花后高温胁迫对郑麦9023品质的影响

采用盆栽与人工气候室相结合的方法,2007-2008年在河南农业大学科教示范园区,以强筋小麦品种郑麦9023为试验材料,研究花后高温胁迫对小麦籽粒蛋白质和淀粉含量的影响。结果表明,花后高温处理后,籽粒产量、蛋白质产量、淀粉产量、淀粉含量和支链淀粉含量均降低,蛋白质含量、清蛋白、醇溶蛋白、麦谷蛋白、直链淀粉含量、谷醇比和直/支比升高;从高温处理时期看,花后第20天高温胁迫的影响略大于花后第10天的。相关分析结果表明,花后高温处理后,籽粒蛋白质含量与清蛋白、麦谷蛋白、直链淀粉和直/支比呈显著正相关,籽粒淀粉含量与球蛋白和支链淀粉含量呈极显著正相关。     

不同类型小麦籽粒灌浆期碳水化合物代谢及相关酶活性研究

以强筋型小麦郑麦9023、中筋型小麦温麦4号和弱筋型小麦豫麦50为试验材料,在大田条件下研究了不同类型小麦籽粒灌浆期碳水化合物、淀粉及其组分含量以及相关酶活性的动态变化。结果表明,不同类型小麦籽粒灌浆期的蔗糖含量均随灌浆进行呈降低趋势,葡萄糖含量在灌浆前期亦呈逐渐降低趋势。郑麦9023以花后6 d籽粒果糖含量最高,而后逐渐降低;豫麦50和温麦4号籽粒的果糖含量亦在花后6 d达到峰值,之后迅速降低,至花后24 d时略有升高,而后又迅速降低。郑麦9023籽粒可溶性总糖含量的变化呈双峰曲线,峰值分别出现在花后6和18 d,且第1个峰值显著高于第2个;而豫麦50和温麦4号均呈单峰曲线,峰值均出现在花后12 d。随着灌浆的进行,不同类型小麦籽粒总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量均呈增加趋势,且豫麦50明显高于郑麦9023和温麦4号。不同类型小麦籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPP)和可溶性淀粉合成酶(SSS)活性的变化均呈单峰曲线,3类小麦AGPP活性的峰值均出现在花后18 d,UGPP和SSS活性的峰值,温麦4号分别出现在花后12和18 d,豫麦50和郑麦9023则分别出现在花后18和12 d。     

花后喷肥对不同筋型小麦品种旗叶光合速率、籽粒产量和品质的影响

为了探讨不同筋型小麦品种对花后喷肥的反应,选用强筋、中筋和弱筋三种类型小麦品种为试验材料,研究了花后混喷多种肥料对三种筋型小麦品种旗叶光合速率、籽粒产量及品质性状的影响。结果表明:花后喷肥可提高旗叶净光合速率,强筋型小麦品种郑麦366旗叶净光合速率增幅大于中筋型品种太空6号和弱筋型品种豫麦50。喷肥后茎节单位长度干重减少,茎节贮存物质向穗部转移量增加,以郑麦366较为明显。混喷多种肥料后三种筋型小麦品种的籽粒产量均显著高于对照,籽粒容重、吸水率、蛋白质、湿面筋等品质指标均显著高于对照,而降落值因小麦筋型不同而变化。     

不同类型专用小麦叶、茎、粒可溶性糖变化与淀粉含量的关系

 比较了3种类型专用小麦（强筋小麦郑麦9023、中筋小麦温麦4号和弱筋小麦豫麦50）在籽粒灌浆过程中旗叶、倒一茎节、倒二三茎节、倒四五节茎节、叶鞘中可溶性总糖和蔗糖含量及籽粒中可溶性总糖、淀粉含量的变化。结果表明，在灌浆过程中，中筋小麦温麦4号和弱筋小麦豫麦50旗叶中可溶性总糖、蔗糖、SS和SPS活性均高于强筋小麦郑麦9023，温麦4号略高于豫麦50。SS和SPS活性峰值出现时间早于可溶性总糖和蔗糖。在花后12 d至成熟期间，豫麦50籽粒中可溶性总糖含量最高,温麦4号次之，郑麦9023最低；豫麦50淀粉含量显著高于温麦4号和郑麦9023，灌浆后期的ADPP活性也高于温麦4号和郑麦9023。相关分析表明，开花后18 d至成熟期茎中可溶性总糖含量与籽粒淀粉含量之间呈极显著负相关，而叶片中可溶性总糖、叶片中蔗糖、籽粒中可溶性总糖与籽粒淀粉积累速率呈显著或极显著正相关。茎鞘可溶性总糖含量对籽粒淀粉的贡献率存在基因型差异：豫麦50和郑麦9023以倒二、三节间最大，而温麦4号则以倒四、五节间最大。     

