几种生物刺激素对小麦产量形成及品质的调控

为比较农用腐殖酸、生化腐殖酸、海藻酸钠寡糖、氨基酸、复合生物刺激素在小麦上的应用效果,采用盆栽试验,分析了这5种生物刺激素喷施对小麦产量形成及品质的影响。结果表明,喷施5种生物刺激素均可一定程度促进小麦旗叶的生长和提高SPAD值,以海藻酸钠寡糖处理效果最优,其净光合速率和水分利用效率较对照均显著增加,气孔限制值则显著下降。除氨基酸处理外,其他生物刺激素处理均可不同程度增加小麦产量,也以海藻酸钠寡糖处理效果最佳,其穗顶部、中部和基部的籽粒重、穗粒数及千粒重均显著增加。5种生物刺激素处理均能不同程度提高小麦总淀粉含量,以生化腐殖酸处理效果最优;此外,生化腐殖酸、农用腐殖酸和海藻酸钠寡糖处理还可提高支链淀粉含量,降低直/支比。除农用腐殖酸外,其余生物刺激素处理的蛋白质、湿面筋和干面筋含量均显著下降。综合而言,5种生物刺激素中,以海藻酸钠寡糖对小麦产量形成的促进效果较好,但对品质具有不利影响。     

不同小麦品种抗性淀粉含量及其与其他淀粉品质性状的关系

为了解不同小麦品种抗性淀粉含量的差异及其与其他淀粉品质性状的关系,以30个小麦品种为试验材料,分别在河南省7个地点种植,对面粉中抗性淀粉含量、淀粉组分、淀粉糊化特性、淀粉粒度分布等进行了分析。结果表明,所有被测品质性状均受环境、基因型影响,且多数指标的环境效应大于基因型效应。7个地点间比较,抗性淀粉含量及淀粉品质性状的综合表现在开封点和原阳点均优于其他地区。供试小麦品种的抗性淀粉含量为1.47%～2.28%,平均为1.88%,以赛德麦1号、百农4199、许科316等品种的抗性淀粉含量较高。经相关分析,抗性淀粉含量与直链淀粉含量、峰值粘度、低谷粘度、最后粘度呈显著正相关。以上结果说明,提高小麦抗性淀粉含量,一定程度上可以改善淀粉的糊化特性。     

小麦面团粘性定量评价方法的建立

为建立可量化的面团粘性评价方法,提高面团粘性鉴定的准确性和科学性,利用改良的方法对96个河南省区域试验参试小麦进行粘性测定,以面团粘性感官鉴定结果为依据评价改良法量值鉴定结果,并对其与小麦主要品质性状的相关性进行了分析。结果表明,改良方法可以准确定量小麦面团粘性值并对其进行分类。不同粘性等级面团间的‘能量’和‘延伸性’存在极显著差异,‘最大拉伸阻力’在等级间存在显著差异;不同粘性等级的面团在改良拉伸仪上呈现不同的图谱;改良方法鉴定的面团粘性结果与面团感官鉴定结果一致,其中‘能量’和‘延伸性’与面团粘性感官鉴定等级呈极显著正相关,相关系数分别达到0.9600和0.9612;面团粘性与蛋白质含量、容重、湿面筋含量、降落数值和吸水量相关性不显著,与沉淀指数、稳定时间、能量、拉伸阻力、延伸性和最大拉伸阻力呈极显著负相关,与弱化度呈极显著正相关。因此,利用改良方法对小麦面团粘性进行量值鉴定是可行的;面团粘性主要取决于蛋白质质量。     

不同小麦品种对灌浆期高温的响应差异

为探究小麦对花后高温的生理响应,以黄淮海地区的16个小麦品种为材料,测定灌浆期高温对小麦旗叶可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,分析千粒重和产量的变化,并比较品种灌浆后期抗高温能力的差异。结果表明,高温处理7d后小麦旗叶可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和SOD活性均高于田间自然生长小麦(对照),而MDA含量则低于对照;高温处理15d后小麦旗叶可溶性蛋白质含量、MDA含量和SOD活性较对照明显升高,而可溶性糖含量则下降。高温处理后各品种千粒重和产量均降低,豫麦49-198和郑麦366产量显著降低。相关分析、主成分分析、隶属函数法和聚类分析结果表明,济麦22和石麦19灌浆期耐热性均较高;旗叶可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和籽粒千粒重3项指标可作为小麦耐热性评价指标。     

