冬小麦品种粒重和淀粉特性的穗粒位差异分析

为给小麦品质育种和栽培调控提供理论参考,通过田间试验,分析了3个冬小麦品种粒重和淀粉特性的穗粒位（分别用G1、G2、G3表示第1~3小籽位）差异。结果表明,小麦粒重表现为中部和下部穗位粒重高于上部穗位,上部穗位不同粒位则表现为G1>G2>G3,中部和下部穗位的不同粒位表现为G2>G1>G3,表明中部和下部穗位的第2粒位籽粒对穗粒重的贡献较大。豫麦2号和周麦18以上部穗位的直链淀粉含量最高,而郑育麦9987则以中部穗位直链淀粉含量最高;三个品种不同穗粒位籽粒直链淀粉以G3粒位含量最高。淀粉峰值黏度、稀懈值在不同穗位之间表现为上部穗位>中部（下部）穗位,不同粒位表现为G3粒位最高,表明G3粒位籽粒对淀粉糊化参数的改善有较大作用。在育种和栽培调控中,可以根据专用小麦品质特性,通过适当调控产量构成要素来改善品质和增加产量。     

外源激素与蔗糖对冬小麦穗粒数和粒重的调控效应

为阐明外源激素和蔗糖调控冬小麦穗粒数和粒重的机理,以冬小麦农大211为材料,设置不同浓度蔗糖和激素,通过离体穗培养及盆栽不同水分条件下喷施激素处理,考察了冬小麦穗粒数、穗粒重、千粒重以及穗部糖含量对外源蔗糖和激素的响应。离体穗培养试验表明,蔗糖浓度为40 g·L^-1,IAA、GA、6-BA和ABA浓度分别为10^-4 mol·L^-1、10^-5 mol·L^-1、10^-5 mol·L^-1和10^-6 mol·L^-1时取得了较高的穗粒数,且穗粒数以穗上部强势粒数与穗中部弱势粒数增幅较大;适当增加培养基GA和ABA浓度也能提高粒重,从而提升穗粒重。盆栽试验表明,与水分适宜处理相比,干旱使成熟期穗粒数、穗粒重和单株生物量显著下降,千粒重无显著变化,干旱处理的幼穗中CTK和ABA含量显著增加。干旱条件下,喷施IAA较其对照显著增加了穗粒重和单株生物量以及幼穗中可溶性糖和IAA含量,显著降低了幼穗ABA含量;喷施GA较其对照显著增加了单株生物量和幼穗GA含量,显著降低了幼穗ABA含量;喷施6-BA较其对照显著增加了单株生物量和幼穗CTK含量,显著降低了幼穗可溶性糖和ABA含量;喷施ABA较其对照显著增加了穗粒重和单株生物量,显著降低了幼穗蔗糖和可溶性糖含量。水分适宜条件下,喷施IAA较其对照显著降低了穗粒数、穗粒重和单株生物量,但显著增加了千粒重和幼穗可溶性糖、CTK和ABA含量;喷施GA较其对照显著增加了幼穗可溶性糖、GA、CTK和ABA含量,但显著降低了幼穗蔗糖含量;喷施6-BA较其对照显著增加了幼穗可溶性糖、CTK和ABA含量;喷施ABA较其对照显著降低了穗粒数,显著增加了幼穗可溶性糖、IAA、CTK和ABA含量。总之,外源蔗糖与激素对冬小麦穗粒数、穗粒重和千粒重都有显著影响,适宜蔗糖和激素处理提高穗粒数,主要由于增加了穗上部强势粒和穗中部弱势粒数。外源喷施激素可缓解干旱胁迫对冬小麦穗粒数和穗粒重的影响,以喷施IAA效果最好,主要通过调控幼穗糖含量和激素含量来调控穗粒数和粒重。     

小麦覆膜增产机理研究（Ⅱ）：不同品种穗粒重变化规律

不同小麦品种覆膜后,穗粒重灌浆时间呈显著正相关,相关系数大于０．８８,穗粒重变化规律符合Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程,灌浆速度明显变慢,灌浆持续时间比露地播种延长２．７－３．０ｄ,穗粒重增加５．５％－８．９％穗粒重潜力可达４３％。     

小麦覆膜增产机理研究(Ⅱ)——不同品种穗粒重变化规律

不同小 麦品种覆 膜后,穗粒重 与灌浆时 间呈显著 正相关,相 关系数 大于 ０．８８,穗 粒重变 化规 律符合 Ｌｏｇｉｓｔｉｃ 方程, 灌浆 速度 明显 变慢,灌 浆持 续时 间比 露地 播种 延长 ２．７ ～３． ０ ｄ,穗 粒重 增 加５．５％ ～８．９％ ,穗粒重潜力可达 ４３％ 。     

