不同氮肥用量条件下花后遮光对冬小麦干物质和氮素积累与转运的影响

为了研究不同氮肥用量(0,120,240 kg/hm~2)和花后弱光(不遮光和遮去自然光照的60%)对冬小麦植株各营养器官干物质和氮素积累与转运的影响,在大田条件下,以济麦22和济核916为试验材料进行研究。结果表明:施氮提高了2个小麦品种总干质量与干物质转运总量,而相同施氮量条件下遮光降低小麦总干质量和干物质转运总量;遮光与不遮光条件下,2个小麦品种总干物质积累最适施氮量均为120 kg/hm~2,施氮提高了2个小麦品种茎、叶和鞘中氮素积累量,并可显著提高济核916在遮光与不遮光条件下氮素积累总量,而相同施氮量为120,240 kg/hm~2条件下,遮光降低2个小麦品种氮素积累总量;施氮显著提高济核916在遮光与不遮光条件下氮素转运总量,而在相同施氮量为120,240 kg/hm~2条件下遮光降低济麦22氮素转运总量,提高其氮素转运总量。施氮对小麦干物质积累与转运在正常光照和弱光条件下影响不显著,但显著提高遮光条件下济麦22氮素转运总量;施氮主要影响2个小麦品种成穗数而显著提高小麦产量,遮光主要降低2个小麦品种穗粒数和千粒质量进而导致产量显著降低,但在遮光条件下,不同施氮量均能提高小麦产量,说明施氮能在一定程度上缓解遮光对小麦产量的影响;遮光和施氮均能显著提高2个小麦品种籽粒蛋白质含量。     

种植密度对小麦胚乳淀粉粒度分布特征及产量的影响

为研究种植密度对小麦胚乳淀粉粒度分布特征的调控效应,选用2个冬小麦品种(京冬8号和京冬11号),设计4个密度水平(210、300、390、480株·m-2),利用激光衍射粒度分析仪(LS13320)测试分析了提纯淀粉粒的数目、体积和表面积分布特征.结果表明,京冬8号在基本苗390株·m-2的条件下,胚乳淀粉粒度分布呈3峰曲线变化,其他3个密度处理呈双峰曲线变化;京冬11号在低密度(210株·m-2)情况下胚乳淀粉粒度分布呈双峰曲线变化,密度提高后则呈3峰曲线变化.随着种植密度的提高,小麦胚乳淀粉中A型淀粉粒的含量、淀粉粒的平均粒径和中位粒径均呈增大趋势,但当密度增大到一定程度后上述参数降低.     

氮素水平对不同基因型小麦旗叶光合特性和子粒灌浆进程的影响

在池栽条件下，研究了不同施氮水平对强筋小麦8901和弱筋小麦1391生育后期旗叶叶绿素含量、光合速率、灌浆速率和产量的影响。结果表明，两品种表现为随施氮量的增加，叶绿素含量、光合速率都有增加的趋势，但是过量氮肥又使它们降低。在本试验条件下，两品种均以中氮处理(240kg／hm^2)光合速率大，灌浆进程合理，产量水平高。研究发现，强筋和弱筋小麦生育后期叶光合特性和子粒灌浆进程差异显著；旗叶光合速率和叶绿素含量及子粒产量呈正相关。     

种植密度对京冬8号和济麦22单株生产力和产量的影响

为确定冀东地区小麦种植密度对单株生产力和产量的影响，选用京冬8号和济麦22为供试材料，设计4个种植密度水平（基本苗数量分别为300万，450万，600万，750万株／hm2），在大田条件下研究了种植密度对小麦单株生产力和产量的影响。结果表明：在本试验条件下，随密度的增加小麦单株穗数、单株穗粒数、单株干物质积累和经济系数均呈降低趋势，导致小麦单株产量随密度增大而呈下降趋势。京冬8号群体产量随着密度的增加而逐渐增加，在基本苗数量750万株／hm2下产量最高。济麦22随着密度的增加群体产量呈单峰曲线变化，在基本苗数量600万株／hm2下产量最高。综上可见，随种植密度的增大，小麦单株生产力呈下降趋势，而群体产量呈先增大后下降的趋势。     

