灌浆期温度对两种类型小麦籽粒蛋白质组分及植株氨基酸含量的影响

以扬麦9号和徐州26两个蛋白质含量不同的小麦品种为材料,利用人工气候室模拟灌浆期高温环境,研究了高温对小麦籽粒蛋白质组分和植株游离氨基酸含量的影响。结果表明,高温处理显著提高了小麦籽粒蛋白质及清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量,但降低了谷蛋白含量,导致麦谷蛋白/醇溶蛋白比值降低。与适温处理相比,高温提高了地上部营养器官中游离氨基酸含量,显著降低了灌浆后期籽粒游离氨基酸含量。表明高温下提高的营养器官游离氨基酸含量及籽粒对氨基酸的快速利用是籽粒蛋白质含量增加的生理原因。此外,发现籽粒中蛋白质及其组分形成所需的适宜昼夜温差随不同小麦品质类型而异。     

小麦籽粒发育过程中氨基酸的变化

小麦籽粒发育初期总氨基酸含量逐渐增加，１２－１６ｄ达到最大，随后降低，２４ｄ后又缓慢增加至成熟；在整个过程中缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、天冬氨酸的相对含量逐渐降低，而谷氨酸、脯氨酸、组氨酸和苯丙氨酸不断增加；籽粒发育初期游氨基酸不断增加，１２ｄ含量最大。     

硫对春小麦籽粒支链淀粉积累及淀粉组分的影响

摘 要： 以3个不同品质类型春小麦为材料,在不同氮水平下,研究硫对籽粒支链淀粉积累及淀粉组分的影响。结果表明,同一品种支链淀粉的动态积累趋势相似,各品种开花后支链淀粉含量呈增加的趋势。开花后5d籽粒即有一定量的支链淀粉积累,随着灌浆进程,支链淀粉积累速率逐渐降低。硫对小麦籽粒支链淀粉含量及淀粉组分的调节作用与氮水平有关。在低氮(N60)水平下,适量施硫有利于高蛋白品种籽粒支链淀粉含量的提高,但降低低蛋白品种籽粒支链淀粉含量。在高氮(N128)水平下,增施硫有利于各品种籽粒支链淀粉含量的提高,但不同类型品种的需硫量存在差异。低氮与硫配合及高氮与硫配合均有利于改善小麦籽粒淀粉组分。     

磷对小麦旗叶氮代谢有关酶活性和籽粒蛋白质含量的影响

选用中筋品种鲁麦22和强筋品种济南17在大田条件下研究了不同磷素水平（P₀,不施磷;P₁,每公顷施P₂O₅ 105 kg;P₂,每公顷施P₂O₅ 210 kg）对小麦旗叶氮代谢有关酶活性、籽粒蛋白质积累和蛋白质组分含量的影响。结果表明,磷提高了灌浆前期和中期小麦旗叶硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）的活性,以及灌浆中期旗叶内肽酶（EP）的活性,其中对济南17的促进作用大于鲁麦22,而同一品种的P₁和P₂之间无显著差异;施磷亦提高了开花后14 d之前旗叶可溶性蛋白质含量和7 d之前游离氨基酸含量,与P₀相比,P₁有利于旗叶灌浆前期游离氨基酸的积累以及灌浆期间向籽粒的再分配,而过高的磷素水平（P₂）对于灌浆后期旗叶游离氨基酸向籽粒再分配的影响较小;磷对籽粒蛋白质合成积累的促进作用在灌浆前期较大,后期较小,表现为前期施磷处理籽粒蛋白质含量显著高于P₀,随着灌浆进程,差异逐渐缩小,最终2个品种P₁处理成熟籽粒中蛋白质含量最高;不同磷素水平对2个小麦品种蛋白质组分的影响不一,对于2个小麦品种籽粒中清蛋白和球蛋白含量之和P₁与P₀无显著差异,而P₁水平下籽粒谷蛋白和醇溶蛋白含量显著在鲁麦22中提高,在济南17中提高幅度较小,说明P₁水平对改善小麦的营养品质意义不大,但能够改善其加工品质;P₂水平下,济南17的加工品质有变劣的趋势。磷对小麦籽粒蛋白质各组分含量影响的复杂性要求在生产中,应针对不同品质类型小麦品种制定不同的优化栽培措施。     

