土壤水分对豫麦34花后GS同工酶及籽粒产量与蛋白质含量的影响

采用盆栽方法,连续两年研究了豫麦34在田间最大持水量40%(40%FC)、60%(60%FC)和80%(80%FC)条件下花后旗叶与籽粒中谷氨酰胺合成酶(GS)及其同工酶活性和可溶性蛋白含量及籽粒产量等的变化特征。结果表明,旗叶中GS活性较同期籽粒中GS活性高10倍以上,并均在波动中下降;旗叶中有GS1、GSx和GS2三种同工酶,其中GS2活性最高,GSx活性最低;籽粒仅有GS1。小麦花后旗叶和籽粒中GS和GS同工酶活性表现为60%FC>80%FC>40%FC,尤以旗叶GS2活性受影响最大。籽粒灌浆高峰前期,旗叶中可溶性蛋白含量表现为60%FC>80%FC>40%FC,随后表现为80%FC>60%FC>40%FC。籽粒中可溶性蛋白含量均表现为80%FC>60%FC>40%FC;60%FC处理的旗叶GS和GS2活性与可溶性蛋白含量呈显著正相关。籽粒产量和蛋白质含量均以60%FC处理最高,说明豫麦34生长中后期适宜的水分管理指标为田间最大持水量60%。     

不同类型小麦品种灌浆期蔗糖代谢关键酶的活性变化

测定池栽条件下小麦强筋品种藁城8901、中筋品种豫麦49号和弱筋品种洛麦1号灌浆期旗叶、旗叶鞘、穗茎、籽粒中蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)活性变化的结果表明,3种不同类型小麦品种灌浆期旗叶、旗叶鞘、穗茎、籽粒中SPS和SS活性变化均呈单峰曲线。豫麦49号旗叶、旗叶鞘和籽粒中SPS酶活性较高,而洛麦1号穗茎中SPS酶活性较高。豫麦49号的旗叶、旗叶鞘、穗茎和籽粒中SS活性高于其他两品种,表明豫麦49号和洛麦1号营养器官和籽粒中蔗糖合成和降解代谢比较活跃。     

小麦灌浆期蔗糖代谢关键酶活性变化及其与籽粒淀粉积累的关系

在池栽条件下,研究了藁城8901(强筋品种)、豫麦49(中筋品种)和洛麦1号(弱筋品种)小麦灌浆期旗叶、叶鞘、穗茎、籽粒蔗糖磷酸合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)活性变化及其与淀粉及组分积累的关系。结果表明,其SPS和SS活性变化均呈单峰曲线。豫麦49旗叶、旗叶鞘和籽粒中及洛麦1号穗茎中SPS酶活性较高。豫麦49的旗叶、旗叶鞘、穗茎和籽粒中SS活性高于其他两品种,表明豫麦49和洛麦1号营养器官和籽粒中蔗糖合成和降解代谢比较活跃。相关分析表明,豫麦49和洛麦1号籽粒中淀粉和支链淀粉积累对SPS催化的蔗糖合成过程具有较强的反馈调节作用。豫麦49和洛麦1号籽粒中SS活性均与总淀粉与支链淀粉积累速率极显著正相关,而在藁城8901中无此相关性。     

花后高温和水分逆境对小麦籽粒蛋白质形成及其关键酶活性的影响

以2个蛋白质含量不同的小麦品种扬麦9号和豫麦34为材料,在人工气候室条件下研究了花后高温和水分逆境对小麦籽粒蛋白质合成关键酶活性及籽粒蛋白质组分含量的影响。结果表明,籽粒蛋白质及其组分含量显著受温度、水分和温度×水分互作的影响,且温度的影响大于水分及温度×水分的影响。高温提高了籽粒蛋白质含量,但降低了谷/醇比。无论高温或适温下,干旱胁迫均提高籽粒蛋白质含量。谷/醇比在适温干旱下升高,高温干旱下降低;渍水降低籽粒蛋白质含量和谷/醇比。籽粒蛋白质含量在高温干旱下最高,适温渍水下最低。在温度和水分逆境下,籽粒醇溶蛋白和谷蛋白的变化是导致蛋白质含量和谷/醇比差异的主要原因。高温和水分逆境均降低旗叶谷胺酰氨合成酶（GS）和籽粒谷-丙转氨酶（GPT）活性,不同温度条件下酶活性均表现为对照>干旱>渍水。高温和水分逆境对蛋白质合成关键酶活性的影响在不同品种间存在差异,适温下,豫麦34旗叶GS活性易受水分的抑制;扬麦9旗叶GS活性易受高温的抑制。高温下,豫麦34旗叶氮代谢受高温影响较大,而扬麦9则更易受水分胁迫影响。     

