花期高温胁迫下TaERECTA基因对小麦生理特性和光合作用的影响

为研究花期高温胁迫对转TaERECTA基因小麦生理特性和光合作用的影响,在扬花期对转TaERECTA基因小麦进行高温胁迫,测定转基因小麦的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量和相对电导率,并于扬花期测定其光合相关参数。结果显示,随着高温胁迫时间的延长,转基因小麦叶片的POD和CAT活性呈明显下降趋势,而SOD活性较稳定,MDA含量和相对电导率增加;与对照株系相比,高温胁迫处理后,转基因小麦株系具有较高的抗氧化酶活性,较低的MDA含量和相对电导率;高温胁迫显著降低了小麦植株的SPAD值,且转基因小麦的光合速率和瞬时水分利用效率均显著大于对照株系。说明TaERECTA基因可以参与调控小麦叶片组织细胞膜的稳定性,改良高温胁迫下小麦的光合能力和水分利用效率。     

灌浆期高温干旱胁迫对小麦籽粒淀粉积累的影响

为探讨花后高温和干旱逆境胁迫对小麦淀粉组分的影响,采用盆栽和人工气候室相结合的方式研究了灌浆期短暂高温、干旱及其复合胁迫对两个不同品质类型小麦品种籽粒总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量的影响。结果表明,小麦籽粒淀粉的积累量符合Logistic方程,但逆境胁迫会缩短籽粒淀粉积累持续时间,降低其积累速率,使其最终淀粉积累量减少。与对照相比,高温、干旱及其复合胁迫显著降低两个小麦品种籽粒的支链淀粉和总淀粉含量,直链淀粉含量受影响较小,淀粉的直/支比增加。高温、干旱及其复合胁迫下,洛麦24的千粒重分别较对照下降42.03%、21.95%和50.01%,产量分别较对照下降57.88%、40.75%和61.08%;郑麦366的千粒重分别较对照下降34.39%、7.64%和43.16%,产量分别较对照下降41.58%、30.97%和48.49%。综上所述,高温、干旱胁迫抑制支链淀粉积累是造成产量下降的重要原因;复合胁迫对小麦籽粒淀粉积累量的影响大于干旱或高温单独胁迫;高温胁迫的影响大于干旱;洛麦24较郑麦366对高温和干旱胁迫更敏感。     

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。     

灌浆期高温对冬小麦淀粉粒发育的影响

为探讨灌浆期高温对小麦籽粒中淀粉粒发育的影响,选用新疆主栽的冬小麦品种新冬20号和新冬23号为试验材料,在籽粒灌浆期设2个昼夜温度水平(24/17℃,37/28℃),研究高温对小麦籽粒发育、淀粉粒表观特性、淀粉合成关键酶活性以及淀粉降解酶活性的影响。结果表明,花后灌浆期高温胁迫使两个参试小麦品种籽粒灌浆进程缩短、籽粒瘦瘪,粒重明显下降。高温胁迫影响了A-和B-型淀粉粒的发育进程,从花后14 d开始淀粉粒表面出现孔洞,成熟期B-型淀粉粒数量明显减少。两个参试小麦品种籽粒中淀粉合成关键酶活性对高温的耐受性不同,新冬23号受影响较大。高温处理下两个小麦品种的AGPase和SSS酶活性峰值出现时间提前,SS酶活性明显降低;灌浆后期籽粒α-淀粉酶活性明显增强。花后高温胁迫打破了小麦籽粒灌浆过程中淀粉合成酶和降解酶之间的平衡,α-淀粉酶活性增强导致淀粉粒表面出现孔洞,最终影响淀粉的品质。     