河南省308份小麦新品系的茎基腐病抗性评价

为给河南省抗茎基腐病品种合理布局提供品种支撑,以河南省小麦茎基腐病的高致病力假禾谷镰孢菌菌株PY20-20为接种物,对参加河南省主要区域试验的308个小麦新品系进行苗期抗病鉴定。结果发现,供试品系中,95.7%的品系表现为高感(病情指数大于30.00),仅1.95%的品系表现为中抗(病情指数在10.01～20.00之间),3.25%的品系表现为中感(病情指数在20.01～30.00之间),无免疫和高抗品种,表明参加河南省小麦区域试验的新品系对小麦茎基腐病的整体抗性水平较低。为获得茎基腐病抗性稳定的品系,对苗期表现为中抗和中感的品系进行了2次重复验证,发现6个中抗品系(西农1125、郑麦9134、中研麦906、阜麦1008、泰禾麦6号和民研186)和4个中感品系(徐麦14017、周麦36、新麦9389和囤麦257)的抗性水平较为稳定。进一步对6个中抗品系进行成株期抗性鉴定,发现这些品系的病情指数在12.67～15.50之间,成株期对小麦茎基腐病的抗性也达到了中抗水平。综上,西农1125、郑麦9134、中研麦906、阜麦1008、泰禾麦6号和民研186这6个中抗茎基腐病的品系可以在小麦生产...     

氮钾固定配施下施磷量对小麦光合、干物质转运及产量形成的影响

为优化氮钾固定配施下小麦适宜的磷肥施用量,以郑麦7698为试验材料进行田间小区定位试验,在4个不同的氮钾配施方式[低氮低钾(N1K1,N 225 kg·hm~(-2)+K_2O 150 kg·hm~(-2))、低氮高钾(N1K2,N 225 kg·hm~(-2)+K_2O 225 kg·hm~(-2))、高氮低钾(N2K1,N 300 kg·hm~(-2)+K_2O 150 kg·hm~(-2))、高氮高钾(N2K2,N 300 kg·hm~(-2)+K_2O 225 kg·hm~(-2))]下,设置0、150、225、300和375 kg·hm~(-2) 5个施磷(P_2O_5)水平(分别用P0～P4表示),研究不同氮钾固定配施下施磷量对小麦光合、干物质转运及产量的影响。结果表明,同一氮钾营养条件下,随施磷量的变化,小麦干物质转运、SPAD值、P_n及产量等指标的变化趋势基本一致,均表现为一定施磷范围(P_2O_50～225 kg·hm~(-2))内,随施磷量的增加,小麦花后同化物数量及其对籽粒产量的贡献率、SPAD值、P_n及产量均不同程度增加,当磷用量(P_2O_5)超过225 kg·hm~(-2)时,各指标又呈下降趋势,且均以P2处理最大。低氮低钾(N1K1)条件下各指标测定结果均较好。小麦籽粒产量与施磷量的关系呈抛物线型,二者极显著相关,施磷量在219.36～224.66 kg·hm~(-2)时小麦籽粒产量最高。综上所述,4个不同的氮钾营养条件下,以N 225 kg·hm~(-2)+P_2O_5 225 kg·hm~(-2)+K_2O 150kg·hm~(-2)(N1K1P2)配施组合最好。     

