氮钾配合施肥对小麦济南17品质的影响

 研究了氮钾配施对小麦济南17高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)含量和面粉品质的影响。结果表明,氮肥对亚基7+8含量影响最大,其次是亚基1,对亚基4+12影响最小,氮钾互作仅对Glu-D1位点亚基含量有显著作用,钾肥对各个位点亚基含量的影响均不显著。氮肥对面粉蛋白质含量、湿面筋、沉降值和面粉谷蛋白大聚体(GMP)含量均影响显著。氮钾互作对沉降值和GMP含量的影响也达到显著水平。除沉降值外,钾单独作用对其它品质参数的影响均不显著。3个位点HMW-GS含量与面粉品质密切相关,GMP含量与HMW-GS含量和其它品质     

小麦高分子量谷蛋白亚基表达量与面团流变学特性的关系

应用SDS-PAGE技术依据HMW-GS组成型从来自全国10个省(区)、市的小麦品种(系)中筛选出20个,分为5组.准确提取各品种的高分子量谷蛋白,并将SDS-PAGE谱带用凝胶成像系统(Bio-imaging System)和Labworks5.0进行亚基定量分析,并进行了面团流变学特性测定,所得数据用SPSS14.0进行统计分析.结果表明,HMW-GS总表达量在各品种间的差异达到极显著水平,所有品种中各亚基的平均表达量10>7>5>1>8>12>2>9;HMW-GS总表达量及HMW-GS占籽粒蛋白质含量的比例与面团形成时间、稳定时间和粉质评价值之间呈显著正相关;分组比较单个亚基对品质性状的影响表明,亚基1优于null,5 10优于2 12,7 8和7 9相当.研究发现不具有优质亚基组成、但HMW-GS表达量高的品种品质也较好,因此在小麦品质育种中,在注重HMW-GS组成筛选的同时,要注重保留HMW-GS表达量高的材料.     

拔节至成熟期遮荫对小麦籽粒高分子量麦谷蛋白亚基积累及GMP含量的影响

 【目的】高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）和麦谷蛋白大聚合体（GMP）含量是反映小麦籽粒品质的重要性状,本试验研究拔节到成熟期遮荫对2个含相同HMW-GS亚基类型（7+8、2+12）小麦品种胚乳HMW-GS积累动态和GMP含量的影响。【方法】采用SDS-PAGE电泳和切胶比色的方法,对遮荫条件下小麦籽粒中HMW-GS亚基进行定量分析。【结果】遮荫使HMW-GS的起始形成时间提早,18%和25%重度遮荫处理缩短各亚基和总亚基快速积累期,并降低灌浆后期积累速度,成熟期单粒总HMW-GS积累量低于对照,但成熟期籽粒HMW-GS和GMP含量高于对照。轻度遮荫（10%）延长了籽粒HMW-GS快速积累期,亚基积累量和含量均高于对照。【结论】遮荫处理影响小麦籽粒HMW-GS积累,但其效应与遮荫强度有关。     

不同春小麦品种HMW-GS形成及积累动态研究

以3个HMW-GS组成不同的春小麦品种为材料,研究了籽粒形成过程中亚基形成及积累表达规律。结果表明,小麦高分子量麦谷蛋白亚基是在籽粒灌浆过程中逐渐形成的。不同亚基形成时间存在差异,Glu-D1和Glu-B1编码的亚基出现较早（花后12 d左右）,Glu-A1编码的亚基形成较晚（花后15 d左右）。各品种亚基一经形成即在以后的胚乳发育过程中不再消失,表现出很强的遗传稳定性。各亚基在花后15 d之前积累量较少;在花后16-27 d积累量大幅度增长,积累高峰在开花后21 d左右;从花后28 d至小麦完熟期,各亚基的积累量基本保持不变。各品种不同HMW-GS位点亚基积累量为Glu-D1〉Glu-B1〉Glu-A1。     