高温与干旱互作对两种筋力小麦品种籽粒淀粉及其组分含量的影响

为了给小麦抗逆栽培提供参考依据,采用盆栽的试验方法,研究了花后高温、干旱及其互作对两种筋力小麦品种豫麦34(强筋)和豫麦50(弱筋)籽粒淀粉及其组分含量的影响.结果表明,高温胁迫均导致两品种籽粒直链淀粉、支链淀粉及总淀粉含量下降,但不同时期高温胁迫对两品种不同组分淀粉的影响表现不同:高温胁迫对豫麦34支链淀粉含量影响相对较大,且以灌浆前期降幅最大;豫麦50则以直链淀粉含量受灌浆前期高温胁迫的影响相对较大.干旱胁迫下两品种直链淀粉的含量均显著下降,但支链淀粉在不同时期干旱胁迫下表现出品种间的差异:灌浆前期干旱对两品种影响均不显著,中、后期显著降低豫麦50支链淀粉含量,而豫麦34的支链淀粉含量在灌浆后期干旱胁迫下有所升高.研究结果还表明,花后高温与干旱对小麦籽粒淀粉及组分的影响存在显著的互作效应,说明高温与干旱对淀粉品质的影响具有叠加效应和复杂性.     

灌浆期不同阶段高温胁迫对春小麦籽粒生长的影响

灌浆期短暂高温胁迫严重影响小麦产量。为了明确灌浆期不同阶段短暂高温胁迫对春小麦籽粒生长的影响,以强筋春小麦品种龙麦26和龙麦30为试材,在人工气候室(25℃/15℃)精确控温和人工温室形成绝对高温胁迫的条件下,分析了灌浆期不同阶段5d短暂高温胁迫对粒重的影响。结果表明,在灌浆期不同阶段短暂高温胁迫处理中,两个小麦品种均表现为:前期高温胁迫对粒重影响最大,达极显著水平(P0.01);随着高温胁迫处理时期的后移,粒重降低幅度逐渐减小;后期(花后25d)高温胁迫对粒重影响不显著。灌浆期缩短是导致粒重降低的主要原因。     

施镁对花后高温胁迫下小麦干物质积累转运和籽粒灌浆的影响

为明确镁对小麦花后高温胁迫的缓解效应,采用人工气候室模拟增温的方法,研究了灌浆期高温胁迫(昼/夜32/22℃)下施镁(0、10和20kg·hm~(-2))对小麦花后干物质积累转运的影响及其与籽粒灌浆的关系。结果表明,灌浆期高温胁迫显著降低了小麦籽粒的灌浆速率、粒重和产量,施用镁肥提高了小麦籽粒灌浆速率和产量。高温胁迫降低了小麦花后干物质积累量、花前干物质转运量、转运率和收获指数,施镁对花后干物质积累和转运量及收获指数有显著正效应。高温胁迫下施镁提高了植株干物质积累量及在籽粒中的分配比例,从而提高了灌浆速率和粒重。孕穗期施镁能有效缓解花后高温胁迫对小麦植株的伤害,有助于籽粒灌浆和产量的形成。     

灌浆期高温胁迫对早籼稻品质性状的影响

【目的】研究灌浆期高温胁迫对早籼稻碾磨、外观和蒸煮食味品质的影响,揭示早籼稻品质性状对灌浆期高温胁迫的响应规律。【方法】以R996、湘早籼45号和6个新育成的早籼稻品系为试验材料,以分期播种方式利用自然高温进行胁迫处理,分析了供试品系的碾磨、外观和蒸煮食味品质,筛选出对高温钝感和敏感的水稻品系,探究稻米品质性状对灌浆期高温胁迫的响应规律。【结果】稻米品质性状对灌浆期不同时段温度的敏感性不同,始穗后10d内温度对稻米碾磨品质和蒸煮食味品质影响最显著,始穗后30d内温度对稻米外观品质影响最显著。稻米品质对灌浆期高温胁迫的响应因性状而异,灌浆期高温胁迫显著降低糙米率、精米率、整精米率和粒长,显著提高垩白粒率、垩白度,劣化了稻米碾磨品质和外观品质;显著降低直链淀粉含量,提高米饭外观、米饭口感和米饭黏度,提升了米饭适口性。水稻品系对高温胁迫的响应因稻米品质性状而异,Q3、Q8、Q11、Q13属于碾磨品质高温钝感品系,Q3、Q4、Q5和Q11属于外观品质高温钝感品系且高温下蒸煮食味品质优。【结论】灌浆期高温胁迫会降低稻米的碾磨品质和外观品质,提高米饭适口性。水稻品系Q3和Q11碾磨品质、外观品质好...     