小麦开花后生物产量及其组分的动态分析

协调提高生物产量和收获指数是当前小麦育种和栽培中面临的一个重要问题。本文通过１９８９－１９９１两个年度的田间试验，研究了小麦开花生生物产量及其组分的动态变化。在对６个品种主茎不同器官干重动态的观察中发现，高产稳产品种扬麦５号开花后上部节间失重少，而且粒重增加快。对１２个品种的开花后籽粒产量，营养体重量和生物产量分别进行单独的和综合的非线性回归分析，发现籽粒灌浆期和灌浆速率以及营养体干重动态都会影响     

不同小麦品种粒重和蛋白质含量的穗粒位效应分析

小麦籽粒的发育存在时空差异,不同穗粒位的粒重和蛋白质产量也存在差异,剖析粒重和籽粒蛋白质含量的穗粒位效应,有助于深入了解小麦产量和品质的形成机制。于2009—2010和2010—2011小麦生长季进行大田试验,选用3种类型4个品种,分析了不同穗粒位的粒重、蛋白质积累和蛋白质含量的动态变化。结果表明,粒重和蛋白质积累量的穗粒位间变异大于年份(环境)间变异和基因型间变异;蛋白质含量的年份间变异大于基因型间变异和穗粒位间变异,而成熟期穗粒位间变异最大。大粒品种易受环境影响,小粒品种比较稳定。优质面包小麦品种开花后各时期的籽粒蛋白质含量普遍高于中筋小麦,但不同时期、不同年份差异较大。开花后各时期,强势粒的粒重、蛋白质积累量和蛋白质含量显著大于弱势粒,中部籽粒显著大于上部和下部籽粒;随着灌浆进程穗中部与下部籽粒的差异变小,至开花后36 d时,中部和下部籽粒的蛋白质含量无显著差异。随籽粒灌浆进程,不同品种各穗粒位的粒重和蛋白质积累均呈"慢–快–慢"的"S"型曲线变化,蛋白质含量均呈"高–低–高"的"V"型曲线变化,灌浆后期,中部和下部强势粒以及下部弱势粒的蛋白质含量增长速度明显快于其他穗粒位籽粒。粒重最大生长速率出现在开花后18~21 d,快速增重时期为开花后12~26 d;籽粒蛋白质最大积累速率出现在开花后21~24 d,快速积累时期为开花后13~32 d。根据本研究结果,我们认为高产优质小麦品种的特征是籽粒不宜过大,小花位粒数不宜过多,且中、下部籽粒较多,开花后13~26 d灌浆速率快。     

钾对小麦旗叶蛋白水解酶活性和籽粒品质的影响

利用强筋冬小麦品种烟农15研究了钾素对小麦旗叶蛋白质含量和籽粒品质及有关酶活性的影响. 结果表明, 钾素有利于提高灌浆前期和中期小麦旗叶中可溶性蛋白质和游离氨基酸的含量, 增强内肽酶和羧肽酶的活性, 促进籽粒中游离氨基酸转化为蛋白质, 提高籽粒中清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的含量, 改善籽粒营养品质和加工品质     

氮素营养水平对冬小麦氮代谢关键酶活性变化和籽粒蛋白质含量的影响

通过氮素营养水平对籽粒蛋白质含量差异较大的3个小麦品种的氮素代谢关键酶活性变化及籽粒蛋白质含量影响的研究表明: 增加施氮量能够提高氮素同化关键酶硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性, 降低旗叶蛋白质水解酶的活性. 增加施氮量提高籽粒蛋白质含量主要与促进开花后氮素吸收同化能力有关. 不同品种间籽粒蛋白质含量的差异     

小麦籽粒形成期间氨基酸含量的平衡性分析

通过对蛋白含量不同的四个小呼喊在籽粒灌浆期（花后１２天）、乳熟期（花后１８天）和成熟期的氨基酸含量的测定发现,籽粒中氢氨基酸总量在籽粒形成过程中表现为递增趋势,大多数氨基酸含量随闰发育进呈递增趋势,赖氨酸（ｌｙｓ）含量则大体随籽粒发育进展呈减少趋势,通过对供试品种必需基酸的平衡性分析表明,亮酸和酷氢酸十苯丙氨酸的含量基本接近要求,其它六种必需氨基酸均没有达到标准要求,赖氨酸为第一限制氨基酸,共氨酸     

