小偃6号小麦籽粒蛋白质组份含量形成动态规律及其氮素调节效应 …

利用科小麦品种小偃６号作供试材料，系统地研究了在不同氮素水平条件下其籽粒蛋白质组份含量的动态变化规律。结果表明，随着小麦籽粒的发育，清蛋白呈由高到低的变化，政治协商会议蛋白相对稳定，而醇溶蛋白和谷蛋白逐渐增加，这种规律不因施氮量而改变，而施氮量改变了各组份的量值，主要是增加了醇溶蛋白和谷蛋白的含量。     

不同施氮水平和基追比对弱筋小麦籽粒产量和品质的影响

为确立弱筋小麦优质高产生产的氮肥管理策略,以2个弱筋小麦品种扬麦9号和宁麦9号为材料,研究了不同施氮水平及基追比对小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明,小麦籽粒产量与施氮量呈二次曲线关系,增加施氮量及提高后期追氮比例提高了弱筋小麦蛋白质含量及籽粒容重、湿面筋含量、沉淀值、吸水率和稳定时间,但降低了总淀粉含量和弱化度。面团形成时间随施氮量的增加而增加,但随追氮比例的增加而降低。施氮量对籽粒蛋白质组分含量均有提高作用,依次为球蛋白>谷蛋白>醇溶蛋白>清蛋白,而追氮比例处理对醇溶蛋白和谷蛋白含量具有显著的提高效应,清蛋白和球蛋白含量因追氮比例而异。增加施氮量及提高后期追氮比例显著提高了直链淀粉含量和直/支比,但降低了支链淀粉含量。同比例追肥,两次追施比一次施用籽粒产量和蛋白质、醇溶蛋白和谷蛋白含量增加,但湿面筋含量降低;直链淀粉含量和直/支比增加而总淀粉和支链淀粉含量降低。综合产量和品质分析表明,在本试验条件下,弱筋小麦在施氮量180 kg.ha-1、基肥∶拔节肥∶孕穗肥为7∶2∶1时可以实现高产与优质的协调。     

施氮量对冬小麦籽粒蛋白质及其组分含量和比例的影响

为研究高有机质土壤条件下施氮量对不同品质类型冬小麦籽粒蛋白质及其组分含量和比例的影响,以强筋小麦品种临优145和郑麦9023及弱筋小麦品种宁麦9号和宝丰949为材料进行了不同施氮量的试验。结果表明,增施氮肥可以提高籽粒蛋白质及其各组分的含量。总蛋白质、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均随着施氮量的增加显著提高,N2处理较NO处理分别提高0．78、0．12、0．31和0．35个百分点;清蛋白含量也随施氮量的增加而提高,但不同施氮处理间差异不显著。强筋小麦和弱筋小麦贮藏蛋白含量差异显著,但可溶性蛋白含量差异不显著。随着施氮量的增加,品种间可溶性蛋白含量差异加大,但贮藏蛋白含量差异减小。氮肥施用量对小麦籽粒各蛋白组分在总蛋白中所占的比例影响不大．不同品种籽粒中各蛋白组分在总蛋白中所占比例受施氮量的影响也不同。     

氮肥施用时期对啤酒大麦籽粒醇溶蛋白组分含量和β-淀粉酶活性的影响

氮肥施用时期显著影响籽粒蛋白质含量、B醇溶蛋白和C醇溶蛋白组分含量,而对D醇溶蛋白组分含量的影响不显著;与前期施氮相比,后期施用氮肥显著增加籽粒蛋白质和三种醇溶蛋白组分的含量。品种对B、C醇溶蛋白含量的影响要比氮肥施用时期大,而籽粒蛋白质和D醇溶蛋白含量的差异主要是由氮肥施用时期的差异引起的。生育后期施用氮肥增加β-淀粉酶活性。     

施氮量和比例对冬小麦产量和蛋白质组分的影响

为了给小麦优质高产栽培提供依据,以强筋小麦品种济麦20为试验材料,采用二因素随机区组试验设计,研究了氮肥运筹对小麦植株性状、产量和蛋白质组分的影响.结果表明.株高、穗长、穗粒数均与产量呈正相关,其中穗长与产量相关显著(r=0.607*),在不同施氮量和底追比例处理问,株高、德长、千粒重、容重和产量均有显著差异.在施氮量150~300 kg/ha范围内,穗长、穗粒数和产量有随施氮量增加而提高的趋势,其中产量在处理间差异显著,以施氮300 kg/ha的处理产量最高.氮肥底施和追施的比例对籽粒产量有显著影响,在本试验中以底追比例5:5的处理产量最高.不同蛋白质组分对施氮的反应有差异,醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白含量均随施氯量的增加而逐渐提高.醇溶蛋白和总蛋白含量随追氯比例的增加而逐步提高.籽粒产量和蛋白质含量时底追比例的反应有一定差异.     

