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.     

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.     

糯小麦研究初报

利用小麦玉米杂交技术，通过阶梯式复合杂交及异地、异季加代选育了一批综合农艺性状好的稳定糯小麦品系。这些品系多为弱春性，株高70－90cm，落黄好，白粒，蜡质，籽粒饱满，千粒重30－45g，产量水平达到或接近普通小麦大面积生产水平，对其品质性状的初步分析和挂面制作结果表明，糯小麦面粉粉质特性和拉伸特性明显地与普通小麦不同，而且在普通小麦面粉中加入一定量的糯小麦面粉可明显地改善面条的适口性。此外，还即将培育出陕354的8种不同基因型的糯性基因近等位基因系。     

土壤肥力与施氮量对小麦籽粒品质的影响

为给小麦优质栽培提供理论依据,以淮麦19和烟农19为材料,在高、中、低三种土壤肥力下研究了施氮量对小麦品质指标的影响.结果表明,在各土壤肥力水平下,小麦籽粒的容重、千粒重和出粉率均随着施氮量的增加呈下降趋势,且均与施氮量存在显著的负相关关系;籽粒蛋白质含量随施氮量增加而显著提高,但蛋白质产量与施氮量在高、中肥力下均呈二次曲线关系,在低肥力下则呈线性关系,蛋白质产量在高肥力条件下最高,在低肥力条件下最低.小麦籽粒淀粉含量及其组分在各肥力水平下均表现为随施氮量增加呈下降趋势,淀粉RVA特征值在中肥力条件下最优,在高肥力条件下最差;小麦面团流变学参数在各肥力下均表现为与施氮量呈正相关关系,并且高肥力的评价值高于中肥力和低肥力的.     

糯小麦（Waxy Wheat）研究进展

糯小麦因下含直链淀粉或直链淀粉含量很低,所有在食品工业和非食品工业上将会有重要的应用价值。然而,在自然条件下六倍体小麦中则无全糯质小麦存在,需要人工创造。近几年来,国际上仅出现了糯小麦研究的热潮,而且进展较快。六倍体小麦的糯质特性由３个基因位点（Ｗｘ－Ａ１、Ｗｘ－Ｂ１、Ｗｘ－Ｄ１）控制,分别位于７Ａ、４Ａ、７Ｄ染色体上,３个基因组合成８种Ｗａｘｙ类型,用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳分析可加以区别。当３个位     

糯小麦配粉对普通小麦品质性状和鲜切面条品质的影响

为了明确糯麦配粉对小麦品质的影响,利用中国北部和黄淮冬麦区的三个小麦主栽品种京411、豫麦49和豫麦34,研究了添加10%、15%、20%、25%和30%不同比例的糯小麦面粉后其蛋白质、淀粉特性及面条品质的变化.结果表明,随着添加比例的提高,面粉蛋白质含量和沉淀值有所增加,和面时间和衰落势无显著变化.直链淀粉含量随添加量的增加而逐渐降低,高峰粘度和反弹值则均有所下降.直链淀粉含量与面条的粘弹性、光滑性和总评分呈二次曲线关系,直链淀粉含量为24%～25%时,面条的粘弹性、光滑性和总评分最好,添加15%～20%的糯小麦面粉即可达到这一效果.添加糯小麦面粉对面条色泽和表观状况无显著影响.     

糯小麦籽粒淀粉粒度分布特征

为进一步加深对糯小麦淀粉特性的认识,选用2个糯小麦和2个普通非糯小麦品种为材料,利用激光粒度分析仪分析了糯小麦完熟籽粒中淀粉的粒度分布特征,及其与普通非糯小麦品种的差异。结果表明,糯小麦淀粉粒的粒径分布范围为1.0~43.7 μm,不同粒径淀粉粒的数目比例分布呈单峰曲线变化,体积和表面积分布均呈双峰曲线变化;糯小麦籽粒中存在2种类型淀粉粒,即A型大淀粉粒（直径≥10 μm）和B型小淀粉粒（直径<10 μm）,B型淀粉粒的数目、体积和表面积比例均高于A型淀粉粒。与普通非糯小麦相比,糯小麦籽粒中B型小淀粉粒的数目、体积和表面积比例较高,淀粉粒的平均粒径和中位粒径较大。糯小麦与普通非糯小麦不同粒径淀粉粒的数目、体积和表面积比例分布曲线存在差异。糯小麦B型淀粉粒处的峰高显著高于普通非糯小麦,A型淀粉粒处的峰值低于后者。糯小麦体积和表面积分布中B型淀粉的峰值粒径显著小于普通非糯小麦。     

