重离子辐照对小麦籽粒蛋白及加工品质的影响

【目的】探明重离子辐照对小麦籽粒蛋白及加工品质的影响,为小麦优质育种提供新思路和理论依据。【方法】以适宜江苏淮北地区种植的中强筋小麦品种连麦12和中筋小麦品种淮麦20为供试材料,设0(CK)、30、60和90 Gy 4个不同辐照剂量水平,分析不同处理下小麦籽粒蛋白质含量、磨粉品质、面团粉质特性和拉伸特性的变化规律。【结果】重离子辐照对小麦籽粒加工品质产生一定的负效应,随着辐照剂量的增加,连麦12和淮麦20籽粒总蛋白及各蛋白组分含量均明显降低,以总蛋白和谷蛋白含量下降较明显,同时湿面筋含量、容重、沉降值、硬度、粉质参数和拉伸参数也不断降低,在90 Gy辐照剂量下,小麦加工品质指标均降至最低值,连麦12和淮麦20籽粒总蛋白含量、湿面筋含量、稳定时间和拉伸面积分别为13.49%、31.1%、6.8 min、61 cm2和13.19%、28.1%、3.9 min、25 cm2。重离子辐照对小麦品质的影响在2个品种间存在一定差异,30 Gy辐照剂量下,连麦12籽粒总蛋白含量降幅为2.14%,高于淮麦20(1.43%),而磨粉品质降幅小于淮麦20;当辐照剂量增至60 Gy,连麦12籽粒总蛋白含量和磨粉品质较淮麦20下降明显。在30~90 Gy辐照剂量下,淮麦20面团粉质参数和拉伸参数降幅均高于连麦12,其中在90 Gy辐照剂量下,淮麦20面团吸水率、稳定时间、粉质质量指数、最大拉伸阻力、拉伸面积和延伸性降幅分别达5.18%、30.36%、44.29%、35.51%、45.65%和26.53%。【结论】重离子辐照对小麦诱变群体籽粒品质存在一定的负效应,且随辐照剂量的增加,负效应越大,低剂量重离子辐照对淮麦20磨粉品质影响较大,而中高剂量重离子辐照对连麦12磨粉品质影响较大,淮麦20面团流变学特性对重离子的敏感度相对较高。     

施氮量与行距互作对小麦群体质量的调控效应

为了解施氮量与行距互作对小麦群体质量的调控效应,于2013-2014年在中国农业科学院中圃场试验田进行裂区试验,以强筋小麦济麦20和中筋小麦中麦8号为试验材料,设置三个施氮水平(150、210和270kg·hm-2)和两个行距水平(12和20cm),比较分析了不同施氮量和行距组合下旱茬强、中筋小麦群体茎蘖数、茎蘖成穗率、叶面积指数、干物质积累量及产量差异。结果表明,在行距一定的条件下,适当增加施氮量,济麦20和中麦8号生育后期群体茎蘖数和茎蘖成穗率均显著升高。两个小麦品种各生育时期叶面积指数均不同程度提升。随施氮量的增加,中麦8号干物质积累量显著增加,而济麦20生育后期干物质积累量显著下降。在210kg·hm-2施氮量下,增大行距后,济麦20和中麦8号各主要生育时期群体茎蘖数和叶面积指数均显著升高。在中高氮条件下,济麦20和中麦8号生育后期干物质积累量随行距的增大而增加。综合来看,旱茬条件下济麦20和中麦8号分别在210kg·hm-2施氮量、20cm行距和270kg·hm-2施氮量、20cm行距下能够获得较高的群体质量和产量。     

播期和行距互作对小麦籽粒产量和品质的调控

为探明播期和行距对小麦籽粒产量和品质的影响,于2019-2020年在连云港市稻麦综合示范基地以小麦品种连麦7号和淮麦45为供试材料,设置不同播期和行距处理,研究不同处理下小麦产量及其构成因素、籽粒蛋白质组分含量、加工品质和粉质参数的变化规律。结果表明,随着播期推迟,连麦7号和淮麦45的穗粒数、千粒重和籽粒产量均先增加后减少。在10月15日和10月30日播期下,2个小麦品种籽粒产量在行距25cm时最高。2个小麦品种籽粒蛋白质及其组分含量、加工品质和粉质参数等指标在10月15日和10月30日播期下表现较好,而11月15日播期下各行距处理的小麦品质均明显下降。随着行距增大,2个小麦品种湿面筋含量、吸水率、稳定时间和粉质质量指数不断提高,但3个行距处理间差异未达到显著水平。由以上可知,播期对小麦籽粒产量和品质的影响大于行距。综合分析可知,兼顾连麦7号和淮麦45高产优质的最佳播期和行距配置分别为10月30日、25cm和10月15日、25cm。     