春季灌水次数对强筋小麦淀粉组分与理化特性的影响

为探究春季灌水次数对冀东平原强筋小麦籽粒淀粉含量及其理化特性的影响,选用中麦998和津农7号2个强筋小麦品种,分析了3个灌水次数(W0春季不灌水;W1拔节水;W2拔节水+开花水)对强筋小麦籽粒淀粉含量及其组分含量、热力学特性、糊化特性和晶体特性的影响,并对淀粉组分与淀粉理化特性进行了相关性分析.结果表明:春灌拔节水(W1)显著提高了2品种的支链淀粉和总淀粉含量,中麦998提高了9.88％,8.45％,津农7号提高了9.35％,6.34％;且春灌拔节水(W1)时产量较高,仅次于W2处理.随灌水次数增加,2个品种的高峰温度、糊化焓先上升后下降;但峰值粘度和稀懈值以W0处理最高,糊化时间先上升后下降,最终粘度和糊化温度存在品种间差异,中麦998先上升后下降,而津农7号呈上升趋势;晶体强度和相对结晶度先上升后下降.相关分析表明,直链淀粉含量与谷值粘度呈显著正相关;支链淀粉含量与高峰温度、终止温度、糊化焓、糊化温度、糊化时间、相对结晶度呈显著或极显著正相关,与峰值粘度、稀懈值呈极显著负相关.综上所述,本试验条件下,春灌拔节水可以有效提高强筋小麦支链淀粉含量、总淀粉含量及籽粒产量,进而影响淀粉理化特性;与直链淀粉相比,支链淀粉含量与淀粉理化特性更密切相关.     

灌浆期遮光对糯小麦和非糯小麦淀粉组分及理化特性的影响

【目的】揭示灌浆期遮光对糯小麦和非糯小麦籽粒淀粉理化特性影响的差异,探讨籽粒淀粉组分与理化特性的内在联系。【方法】大田条件下,选用非糯小麦品种轮选987和糯小麦品种农大糯50222,分别于灌浆前期(花后1—10 d)、灌浆中期(花后11—20 d)和灌浆后期(花后21—30 d)遮去60%的光合有效辐射处理,以大田自然光强为对照(CK),研究灌浆期遮光对糯小麦和非糯小麦籽粒淀粉组分和理化特性的影响。【结果】灌浆期遮光显著降低小麦籽粒总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量,其中灌浆前期遮光降低幅度最大,而灌浆后期最小,且弱光对轮选987总淀粉含量的影响大于农大糯50222。灌浆期遮光轮选987直/支比值增大;而农大糯50222的直/支比值在灌浆前期和中期遮光后减小,灌浆后期遮光无变化;灌浆前期和后期遮光显著提高轮选987淀粉B型淀粉粒的体积、表面积和数目比例,降低A型淀粉粒的体积、表面积和数目比例,而灌浆中期遮光则呈相反趋势。灌浆期遮光均显著提高了农大糯50222淀粉B型淀粉粒的体积、表面积和数目比例,降低了A型淀粉粒的体积、表面积和数目比例。灌浆期遮光两小麦淀粉的相对结晶度呈降低趋势,遮光对其影响程度随遮光时期的延迟而减小,且农大糯50222淀粉的相对结晶度显著大于轮选987。灌浆前期和灌浆中期遮光降低了轮选987淀粉的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度和稀懈值。灌浆各时期遮光均降低了农大糯50222淀粉的上述指标,但仍高于轮选987。相关性分析表明,直链淀粉含量、直支比值与最终黏度、反弹值、峰值黏度、谷值黏度及糊化时间呈显著负相关,支链淀粉含量与其呈显著正相关。B型淀粉粒的体积比例与最终黏度和反弹值呈显著负相关。B型淀粉粒表面积比例和相对结晶度、最终黏度、反弹值、糊化时间呈显著正相关,与糊化温度呈显著负相关。【结论】灌浆期遮光改变了小麦胚乳淀粉组分、粒度分布、相对结晶度及其主要糊化特征参数。小麦胚乳淀粉组分与晶体特性和糊化特性之间均存在明显的相关性,表明遮光影响了小麦淀粉组分,间接影响了其理化特性。     