灌浆期增温对小麦籽粒结实及品质的双向效应及与施氮量的关系

为了解长江流域小麦灌浆期的“高温逼熟”效应,采用新近发明的田间可移动式增温设施,在大田条件下于开花后对小麦进行了连续21 d的“偏高”温度处理（冠层平均增温5.6 ℃）,并调查高温胁迫下小麦籽粒结实和品质的变化及与氮素营养的关系。结果表明,高温胁迫后,在施氮0、135、180和225 kg·hm^-2条件下,小麦穗粒数较对照（自然温度）分别减少-6.0%、10.7%、11.3%、11.6%,千粒重分别下降15.7%、18.9%、23.5%、15.7%;籽粒蛋白质含量分别增加了22.4%、27.5%、28.3%、19.6%,湿面筋含量和沉降值分别提高了14.6%、17.1%、17.7%、18.1%和23.4%、17.5%、29.0%、21.8%,面团的形成时间和稳定时间分别延长了12.1%、259.5%、398.2%、322.6%和172.2%、232.5%、220.1%、72.2%。高温与施氮的互作效应只在蛋白质含量、吸水率、面团形成时间和稳定时间上达到显著或极显著水平,适量施氮会增强高温对蛋白质含量、面团形成时间和稳定时间的提高作用,减弱高温对吸水率的降低效应。可见,开花后连续高温对小麦籽粒结实和粒重产生负面影响,但对品质具有一定的改善效应。     

中国糯小麦品种的主要农艺性状和品质性状分析

为明确中国生产上糯小麦品种的主要性状及其演化规律,以2005-2022年已经审定的44个糯小麦品种为材料,对其主要农艺性状和品质性状进行了分析评价。结果表明：(1)春性品种和冬性品种的生育期变异系数分别为19.75%和4.03%,其余四个被测性状变异系数从大到小依次为产量、穗粒数、千粒重、株高,产量的变异系数均大于20%。(2)春性品种和冬性品种4个品质性状的变异系数均表现为湿面筋含量>粗蛋白含量>容重>支链淀粉含量,除紫糯麦1号外,其余糯小麦品种的支链淀粉含量均≥97%。(3)通过聚类分析,将44个糯小麦品种分为3大类,Ⅰ类包含28个品种,占总数的64%,产量和品质中等;Ⅱ类包含11个品种,占总数的25%,具有较高产量和品质;Ⅲ类含5个品种,占总数的11%,产量和品质偏低。     

水氮互作对济麦20籽粒蛋白质品质及氮素和水分利用效率的影响

为给强筋小麦高产优质栽培的水氮合理运筹提供理论依据,以强筋小麦济麦20为试验材料,在大田条件下设置了3个施氮水平：0 kg·hm-2（N0）、180 kg·hm-2（N1）、240 kg·hm-2（N2）;每个施氮水平下设置4个灌水处理：不灌水（W0）、底水+拔节水+开花水（W1）、底水+冬水+拔节水+开花水(W2)、底水+冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W3),每次灌水量60 mm,研究了水氮互作对强筋小麦济麦20籽粒蛋白质品质及其相关酶活性、产量及氮素和水分利用效率的影响。结果表明,旗叶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、内肽酶、羧肽酶和氨肽酶活性均为N2处理最高,N0处理最低。各施氮水平下硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性均以W0处理最低,W3处理与W1和W2处理相比,灌浆后期硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性提高,但各蛋白质水解酶活性降低。不施氮条件下,W3处理促进了籽粒蛋白质积累;施氮条件下,W1、W2和W3处理的籽粒蛋白质含量无显著差异。每公顷施纯氮180 kg条件下,W1处理的沉淀值高于其他灌水处理,湿面筋含量、面团稳定时间、籽粒产量、氮肥表观利用率和氮肥农学效率与W2处理无显著差异,高于W0和W3处理,水分利用效率高于W2和W3处理。综合考虑籽粒品质、产量、氮素和水分利用效率,施氮量为180 kg·hm-2、全生育期灌底水+拔节水+开花水的N1W1处理为高产优质高效的最佳组合。     

黑粒糯小麦材料的鉴定

为了给新型小麦材料黑粒糯小麦的选育提供基础材料,采用改良碘染色法和聚丙烯酰胺凝胶电泳对全糯小麦品系204-1002与黑粒小麦品系204-001、203-3204、201-2138杂交选育得到的30个黑粒糯小麦高代材料进行了籽粒颜色、Wx蛋白亚基以及淀粉颜色反应的鉴定与分析,结果发现7个黑粒小麦品系(1004、1007、1008-3、1009-3、1018-2、1018-4、1021-1)均缺失3个Wx蛋白亚基,同时鉴定出了缺失1个或2个Wx蛋白亚基的黑粒部分糯小麦品系.这表明利用全糯小麦与黑粒小麦杂交能筛选出黑粒糯小麦新材料.     