稻米氨基酸含量和组分及其调控

谷类作物籽粒中氨基酸是人和动物的重要营养物质。提高稻米氨基酸含量特别是赖氨酸等必需氨基酸含量是水稻育种和栽培的一个重要目标和研究热点。本文概述了水稻成熟籽粒氨基酸含量和组分及其在不同部位的分布,籽粒氨基酸的合成与代谢,植物激素对籽粒氨基酸合成与代谢的调控作用,籽粒氨基酸含量和组分的环境影响与栽培调控;讨论了存在问题和今后研究重点。深入研究花后籽粒氨基酸含量和组分的时(不同灌浆阶段)、空(籽粒不同部位)分布特点及其生理生化机制、栽培调控与调控原理,可望获得对稻米氨基酸形成与分布机制的新认识,开发提高精米中氨基酸含量特别是赖氨酸等必需氨基酸含量的新途径。     

乙矮合剂对不同密度夏玉米花粒期叶片氮素同化与早衰的影响

为探讨乙矮合剂调控夏玉米氮素同化和防止后期早衰的生理机制,为建立华北夏玉米区密植高产稳产化学调控技术提供理论依据,2013—2014年在中国农业科学院新乡试验站,以中单909和浚单20为材料,设置乙矮合剂(ECK)和密度梯度处理,研究密度梯度对花后玉米穗位叶氮同化特征和早衰的影响,以及ECK的化学调控效应。结果表明,灌浆期(花后0~40 d),穗位叶硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酰胺合成酶(GS)活性随密度增加而显著下降;灌浆后期(花后30~40 d),谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)活性随种植密度增加而显著降低。穗位叶叶绿素相对含量、可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量在灌浆中后期(花后20~40 d)随种植密度增加而显著降低;两品种产量在7.5万株hm–2密度达最大值,7.5~10.5万株hm–2密度群体产量下降,高密群体易发生早衰。ECK处理显著提高了各密度群体灌浆中后期(花后20~40 d)穗位叶NR活性、GS活性、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量和叶绿素含量;显著提高了高密群体(7.5~10.5万株hm–2)GOT活性和GPT活性;较高密群体下(7.5~10.5万株hm–2),中单909和浚单20较各自对照的增产幅度分别为5.59%~6.63%和6.73%~8.10%。ECK处理提高了高密群体夏玉米穗位叶片氮代谢关键酶活性及其产物含量,保证密植群体氮代谢正常进行,有效防止早衰及提高产量。综上所述,采用合理的种植密度并结合喷施乙矮合剂可作为华北夏玉米区高产栽培的重要技术措施。     

小麦胚中不同形态多胺含量的变化及其与耐旱性的关系

为解析发育籽粒胚中不同种类和不同形态多胺在小麦耐旱机制中的作用,以强抗旱性的洛麦22和弱抗旱性的豫麦48为材料,于小麦花后第10天施以根际自然干旱、喷施外源多胺及其合成抑制剂处理,研究不同类型多胺含量变化及其与品种耐旱相关生理指标和产量相关性状的关系。干旱胁迫处理10天内,2个品种籽粒胚中游离态腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)以及酸可溶性共价结合态多胺(ASCC-PA)含量均上升,尤其是豫麦48的游离态Put一直表现为急剧升高趋势。干旱处理前期两品种籽粒中游离态Spd和Spm的上升幅度没有明显差异,处理后期洛麦22中Spd和Spm的上升幅度明显大于豫麦48;两品种胚中的酸不溶性共价结合态腐胺(AISCC-Put)含量前期均较低,到后期洛麦22的AISCC-Put含量上升明显。外源Spd和Spm处理后,不仅显著提升了干旱胁迫后期豫麦48胚的游离态Spd和Spm的含量,并且提高了旗叶相对含水量和籽粒相对干物质增长速率,降低了旗叶相对质膜透性,抗旱性得到改善。MGBG处理强烈抑制了洛麦22胚中游离态Put向Spd和Spm转化,也明显降低小麦的抗旱性。外施菲咯啉显著抑制了干旱胁迫所诱导的AISCC-Put增加,同时也降低了小麦对干旱胁迫的抗性。上述结果暗示花后胚中游离态Put向游离态Spd、Spm和AISCC-Put的顺利转化可以提高小麦抗干旱能力。     

Regulation of Free Amino Acid in Cotton at the Seedling Stage by Aphis gossypii Feeding

[Objective] Free amino acids are important nitrogen nutrients, and their changes reflect the interaction between insects and host plants. The purpose of this experiment was to study the effect of aphid feeding on the free amino acid content of host cotton in seedling stage. [Method] The seedling cotton infected by aphid with different damage grades was selected from the field and analyzed the content of free amino acid in euphylla, cotyledon, hypocotyl and root. [Result] The content of free amino acids in cotton tissues increased after feeding by Aphis gossypii, and the content of free amino acids in cotyledon, hypocotyl and root is more than 2 times of the level 0. The content of non-essential amino acids increased more significantly than that of essential amino acids. The changes of single free amino acid content in different tissues were not completely consistent, and the Asn and Glu increased significantly in all tissues. [Conclusion] The feeding behavior of cotton aphid affects the nutritional level of cotton tissue and the content of free amino acid increased significantly.     

