种施氮水平和两种追肥时期下不同品质类型的四个小麦品种(系)济南17、PH82-2-2、PH97-4、PH97-5成熟期各器官氮含量、氮积累量和15N丰度的差异.结果表明,施氮量增加,籽粒氮含量和积累量增加,而营养器官氮含量和积累量升高或降低,规律不一致.拔节期追施氮肥,籽粒氮含量和积累量比抽穗期追施氮肥低,而营养器官相反.成熟期小麦各器官氮含量高低依次为籽粒、其他叶、旗叶、颖壳、茎秆＋叶鞘.品种间各器官氮含量和积累量存在显著差异,PH82-2-2和PH97-5籽粒中氮含量和积累量高于济南17和PH97-4,PH97-5后期营养器官向籽粒转移氮素较多,品种是影响各器官氮含量和积累量差异的决定因素.抽穗期追氮整个小麦植株中追肥氮含量比拔节期追施氮肥显著降低,地上器官中降低了10.1个百分点,籽粒中降低了10.3个百分点,小麦对氮素的当季利用率显著降低.     

不同品质类型冬小麦氮素积累及分布与运转特点

选用3个冬小麦品种,测定了不同生育时期各器官氮素含量,着重研究不同品质类型(强筋、弱筋和中筋)冬小麦各生育时期氮素的积累、分布与运转特点。结果表明,不同品质类型冬小麦在生育前、中期植株体内的氮素含量无显著差异,小麦抽穗至开花以后,随着生殖器官的不断发育,各营养器官向籽粒中运转氮素增加,尤其在灌浆中期之后,强筋小麦的旗叶、倒二叶氮素下降幅度大,向籽粒运转比例增大,中筋、弱筋小麦的旗叶、倒二叶氮素下降比较平缓,向籽粒运输较小,直至成熟期籽粒中氮素含量形成明显差异,这是不同品质类型小麦遗传特性的表现。     

小麦 玉米轮作区西农979不同器官氮素转运及对籽粒贡献率的影响

为了解华北地区小麦玉米轮作模式下小麦不同器官氮素吸收、分配及转运的差异,采用田间试验方法,以西农979为供试品种,于小麦的分蘖期、越冬期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期采集植株样品,对其叶、叶鞘、茎、穗轴、颖壳和籽粒的干物重及氮含量进行了测定和分析。结果表明,小麦成熟时,不同器官氮含量从大到小依次为：籽粒＞叶＞叶鞘＞颖壳＞茎＞穗轴,氮积累量从大到小依次为：籽粒>叶鞘>叶>茎>颖壳>穗轴,即氮在籽粒中分配和积累量最大,叶是最大的氮素“源器官”。在不同生育阶段,拔节至抽穗期的氮吸收量和吸收速率最大。在华北小麦玉米轮作区,籽粒氮收获指数达到68.48%,而叶对籽粒的氮转运贡献率达到54.52%;拔节至抽穗期氮素吸收比例占全生育期的48.07%,故而底施氮肥与拔节期追氮的比例控制在5∶5为好。     

小麦光合器官对不同穗位和粒位粒重及蛋白质含量的影响

为探明小麦叶片与非叶光合器官对不同穗位和粒位籽粒发育的影响,以济麦22为试验材料,开花期设置剪叶、包穗、包茎等7种处理,分析了不同处理下不同穗位和粒位粒数、粒重和蛋白质含量的差异。结果表明,小麦穗对穗上部和下部弱势粒数影响显著,与叶片共同作用对穗上部强势粒数及穗中部和下部粒数,以及与茎和叶片共同作用对穗上部粒数、穗中部和下部弱势粒数均影响显著;穗对不同穗位强势粒重和穗上部弱势粒重影响显著,旗叶对穗中部和下部强势粒重、穗上部和中部强势粒重及穗下部粒重影响显著;包穗、剪旗叶和剪倒二叶处理显著提高穗上部强势粒及穗中部和下部籽粒蛋白质含量;剪倒三叶和剪倒四叶+剪倒五叶处理显著提高穗下部强势粒蛋白质含量;同一穗位的强势粒蛋白质含量大于弱势粒,不同穗位籽粒的平均蛋白质含量表现为穗下部穗中部穗上部;同一穗位的弱势粒蛋白质含量变异系数大于强势粒,穗上部的籽粒蛋白质含量变异系数大于穗中部和下部。因此,建议小麦育种中应注重穗光合选择,适当增加小穗排数,减少高穗位粒数,可能是提高小麦产量潜力和改善品质的重要途径。     