糯小麦与普通小麦的固态发酵特性比较

为阐明糯小麦与普通小麦在固态发酵特性方面的差异,分别以糯小麦糯麦12和普通小麦09WB4为原料,进行酒曲固态发酵实验,比较两种小麦发酵过程中的物质动态变化,并以糯麦12为原料,设计正交实验,确定最佳发酵工艺。结果表明,糯小麦的产酒精速率快于普通小麦,糯小麦的酒精含量在发酵3d达到基本稳定,而普通小麦在5d时才达到基本稳定,且糯小麦的最终酒精含量高于普通小麦;两者的还原糖含量都是在发酵3d时达到最低值,之后基本保持稳定;pH值先降低后升高,最后基本稳定在一定范围,总酸的变化趋势与之相反;氨基态氮含量在整个发酵过程中缓慢增加。糯小麦所产原酒在总糖、酒精含量方面优于普通小麦,但酸度高于普通小麦,且氨基酸态氮和挥发酯略低。糯小麦进行酒曲发酵的最佳工艺条件为:发酵温度30℃,用曲量0.8%,发酵时间5d。综合分析,糯小麦的酒曲固态发酵特性与效果优于普通小麦。     

糯性小麦研究进展

糯小麦(Waxy wheat)因有高于普通小麦的支链淀粉含量,在食品和工业方面有很大的应用价值和潜力,自发现后就成为各国小麦研究的重点之一.通过多年的努力,人们在糯小麦的遗传机理、育种理论和方法、品质性状及利用等方面的研究都取得了很大的进展,并在1995首次育成了全糯性小麦.糯小麦根据其糯蛋白缺失情况可分为8种类型.控制3个Waxy位点的Wx-A1,Wx-B1和Wx-D1基因分别位于染色体的7AS、4AL和7DS上.3个基因的核苷酸序列长度分别是2 781、2 794、2 862 bp,基因的完全编码区含有11个外显子和10个内含子,在核苷酸序列上三个糯基因彼此之间有惊人的同源性.研究表明,直链淀粉含量和淀粉糊化特性受Wx-B1的影响最大,其次是Wx-D1,Wx-A1蛋白的影响最小.糯小麦的鉴定主要在细胞水平、蛋白质水平、分子水平上进行,I2-KI染色法和SDS-PAGE法是较常见的鉴定小麦糯性的方法.糯小麦野生型与突变型基因组成差异的发现使得分子标记技术在糯小麦的选育中得到了极大的发展和利用.     

冬小麦西农979光合、水肥利用和产量的水氮效应

为给黄淮海地区冬小麦高产高效栽培中水氮管理提供依据,在大田条件下,以该地区冬小麦主推品种之一的西农979为材料,通过裂区试验,水氮各设置三个水平[自然降水(W1)、土壤水分保持田间持水量的60%(W2)和80%(W3);不施氮(N1)、施氮150kg·hm-2(N2)和300kg·hm-2(N3)],研究了不同水氮模式下冬小麦花后旗叶叶绿素含量和光合速率、氮素积累与分配、水肥利用效率及产量的差异。结果表明,中水中氮(W2N2)和中水高氮(W2N3)组合有利于小麦花后旗叶维持较高的叶绿素含量和光合速率。在相同水分条件下,单茎氮素积累量随着施氮量的增加而增加;在相同氮素营养条件下,中水(W2)处理籽粒氮素积累量显著高于自然降水(W1)和高水(W3)处理;W2N2和W2N3的籽粒氮素积累量显著高于其他处理;W2N2处理下营养器官花前贮存氮素在花后向籽粒的转运量和转运率最高;W2N3处理的花前营养器官氮素积累量及其花后转运对籽粒氮素的贡献率最高。在相同氮素营养条件下,随着灌水量的增加,产量先升后降;在相同水分条件下,产量随着施氮量增加而增加;W2N2和W2N3处理的产量显著高于其他处理,且此二处理差异不显著。W2N2处理的氮肥农学效率和灌水生产效率显著高于其他处理。综合以上结果,在本试验条件下,W2N2是小麦高产高效的最佳水氮组合。     