不同品质类型小麦籽粒部分营养成分的积累

探讨了不同品质类型小麦籽粒中部分营养成分的积累,重点分析了小麦籽粒发育过程中淀粉、蛋白质及氨基酸等营养成分的变化趋势。结果表明,不同品质类型小麦品种各营养成分在籽粒灌浆期的积累趋势基本一致,最终含量存在差异。籽粒中可溶性糖含量从花后7 d开始至成熟呈现逐渐下降趋势,且不同类型品种下降速率不同,最终含量也不同,表现为弱筋小麦下降速率较快,成熟期含量低于强筋及中筋小麦;籽粒中淀粉含量从灌浆初期开始迅速增加,至花后21 d增幅开始减缓,到成熟期达最大值;直链淀粉的积累表现为"S"型曲线变化,即在花后7～14 d增加缓慢,花后14～21 d开始迅速增加,之后至成熟有较小增幅;支链淀粉含量与总淀粉含量的变化趋势一致。籽粒蛋白质含量的积累呈现"高-低-高"的变化趋势,在花后21 d左右蛋白质含量最低;清蛋白和球蛋白的变化趋势相同,即在花后7 d含量最高,之后逐渐下降;醇溶蛋白和谷蛋白的积累表现为花后7 d至成熟逐渐增加的趋势。除色氨酸外,不同品质类型的小麦籽粒中必需氨基酸的积累均为花后7 d含量最高,之后一周迅速下降,至成熟期氨基酸含量最低。     

氮肥基追比对不同筋度小麦产量和品质的影响

为给河南粮食核心区良种良法配套体系建设提供参考,以中筋小麦矮抗58、强筋小麦郑麦366及弱筋小麦郑麦004为试验材料,探讨了氮肥基追比对不同筋度小麦产量和品质的影响.结果表明:不同筋度小麦适宜的氮肥基追比例不同,强筋小麦郑麦366以基追比为3∶7时产量最高,中筋小麦矮抗58以7∶3时产量最高,弱筋小麦郑麦004以5∶5时产量最高;籽粒蛋白质含量、沉降值、峰值黏度3个品质指标在同一筋度小麦中表现一致,即在优质强筋小麦郑麦366中均以3∶7为最优,而中筋小麦矮抗58及弱筋小麦郑麦004均以5∶5为最优.说明,不同筋度小麦达到高产、优质需要不同的氮肥运筹方案.     

不同品质类型小麦籽粒部分营养成分的积累

探讨了不同品质类型小麦籽粒中部分营养成分的积累,重点分析了小麦籽粒发育过程中淀粉、蛋白质及氨基酸等营养成分的变化趋势。结果表明,不同品质类型小麦品种各营养成分在籽粒灌浆期的积累趋势基本一致,最终含量存在差异。籽粒中可溶性糖含量从花后7 d开始至成熟呈现逐渐下降趋势,且不同类型品种下降速率不同,最终含量也不同,表现为弱筋小麦下降速率较快,成熟期含量低于强筋及中筋小麦;籽粒中淀粉含量从灌浆初期开始迅速增加,至花后21 d增幅开始减缓,到成熟期达最大值;直链淀粉的积累表现为"S"型曲线变化,即在花后7～14 d增加缓慢,花后14～21 d开始迅速增加,之后至成熟有较小增幅;支链淀粉含量与总淀粉含量的变化趋势一致。籽粒蛋白质含量的积累呈现"高-低-高"的变化趋势,在花后21 d左右蛋白质含量最低;清蛋白和球蛋白的变化趋势相同,即在花后7 d含量最高,之后逐渐下降;醇溶蛋白和谷蛋白的积累表现为花后7 d至成熟逐渐增加的趋势。除色氨酸外,不同品质类型的小麦籽粒中必需氨基酸的积累均为花后7 d含量最高,之后一周迅速下降,至成熟期氨基酸含量最低。     