施氮量对小麦旗叶光合速率和光化学效率、籽粒产量与蛋白质含量的影响

为给小麦高产高效栽培提供依据,在大田高产条件下,研究了施氮量对开花后小麦旗叶光合速率和光化学效率、旗叶和籽粒蔗糖含量及籽粒产量和蛋白质含量的影响。结果表明,适量施氮有利于提高灌浆中、后期的旗叶光合速率、旗叶PSⅡ实际光化学效率,以及灌浆末期旗叶PSⅡ最大光化学效率;施氮过多不仅不能继续提高旗叶光合速率,而且使PSⅡ实际光化学效率降低。施氮有利于提高旗叶蔗糖含量,促进灌浆前期籽粒中蔗糖的供应;施氮较多的处理中,灌浆后期有较多蔗糖滞留于旗叶中,致使施氮处理间籽粒蔗糖含量无显著差异。与不施氮的处理相比较,施氮105~195 kg.ha-1显著提高籽粒产量,施氮105~240 kg.ha-1显著提高籽粒蛋白质含量;继续增施氮肥至285 kg.ha-1,籽粒蛋白质含量、粒重和籽粒产量均降低。综合考虑籽粒产量和蛋白质含量,施氮量以150~195 kg.ha-1为宜。     

中后期综合调节措施对强筋小麦早衰的防控效果

为探讨强筋小麦生育中后期植株早衰的防控技术,2008-2010年采取田间小区试验,以优质强筋半冬性小麦品种郑麦366为试验材料,研究了中期追肥、后期叶面喷肥和喷洒生长调节剂等调控措施对叶片叶绿素含量、物质运转以及产量与面粉加工品质的影响。结果表明,不同措施均能使中后期上3叶维持较高的叶绿素含量,花后干物质积累、营养器官花前贮藏物质总运转量和运转率以及花后同化物输入籽粒量和对籽粒产量的贡献率均高于对照（常规底肥一次性施入,无追肥）,其中,孕穗期追肥、后期叶面喷肥和后期调节剂调控综合措施下,旗叶、倒2叶、倒3叶灌浆后期叶绿素含量（SPAD值）两年分别是对照的7、8、9倍和3、3、5.4倍;干重分别是对照的0.66、1.12、3.84倍和1.48、2.61、4.26倍;叶、茎鞘、颖壳＋穗轴、叶＋茎鞘＋颖壳＋穗轴干物质运转量分别比对照提高112.6%、43.6%、16.1%、41.6%和146.2%、34.1%、12.1%、32.8%,运转率分别比对照高16.8、9.6、5.8、14.2和16.5、8.7、5.8、14.5个百分点;花后同化物输入籽粒的量和对籽粒产量的贡献率分别比对照提高75.1%、64.8%和16.8、15.0个百分点;产量分别比对照提高18.5%、9.1%。不同处理对小麦面粉加工品质的影响不一致,但都有提高作用,形成时间和稳定时间与对照的差异均达到显著水平。综合来看,拔节/孕穗期追肥、后期叶面喷肥和后期调节剂调控综合措施对早衰的防控效果最好。     

干旱胁迫对小麦花后不同器官果聚糖代谢和转运的影响

为探索干旱胁迫对小麦花后不同器官果聚糖生理代谢和转运的影响,以抗旱性有显著差异的两个冬小麦品种为材料,在干旱胁迫(drought stress,DS)和正常灌溉(well watered,WW)条件下,研究了小麦花后主穗颖壳和主茎不同节位果聚糖代谢转运动态规律及其与籽粒灌浆的相关性。结果表明,小麦灌浆期不同器官果聚糖代谢转运受基因型、器官、花后天数和水分环境以及各因子互作显著影响;器官、花后天数和花后天数与水分互作是调控小麦花后果聚糖代谢转运的主要影响因子。小麦花后不同器官果聚糖含量均呈先升后降趋势。与正常灌溉处理相比,干旱胁迫缩短了果聚糖含量峰值出现的时间(提前5d),对果聚糖代谢的影响表现为"先促积累、后促降解"效应,此效应在抗旱品种陇鉴19和小麦颖壳、穗下节和倒二节等器官中更显著。干旱胁迫显著抑制了小麦花后蔗糖:蔗糖果糖基转移酶(1-SST)活性,提高了果聚糖外水解酶(FEH)活性;果聚糖含量与FEH酶活性正相关。小麦粒重与不同器官的1-SST活性、倒二节和倒三节的FEH活性呈显著或极显著负相关;灌浆速率与不同器官的果聚糖含量、颖壳和穗下节的FEH活性呈显著或极显著正相关。干旱胁迫显著促进了小麦不同器官果聚糖的转运和再分配,其转运率和对籽粒粒重的贡献率分别达6.86%~70.52%和0.07%~4.93%,其中,花前显著高于花后,陇鉴19高于Q 9086,穗下节和倒二节高于颖壳和倒三节。     