长期定位氮胁迫对小麦碳氮代谢、氮素利用及产量的影响

利用大田长期氮肥定位试验,以施N 180 kg/hm2处理为对照,研究了氮胁迫(不施氮肥)对不同品质类型小麦(中筋小麦品种中麦895、强筋小麦品种石优20)碳氮代谢、氮素利用及产量的影响,以期为生产上的氮肥合理运筹提供理论依据。结果表明,氮胁迫条件下,2个小麦品种旗叶蔗糖含量(花后7~35 d)、旗叶磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性(花后7~35 d)、籽粒蔗糖含量(花后21~35 d)、籽粒SPS活性(花后14~35 d)均较对照明显降低;2个小麦品种旗叶可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性和籽粒GS活性均较对照明显降低;2个小麦品种开花期氮积累量、成熟期氮积累量、开花前氮转移量均较对照显著降低,而开花前氮转移率和开花前氮贡献率均较对照显著提高;2个小麦品种氮素籽粒生产效率、氮素吸收效率、氮素生理效率和氮素收获指数均较对照显著提高;2个小麦品种穗数、穗粒数和产量均较对照显著降低。综上,氮胁迫下小麦灌浆中后期碳、氮同化能力明显下降,氮素积累量降低,但对氮素的吸收能力增加,营养器官氮素向籽粒的转运比例增加,进而小麦植株对氮素的整体利用率得以提升,但小麦产量降低。     

氮、磷、钾对不同类型春小麦麦谷蛋白 和HMW-GS 动态形成的影响

以3个不同小麦品种中国春、宁春4号和宁春42号为材料,在N、P2O5、K2O不同营养水平下进行栽培(盆栽)试验,利用SDS-PAGE电泳等分析技术,研究肥力营养对麦谷蛋白和HMW-GS亚基动态形成的影响。结果表明:(1)在不同水平施肥处理下各品种开花后谷蛋白形成时间不尽相同,但开花后麦谷蛋白积累变化均呈"低—高—低"总趋势,供试3个品种随籽粒发育成熟谷蛋白含量逐渐增多,大约在开花后25d总含量达最大积累,之后稍有下降;(2)在不同施肥处理水平下3个品种高分子量谷蛋白亚基花后5 d开始至15 d全部形成,且品种不同亚基形成时间不同,同一品种内亚基形成顺序不同,以Glu-D1x和Glu-B1x位点编码的亚基最早出现,Glu-A1编码的亚基形成最晚;(3)氮、磷、钾肥影响供试品种宁春4号、宁春42号高分子量谷蛋白亚基的组成。     

晚播对小麦籽粒谷蛋白及GMP积累动态的影响

选用高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)在Glu-B1位点等位变异的4个近等基因系材料,研究了在正常播期和晚播条件下小麦籽粒谷蛋白和谷蛋白大聚体(GMP)的积累动态及面团稳定时间。结果表明:在遗传背景相同的条件下,各材料籽粒谷蛋白在正常播期和晚播中积累动态均是从低到高,花后30～35d为快速积累期,含优质高分子量谷蛋白亚基材料在此时期积累较快。GMP在花后12d左右已大量积累,随着灌浆进程的推进快速下降,灌浆中期降到最低点,不同亚基材料降到最低点的早晚不同,亚基17+18出现最低点早,上升时的积累量较其他亚基大;在正常播期中上升直到成熟,在晚播中灌浆后期又有下降的趋势。晚播对Glu-B1位点等位变异的4个材料谷蛋白及GMP含量和面团稳定时间都有较大的影响,但影响的程度不同,17+18最大,7+9次之,7+8最小。推测不同亚基材料谷蛋白及GMP积累动态的差异是导致其品质形成及稳定性的关键。     

秸秆填埋对水稻土表层水三氨动态的影响

采用盆栽试验方法研究了秸秆填埋对水稻土表层水三氮动态变化的影响.结果表明.施肥后,表层水总氮、铵态氮浓度迅速增加;随时间的推移,表层水氮素浓度下降较快.全氮在施肥后第1 d达到峰值,铵态氮在施肥后第2 d达到高峰,施肥后7 d氮素含量基本与施肥前水平一致.秸秆还田有效地降低了水稻土表层水氮素含量,秸秆深埋处理有利于土壤对氮素吸收,使氮素的流失几率降低(Ds处理比N处理表层水全氮浓度平均低10.2%),流失潜能趋势大大减小.结果显示,施肥后1周内是控制表层水氮素流失的关键时期.     

外源ABA和GA对小麦籽粒HMW-GS含量及GMP粒度分布的影响

在小麦籽粒灌浆初期,通过喷施外源脱落酸(ABA)或赤霉素(GA),探讨外源ABA或GA对籽粒蛋白质、高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)表达量及谷蛋白大聚合体(GMP)粒度分布的影响,为激素调控小麦籽粒品质提供理论依据。结果表明,灌浆初期喷施ABA均能显著提高籽粒蛋白、HMW-GS含量;喷施GA对籽粒蛋白含量无显著影响,但能显著降低籽粒HMW-GS含量;外源ABA或GA均能改变籽粒中GMP粒度的分布,其中喷施ABA降低了小粒径(d12μm)GMP颗粒体积和表面积比重,提高了大粒径(d≥12μm)GMP颗粒体积和表面积比重,而GA处理结果恰好相反;且2个处理均对GMP颗粒数量比重无显著影响。     