温度对不同筋型小麦游离氨基酸与籽粒蛋白质含量的影响

以济南17和潍麦8号两个不同筋型小麦品种为材料,研究花后温度对小麦籽粒蛋白质和植株氨基酸含量的影响。结果表明,灌浆期高温提高了小麦籽粒蛋白质含量,两个筋型品种表现出相同的趋势;提高了小麦叶片和茎鞘中游离氨基酸含量,向籽粒中运输的氨基酸的量也增加,有利于籽粒蛋白质的合成。对黄淮海等北方强筋小麦而言,后期高温对提高籽粒蛋白质含量是有利的,但降低了弱筋小麦的品质。     

钾肥施用量对2种筋型小麦主要品质性状的影响

在大田条件下,研究了钾肥施用量对强筋小麦郑麦9023和弱筋小麦豫麦50号籽粒品质、粉质仪参数和淀粉糊化特性的影响.结果表明,适宜的钾肥施用量可明显改善郑麦9023和豫麦50号的品质和淀粉糊化特性,增施钾肥能够提高强筋小麦籽粒干、湿面筋含量、形成时间、稳定时间、评价值和稀懈值,降低强筋小麦峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、降落值和弱化度.钾肥施用量对弱筋小麦主要品质性状的影响与强筋小麦呈相反趋势.在豫西地区,强筋小麦和弱筋小麦最适宜的钾肥施用量(K2O)均为112.5 kg/hm2.     

施氮量对两个强筋小麦品种品质的影响

为了探究施氮量对强筋小麦品质特性的影响,以强筋小麦品种‘郑麦366’和‘郑农46’为试验材料,分别设置0、120、240和360 kg/hm²的施氮量,研究不同氮水平对小麦面筋蛋白组成及二级结构、淀粉的粒度分布和粘度特性、面团流变学特性的影响。结果表明,‘郑麦366’和‘郑农46’分别在N1(120 kg/hm²)和N2(240 kg/hm²)水平下流变学特性达到最佳,这可能是因为两个小麦品种分别在N1和N2下蛋白质含量较高、总淀粉含量较低、B型淀粉相对含量较高;相比于N0(0 kg/hm²),N3(360 kg/hm²)条件下的面团流变学特性显著降低,可能是由于过量施氮分别影响了‘郑麦366’的蛋白含量和‘郑农46’的B型淀粉含量。综上,相比于其他品质性状,蛋白含量对‘郑麦366’品质的影响更大,而B型淀粉含量的变化在‘郑农46’品质形成中起主导作用。本研究为强筋小麦‘郑麦366’和‘郑农46’的氮素施用提供理论依据。     

Effect of Soil Texture on Starch Accumulation and Activities of Key Enzymes of Starch Synthesis in the Kernel of ZM 9023

Three kinds of soil texture （clay-loam, mid-loam, and sand-loam soil） were used to study the effects of soil texture on starch accumulating rate and the changes in activities of the key enzymes of starch synthesis in the kernel during grain filling in high gluten content wheat ZM 9023, under conditions of pond culture. The content of starch and its components were measured according to the method of double-wave length described by Bao （1996）. ADP-glucose pyrophosphorylase （AGPP） activity was tested according to the method described by Doehlert et al. （1988）. Soluble starch synthase （SSS） and starch branching enzyme （SBE） activities were tested according to the method described by Nakamura et al. （1989）. The amylose, amylopectin, and total starch accumulating rate in the kernel of ZM 9023 were found to be a single-peak curve in three different soil textures during grain filling, and peaked 20, 15, and 15 d after anthesis, respectively. The activities of the enzymes, AGPP, SSS, and SBE, in the kernel of ZM 9023 had a single-peaked curve, which peaked 20, 15, and 15 d after anthesis, respectively. The activities of the above three enzymes of ZM 9023 were higher in the sand-loam soil. The accumulating peak of amylose formed later compared to that of amylopectin. The sand-loam soil could help high gluten content cultivars to synthesize starch.     

