小麦胚乳Wx蛋白缺失对淀粉含量和淀粉特性的影响

为给面条小麦亲本材料的筛选提供可靠依据,用SDS-PAGE和STS-PCR结合的方法鉴定了24个品种的Wx蛋白亚基组成,测定了这些品种的淀粉含量、膨胀势和RVA参数。结果表明,与正常材料相比,Wx蛋白亚基缺失材料的胚乳中直链淀粉含量减少,支链淀粉和总淀粉含量变化不明显,Wx蛋白亚基缺失的数目越多,直链淀粉含量减少得就越多,糯麦的直链淀粉含量最少。在本研究参试材料特定遗传背景干扰的情况下,在Wx蛋白的三个亚基中Wx-A1蛋白亚基对直链淀粉含量影响最大。Wx蛋白亚基的缺失还使面粉的膨胀势、RVA参数的高峰粘度、崩解值增大,峰值时间延长,而使最终粘度、回生值和糊化温度降低,Wx蛋白亚基缺失的数目越多,这些特性变化的幅度越大。在缺失单个亚基的情况下,Wx-B1亚基的缺失使小麦粉的淀粉特性表现最好。相关分析表明,直链淀粉合成数量的减少是导致上述淀粉特性发生变化的主要原因。     

环境与施磷量对四川小麦淀粉特性的影响

为了解环境与施磷量对四川小麦淀粉品质的影响,以四川省育成的7个代表性小麦品种为材料,于2013-2014年在四川仁寿（盆中丘陵麦区）、温江（川西平原麦区）及雅安（川西南山地麦区）3个生态点,研究了不同施磷（P₂O₅）量（0、75和150 kg·hm^-2）对四川小麦淀粉特性的影响。结果表明,环境、基因型、施磷量及其互作对小麦淀粉特性影响显著;生态点间比较,淀粉特性整体表现为仁寿>温江>雅安,淀粉的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度及回复值均表现为仁寿点显著高于雅安点,膨胀势则表现为温江点显著低于雅安点和仁寿点。基因型间比较,淀粉品质以蜀麦482（强筋）最优,绵麦37（中筋）次之,良麦4号（弱筋）最劣。增施磷肥可显著提高淀粉峰值黏度和膨胀势,均以施磷150 kg·hm^-2最大,磷肥通过与环境、基因型的互作影响淀粉其他参数（低谷黏度、最终黏度、崩解值）,仁寿点小麦淀粉RVA特征谱参数随施磷量增加而增加,温江点则呈相反趋势。温江点川麦55（中筋）、蜀麦482（强筋）在不同施磷量下峰值黏度均≥2 900 cp;仁寿点则在施磷75 kg·hm^-2时,绵麦37（中筋）和蜀麦482（强筋）的峰值黏度≥2 900 cp,达到优质面条小麦标准。川西平原麦区选用川麦55、蜀麦482可实现优质面条小麦生产;盆中丘陵麦区作为四川小麦的主产区域,选用绵麦37、蜀麦482,结合施磷（P₂O₅）75 kg·hm^-2可实现优质面条小麦生产。     

白粉病对小麦品种西农979籽粒淀粉合成关键酶基因表达的影响

为了揭示白粉病对花后小麦籽粒淀粉合成的影响机制,以小麦品种西农979为材料,利用实时荧光定量PCR技术研究白粉病不同发病程度对小麦籽粒淀粉合成相关酶基因表达的影响。结果表明,随着感病程度的增加,小麦籽粒的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因AGPase、淀粉分支酶基因SBE和可溶性淀粉合成酶基因SSS的表达均被抑制,其酶活性下降;束缚态淀粉合成酶I基因GBSSⅠ的表达量和酶活性均高于对照;去分支酶基因DBE的表达量与对照相比没有明显变化,但其酶活性在病害高峰期高于对照;支链淀粉含量和总淀粉含量显著降低,而直链淀粉含量增加。由此可知,白粉病通过改变籽粒淀粉合成相关酶基因的表达及活性而影响淀粉的积累。     