花后高温胁迫下外施多胺对不同耐热性小麦产量性状及旗叶生理的影响

为探究多胺对高温胁迫下小麦产量性状及旗叶生理的缓解效应,以耐热品种新春6号和热敏感品种新春31号为材料,通过田间人工模拟高温条件,测定分析了花后高温胁迫下外源精胺(Spm)和亚精胺(Spd)喷施后小麦产量性状、净光合速率(P_n)、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、旗叶表面温度等指标的变化。结果表明,高温胁迫导致新春6号和新春31号的穗粒数分别降低18%和26%,穗粒重分别减少25%和32%,理论产量分别下降29%和37%,且与正常温度对照差异均达显著水平;高温胁迫下外源Spm和Spd喷施能提高小麦旗叶P_n、叶绿素含量、相对含水量(WC)以及灌浆后期的非光化学猝灭系数,显著降低旗叶激发能分配不平衡性和旗叶表面温度。综合来看,外源Spm缓解高温胁迫对小麦灌浆伤害的效果优于Spd,其调控作用与叶片P_n、WC和气孔开闭密切相关。     

优质小麦品质性状的环境变异研究

为了明确不同环境对优质小麦品种品质性状的影响,为小麦优质育种、优质栽培和品质区划提供依据,利用河北省优质小麦区试的６个优质品系,种植于藁城、石家庄、衡水和邢台,分析生长于不同地点的不同小麦品系的品质性状变异,不同试点对品质性状的作用和不同品质性状的稳定性。结果表明,不同品系的品质性状表现出不同的变异性。不同试点对小麦主要加工品质性状（沉降值、面团形成时间和稳定时间）的正向作用呈现规律性,表现为邢台     

郑麦1860品质特性及面条加工适用性分析

为明确郑麦1860的品质及加工适用性,对2020-2021年河南省29个地点收获的郑麦1860的籽粒性状、磨粉品质、面团流变学特性、淀粉糊化特性和面条加工品质指标进行了测定与分析。结果表明,郑麦1860为优质中强筋面条小麦品种,特点是籽粒大、容重高、出粉率高,面条弹性好、色泽白亮、褐变较轻。在不同地点间郑麦1860的多数品质性状变异程度小,品质表现较稳定;相比较而言,其粉质参数、拉伸参数变异程度较大,淀粉糊化特性和面筋特性变异程度次之,籽粒品质性状、磨粉品质和面条加工参数变异程度较小。籽粒硬度、粒径、容重与出粉率呈显著正相关;容重、籽粒蛋白质含量、面粉灰分含量与面条总评分呈显著负相关;面粉色泽L^*值、吸水率、峰值黏度、低谷黏度、终值黏度、回生值与面条总评分呈显著正相关。综上所述,籽粒蛋白质含量、面粉色泽和淀粉糊化特性是影响郑麦1860面条品质的主要因素。郑麦1860制作的面条感官评分高、品质稳定,在豫北、豫东和豫南等区域种植均适合制作优质面条。     

施氮水平对小麦籽粒淀粉粒分布与加工品质的影响

为明确施氮对小麦淀粉粒分布与加工品质的影响,选用强筋小麦藁城8901和弱筋小麦豫麦50为材料,分析了不同施氮水平下小麦籽粒淀粉粒分布特征与部分加工品质指标。结果表明,适量施氮(240kg.hm-2)显著提高籽粒B型淀粉粒体积百分比,过量施氮(360kg.hm-2)时小麦籽粒B型淀粉粒体积百分比降低。施氮水平对两个小麦品种籽粒A、B型淀粉粒数目百分比无显著影响。在施氮0～240kg.hm-2范围内,增施氮肥可以提高籽粒直、支链淀粉积累量,而过量施氮不利于籽粒直、支链淀粉的积累。小麦湿面筋、沉淀值、面团形成时间和稳定时间等参数与A型淀粉粒体积百分比呈显著负相关,与B型淀粉粒体积百分比呈显著正相关。适量施氮能使强筋小麦加工品质变优;增施氮肥导致弱筋小麦加工品质变劣。     