转TrxS基因对啤酒大麦种子贮藏蛋白含量的影响

为探讨导入TrxS基因对大麦籽粒氮代谢的作用,以转TrxS基因啤酒大麦纯合株系为材料,分析了TrxS基因的导入对大麦籽粒蛋白酶活性、醇溶蛋白和谷蛋白含量的影响.结果表明,转基因大麦籽粒的蛋白酶活性增加,发芽第3～5 d转基因大麦种子的蛋白酶活性分别比对照增加42.86%、19.35%和25.76%;发芽第2～4 d醇溶蛋白和谷蛋白的降解平均比对照下降快5.92% 和7.10%.     

硬粒小麦4286籽粒蛋白质及其组分的发育规律及调控技术

硬粒小麦４２８６灌浆期间籽粒蛋白质及其组分的发育规律，按占籽粒干重含量计呈“Ｖ”型变化，按千粒中重量计呈“Ｓ”型变化。利用施Ｎ量和施Ｎ时期的不同，可对它们进行调控，即随施Ｎ量的提高和施Ｎ时期的后延可提高蛋白质及其各组分含量，但对各组分的调节作用不均等，依次为醇溶蛋白＞球蛋白＞谷蛋白和清蛋白．     

施氮量对春小麦根系生理活性及籽粒蛋白品质的影响

为给春小麦高产优质栽培氮素管理提供依据,以龙麦26和龙麦33为材料,设置5个氮素水平(45、60、75、90和105 kg·hm-2),在大田条件下分析了施氮量对春小麦根系生理活性和籽粒蛋白品质的影响。结果表明,随施氮量的增加,小麦根系活力、籽粒球蛋白含量呈先升后降趋势,根系硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性、籽粒清蛋白和谷蛋白含量呈升高趋势,籽粒醇溶蛋白含量呈下降趋势;适量增施氮肥可使生育后期根系保持较高的生理活性,显著提高籽粒蛋白质含量及蛋白质产量。综合来看,龙麦26和龙麦33均以施纯氮90 kg·hm-2为最佳。     

不同水氮处理对济麦20蛋白组分和加工品质的影响

为了明确水氮处理时小麦品质的影响,在防雨棚肥水控制池条件下研究了不同水氮处理对强筋小麦济麦20蛋白组分和加工品质的影响.结果表明,灌水效应大于施氮效应.随灌水次数增加,蛋白组分和加工品质指标均有下降的趋势,其中开花水和灌浆水的影响最为显著.籽粒蛋白质及各组分含量除谷蛋白外均对灌水反应敏感,对氮肥反应迟钝;增施氮肥有利于谷蛋白、贮藏蛋白含量的提高;面粉加工品质指标除形成时间和稳定时间外均对灌水反应敏感,增施氮肥有利于吸水率的提高以及面包体积的减小.总蛋白、醇溶蛋白、贮藏蛋白含量均与沉淀值和湿面筋含量呈极显著正相关;贮藏蛋白含量与形成时间呈显著正相关;总蛋白、醇溶蛋白含量与面包体积呈显著正相关.在本试验条件下,适当减少灌水次数,适量施用氮肥有利于小麦品质的综合提高.     

施氮量对强筋小麦产量、氮素利用率和品质的影响

为探明协同提高强筋小麦产量、氮素利用率和品质的施氮量,以强筋小麦品种济麦20（中穗型）和洲元9369（大穗型）为材料, 研究了180、240和300 kg·hm^-2三个氮肥水平（分别用N180、N240和N300表示）对强筋小麦产量、氮素利用率、品质及其相关指标的影响。结果表明,相同施氮量下,洲元9369的产量、氮素利用率、面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均高于济麦20。当施氮量由N180增至N240时,2个品种的产量无显著变化,但沉降值、面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均显著提高;施氮量增至N300后,2个品种的产量和品质又都显著下降,籽粒总蛋白含量、谷蛋白含量、SDS-不可溶性谷蛋白含量、醇溶蛋白含量和谷蛋白聚合指数均明显降低,而SDS-可溶性谷蛋白含量和谷醇比却表现为上升趋势。经相关分析,SDS-不可溶性谷蛋白含量、谷蛋白聚合指数与面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均呈显著正相关。以上结果表明,谷蛋白聚合程度降低是过量施氮条件下强筋小麦品质下降的主要原因。综合考虑小麦产量、氮素利用率和籽粒品质,240 kg·hm^-2为本研究条件下的最佳施氮量。     