氮素对中筋小麦扬麦10号淀粉合成特性的影响

[目的]了解氮素运筹对中筋小麦淀粉合成调控的效应,为专用小麦优质、高产、高效栽培提供措施依据。[方法]以优质中筋小麦扬麦10号为材料,测定不同氮素运筹下小麦籽粒中淀粉含量以及小麦面粉的黏度特性。[结果]低氯水平下,直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量、积累量和积累速率均呈上升趋势;氮肥施用后移,直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量下降,但积累量和积累速率上升。[结论]中筋小麦栽培应降低总氮肥施用量,控制中后期施氮量并使氮肥后移。     

花后高温对小麦籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响

【目的】研究小麦花后高温对籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响,为小麦耐高温品种的选育及响应逆境胁迫提供理论依据。【方法】以新疆春小麦主栽品种新春11号为材料,于花后5~8 d进行高温处理,测定籽粒各时期淀粉含量及相关酶活性。【结果】花后高温处理显著降低了小麦籽粒各时期总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量及其积累速率;总淀粉和支链淀粉的积累速率呈单峰曲线变化,而直链淀粉的积累速率则呈现先下降后逐渐上升最后回落的变化趋势。花后高温处理下小麦籽粒各时期蔗糖合成酶(SS)活性、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和淀粉分支酶(SBE)活性显著低于对照,而焦磷酸化酶(ADPGase)活性虽然在各时期均低于对照,但差异不显著。在灌浆中后期SS、SSS、SBE活性与总淀粉含量、支链淀粉含量显著相关。【结论】高温胁迫显著降低了小麦籽粒淀粉合成相关酶的活性,进一步影响到小麦籽粒淀粉的积累。在小麦生产过程中,做好高温防范尤为重要。     

弱光对小麦籽粒及面粉加工品质的影响

[目的]研究弱光条件下,小麦籽粒及面粉加工品质的变化。[方法]以耐阴品种扬麦158和不耐阴品种扬麦11 2个小麦品种为材料,设不遮光（S0）、从拔节至成熟期遮去小麦冠层自然光强的22%（S1）和遮去小麦冠层自然光强的33%（S2）3个处理,测定小麦籽粒淀粉及其组分含量、蛋白质及其组分含量、降落值、湿面筋含量、沉淀值以及淀粉糊化特性和粉质参数。[结果]小麦支链淀粉含量在遮阴条件下显著降低,而直链淀粉含量变化不明显,小麦籽粒总淀粉含量和支/直显著下降;遮阴降低了2个品种的峰值黏度和扬麦11的低谷黏度,提高了2个品种的降落值和扬麦11的糊化温度,但对耐阴品种扬麦158的低谷黏度和糊化温度无显著影响;在长期弱光条件下,小麦籽粒蛋白质含量提高,醇溶蛋白、麦谷蛋白、麦谷蛋白大聚合体和高分子量谷蛋白亚基含量显著增加,引起湿面筋含量、沉淀值、面团形成时间和稳定时间的提高,面团弱化度的降低。[结论]拔节到成熟期的弱光处理对小麦蒸煮品质不利,却提高了小麦的烘焙品质。该研究为林麦间作系统以及长江中下游地区的小麦生产提供了重要的理论依据。     

不同类型专用小麦籽粒淀粉及其组分积累动态

在田间条件下,研究不同类型专用小麦品种籽粒淀粉积累动态。结果表明:不同类型专用小麦籽粒中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量随籽粒灌浆充实而不断上升,且其含量增加速率呈“慢—快—慢”的趋势,直链淀粉含量增加速率在花后25~30 d时达最大值,总淀粉、支链淀粉含量增加速率高峰则出现在花后15~20 d;籽粒中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉积累量变化均呈“S”型曲线,直链淀粉积累速率在花后25~30 d时达峰值,支链淀粉、总淀粉积累速率在花后20~25 d时达峰值。直链淀粉/支链淀粉比例随籽粒灌浆历程的推移呈“V”型曲线变化。不同专用类型小麦籽粒中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量由高到低依次为弱筋小麦、中筋小麦、强筋小麦,积累量顺序则相反。     