小麦籽粒发芽对品质的影响

选用来自黑龙江、辽宁和北京的11个冬、春性小麦品种，对其发芽籽粒和耒发芽籽粒进行了11个品质性状的分析，以研究籽粒发芽对小走品质性状的影响。结果表明，小麦籽粒发芽对其蛋白质、淀粉和馒头加工品质均造成负面影响，籽粒发芽与不发芽相比，蛋白质舍量、湿面筋含量、沉淀值、吸水率、形成时间、稳定时间、峰值粘度、稀懈值、降落值、馒头体积和馒头评分等品质性状的差异均达到5％或1％显著水平。籽粒发芽造成蛋白质质量的下降程度大于蛋白质含量的下降程度。籽粒发芽对品质影响程度在品种（系）间也存在差异。发芽处理的小走高分子量走谷蛋白亚基组成和醇溶蛋白电泳图谱均未发生变化。     

酿酒专用小麦籽粒品质特性研究

为探明酿酒专用小麦的主要籽粒品质特征,对12个常用酿酒小麦品种及6个非酿酒小麦品种的主要籽粒品质指标进行了分析与比较。结果表明,12个酿酒小麦品种的硬度指数均小于45%,角质率均小于70%,平均总淀粉含量大于60%,其中支链淀粉占比大于70%;籽粒硬度指数、角质率、饱满度及淀粉含量与弱筋小麦皖西麦0638相近;蛋白质、湿面筋含量显著低于非酿酒小麦西农20、周麦36,符合中国中筋小麦标准。相关性分析表明,酿酒小麦籽粒硬度指数与角质率呈极显著正相关,与千粒重呈极显著负相关;支链淀粉含量与千粒重呈显著正相关。通过聚类分析将12种酿酒小麦分为3个类群,类群Ⅰ包括9个品种,较其他2个类群总淀粉含量、支链淀粉含量高,硬度、蛋白质含量适中。综上所述,供试酿酒小麦籽粒具有软质、饱满、胚乳呈粉质-半角质、蛋白质含量适中、支链淀粉含量高等特点;籽粒特性和淀粉含量接近弱筋小麦并具备中筋小麦的蛋白质、湿面筋含量的小麦品种具有更大优势成为酿酒小麦。     

Effect of Genotype,Environment and Their Interaction on Quality Parameters of Wheat Breeding Lines of Diverse Grain Hardness

Abstract

Understanding the contribution of genotype, environment and genotype-by-environment interaction to wheat grain quality facilitates the selection for quality in breeding programs. Stability of grain quality characteristics is an important requirement in the baking industry. We assessed 24 winter wheat genotypes with different grain hardness in multienvironment trials at four locations and two levels of fertilization in each location. Grain samples were analyzed for hardness, protein and starch content, and wet gluten content, Zeleny sedimentation value, alveograph parameter (W) and hectoliter weight. All parameters were evaluated on whole grains using the near infrared transmittance technique. Differences between hard and soft genotypes appeared to be significant, apart from grain hardness, for protein content, Zeleny test and alveograph parameter. Genotype was found to have a major influence only on grain hardness; for protein content, wet gluten and Zeleny sedimentation value environment prevailed the influence of genotype, and for starch content, alveograph W parameter and hectoliter weight both sources of variation had similar importance. Genotype-by-environment interaction was of smaller size relative to genotype and environment in terms of all the studied quality parameters. Stable genotypes predominate the breeding lines studied. Response of unstable genotypes to environmental conditions was nonlinear in most cases.     

河北省主要推广强筋小麦的面包加工品质

为了解河北省主推强筋小麦品种的籽粒品质和面包加工品质,评选优质面包小麦品种,对河北省9个强筋小麦品种的31个籽粒品质和8个面包加工品质指标进行了测定。结果表明,除千粒重、容重、籽粒硬度、出粉率、面粉色泽L*值、面粉色泽b*值、面粉白度、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、糊化温度、吸水率外,其余被测指标的变异系数均大于10%,说明河北省强筋小麦品种多数品质性状的遗传多样性比较丰富。藁优9415、冀师02-1、藁优2018和金麦1号4个小麦品种制作的面包达到国家优质面包标准。面包评分与面团拉伸曲线面积和最大拉伸阻力极显著正相关,与形成时间、稳定时间、粉质质量指数、延伸度和拉伸阻力显著正相关,与面包质构的粘聚性极显著正相关,与面包质构的硬度、胶着性、咀嚼度、坚实度均极显著负相关。     