不同穗型冬小麦品种灌浆期旗叶碳氮代谢特点及籽粒淀粉积累动态

灌浆期两个不同穗型冬小麦品种:多穗型品种豫麦49和大穗型品种豫麦66旗叶光合速率、SPS活性和WSC含量的变化均呈单峰曲线,但豫麦66的峰值出现偏晚,而且灌浆中后期叶片代谢活性下降缓慢,显示出源端较强的同化物持续供应能力.两品种旗叶NR活性变化趋势基本相同,但开花后5～20d内,豫麦49旗叶NR活性高于豫麦66,开花后20～35d内情     

不同筋型小麦籽粒的物质积累特性及其播期调节效应

选用半冬性小麦强筋品种济麦20、中筋品种豫麦49和弱筋品种郑麦004,研究了籽粒灌浆期间不同筋型小麦的物质积累特点及其播期的调节效应。结果表明,在籽粒形成和成熟期间,弱筋小麦品种郑麦004籽粒灌浆速率分别较强筋品种济麦20和中筋品种豫麦49降低14.1%和24.4%,因而千粒重也分别比2品种平均减少4.87和9.85 g,但籽粒中淀粉的含量增高,表现为郑麦004(82.4%)>豫麦49(80.2%)>济麦20(78.7%),淀粉中直/支比也呈现出同样的趋势。随着播期的推迟,促进了籽粒形成期(花后0~14 d)的灌浆速率,开花21 d后灌浆速率又明显下降;济麦20和豫麦49的千粒重以适播较高;但播期推迟对3种筋型小麦总淀粉含量和直支比均有提高作用,以晚播处理最为显著(p<0.01)。     

花后渍水对小麦旗叶光合和籽粒灌浆特性及产量的影响

为明确花后渍水对小麦籽粒灌浆特性和产量的影响.于2015-2016年小麦生长季在安徽农业大学皖中试验站以皖垦麦076和皖麦52为供试材料,采用大田试验方法,在小麦开花后设置了0(W0),3(W3),6(W6),9 d(W9)4个渍水处理,研究花后渍水对小麦旗叶光合特性、抗氧化酶活性、籽粒灌浆特性和产量及其构成因素的影响.结果表明,花后14 d,两品种W3处理旗叶净光合速率、SPAD值、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而旗叶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在不同品种间表现不同,皖垦麦076的W9处理旗叶SOD和CAT活性显著低于其他处理,皖麦52的W3和W6处理旗叶SOD和CAT活性显著低于W0但高于W9处理.渍水6,9 d显著降低了小麦籽粒灌浆的平均速率,不同小麦品种在渍水条件下对籽粒灌浆进程的影响程度也不同.花后各渍水处理对小麦穗数无显著差异,皖垦麦076 W3处理的穗粒数与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而皖麦52的穗粒数表现为W3、W6和W9处理均显著低于W0,以W9处理最低,两品种千粒质量和产量均表现为W0>W3>W6>W9,渍水9 d时,两品种产量降幅分别为34.99％,40.44％.本试验条件下,开花期渍水降低了小麦旗叶光合能力,影响了籽粒灌浆进程,降低了平均灌浆速率,导致千粒质量下降,从而降低了产量.     

花后渍水对小麦旗叶光合和籽粒灌浆特性及产量的影响

为明确花后渍水对小麦籽粒灌浆特性和产量的影响.于2015-2016年小麦生长季在安徽农业大学皖中试验站以皖垦麦076和皖麦52为供试材料,采用大田试验方法,在小麦开花后设置了0(W0),3(W3),6(W6),9 d(W9)4个渍水处理,研究花后渍水对小麦旗叶光合特性、抗氧化酶活性、籽粒灌浆特性和产量及其构成因素的影响.结果表明,花后14 d,两品种W3处理旗叶净光合速率、SPAD值、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而旗叶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在不同品种间表现不同,皖垦麦076的W9处理旗叶SOD和CAT活性显著低于其他处理,皖麦52的W3和W6处理旗叶SOD和CAT活性显著低于W0但高于W9处理.渍水6,9 d显著降低了小麦籽粒灌浆的平均速率,不同小麦品种在渍水条件下对籽粒灌浆进程的影响程度也不同.花后各渍水处理对小麦穗数无显著差异,皖垦麦076 W3处理的穗粒数与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而皖麦52的穗粒数表现为W3、W6和W9处理均显著低于W0,以W9处理最低,两品种千粒质量和产量均表现为W0>W3>W6>W9,渍水9 d时,两品种产量降幅分别为34.99％,40.44％.本试验条件下,开花期渍水降低了小麦旗叶光合能力,影响了籽粒灌浆进程,降低了平均灌浆速率,导致千粒质量下降,从而降低了产量.     