不同小麦品种籽粒淀粉合成酶基因的表达及其与淀粉积累的关系

为探寻不同专用类型小麦籽粒品质调控的途径,以不同专用类型小麦品种为材料,比较了其籽粒淀粉合成酶基因表达、淀粉合成酶活性以及淀粉积累速率动态特征,并分析了三者之间的相关性。结果表明,整个灌浆期间,籽粒淀粉合成酶基因（AGPase1、GBSSI、SSSIII、SBEI）相对表达量、淀粉合成酶（AGPase、GBSS、SSS、SBE）活性及直、支链淀粉积累速率均表现为强筋小麦中优9507〉中筋小麦淮麦18〉弱筋小麦宁麦9号〉糯小麦Wx11。相关分析表明,AGPase1、SSSIII、SBEI基因的相对表达量最大值与AGPase、SSS、SBE活性峰值均呈极显著正相关;GBSSI基因相对表达量最大值与GBSS活性峰值相关不显著;4种淀粉合成酶基因相对表达量最大值均与籽粒直、支链淀粉及总淀粉积累速率峰值呈极显著正相关;4种淀粉合成酶活性与籽粒直、支链淀粉及总淀粉积累速率均呈极显著正相关。     

缺失不同Wx蛋白对普通小麦直链淀粉含量及淀粉特性的影响

为了明确普通小麦缺失不同W x蛋白对直链淀粉含量的影响以及部分糯小麦品系的淀粉特性,采用单向改良SDS-PAGE方法对1个非糯×糯杂交组合F2分离群体的196个单籽粒进行了W x蛋白筛选,测定了这批籽粒的直链淀粉含量,同时测定了1个部分糯小麦品系(缺失W x-B 1和W x-D 1)和2个正常型小麦品系粗面粉的直链淀粉含量、膨胀势和RVA粘度。结果表明,缺失1对W x蛋白的直链淀粉含量比正常型降低3.29~7.15个百分点,缺失2对W x蛋白的比正常型降低9.45~13.82个百分点,缺失3对W x蛋白的直链淀粉含量几乎为0;缺失W x-B 1和W x-D 1的部分糯小麦品系粗面粉的直链淀粉含量比正常型降低5.62~7.49个百分点,膨胀势则增加4.51~4.72,RVA高峰粘度显著高于正常型。     

磷素对小麦籽粒支链淀粉合成及其链长分布的影响

为探究不同磷水平对小麦籽粒支链淀粉合成与支链淀粉精细结构的影响。以新冬20号（南疆主栽）和新冬23号（北疆强筋面包小麦）为材料,研究了3种施磷(P₂O₅)量 0 kg·hm^-2（CK ）、105 kg·hm^-2（CP ）和210 kg·hm^-2（HP）对小麦籽粒支链淀粉合成相关酶基因表达、相关酶活性、籽粒支链淀粉含量、支链淀粉链长分布以及籽粒全磷含量的影响。结果表明,施磷显著提高了支链淀粉合成相关酶基因（ sbe1、 sbe2a、 sbe2b、 iso1）的表达量和籽粒支链淀粉含量。CP处理提高了支链淀粉B链段的比例,但降低了A链段的比例。两个参试小麦品种籽粒中支链淀粉合成关键酶的活性对磷素的敏感性不同,新冬 20号受磷水平影响较大。施磷提高了新冬20号胚乳中蔗糖合成酶（SS）活性和酶活高峰期的淀粉分支酶（SBE）活性,提前了新冬20号胚乳中淀粉去分支酶（DBE）活性峰值的出现时间。     

缺失不同Wx蛋白对小麦籽粒直链淀粉合成及淀粉特性的影响

以缺失不同Wx蛋白小麦为试验材料,研究缺失不同Wx蛋白对小麦籽粒直链淀粉合成及淀粉特性的影响。试验结果表明,缺失不同Wx蛋白对小麦籽粒直链淀粉含量、积累量和积累速率、束缚态淀粉合成酶基因（GBSSI）基因相对表达量以及束缚态淀粉合成酶（GBSS）活性的影响顺序表现为：缺ABD型>缺AB型>缺B型>缺D型>缺A型>正常型;对淀粉最终粘度、反弹值以及糊化温度影响的表现顺序与其一致;对淀粉峰值粘度、低谷粘度、稀懈值以及膨胀势影响的表现顺序与此相反。相关分析表明,直链淀粉积累速率峰值、GBSSI相对表达量最大值以及GBSS活性峰值三者之间相互呈极显著正相关。说明GBSSI基因可能通过编码GBSS酶,从而控制小麦籽粒中直链淀粉的合成。     