不同品质类型小麦籽粒游离氨基酸、蛋白质及其组分的动态变化

为了解小麦氮素营养代谢的动态变化规律,给优质专用小麦品种选育与应用提供科学依据,选用不同品质类型的四个小麦品种(系)济南17、PH82-2-2、PH97-4、PH97-5,在两种施氮水平和两种追肥时期下研究了籽粒游离氨基酸、蛋白质及其组分的动态变化.结果表明,籽粒发育初期游离氨基酸含量高,随籽粒发育其含量逐渐下降;蛋白质含量积累呈现"高-低-高"的变化趋势,品种之间差异显著,成熟期蛋白质含量高的品种一般有较高的游离氨基酸和蛋白质积累水平.不同品质类型小麦籽粒蛋白质组分含量变化动态基本一致,灌浆初期清蛋白含量较高,随籽粒发育逐渐下降,灌浆中后期下降趋缓;球蛋白总体含量水平较低,随籽粒发育缓慢下降,灌浆末期略有上升.醇溶蛋白在籽粒发育前期积累较少,花后14 d快速积累;谷蛋白在花后7 d已有一定的积累,随后其含量逐渐上升,强筋高蛋白品种有较高的醇溶蛋白和谷蛋白积累水平,在成熟籽粒蛋白质中谷蛋白和醇溶蛋白所占比例也高,弱筋低蛋白品种有相对较低的醇溶蛋白和谷蛋白积累,醇溶蛋白和谷蛋白所占比例也低.     

硬粒小麦4286籽粒蛋白质及其组分的发育规律及调控技术

硬粒小麦４２８６灌浆期间籽粒蛋白质及其组分的发育规律，按占籽粒干重含量计呈“Ｖ”型变化，按千粒中重量计呈“Ｓ”型变化，利用施Ｎ量和施Ｎ时期的不同，可对它们进行调控，即随施ＮＪ一的提高和施Ｎ时期的后延可提高蛋白质及其各组分含量，但对各组分的调节作用不均等，依次为醇溶蛋白＞球蛋白＞谷蛋白和清蛋白。     

密度和施氮量对啤酒大麦氮素吸收利用及籽粒蛋白质含量的影响

为了给啤酒大麦优质高产栽培提供参考,选用甘啤4号为供试材料,采用裂区试验设计,主区为种植密度,设325万株·hm-2(D325)、375万株·hm-2(D375)和425万株·hm-2(D425)三个水平;副区为施氮量,设0(N0)、75kg·hm-2(N75)、150kg·hm-2(N150)、225kg·hm-2(N225)和300kg·hm-2(N300)五个水平,研究了密度和施氮量对啤酒大麦氮素积累、利用及籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,种植密度仅对氮素利用效率有显著性影响,且随着密度增大氮素利用效率也增大。施氮量对籽粒清蛋白和球蛋白含量影响不显著,对植株氮素浓度、产量及籽粒醇溶蛋白含量等影响均达显著水平;随着施氮量增加,植株氮素浓度和氮素积累量均表现为先增大后减小,且均在N225处理达到最大;产量(y)随施氮量增加而增加,且与施氮量(x)可建立二次方程:y=-0.003x2+5.846 6x+2 748.7(R2=0.966 5);氮素吸收效率、氮素利用效率和氮素收获指数与施氮量均呈极显著的负相关,相关系数分别为-0.97、-0.95和-0.96;氮肥生理利用率、表观利用率和农艺利用率也在不同种植密度和施氮处理下存在差异;籽粒总蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量与施氮量呈显著正相关,相关系数分别为0.99、0.97和0.99。种植密度和施氮量的互作对氮素利用效率、氮素收获指数和醇溶蛋白含量有显著影响,对其余指标的影响均不显著。     