不同穗型小麦品种灌浆期碳氮代谢特点及其与源库的关系

豫麦49号和豫麦66号旗叶光合速率、SPS活性和WSC含量在灌浆期均呈单峰曲线,但豫麦66号的峰值出现偏晚,而且灌浆中后期叶片代谢活性下降缓慢,显示出源端较强的同化物持续供应能力。两品种旗叶NR活性变化趋势基本相同,但开花后5—20d,豫麦49号旗叶NR活性高于豫麦66号,开花后20—35d内情况则相反。子粒中IAAO活性变化呈双峰曲线,在整个灌浆期子粒淀粉积累速率豫麦49号呈双峰曲线,豫麦66号则表现为单峰曲线,而且峰值出现较晚但持续时间较长,显示出豫麦66号后期仍可保持较强的库活性。     

强、弱筋小麦籽粒形成期蔗糖、淀粉合成相关酶活性及其与氮代谢的关系

2005—2006年生长季, 以小麦强筋品种藁城8901和弱筋品种豫麦50为材料, 研究了灌浆期籽粒和旗叶氮代谢底物含量与相关酶活性变化、蔗糖淀粉合成相关酶活性及籽粒淀粉积累特征, 分析了氮代谢与籽粒淀粉积累的关系。结果表明, 旗叶蔗糖合酶(SS)和磷酸蔗糖合酶(SPS)、籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合酶(SSS)、束缚态淀粉合酶(GBSS)和淀粉分支酶(SBE)活性均呈单峰曲线变化。两品种比较, 除AGPP活性峰值豫麦50低于藁城8901外, 其他酶活性峰值均是豫麦50高于藁城8901。相关分析表明, 藁城8901支链淀粉积累速率与SS、SPS、AGPP和SBE活性呈极显著正相关, 相关系数分别为0.9377**、0.8857**、0.6489**和0.5980**; 直链淀粉积累速率与SS、SPS活性呈极显著正相关, 相关系数分别为0.7616**和0.7750**。豫麦50支链淀粉积累速率与SS、SPS、AGPP、GBSS和SBE活性呈极显著或显著正相关, 相关系数分别为0.8182**、0.6762**、0.7028**、0.8749**和0.5433*; 直链淀粉积累速率与SS、SPS和SBE活性呈极显著正相关, 相关系数分别为0.8528**、0.8428**和0.8603**。两品种硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性在开花后逐渐降低, 且藁城8901的NR活性一直高于豫麦50。硝态氮和氨态氮含量与NR、GS活性呈极显著正相关; 藁城8901的NR、GS活性与SS、SPS活性呈显著负相关, 而豫麦50只有GS与SPS达显著负相关(r = -0.5212*)。上述结果表明, 不同品质类型小麦籽粒淀粉合成积累受氮代谢相关酶活性的影响, 藁城8901较高的NR活性抑制与蔗糖合成有关酶SS、SPS的活性, 导致淀粉合成积累速率降低。由此可见, SPS/NR比值对淀粉合成具有重要调节作用。     

追氮时期对两种穗型小麦氮素代谢及蛋白质组分的影响

在大田条件下,研究了追氮时期对两种穗型冬小麦品种氮素的积累、运转以及蛋白质组分的影响.结果表明,拔节期追氮显著增加开花期和成熟期小麦植株氮素积累量及转运量,而抽穗期追氮反而下降,氮素转运率和贡献率则随追氮时期后移而降低.兰考矮早八GS活性和豫麦49-198 NR活性在所有测定日期均表现随追氮时期后移而增加,兰考矮早八NR和豫麦49-198的GS活性在灌浆前期呈现与此相同趋势,而在灌浆后期则以拔节期追氮最高.推迟追氮时期,两品种籽粒总蛋白、清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均增加,而球蛋白却降低.兰考矮早八剩余蛋白含量随追氮时期后移而降低,豫麦49-198则相反.     