灌浆期高温与干旱对小麦籽粒淀粉合成相关酶基因表达的影响

灌浆期高温与干旱是影响小麦籽粒淀粉合成与积累的重要因素。为探讨灌浆期高温、干旱及其复合胁迫对小麦籽粒淀粉合成及积累的影响机理,以郑麦366为试验材料,采用大田盆栽和人工气候室模拟高温相结合的方法,研究了灌浆期高温、干旱及其复合胁迫对小麦籽粒淀粉合成相关酶基因表达特性及淀粉含量的影响。结果表明,灌浆期高温导致小麦籽粒淀粉合成相关酶基因表达高峰期提前,并不同程度抑制淀粉合成相关酶基因的表达;干旱胁迫不同程度提高了 AGPL1、 AGP1-a、 AGP1-b、GBSSI、SSI、SSIIc、SSIIIb、BEI、BEIIb、 ISA2、PHOH基因的表达量,降低其余被测基因表达量;高温和干旱复合胁迫与单因素胁迫对被测指标的影响不尽相同,表明两者对某些指标存在互作效应。高温与干旱均导致成熟期籽粒直链、支链和总淀粉含量下降。淀粉合成相关酶基因表达特性与淀粉积累密切相关。综上所述,高温与干旱改变了淀粉合成相关酶基因的表达,使淀粉积累受抑,导致小麦籽粒淀粉含量和产量下降。     

施磷量对高磷土壤小麦磷素吸收和土壤磷平衡的影响

为给高磷土壤小麦磷管理提供依据,在河南省温县速效磷为49.1 mg·kg^-1的土壤上开展2年田间试验,设置5个施磷量水平（0、45、90、135、180 kg P₂O₅·hm^-2）,研究施磷量对小麦产量、干物质积累、磷素吸收利用及土壤磷素平衡的影响。结果表明,随施磷水平的提高,小麦产量呈先增后减趋势,且两年分别在90和135 kg·hm^-2施磷量下最高。90 kg·hm^-2施磷处理显著提高小麦干物质积累量,施磷量进一步增加时干物质累积量无显著变化,叶片等各器官均表现出相似趋势。第一年小麦花后干物质转运量以90 kg·hm^-2施磷处理最高,转运效率为36.7%;第二年花后干物质转运量以135 kg·hm^-2施磷处理最高,转运效率为30.9%。小麦开花期和收获期磷素积累量均以90 kg·hm^-2施磷处理最高,施磷处理收获期吸磷量比不施磷处理增加14.5%～44.6%,开花后各器官磷素转运量和转运效率以90 kg·hm^-2施磷处理相对较高。磷肥利用率随着施磷量增加呈下降趋势,90 kg·hm^-2施磷处理下磷肥利用率相对较高,磷肥偏生产力、农学效率、表观回收率两年平均为130.8 kg·kg^-1、 10.6 kg·kg^-1、23.9%。磷肥用量高于90 kg·hm^-2时,土壤磷素呈盈余状况;在90 kg·hm^-2施磷水平下土壤磷素盈余0.1～17.3 kg·hm^-2;在施磷135 kg·hm^-2和180 kg·hm^-2时,土壤磷素盈余量分别为32.1～77.5和101.5～115.3 kg·hm^-2。这说明,在土壤磷素肥力较高的情况下,推荐施磷量90 kg·hm^-2,可促进干物质和磷素积累,提高小麦产量,同时维持合理的磷肥利用率及磷素平衡状况。     

小麦淀粉粒结合蛋白与面粉蛋白质和淀粉品质的关系

为了解14个淀粉粒结合蛋白组合类型出现频率较高的28份小麦材料淀粉粒结合蛋白(Starch granule proteins,SGP)组成、品质特性,对其相关蛋白质品质性状、淀粉品质性状进行了检测分析。结果表明,不同蛋白组合类型对蛋白品质性状的效应值不同。在蛋白质性状中,湿面筋含量(WGC)和干面筋含量(DGC)效应值最高的蛋白组合类型均为SGPa+b+c+d+e+f+g+h+i;面筋指数(GI)效应值最高的为SGPa+c+d+e+f+g+i+j;沉降值(SV)效应值最高的为SGPb+c+d+e+f+g+h+j和SGPa+c+d+e+f+g+i+j;蛋白质含量(PC)效应值最高的为SGPa+d+e+f+g+h+i+j。SGPb对干、湿面筋含量的效应值均最高;SGPi对蛋白质含量和籽粒硬度效应值最高,但其对干、湿面筋含量和面筋指数的效应值最低;SGPa对沉降值、蛋白质含量和籽粒硬度(GH)的效应值最低,对面筋指数的效应值最高。综合各项蛋白品质指标,贡献率综合排序最高的为SGPh,最低的为SGPa。在淀粉性状中,SGPa+c+d+e+f+g+i+j对峰值黏度(PV)、低谷黏度(LV)、最终黏度(FV)的效应值最高;SGPb+c+d+e+f+g+h+i+j和SGPa+c+e+f+g+h+i+j分别对直链淀粉(Am)和支链淀粉(Ap)含量的效应值最高;SGPb+c+d+e+f+g+h+j对直、支链淀粉之比的效应值最高。对峰值黏度、低谷黏度和最终黏度效应值最大的均是SGPj,SGPb对被测指标的效应值均较低;SGPd对直链淀粉含量和直/支比的效应值均最高,对支链淀粉含量效应值最低。SGPj对淀粉品质性状的贡献率综合排序最高,SGPb的贡献率最低。     