小麦抗逆相关基因 TaGB1的克隆及其表达特性分析

为了解小麦的 TaGB1基因特性、表达情况及其与双子叶植物同源基因的进化关系,以小麦品种济麦22为研究对象,采用同源克隆的方法获得小麦G蛋白β亚基编码区序列, TaGB1编码区全长1 143 bp,编码380个氨基酸,预测分子量为41 kD,基因组序列中包含6个外显子和5个内含子,分别位于小麦基因组的4A、4B、4D染色体上,不同拷贝的氨基酸同源性高达99.91%。 TaGB1基因结构中包含7个WD40保守域,表达产物位于胞质和质膜上。经系统发育进化关系分析,单子叶植物与双子叶植物的G蛋白β亚基分化形成两大分支; TaGB1在进化关系上与单子叶植物较近,而与拟南芥等双子叶植物较远。 TaGB1在ABA、盐、热和干旱胁迫条件下上调表达,植物的根、茎、叶等部位均有表达,叶片中表达量较高,说明该基因可能参与调控植物的抗逆反应。     

小麦硝酸盐转运蛋白TaNRT1.1 1A转录活性检测及互作蛋白筛选

为了进一步解析小麦硝酸盐转运蛋白TaNRT1.1-1A的调控机制，本研究对其进行了自激活性检测。利用已构建好的小麦酵母cDNA文库，以TaNRT1.1-1A为诱饵，通过酵母双杂交技术筛选其互作蛋白，回转试验进一步验证其互作关系。结果表明，TaNRT1.1-1A无自激活活性，酵母双杂技术筛选小麦cDNA文库，共获得2个候选互作蛋白，候选蛋白Sdr I-like主要参与植物病害有关的应答响应。Sdr I-like的回转验证结果表明，该蛋白可能与TaNRT1.1-1A存在互作关系。该结果可为进一步研究TaNRT1.1-1A调控小麦硝酸盐吸收有关的分子机制奠定基础。     

小麦面粉蛋白质量评价模型构建及蛋白质量再评价

小麦面粉蛋白的含量和类型决定着小麦面粉的加工品质。为量化比较小麦面粉蛋白对品质影响的差异,以11个不同品质类型的品种为材料,分析了面粉蛋白巯基集团与面粉质量的相关性,发现自由巯基含量与面团稳定时间有极显著正相关性,与面筋指数有显著正相关性;基于面粉蛋白的自由巯基和分子内二硫键含量差异,建立了一个简单的品质贡献量化评价模型;依托蛋白质巯基预测结果,对90个不同类型的面粉蛋白的品质贡献进行了量化比较。结果表明,高分子量麦谷蛋白亚基中得分较高的是1Dy10、DX5和1Dy3;低分子量麦谷蛋白亚基中,位于 Glu-B3、 Glu-D3位点的蛋白得分达到7.2分,高于高分子量麦谷蛋白最高分的1Dy10（6.3分）。因为低分子量麦谷蛋白在面粉中的含量远超高分子量麦谷蛋白,推测面团强度的主要决定因素是低分子量麦谷蛋白,而不是传统观点认为的高分子量麦谷蛋白亚基。另外,一些燕麦类似蛋白和部分醇溶蛋白也对面团强度有一定贡献。     

黄淮砂姜黑土区强筯小麦品质现状及基因型与环境效应

为明确黄淮砂姜黑土区强筋小麦品质现状及基因型与环境对品性状质的影响,于2011-2013连续3年对黄淮五省砂姜黑土区不同强筋小麦品种进行品质性状分析。结果表明,黄淮砂姜黑土区强筋小麦不同品质性状的变异程度不同,其中,籽粒容重的变异系数最小,不完善粒的变异系数最大。不同省份小麦籽粒各项品质指标均值均达到国家强筋小麦标准,江苏省小麦的沉降值最大,山东省小麦的面筋指数和降落数值均最高。不同省份小麦的不同品质指标的达标率不同,其中,硬度指数平均达标率最高（91.4%）,吸水率平均达标率最低（58.7%）;从平均达标率来看,江苏最高（81.5%）。采用AMMI模型对不同区域不同小麦品种籽粒蛋白质含量、沉降值、面团形成时间及稳定时间的基因型与环境效应进行分析,结果表明,对蛋白质含量和沉降值来说,济麦20稳定性较好,衡观35和郑麦366对环境比较敏感;周口点对小麦品质鉴别力最大;新麦19和郑麦366形成时间较稳定,郑麦7698和郑麦366的稳定时间变异较小;潍坊和滨州点对形成时间和稳定时间的鉴别力较大。