安徽沿淮和淮北地区小麦穗粒重研究

为给重穗型小麦新品种选育及高产育种提供参考依据,以24个小麦品种(系)为材料,对穗粒重与产量、产量三要素及其他18个性状间的关系进行了分析。结果表明,供试品种间穗粒重、收获指数、产量及产量三要素存在着极显著差异;穗粒重与产量呈显著正相关,与穗粒数、收获指数、单茎生物产量、单茎草重呈极显著正相关,与倒三叶的面积呈显著正相关,与穗数、籽粒容重呈极显著负相关。根据穗粒重把小麦品种划分为三大类:重穗型,穗粒重≥1.8g;中穗型,穗粒重为1.4～1.8g;轻穗型,穗粒重≤1.4g。沿淮和淮北地区可通过着重提高穗粒数、同步提高单茎生物产量与收获指数的途径提高穗粒重。     

不同冬小麦品种籽粒胚乳增殖和灌浆对粒重的影响

为了明确冬小麦籽粒胚乳细胞增殖和灌浆对粒重的影响,选用不同冬小麦品种,研究了籽粒胚乳细胞分裂增殖和灌浆的动态变化及其与粒重的关系。结果表明,小麦籽粒灌浆速率和胚乳细胞数量均呈“S”型曲线变化。籽粒胚乳细胞数目与缓增期细胞的增殖能力密切相关,缓增期胚乳细胞增殖能力较强、胚乳细胞数目增加较多的品种,籽粒胚乳细胞数量较多。相关性分析结果表明,籽粒胚乳细胞数量与粒重正相关。粒重与最大灌浆速率和灌浆中后期的灌浆速率趋势一致,最大灌浆速率高、灌浆中后期保持较高灌浆速率的品种,粒重较高。Logistics方程结果显示,小麦籽粒的胚乳细胞数量与胚乳细胞增殖活跃期和最大增殖速率出现的时间有关,与胚乳细胞最大增殖速率关系不密切;粒重主要与最大灌浆速率有关,与灌浆活跃期和最大灌浆速率出现的时间没有必然关系。津农6号的胚乳细胞数量最多,粒重最高,其次是济麦22和山农16,石新828最低。产量表现从高到低依次为津农6号、山农16、济麦22和石新828。     

小麦不同光合器官对穗粒重的作用及基因差异研究

通过剪叶、包穗、包秆等处理研究了小麦不同器官对粒重的作用，并对其基因型差异进行了分析。结果表明，不同器官对千粒重的贡献在器官之间有极显著的差异，而在基因型间差异不显著，对穗粒重的贡献在器官之间及基因型与器官的互作间呈极显著差异（穗和叶之间差异不显著），而基因型之间的差异不显著。各器官对粒重的 贡献与株高有一定的关系。在一定株高范围内，叶片对粒重的贡献随穗面积的增大而增加，穗对粒重的贡献随穗面积的增大而有减小的趋势，茎鞘光合的贡献与穗面积和株高呈正相关，贮藏物质的贡献与叶片的贡献呈显著负相关。株高与千粒重间呈极显著正相关，与穗粒数呈显著负相关；单茎叶面积与穗粒重呈显著正相关，穗面积、穗粒重与穗粒数呈显著正相关。     

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。     

孕穗期叶面喷素对小麦穗粒数和粒重的影响

为探讨孕穗期叶面喷素对小麦穗粒数和粒重的调控效应,于2014-2015年在河南农业大学科教示范园区进行试验,以半冬性品种豫麦49-198为供试材料,在小麦拔节后25d(4月6号),以清水为对照,叶面分别喷施硼砂(B)、6苄基腺嘌呤(6-BA)、6-BA+B、奇善宝(QSB)、双增1号(CPD),对不同喷素条件下小花败育速率和籽粒灌浆进程及其成熟后小麦穗部性状进行观察和分析。结果表明,与对照相比,不同喷素处理均能降低小花的败育速率,显著增加小麦不同部位的小穗粒数和粒重。对小麦各部位小穗粒数的促进效果,以CPD处理对小麦下、中部小穗粒数提高幅度最大,分别较对照增加了1.95个和4.85个;对不同部位小穗粒重的促进效果,也以CPD处理效果最佳,使小麦下、中和上部小穗粒重分别较对照提高了11.97%、5.87%和9.32%。     

小麦生育中后期硝酸还原酶活性及其与穗粒重关系的研究

通过对１９９１～１９９３两年不同品种和不同施氮处理硝酸还原酶活性（ＮＲＡ）的测定,对小麦生长发育中ＮＲＡ变化动态及其与穗粒重、千粒重的动态关系进行了研究。结果表明,小麦各生育时期的叶片ＮＲＡ在开花期为最大,开花前呈上升趋势,开花之后随籽粒灌浆而逐渐下降,穗部（籽粒和颖片）ＮＲＡ在开花后逐渐上升,开花后１５～２１ｄ达到最大,之后又逐渐下降;叶片、籽粒ＮＲＡ以及ＮＲＡ总量与穗粒、千粒重均呈正相关。     