不同穗型冬小麦品种子粒灌浆与同化物供应关系的研究

大穗型品种豫麦66号与多穗型品种豫麦49号相比，在灌浆中后期旗叶光合速率具有明显优势，在花后0～30d子粒WSC含量较高，显示出子粒灌浆较强的同化物供应能力。豫麦66号旗叶WSC在灌浆中后期含量较低，淀粉含量在整个灌浆期均较低，表明大穗型品种同化物外运能力可能较强，流系统生理活性比较活跃。两品种淀粉积累速率的变化均呈单峰曲线，豫麦66号的峰值出现较晚但持续时间较长，最大积累速率高，子粒灌浆速率亦呈现同样的趋势，两者呈显著正相关。说明豫麦66号在子粒灌浆后期仍可保持较强的库活性和具有较大库容特性。     

不同穗型冬小麦籽粒灌浆期源库强度及其与淀粉积累的关系

灌浆期两个不同穗型冬小麦品种：大穗型品种豫麦66和多穗型品种豫麦49旗叶光合速率、蔗糖含量、蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性变化均呈单峰曲线,但豫麦66的峰值出现偏晚,而且灌浆中后期下降缓慢,显示出源端较强的同化物持续供应能力。籽粒中蔗糖含量和蔗糖合成酶（SS）活性呈单峰曲线,豫麦66的峰值出现偏晚,且高值持续期长     

种植密度对两种穗型冬小麦旗叶氮代谢酶活性及籽粒蛋白质含量的影响

在大田条件下,研究了种植密度对冬小麦多穗型（豫麦49-198）和大穗型（兰考矮早八）品种旗叶氮代谢关键酶活性和籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,不同种植密度对旗叶氮代谢酶活性有显著影响。在花后前15 d,两品种旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷氨酰胺合酶（GOGAT）活性均随各自的种植密度增加而增加;硝酸还原酶（NR）活性则表现为中等密度的较低（兰考矮早八：375株 m^-2;豫麦49-198：150株 m^-2）;花后15 d之后,各酶活性随密度增加的变化趋势不尽相同。在一定范围内,两品种籽粒蛋白质含量随种植密度的增加而增加;表明氮代谢酶活性的提高在一定程度上有利于蛋白质含量的积累。     

播种方式对不同类型小麦品种产量性状的影响

在不同种植方式下,对豫麦１８号、豫麦２１号、豫麦４９号、９３中６等４个不同类型小麦品种的产量构成因素进行了研究。结果表明,等行距与宽窄行之间产量无明显差异,低播量、高播量下差异均达极显著水平。叶面积系数从开花到乳熟都呈下降趋势,只有９３中６呈上升趋势,豫麦２１号、豫麦４９号、豫麦１８号间无差异。豫麦１８号灌浆速度最快,豫麦２１号最慢,豫麦４９号和９３中６相比,前者前期灌浆快,后者一期灌浆快,９３中６硝酸还原酶活性最高。豫麦１８号次之,豫麦２１号第３,豫麦４９号最低。     

小麦灌浆期上三叶叶绿素含量与产量和品质的关系

为了探讨灌浆期小麦上三叶叶绿素含量与产量和品质性状之间的关系,以49个基因型为参试材料,对上三叶叶绿素含量、穗粒数、千粒重、穗粒重、蛋白质含量和湿面筋含量进行测定。结果表明：基因型间、上三叶间、不同灌浆期间叶绿素含量均存在较大差异,基因型间穗粒数、千粒重、穗粒重、蛋白质含量和湿面筋含量也存在较大差异;上三叶叶绿素含量与穗粒数、千粒重、穗粒重、蛋白质含量和湿面筋含量均呈正相关关系,其中5月10日倒三叶、5月15日倒二叶和倒三叶、5月19日倒二叶和倒三叶与穗粒数达到显著或极显著相关,5月19日旗叶和倒二叶和5月24日上三叶（旗叶、倒二叶和倒三叶）与千粒重均达显著或极显著相关,5月10日倒三叶、5月15日倒二叶和倒三叶、5月19日上三叶（旗叶、倒二叶和倒三叶）和5月24日旗叶和倒二叶与穗粒重相关性均达显著或极显著水平,除5月10日旗叶外其他叶绿素含量与蛋白质含量和湿面筋含量均达显著或极显著水平。灌浆期上三叶叶绿素含量对产量和品质性状有重要影响。