水氮运筹对滴灌冬小麦产量和水氮利用效率的影响

为探究水氮运筹对滴灌冬小麦产量和水氮利用效率的效应,于2019—2021年开展了连续2年小麦田间试验,设置2个施氮水平210（N₁）和240（N₂）kg·hm^-2,4个灌水处理W₁（不灌水）、W₂（每次30 mm）、W₃（每次45 mm）、W₄（每次60 mm）,分析不同处理小麦产量及水氮利用率相关指标。结果表明,2019—2021年,施氮量和灌水量对冬小麦抽穗期、扬花期和灌浆期叶片净光合速率的影响为极显著（P<0.01）或显著（P<0.05）,且三个生育时期均以N₂W₄ 处理最高,与N₁W₄和N₂W₃处理间没有显著差异;三个生育时期的土壤铵态氮和硝态氮含量均以N₂W₃、N₁W₄或N₂W₄处理最低。小麦越冬期、灌浆期和成熟期土壤铵态氮与产量和氮肥偏生产力（NPFP）均呈显著或极显著负相关;抽穗期、灌浆期和成熟期土壤硝态氮与产量和NPFP均呈显著或极显著负相关。2个年度,水氮运筹较对照显著提高了冬小麦的产量和水氮利用效率,产量增幅分别为38.9%~62.0%和40.9%~68.3%,水分利用效率（WUE）增幅分别为8.0%~15.7% 和10.1%~16.4%,NPFP增幅分别为38.9%~62.0%和40.9%~65.5%;冬小麦产量和WUE均以N₂W₄处理最高,N₂W₃处理次之,两者间没有显著性差异;但N₂W₃处理的水分利用效率均显著高于N₂W₄处理。综上,在本试验条件下,施氮量240 kg·hm^-2、每次灌水45 mm（N₂W₃）为该地区滴灌冬小麦最佳水氮运筹组合,可以实现保障产量和提高水氮利用效率的目标。     

糯小麦的开发和应用研究进展

旨在总结糯小麦的应用现状,分析制约糯小麦推广应用的关键问题,为糯小麦规模化推广应用提供参考。在糯小麦理化特性方面,重点简述糯小麦的淀粉构成及糊化特性;在糯小麦应用方面,主要对其在食品加工及其他工业生产领域的应用研究进行概述。其中,在食品改良方面,添加少量糯小麦可提升食品的口感和货架期,尤其在冷冻食品中具有独特优势;在酒精工业中,添加糯小麦可明显提升酒精转化率和白酒口感;此外,糯小麦可作为一种新材料,在新型食品开发、造纸、医药等众多工业生产领域有良好的应用潜力。糯小麦淀粉特性优异,在众多领域拥有广阔的应用前景,但目前有关糯小麦在食品加工中的应用价值研究尚未达成一致结果,且尚未见其大面积推广和成功用于商业应用的报道,这些均有待进一步研究。     

不同水氮处理对滴灌冬小麦田耗水特性及水氮利用效率的影响

为给滴灌超高产冬小麦的水氮运筹提供依据,采用水、氮两因素三水平的田间裂区试验(灌水量设1 125、2 250和2 700m3·hm-2三个水平,分别用W_1、W_2和W_3表示;施氮量设0、180和270kg·hm~(-2)三个水平,分别用N_0、N_1和N_2表示),研究了9个水氮处理对麦田0~140cm土层耗水量、冬小麦品种新冬41号群体叶面积指数、干物质和产量及水、氮利用效率的影响。结果表明,增加滴灌量直接提高了0~60cm土层含水量,间接减少了小麦对60~140cm土层储水的消耗量,增加了麦田总耗水量;施氮量对土壤含水量影响不显著。在相同水分条件下,增加施氮量提高了小麦产量;而仅在N_2条件下,滴灌量显著影响产量,W_2和W_3的产量均显著高于W_1,但W_2和W_3间差异不显著;加大滴灌量或施氮量均增加孕穗至成熟期间群体叶面积指数、光合势和干物质积累量,减少花前营养器官储存物质的转运量、转运效率和对籽粒产量的贡献率,增加花后物质生产对籽粒产量的贡献率和产量,降低灌溉水利用效率和氮肥农学利用效率;适宜水氮组合较单灌水或单施氮处理增产更显著,并同时提高水、氮利用效率,以W_2N_2、W_3N_2组合产量较高(9 051.9、9 189.6kg·hm~(-2))。综合产量和成本,春季总滴灌量2 250 m~3·hm~(-2)(拔节期、孕穗期、开花期各750m3·hm-2)、总施氮量270kg·hm~(-2)(拔节期90kg·hm~(-2)、孕穗期180kg·hm~(-2))的水氮组合为北疆滴灌冬小麦超高产田水氮运筹的适宜模式。