灌浆期高温对冬小麦叶源与粒库生理特征的影响

为研究灌浆期高温对冬小麦灌浆和产量的影响,以耐热型品种淮麦33和高温敏感型品种华成3366为材料,于灌浆期(花后14～20 d)进行高温处理,以田间自然温度生长的小麦为对照,研究高温对旗叶叶绿素含量、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量和糖含量以及籽粒淀粉含量和淀粉合成关键酶活性的影响,并对小麦粒重、产量等指标进行测定。结果表明,高温处理显著降低了淮麦33和华成3366旗叶的叶绿素含量,降幅分别为5.88%和9.86%;降低了两品种旗叶的抗氧化酶活性,提高了旗叶MDA、可溶性糖和蔗糖含量;高温处理也显著降低了两品种籽粒的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、结合态淀粉合成酶(GBSS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性,并减少了支链淀粉和总淀粉含量,其中淮麦33和华成3366的籽粒总淀粉含量分别下降了5.63%和8.77%;高温处理主要降低了淮麦33小穗第3粒位的粒重及华成3366小穗第1、2和3粒位的粒重,2018-2019、2019-2020年度淮麦33和华成3366的产量分别下降了5.07%和16.33%、6.23%和8.90%。与高温敏感型品种华成336...     

冬小麦籽粒形成与幼穗发育的关系研究

为了稳定提高小麦粒重,通过多年对郑引一号、百泉41等多个品种的连续观察和测定,研究了冬小麦籽粒形成与幼穗发育的关系.结果表明,幼穗发育进程是影响早期粒重的主导因素,特别是幼穗发育的中后期,其发育强度对早期粒重的影响更为明显.无论哪种类型的品种,在幼穗发育快,特别是护颖分化期以后幼穗发育强度大的年份,其早期粒重高.早期粒重是最终粒重的基础,早期粒重高的年份,最终粒重通常也比较高.在这些观察与分析的基础上,提出了容易形成早期高粒重的发育进程指标及其相应的植株形态指标.     

叶面喷施不同营养元素对冬小麦产量和品质的影响

为给叶面施肥在小麦生产中的应用提供技术参考,以不同品质类型的2个小麦品种为试验材料,采用二因素随机区组设计,研究了品种和叶面喷施不同营养元素（硼、锌、锰、铁、磷、钾、氮）对小麦产量和品质的影响。结果表明,在底肥和追肥相同的条件下,品种间产量和品质差异显著。喷施不同营养元素处理的千粒重均比对照有所提高,喷施营养元素处理间产量差异显著,其中叶面喷施硼肥产量最高。叶面喷施营养元素对面团吸水率、形成时间、稳定时间、面包体积、面包评分有显著影响,对籽粒蛋白质含量影响不显著,但对不同蛋白组分有显著影响。叶面喷施铁和锌分别提高了籽粒中铁和锌的含量,但喷锰并未增加籽粒中锰的含量。     

干热风对冬小麦灌浆速率和千粒重的影响

为定量分析冬小麦灌浆不同时期出现的干热风对小麦产量形成带来的危害,利用郑州农业气象试验站连续两个年度的干热风人工控制试验数据,结合前期作物观测资料,研究了干热风对冬小麦籽粒灌浆速率及千粒重的影响。结果表明,干热风导致冬小麦灌浆速率不同程度下降,不同时期干热风的降幅表现为灌浆中期灌浆后期灌浆前期,重度干热风轻度干热风。随着干热风后冬小麦的自身修复和后续灌浆进程,最终千粒重不同程度降低,降低幅度最大的是灌浆后期重度干热风,千粒重降低5.4g,降幅达14.5%;其次为灌浆中期重度和轻度干热风,千粒重分别降低9.7%和4.8%;再次为灌浆后期轻度干热风;而灌浆前期干热风对千粒重影响不显著。     

种植行距对两种穗型小麦品种籽粒糖代谢及灌浆特性的影响

为给不同穗型小麦品种选择适宜种植行距提供参考依据,以多穗型品种豫麦49和大穗型品种兰考矮早8为材料,在大田高产栽培条件下,研究了行距对两种穗型小麦品种花后籽粒蔗糖代谢和籽粒灌浆的影响。结果表明,两品种在灌浆期间籽粒可溶性糖含量、蔗糖含量和蔗糖合成酶活性均呈下降趋势,淀粉含量则快速上升。在灌浆前期兰考矮早8的可溶性糖含量和蔗糖含量以窄行距（15和10 cm）处理较高,而灌浆后期则以宽行距（20和25 cm）处理较高;豫麦49在整个灌浆期可溶性糖含量和蔗糖含量均表现为宽行距处理高于窄行距处理。籽粒淀粉含量两品种均呈现“S”形变化动态。兰考矮早8籽粒淀粉含量为窄行距处理高于宽行距处理,豫麦49则相反。行距对灌浆特征参数的影响因品种而异,兰考矮早8籽粒灌浆持续期、有效灌浆持续期和最大粒重以15 cm最大,豫麦49平均灌浆速率、最大灌浆速率和有效灌浆持续期的灌浆速率以及最大粒重则以20 cm最高。综合来看,兰考矮早8适宜行距为15 cm,而豫麦49为20 cm。     

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~(**)).