播期对百农矮抗58小麦籽粒可溶性糖、淀粉积累的影响

研究了不同播期对百农矮抗58小麦籽粒可溶性糖、直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累的影响,结果表明,播期对百农矮抗58小麦籽粒中可溶性糖含量、总淀粉含量、淀粉积累速率和直链/支链淀粉比值有较大影响。开花至成熟期,籽粒中可溶性糖含量随着总淀粉含量的增加而降低,且可溶性总糖含量与籽粒淀粉含量和籽粒淀粉积累速率均呈显著或极显著正相关;推迟播种,百农矮抗58灌浆前中期籽粒淀粉积累速率提高,籽粒中总淀粉含量增加,但灌浆期相对缩短,灌浆中后期籽粒中淀粉积累速率迅速下降过早,总淀粉含量降低。     

Effects of high temperature after anthesis on starch granules in grains of wheat (Triticum aestivum L.)

The effect of high temperatures (above 25°C) on starch concentration and the morphology of starch granules in the grains of wheat (Triticum aestivum L.) were studied. Wheat plants of cultivars Yangmai 9 (weak-gluten) and Yangmai 12 (medium-gluten) were treated with high temperatures for 3 days at different times after anthesis. The results showed that the starch concentration of grains given a heat-shock treatment above 30°C were lower than those developing at normal temperature in both cultivars. High temperature lowered starch concentration due to the decrease of amylopectin. Under the same temperature, the effect of heat shock from 6 to 8 days after anthesis (DAA) was the greatest, whereas from 36 to 38 DAA the effect was the least. The effects of high temperatures after anthesis on starch-pasting properties were similar to those on starch concentration, especially after 35-40°C treatments. The size, shape and structure of starch granules in wheat grains (determined by electron microscopy) after heat shock were visibly different from the control. When given heat shock during development, the starch granules in mature wheat grains were ellipsoid in shape and bound loosely with a protein sheath in Yangmai 9, while they were damaged and compressed with fissures in Yangmai 12, indicating the differences in resistance to high temperature between cultivars. Ratios of large (type-A) and small (type-B) starch granules significantly decreased under heat shock, which limited the potential sink size for dry matter deposition in the grain.     

灌水处理对强筋小麦济麦20籽粒淀粉含量和相关酶活性及产量的影响

在山东兖州小孟镇王海村大田,以强筋小麦品种济麦20为材料,设置4个灌水处理,即全生育期不灌水(W0)、冬水+拔节水(W1)、冬水+拔节水+开花水(W2)、冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W3),每次灌水60 mm,研究不同灌水处理对小麦籽粒淀粉及组分含量、淀粉合成相关酶活性、产量和水分利用效率的影响。结果表明:成熟期小麦籽粒中直链淀粉含量随灌水量增加而提高,支链淀粉含量则呈相反趋势;籽粒支链淀粉/直链淀粉含量的比例(支/直比值)为W0处理最高,随灌水量增加而降低。在冬水+拔节水基础上增加开花水和灌浆水的W2和W3处理,灌浆中后期籽粒中束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性升高,灌浆中后期籽粒中可溶性淀粉合成酶(SSS)活性降低。W1处理的籽粒总淀粉及淀粉组分产量最高,再增加灌水次数无显著提高或降低。     

春小麦籽粒灌浆过程中淀粉和蛋白质积累规律的研究

利用蛋白质含量和产量各异的３个春小麦品种研究灌浆过程中淀粉和蛋白质积累规律，结果表明：籽粒灌浆过程中可溶性糖含量由开花１４ｄ开始逐渐减少，成熟期达最低值，品种间的差异仅表现在１４ｄ和２０ｄ两个时期；淀粉积累动态与可溶性糖变化规律相反，随灌浆成熟而逐渐增加，品种间差异显著；蛋白质积累动态年际间略有差异，总的趋势是随灌浆成熟而逐渐增加．开花后１４ｄ可溶性糖含量与淀粉含量和蛋白质含量有关，蛋白质含量与可溶性糖含量关系更为密切．成熟期淀粉含量和蛋白质含量呈负相关．高蛋白品种在灌浆初期就表现出较高的积累合成蛋白质的能力，而高淀粉含量品种同样在灌浆初期就表现出较高的淀粉含量，高产高蛋白品种介于两者之间．从生理角度分析，培育或通过田间管理达到高产优质是可行的．