稻米蛋白质含量及其影响因素的研究进展

水稻是中国最主要的粮食作物,提高水稻产量和品质对保证中国粮食安全和社会稳定具有重要意义。蛋白质作为稻米中第二大类贮藏物质,其含量的高低及组成与稻米的营养价值、食味性和产量等都有着密切联系。综述了前人有关水稻蛋白质种类、氨基酸组成及其与产量和品质关系的研究,并分析了生态因子和栽培措施对稻米蛋白质的影响,以期为提高水稻产量,改善稻米品质的研究提供参考。     

粳稻氮肥高效利用栽培技术的研究进展

以粳稻为对象,介绍了我国粳稻生产与氮肥使用现状;分析了粳稻氮肥利用率低的原因;综述了粳稻高产与氮肥高效利用的栽培技术现状和研究进展;并对今后粳稻高产与氮肥高效利用的研究方向提出了一些看法。     

小麦化感作用的研究进展与展望

小麦是我国第二大粮食作物,在我国农业生产中占有重要地位。田间病虫草害严重危害小麦的生长,降低其产量及品质。生产上主要通过农药进行化学防除应对病虫草害,然而,农药的不当使用与残留往往会对生态环境及食品安全构成严重威胁。化感作用是不同植物相互间释放化学物质所引起的相生相克作用。小麦化感作用主要是利用小麦植株或其残体向周围环境释放次生代谢物质,对自身或其他生物产生作用,具有抑制病、虫和杂草的潜力,将小麦化感作用有效利用于小麦育种及生产,有望克服除草剂及杀菌剂等化学农药引起的环境污染及农药残留问题,有利于我国农业的可持续发展。     

不同栽培模式对杂交粳稻群体质量的影响

以杂交粳稻常优3号和常优5号为材料,设置未施氮处理(0N)、当地高产栽培(对照)、高产高效栽培、超高产栽培、超高产高效栽培和氮肥高效利用栽培等6种不同栽培模式,并观察上述栽培模式对水稻产量和群体质量的影响。结果表明,两品种超高产栽培和超高产高效栽培的产量平均分别达12.0 t hm^-2和10.9 t hm^-2,较当地常规高产栽培分别高出41.6%和29.1%。与当地常规高产栽培相比,超高产栽培和超高产高效栽培等处理的茎蘖成穗率明显提高,抽穗至成熟期的干物质积累增加,有效叶面积和高效叶面积比率增加。上述两处理还提高了水稻粒叶比,改善了源库关系,并提高了剑叶的光合速率和叶绿素含量以及抽穗后的根冠比和根系伤流量。这些结果表明,通过栽培技术的集成与优化,可以改善水稻群体质量,获得更高产量。     

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。     

连麦系列小麦系谱分析及育种启示

小麦品种连麦2号、连麦6号、连麦7号和以连麦抗1为代表的小麦品系是由连云港市农业科学院选育的系列高产稳产小麦新品种、新品系。该文对连麦系列小麦品种和品系进行系谱与育种方法分析,结果表明:以种质资源为基础,注重亲本的选配,多种育种方法结合的育种体系可以快速实现小麦的高效选育。     

籽粒蛋白质含量不同的转基因水稻株系产量形成特点

水稻籽粒蛋白质含量与产量的关系仍不十分清楚。本试验以日本晴和以其为亲本通过转基因方式获得的5个籽粒蛋白质含量有明显差异的水稻株系为材料,在大田栽培条件下研究上述株系产量的形成特点。结果表明,在相同施氮量条件下,蛋白质含量高的水稻株系,其产量水平相对较低,结实率与籽粒蛋白质含量呈显著负相关。随着施氮水平的提高,各株系籽粒蛋白质含量和产量明显增加,产量增加的主要原因是单位面积穗数和每穗粒数的增加。抽穗前积累的干物质少,抽穗后叶片功能期相对较短,光合速率低,灌浆结实期茎秆中的干物质和非结构性碳水化合物向籽粒转运率低,引起结实率下降,是导致籽粒蛋白质含量高的水稻株系产量降低的重要生理原因。