相同HMW-GS组合小麦品种主要品质指标分析

为研究具有相同HMW-GS组合小麦品种的品质差异情况,本研究利用山东农业大学品质育种实验室保存的种质资源和黄淮冬麦区新育成的小麦品种(系)230份,用SDS-PAGE电泳分析材料的亚基类型并筛选鉴定具有相同HMW-GS组合的小麦品种。结果表明:①在Glu-A1位点具有3种亚基类型(N、1、2*);Glu-B1位点具有5种亚基类型(6+8、7+8、7+9、14+15、17+18);Glu-D1位点具有2种亚基类型(2+12、5+10)。并筛选鉴定出具有相同HMW-GS(1、7+9、2+12)组合的小麦品种(系)12份。②对具有相同HMW-GS的小麦品种(系)进行了主要品质指标测定,其粗蛋白含量、湿面筋含量和吸水率变异较小,变异系数分别为4.5%、7.5%和4.4%;沉淀值、形成时间、稳定时间变异均较大,其中稳定时间变异最大,平均为3.7 min,变幅为1.6~15.1 min,变异系数为99.8%,由此表明,相同HMW-GS组合小麦品种(系)间主要品质指标存在较大差异,这为进一步研究HMW-GS对小麦品质的影响和小麦品质育种提供了参考。     

小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传及其与品质关系的研究

以晋麦50为母本,Gabo为父本组合杂交,研究了其F2子粒的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的遗传规律,亚基和亚基组合与蛋白质含量及Zeleny沉降值的关系。结果表明:Glu-B1b与Glu-Bli、Glu-D1d与Glu-D1c的遗传符合一对相对基因的分离规律;蛋白质含量与亚基组合相关不显著;所研究的亚基中5+10亚基对沉降值的贡献大于4+12亚基,7+8亚基对沉降值的贡献大于17+18亚基,5+10亚基对沉降值的贡献最大。     

山东省小麦品种高分子量谷蛋白亚基遗传变异分析

对山东省 2 0世纪 6 0年代以来育成推广的 6 0个小麦品种的高分子量谷蛋白亚基的遗传变异进行了分析 ,并分析了亚基和面粉品质的关系。结果表明 :在所研究的小麦品种中 ,Glu -1位点具有较丰富的遗传变异类型 ,共有 1 3种亚基类型和 2 2种亚基组成模式。各亚基出现频率不尽相同 ,A1位点上的 1亚基出现频率为 5 0 0 % ,B1位点上 7+ 8亚基出现频率为 4 8 3% ,D1位点上 2 + 1 2亚基出现频率为 6 5 0 %。亚基 1 ,2+ 1 2 ,7+ 8模式出现频率最高 ,同时出现了含有 2 + 1 0亚基的新的亚基组成模式。优质亚基 5 + 1 0仅在 80年代以后选育推广的小麦品种中存在 ,且 5 + 1 0亚基出现频率和高分子量谷蛋白亚基品质评分均呈现上升趋势。亚基 7+ 9、1 3+ 1 6、5 + 1 0均对沉降值和谷蛋白大聚体 (GMP)含量有显著的正向作用     

Composition and Content of High-Molecular-Weight Glutenin Subunits and Their Effects on Wheat Quality

Sedimentation values, flour glutenin macropolymer (GMP) contents, composition and contents of high-molecular-weight (HMW) glutenin subunits (GS) of 233 flour samples were determined. Our data indicated that subunit 1 occurred more frequently at Glu-A1, subunit pair 7 + 8 at Glu- B1 and 2 + 12 at Glu-D1. The significant relationships between Glu-1 quality score and total HMW glutenin content, sedimentation value and GMP content suggested that the composition of HMW-GS affects wheat quality strongly. Moreover,the total content of HMW-GS was correlated with certain quality parameters more significantly. Relationship between subunit 5 + 10 content and breadmaking quality was better than others, but 2 + 12, 7 + 8, 7 + 9 and 4 + 12 also correlated with certain quality parameters significantly. The contents of total HMW-glutenin, x-type subunits and y-type subunits related with sedimentation value, flour GMP content, and Glu-1 quality score more strongly than that of individual subunit or subunit pair. The flour GMP content, with excellent correlation to sedimentation value, total contents of HMW glutenin, x- and y-type subunits and many other quality parameters, could be an ideal indicator of breadmaking quality at earlier generations for breeding purpose for its simple procedure and small scale.     