冬小麦不同部位可溶性物质含量与产量结构的关系

为了解小麦各部位可溶性物质舍量与产量结构的相关性。对19个小麦品种于晴天的上午8：00～8；30，下午5：00～5：30取样，用便携式汁液分析仪测定穗、穗下节、旗叶和旗叶鞘汁液中的可溶性物质含量。结果表明，穗的可溶性物质含量变化范围为7．5％～12％；穗下节的可溶性物质含量变化范围为0．08％～O．12％；旗叶可溶性物质的变化范围为11．5％～17．5％；叶鞘可溶性物质含量的变化范围为7％～12％。穗、穗下节中的可溶性物质含量与千粒重分别呈极显著和显著的正相关，与穗粒数、穗数和产量相关不显著；旗叶、叶鞘中的可溶性物质含量与千粒重呈显著的正相关,与穗粒数和产量呈极显著的负相关，与穗数无显著性相关；穗／旗叶可溶性物质含量比值与穗粒数、产量呈显著的正相关，与千粒重和穗数无显著性相关。     

通过叶色预测冬小麦籽粒蛋白质含量的研究

本田间试验在ＨｏｋｋａｉｄｏＫｉｔａｍｉ农业试验站进行了三年,旨在确定能滞在吸收收获前预测冬小麦籽粒蛋白质含量（ＧＰＣ）供试材料为适于加工面条的冬小麦品种Ｃｈｉｈｏｋｕｋｏｍｕｇｉ当分级施Ｎ时,根据抽穗末期倒二叶（旗叶下面的那片叶）的颜色可以准确地预测出ＧＰＣ。为了评价这一试验的有效性,有３年试验期间同时调查了Ｈｏｋｋａｉｄｏ东部地区的９５块生产麦田。结果表明,在环境条件不同的许多地点,用倒二叶片     

源库调节对小麦籽粒灌浆及光合特性的影响

为探讨不同穗型超高产小麦品种的源库关系，通过剪叶和去穗处理研究了两个不同穗型小麦品种“兰考矮早八”和“豫麦49—198”的籽粒灌浆和光合特性。结果表明，两个品种的籽粒体积、千粒重、灌浆速率在花后15d之后均表现为去穗处理〉对照〉去叶处理。去叶处理使两个品种的千粒重、灌浆速率均有所下降．其中豫麦49—198较对照下降最大比例分别为24．4％和22％，兰考矮早八下降的最大比例分别为7．6％和9％；去穗处理使两个品种的千粒重和灌浆速率均有所增加，其中豫麦49—198较对照增加的最大比例分别为11．1％和17％，兰考矮早八增加的最大比例分别为12．2％和17．25％。源库改变对两个品种的光合特性均有影响，表现为对照旗叶〉去穗旗叶〉去叶倒二叶〉对照例二叶。随着灌浆进程，豫麦49—198去叶处理的倒二叶光舍速率较对照增加的比例从40％减为25％．兰考矮早八去穗处理的旗叶光合速率较对照下降的比例从27％减为20％。     

节水栽培条件下不同粒叶比小麦的光合性能研究

为给小麦节水高产、超高产栽培提供依据,在节水条件下,分析了不同粒叶比类型小麦品种旗叶与非叶器官光合性能的差异及其与粒叶比的关系.结果表明,高粒叶比品种旗叶面积小,灌浆期叶面积衰亡慢,光合功能期长,光合速率高,在灌浆后期非叶器官光合速率甚至高于叶片.同时发现,穗面积、旗叶节以上非叶器官(穗、穗下节间、旗叶鞘)面积与穗粒重均呈显著正相关,叶片、茎秆、叶鞘、穗颖贮藏物质的转移率与粒叶比均呈显著或极显著正相关.因此,通过育种或栽培技术提高粒叶比,充分利用并强化非叶器官光合机能,是实现节水高产、超高产的重要途径.     

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。