氮素形态对两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质的影响

为探索提高氮素利用率的途径，采用盆栽方法研究了两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质形成的差异及不同形态氮素对其的影响。结果表明，高氮吸收型小麦品种秦麦11灌浆期籽粒GS、GPT活性、蛋白质及其组分含量均大于低氮吸收型小麦品种扬9817。不同氮素形态对两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质及其动态变化、蛋白组分含量及其动态变化的影响不同。高氮吸收型小麦品种秦麦11籽粒蛋白质及其组分含量均表现为酰胺态氮处理〉铵态氮处理〉硝态氮处理。处理间蛋白质含量、球蛋白含量、谷蛋白含量的差异达到显著水平。低氮吸收型小麦品种扬9817籽粒蛋白质含量、清蛋白含量、球蛋白含量、醇溶蛋白含量均表现为酰胺态氮处理〉硝态氮处理〉铵态氮处理，谷蛋白含量在酰胺态氮处理下最高，硝态氮处理下最低，处理间清蛋白含量、醇溶蛋白含量、谷蛋白含量的差异达到显著水平。     

施磷量对不同类型专用小麦产量和品质的调控效应

为给优质小麦合理施肥提供依据,以强筋小麦中优9507、中筋小麦扬麦12号、弱筋小麦扬麦9号为材料,在缺磷土壤（速效磷含量4．10mg／kg）上研究了施磷量对小麦籽粒产量、蛋白质、淀粉及其组分含量的影响。结果表明,强筋小麦中优9507在施磷量（P2O5）0～144kg／ha,中筋小麦扬麦12号和弱筋小麦扬麦9号在施磷量（P2O5）0～108kg／ha范围内,籽粒产量随施磷量增加而增加,继续增加施磷量,籽粒产量则呈下降趋势。中优9507与扬麦12号清蛋白含量施磷处理均高于不施磷处理,扬麦9号施磷则降低了清蛋白含量;增施磷肥后中优9507球蛋白含量下降,扬麦12号先下降后上升,而扬麦9号球蛋白含量有所上升;在上述施磷量范围内,醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白含量随施磷量增加而增加,直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量均随施磷量增加而下降,继续增加施磷量,醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白含量下降,直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量有所上升。     

水氮互作对小麦籽粒蛋白质组分和品质的影响

为了给强筋小麦高产优质高效栽培提供理论依据,以高产强筋小麦品种济麦20为材料,研究了施氮量和灌溉量对小麦籽粒蛋白质组分和品质的影响.结果表明,施氮量由120 kg*ha-1(N1)增加至240 kg*ha-1(N2),籽粒蛋白质含量、清蛋白和球蛋白含量增加,(醇溶蛋白+麦谷蛋白含量)/(清蛋白+球蛋白含量)比值(谷醇/清球比值)降低,面团稳定时间缩短.同一施氮量条件下,由不灌水(W0)到灌2水(W1),籽粒蛋白质含量增加,谷醇/清球比值降低,面团稳定时间缩短;由灌2水(W1)到灌3水(W2)和5水(W3),籽粒蛋白质含量降低,蛋白质组分中清蛋白和球蛋白含量升高,醇溶蛋白和麦谷蛋白含量降低,谷醇/清球比值降低,面团稳定时间亦缩短.以上结果表明,在本试验条件下,增加施氮量和灌水量导致面团稳定时间缩短,原因是清蛋白和球蛋白占总蛋白含量的比例,即谷醇/清球比值降低.     

水氮互作对小麦籽粒蛋白质组分和品质的影响

为了给强筋小麦高产优质高效栽培提供理论依据,选用高产强筋小麦品种济麦20为材料,研究了施氮量和灌溉量对小麦籽粒蛋白质组分和品质的影响.结果表明,施氮量由120 kg/ha(N1)增加至240 kg/ha(N2),籽粒蛋白质含量、清蛋白和球蛋白含量增加(醇溶蛋白+麦谷蛋白含量)/(清蛋白+球蛋白含量)比值(谷醇/清球比值)降低,面团稳定时间降低.同一施氮量条件下,由不灌水(W0)到灌2水(W1),籽粒蛋白质含量增加,谷醇/清球比值降低,面团稳定时间缩短;由灌2水(W1)到灌3水(W2)和5水(W3),籽粒蛋白质含量降低,蛋白质组分中清蛋白和球蛋白含量升高,醇溶蛋白和麦谷蛋白含量降低,谷醇/清球比值降低,面团稳定时间亦缩短.试验结果表明, 在本试验条件下,增加施氮量和灌水量导致面团稳定时间缩短,其原因是清蛋白和球蛋白占总蛋白含量的比例,即谷醇/清球比值降低.     