相同遗传背景下7和7+8亚基对小麦品质的影响

 高分子量麦谷蛋白与小麦品质的关系十分密切。但分析结果往往因所用材料而有差异,主要是不能消除不同遗传背景的影响。春小麦品种高原602所含高分子量麦谷蛋白亚基为Null,7和2+11,永良12号所含高分子量麦谷蛋白亚基为Null,7+8和2+11,二者差异仅在于Glu-B1位点的高分子量麦谷蛋白亚基不同,即永良12号比高原602多了个8亚基。用高原602和永良12号分别按正、反交组合进行杂交,在杂种F₃代,选择只有7亚基和7+8亚基差异的单株,在遗传背景相似的条件下,研究7和7+8亚基对小麦品质的影响。结果表明：7亚基和7+8亚基两组籽粒各项品质指标的t测验结果均不显著,说明7亚基和7+8亚基对小麦品质的影响无明显差异,即8亚基的有无对7亚基的作用无明显影响。     

小麦近等基因系高分子量谷蛋白亚基对品质的影响

本研究以京411为背景的含有不同小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的小麦近等基因系为材料,通过1年3点试验,研究了HMW-GS与小麦SDS-沉降值、揉混特性的关系.结果表明:1)Glu-D1,Glu-B1,Glu-A1位点对沉降值和揉混特性的影响顺序为Glu-D1＞ Glu-B1＞ Glu-A1.2)各个位点对沉降值的贡献表现为,在Glu-A1上,N=1;在Glu-B1上7+8-17+18;在Glu-D1上,5+10＞2+12.3)各个位点对揉混特性的影响表现为,在Glu-A1位点上,N＞1;当Glu-B1位点为17+18亚基,Glu-D1位点为2+12亚基时,但N亚基与1亚基的揉混特性没显著性差异,但是当Glu-B1位点为7+8亚基,Glu-D1位点为2+12亚基时,N亚基的揉混特性明显优于1亚基;当Glu-A1亚基都为1,Glu-D1亚基都为2+12时,Glu-B1位点上7+8亚基与17+18的揉混特性无显著差异,但当Glu-A1亚基都为N,Glu-D1亚基都为2+12时,Glu-B1位点上7+8亚基的揉混特性优于17+18亚基;在Glu-D1上,5+10＞2+12.4)组合为N,7+8,5+10的小麦无论是在耐柔性上还是在面筋强度上都是最好的.研究还发现,Glu-D1位点对谷蛋白含量及揉混仪参数的加性效应最大.     

龙麦20小麦品种17+18与7+8亚基近等基因系间品质差异的初步研究

为了解小麦Glu-B1位点HMW-GS 17＋18与7＋8的遗传差异,利用生化标记和连续6次选择性回交的方法将17＋18亚基转移到黑龙江省小麦品种龙麦20中,获得了龙麦20的Glu-B1位点HMW-GS17＋18与7＋8的近等基因系（NILs）。2006年将NILs种植在黑龙江省农业科学院育种研究所的试验田,田间设计采用双列对比排列,4次重复。近等基因系品质分析结果表明,17＋18亚基类型与7＋8亚基类型相比,面筋指数、沉降值、形成时间、稳定时间和断裂时闽等重要的品质参数均有一定程度的提高。在5＋10亚基遗传背景下,Glu-B1位点17＋18亚基对面筋强度仍有一定影响,因此在选育强筋小麦时,17＋18应作为优质亚基予以考虑。     

春小麦醇溶蛋白α-、β-、γ-、ω-组分积累规律及氮素调节效应

 为研究氮素形态对小麦醇溶蛋白及其组分积累的调节效应，以4种HMW-GS亚基组成的18个春小麦品种（系）为材料，研究了醇溶蛋白α、β、γ、ω组分积累规律及3种形态氮素的调节作用。结果表明，各品种醇溶蛋白含量均随籽粒灌浆的进行逐渐增加，但积累强度和最终积累水平存在明显差异；4种亚基类型中，以7+9、2+12亚基类型品种积累强度最小，最终积累水平较低。籽粒灌浆过程中，4种醇溶蛋白组分均呈增加趋势，但各组分的积累进程有所不同。不同形态氮素处理，醇溶蛋白及4种组分的积累规律一致，但对其形成和最终积累水平有不同调节效应，并因品种而异。比较而言，酰胺态氮素更有利于醇溶蛋白及各组分的形成与积累。