氮肥用量对糯小麦和普通小麦干物质积累和产量影响的比较研究

为研究糯小麦和普通小麦植株生长发育和籽粒产量对氮素水平响应的差异,在大田条件下,以糯50222和轮选987为试验材料,设计3个氮肥处理（0,100,200 kg／hm2）,结果表明：糯50222植株的分蘖力和成穗率均低于轮选987,最终表现为单位面积穗数明显低于后者;但糯50222的穗粒数明显高于轮选987。2个品种籽粒干物质积累均呈“S”型变化,灌浆速率呈单峰曲线变化,且糯50222的灌浆速率小于轮选987,导致其千粒质量低于轮选987。增施氮肥后,糯50222的分蘖增多,成穗率增大,穗数增加;而轮选987的穗数也增多,但是分蘖成穗率表现为先增后降的趋势。增施氮肥促进了糯50222植株茎、叶和鞘部干物质向籽粒的转移,而轮选987呈相反趋势,但两品种的千粒质量均呈下降趋势。施氮在0～200 kg／hm2内,与轮选987小麦产量出现了先增后降的趋势不同,农大糯50222小麦产量随着施氮量的增加而提高。     

糯小麦籽粒淀粉粒度分布特征

为进一步加深对糯小麦淀粉特性的认识,选用2个糯小麦和2个普通非糯小麦品种为材料,利用激光粒度分析仪分析了糯小麦完熟籽粒中淀粉的粒度分布特征,及其与普通非糯小麦品种的差异。结果表明,糯小麦淀粉粒的粒径分布范围为1.0~43.7 μm,不同粒径淀粉粒的数目比例分布呈单峰曲线变化,体积和表面积分布均呈双峰曲线变化;糯小麦籽粒中存在2种类型淀粉粒,即A型大淀粉粒（直径≥10 μm）和B型小淀粉粒（直径<10 μm）,B型淀粉粒的数目、体积和表面积比例均高于A型淀粉粒。与普通非糯小麦相比,糯小麦籽粒中B型小淀粉粒的数目、体积和表面积比例较高,淀粉粒的平均粒径和中位粒径较大。糯小麦与普通非糯小麦不同粒径淀粉粒的数目、体积和表面积比例分布曲线存在差异。糯小麦B型淀粉粒处的峰高显著高于普通非糯小麦,A型淀粉粒处的峰值低于后者。糯小麦体积和表面积分布中B型淀粉的峰值粒径显著小于普通非糯小麦。     

花后不同强度遮光对糯小麦和非糯小麦干物质积累和产量的影响

为了解糯小麦和非糯小麦对遮光的生理反应差异,在大田条件下,以非糯小麦轮选987和糯小麦农大糯50206为材料,设置3个遮光处理(不遮光、花后遮光30％和60％),研究了花后不同强度遮光对糯小麦和非糯小麦干物质积累和产量的影响.结果表明,遮光后,轮选987和农大糯50206的生物产量、籽粒产量和经济系数均显著下降.花后光照强度降低导致小麦花前营养器官干物质在花后向籽粒的转运量及其贡献率发生明显变化,同时影响籽粒灌浆进程,最终表现为粒重显著下降,且此影响存在明显的基因型差异.轮选987在遮光30％后营养器官干物质在花后向籽粒的转运量降低,遮光60％后转运量恢复至对照(不遮光)水平,转运物质对籽粒的贡献率随遮光强度的提高而增加.花后遮光抑制了农大糯50206花前营养器官干物质在花后向籽粒的转运,但未改变转运物质对籽粒的贡献率.花后弱光降低了小麦籽粒的平均灌浆速率和最大灌浆速率,轮选987的灌浆进程不受影响,却改变了农大糯50206的灌浆进程,延长了其渐增期和快增期的天数,推迟了灌浆高峰期的来临.遮光后小麦败育小穗数增多,穗粒数下降.花后遮光致使小麦产量降低的程度存在基因型差异,农大糯50206产量的降幅明显小于轮选987.     

小麦籽粒淀粉分支酶同种型SBE Ⅱb的亚细胞定位及遗传多样性

以70个有代表性的小麦品种,采用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法检测淀粉粒结合SBE Ⅱb的品种间差异;并对SDS-PAGE凝胶中SBE Ⅱb进行回收、复性和酶活性测定.结果表明,淀粉粒结合蛋白(SGP)中分子量为85 kD的SGP-2是与淀粉粒结合的SBE Ⅱb,具有淀粉分支酶活性;SBE Ⅱb从淀粉粒释放并去除SDS后活性立即恢复,其活性高峰出现在花后21 d左右;SBE Ⅱb在小麦籽粒发育早期开始表达,不同发育时期表达量有差异,但其表达图谱在品种间没有差异,即编码SBE Ⅱb的基因位点不具有品种的遗传多态性.