Temperature variations during grain filling obtained in growth tunnel experiments and its influence on protein content,polymer build-up and gluten viscoelastic properties in wheat

The aim of this study was to investigate effects of temperature during grain filling on gluten quality characteristics at a lower to moderate temperature range. Experiments with two wheat varieties grown in field covered by polypropylene tunnels during grain filling were performed in two seasons. Mean day temperature differences achieved within the tunnel were approximately 2–2.5 °C from the open to the closed end. There were significant effects of temperature on grain maturity time, thousand grain weight and protein content. The resistance to stretching of the gluten doughs increased with the increasing day temperatures. This was reflected in the proportion of unextractable polymeric proteins (UPP). The results suggest that increases in temperature within this temperature range affect the polymerization of polymeric proteins, giving higher molecular weights, and hence increased Rmax and stronger gluten. The two varieties differed in their response to temperature. In addition, there were seasonal variations in gluten functionality that may be associated with fluctuations in day temperatures between the seasons.     

Wet-milling Factors of Sorghum and Relationship to Grain Quality

Relationships of grain sorghum quality factors (proximate composition and physical properties) to laboratory wet-milling attributes (fraction yields, protein content of fractions and recovery values) of 24 grain sorghum commercial hybrids were determined. Initial water absorption rate was positively correlated with both starch and gluten recoveries (r>0·45), thus showing the greatest significance among all quality factors. The need to understand fully protein matrix breakdown relative to obtaining optimum separation of components was indicated. Positive correlations of residual protein in starch with density and percent abraded (r>0·45) were observed. Laboratory wet-milling attributes also were correlated among themselves. The highest positive correlations were observed among yield and recovery of starch and gluten (r>0·6). These four parameters had strong negative correlations with fiber/germ yield (r<−0·6). Principal component factor analysis identified five factors (named as matrix-breakdown effect, solids-leaching effect, protein-dispersion effect, protein content of gluten effect, and washing-solids effect) that explained 91% of the total variation among wet-milling attributes.     

耕作方式对旱区冬小麦籽粒品质性状的影响

为了解耕作方式对旱区冬小麦籽粒品质的影响规律,在长期定位试验的基础上,分析了深耕、免耕覆盖、深松覆盖和传统耕作4种耕作方式间冬小麦籽粒主要基础品质性状、粉质特性、拉伸特性、淀粉糊化特性和淀粉产量的差异。结果表明,在4种耕作方式中,深耕处理条件下,冬小麦籽粒硬度,灰分含量,沉降值,湿、干面筋含量,吸水率及面团形成时间最高,而面团稳定时间和弱化度最低;与传统耕作相比,深松覆盖和免耕覆盖能够提高籽粒粒径、出粉率和面团稳定时间,降低籽粒硬度、沉降值、湿面筋含量和面粉吸水率。面团拉伸面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力和拉伸比例均表现为免耕覆盖>传统耕作>深耕>深松覆盖。免耕覆盖和深松覆盖有利于提高淀粉糊化温度、峰值黏度、最终黏度和反弹值,在一定程度上降低了稀懈值。同时,深松覆盖和免耕覆盖可以显著提高小麦籽粒淀粉含量和淀粉产量。深松覆盖和免耕覆盖对冬小麦籽粒品质性状的影响具有一定的积极效应。     

小麦西昌69的EMS诱变系蛋白品质变异分析及种质筛选

为探讨甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变在小麦品质育种中的价值,了解EMS诱变小麦籽粒品质变异状况,筛选优良的变异材料,对1667份西昌69的EMS诱变系M 6代籽粒的蛋白质含量、淀粉含量、面筋含量、容重、面团形成时间和稳定时间等多个籽粒性状进行了测定,初步分析了诱变系的品质变化,并通过SDS-PAGE电泳法及高效液相色谱技术分析了其籽粒高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组分和不溶性蛋白聚合体的含量。共筛选到101份HMW-GS变异诱变系,分别为亚基缺失、亚基增生、亚基置换和亚基缺失且置换4种变异类型。其中,有28份诱变系的蛋白质含量、面筋含量、形成时间、稳定时间等多个籽粒品质性状及不溶性蛋白聚合体含量优于亲本,且千粒重相对稳定,可以作为优质种质资源用于小麦品质育种。