节水栽培冬小麦光合器官遮光对籽粒蛋白质形成的影响

为明确冬小麦光合器官与籽粒蛋白质形成的关系,通过大田试验和遮光的方法,研究了节水栽培条件下冬小麦石家庄8号不同光合器官对籽粒粒重、蛋白质及其组分含量的影响.结果表明,节水栽培条件下,穗遮光对粒重的降低效应最大,旗叶遮光次之,倒二叶遮光降低粒重的效应最小,且三者的降低效应均不同程度地受施氮量的影响.与不遮光相比,光合器官遮光增加了籽粒蛋白质含量,而降低了单穗蛋白质总量,遮光的调节效应也因器官和施氮水平而有差异.与不遮光相比,光合器官遮光增加了籽粒清蛋白、球蛋白含量,降低了麦谷蛋白含量,而穗遮光降低了籽粒醇溶蛋白含量,旗叶和倒二叶遮光增加了醇溶蛋白含量.可见,不同光合器官对籽粒蛋白质及其组分含量的影响是不同的.     

氮、硫肥配施对稻茬麦氮素利用及籽粒产量和品质的影响

为探讨稻茬小麦的氮硫肥施用技术,在水稻秸秆全量还田条件下设置0、195和270 kg·hm^-2 3个施氮水平和0、30和60 kg·hm^-23个施硫水平,研究氮、硫肥配施对小麦氮素吸收利用、籽粒产量和品质的影响。结果表明,随施氮量的增加,小麦穗数、穗粒数和产量均显著增加,面团形成时间和稳定时间延长,但施氮量达270 kg·hm^-2时氮肥农学效率和表观利用率显著下降,籽粒支链淀粉、清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量降低。增施硫肥可使籽粒产量显著增加,延长面团形成时间和稳定时间,并提高籽粒支链淀粉、谷蛋白和总蛋白含量。相比其他氮、硫肥组合处理,施氮195 kg·hm^-2配合施硫60 kg·hm^-2提高了总氮素积累量、氮肥农学效率和氮肥利用效率;该组合处理下籽粒产量比仅施氮270 kg·hm^-2处理提高了5.7%。此外,195 kg·hm^-2施氮量配施硫60 kg·hm^-2还提高了面团形成时间、稳定时间和蛋白各组分含量。这说明氮硫合理配施可提升小麦对氮素的吸收利用,起到提高籽粒产量、改善籽粒蛋白品质和粉质质量的作用;减氮条件下通过适量配施硫肥可作为小麦优质高效生产的栽培途径。     

水稻种子蛋白质的组成和积累形态对稻米品质的影响

设置水培试验对‘16-17’（谷蛋白前体聚合物明显,含量高）和‘16-20’（谷蛋白前体聚合物不明显,含量低）分别进行CK（氮2800 μmol/L,硫80 μmol/L）、N（氮3640 μmol/L,硫80 μmol/L）、S（氮2800 μmol/L,硫260 μmol/L）、N+S（氮3640 μmol/L,硫260 μmol/L）处理,以此改变稻米品质和稻米贮藏蛋白质的组成与含量,从而对稻米蛋白质各组分及相关品质性状进行分析。结果表明：（1）在N、S和N+S的不同处理下均增加了粗蛋白的含量,使‘16-20’的稻米粗蛋白百分含量分别增加2.35%、2.67%和2.73%;（2）在2个品种的各组分蛋白含量变化中,‘16-17’的醇溶蛋白和谷蛋白的百分含量在N、S和N+S下较对照分别增加了9.75%、4.21%和4.67%,3.92%、7.38%和12.92%。‘16-20’的谷蛋白百分含量在S和N+S处理下增加了17.72%和29.38%,醇溶蛋白百分含量在N+S下增加了3.73%,而球蛋白百分含量在N、S和N+S三个处理下降低了2.86%、3.78%和3.69%,清蛋白在N、S处理下显著降低;（3）谷蛋白的2个亚基的相对含量和57 kDa谷蛋白前体及57 kDa以上谷蛋白聚合体的积累在‘16-20’品种中明显增加。（4）稻米品质中,N、S配施对2个参试品种的碾磨品质性状的影响不明显,但有利于2个品种稻米外观品质和食味品质的改善,并使‘16-20’的营养品质显著增加,另外,‘16-20’的千粒重在S和N+S处理下显著增加。故不同N、S配施处理下,不同品种水稻贮藏蛋白质的组成和积累形态差异很大,并改变了含巯基蛋白质组分的积累量和积累形态。尤其是在富S条件下,蛋白质积累过程中形成较多的巯基及二硫键,并通过二硫键来改变含巯基的蛋白质亚基之间的聚合程度,形成不同分子量的谷蛋白聚合体,使蛋白质的积累形态发生明显改变,进而使稻米相关品质性状发生改变。