高温胁迫对小麦蛋白质和淀粉品质影响的研究进展

灌浆期高温胁迫是导致小麦产量降低和品质变劣的主要生态因子之一,严重影响小麦生产的稳定性。本文综述了生育后期高温胁迫对小麦籽粒蛋白质数量和质量、淀粉含量和组成的影响以及导致品质变异的遗传、生理生化和分子生物学方面的最新研究进展。加深小麦品质变异分子机理的研究将有助于培育品质稳定的品种,提高对品质稳定性的控制能力。     

源库改变对小麦籽粒淀粉和蛋白质积累及面粉品质的影响

选用不同蛋白质含量的小麦品种。通过去穗和去旗叶研究了源库改变对小麦籽粒淀粉和蛋白质积累以及面粉品质的影响,以期为小麦品质调优技术提供理论依据。结果表明。去穗和去旗叶均使干物质积累和穗粒重减少,去穗处理增加单粒重,提高淀粉和蛋白质积累量,而去旗叶处理则相反。去穗和去旗叶处理降低了营养器官氮素和干物质积累量,但去旗叶处理促进了茎秆和穗壳中氮素和干物质转运量,而去穗处理则相反。籽粒氨基酸含量表现为去穗〉CK〉去旗叶,扬麦9号籽粒蛋白质含量与氨基酸趋势一致,而徐州26蛋白质含量为CK〉去穗〉去旗叶,表明氨基酸水平对蛋白质合成有重要作用。但不同品种反应有所不同。去旗叶处理显著降低面筋含量。但却提高了面筋指数和沉淀值,而去穗处理则相反。表明去旗叶处理在一定程度上改善了面粉品质。     

磷运筹和干旱胁迫对冬小麦农艺性状和品质性状的影响

为探究不同水磷运筹对冬小麦农艺性状和品质性状的影响,以冬小麦品种新冬20号和新冬23号为材料,研究了不同水分和施磷时期处理对冬小麦农艺性状、籽粒蛋白和淀粉含量、淀粉特性、植株和籽粒全磷含量的影响.结果表明:(1)品种、水分、施磷时期及其互作效应对小麦株高和千粒重均有显著影响;(2)品种、水分及三个试验因素的互作效应对籽粒淀粉和蛋白含量均有显著影响;籽粒淀粉含量以新冬20号干旱胁迫下一次施磷(DT+P1)处理的最高,新冬23号以干旱胁迫下三次施磷(DT+P3)处理最高;两个品种均以适水对照下三次施磷(WT+P3)处理的籽粒蛋白含量最高;(3)不同磷素运筹和干旱胁迫条件下,小麦淀粉粒的微观结构发生了变化,进而影响了淀粉粒的水解效率;(4)两个小麦品种的籽粒硬度均以DT+P3处理最低;(5)水分和施磷处理的互作效应对植株和籽粒磷含量有显著影响.     

小麦籽粒淀粉合成动态及其相关酶活性的研究

为了研究小麦籽粒淀粉形成机理与调控技术,选取2个小麦品种,对小麦胚乳发育期间籽粒中直、支链淀粉的积累动态及淀粉合成代谢的几个关键酶——ADPG焦磷酸化酶(ADPG-PPase)、UDPG焦磷酸化酶(UDPG-PPase)、可溶性淀粉合成酶(S-STS)、束缚态淀粉合成酶(B-STS)与淀粉分支酶(Q-酶)——的活性变化进行了分析。研究结果表明,在小麦籽粒灌浆过程中,直、支链淀粉几乎是同步积累的,不同品种的淀粉积累形成差异表现在两者的相对积累比率上。小麦籽粒发育过程中直链淀粉的含量变化呈“S”形曲线;支链淀粉的含量较直链淀粉含量上升略快。ADPG-PPase、UDPG-PPase、S-STS、B-STS、Q-酶的活性均与淀粉积累速率呈正相关。