花后高温、弱光及其双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响

在田间试验条件下研究了花后不同时期高温、弱光和温光双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响。结果表明,灌浆中期温光双重胁迫处理对小麦粒重的影响最为显著,不同时期3种处理后,单粒重的降低主要是缓增期灌浆速率和平均灌浆速率显著降低所致,而灌浆持续期对其影响较小。灌浆进程中籽粒GA₃含量的降低或ABA含量的升高可能是导致平均与最大灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期灌浆速率变化的生理原因。对籽粒各内源激素变化速率之间及其与籽粒平均灌浆速率的相关分析表明,对籽粒灌浆速率的调节作用GA₃主要体现在灌浆前期（开花后7~12 d）和后期（开花后19~28 d）;而ABA主要是在灌浆中期（开花后12~19 d）,且籽粒平均灌浆速率与ABA之间的关系要比其与GA₃的关系相对密切。整个籽粒灌浆过程,ZR和IAA含量变化与籽粒平均灌浆速率的相关性均不显著。     

春小麦籽粒灌浆过程淀粉和蛋白质积累规律的初步研究

利用蛋白质含量和产量各异的３个春小麦品种，Ｒｏｂｌｉｎ、东农７７４２和新克旱９号，研究了灌浆过程中可溶性性糖、淀粉和蛋白质积累规律，结果表明：籽粒灌浆过程中可溶性糖含量由开花１４天开始逐渐减少，成熟期达最低值，品种间的差异仅表现以１４天和２０天两个时期：淀粉积累动态与可溶性糖变化规律相反，随灌浆成熟而逐渐增加，品种间差异达显著水平；蛋白质积累动态年际间稍有差异，总的趋势是随灌浆成熟而逐渐增加，开花     

水稻胚乳细胞增殖动态分析及其与籽粒生长的关系

以一中熟粳稻品种和两个中熟籼型三系杂交稻为材料,观察了不同粒位籽粒胚乳的细胞增殖动态和细胞充实过程,在以Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程模拟的基础上进行生长分析,结果表明：胚乳的细胞增殖速率的变化呈单峰曲线,但相对增速率在增殖始期最高,强势粒起始分裂势高,花后２．８￣３．５天即达最高增殖速率,分裂强度大,活跃分裂期短,为２．８９￣３．６３天,分裂终止期在花后６￣８天,弱势粒胚乳细胞增殖起始期迟,分裂速率的变化     

有机肥发酵过程中有机营养物质的变化

探究广东烤烟生产常用的有机肥发酵过程产生的有机营养物质的变化,为合理施用有机肥提供参考。采用室内培养法在恒温、恒湿条件下发酵,测定其产生的有机营养物质的种类、含量和变化规律。结果表明：花生饼肥在发酵过程可产生7种有机酸、18种氨基酸、C12~C20高级脂肪酸和阿魏酸。其中有机酸以乳酸（发酵50天可达80.0 g/kg）、苹果酸含量(40.0 g/kg)较高;乙酸含量(31.84 g/kg)次之;柠檬酸、琥珀酸、酒石酸含量在发酵过程中无显著差异;而草酸含量(0.32~1.83 g/kg)较低。花生饼肥和猪粪发酵过程产生的氨基酸含量随着发酵时间的延长而增加,均以谷氨酸含量最高,天门冬氨酸、亮氨酸含量次之;花生饼肥发酵释放的氨基酸含量是猪粪发酵释放的氨基酸含量的2倍。花生饼肥发酵过程产生的高级脂肪酸以油酸(38.78%~44.46%)和亚油酸(37.0%~38.0%)含量较高,其次为棕榈酸(9.16%~13.22%),再次为硬脂酸(2.31%~3.08%)和亚麻酸(1.08%~1.58%),即以C18、C16酸为主,并且不饱和脂肪酸的含量明显高于饱和脂肪酸。花生饼肥在发酵过程中产生的阿魏酸含量随着发酵时间的延长而增加,在发酵50天时达到15.23 μg/kg。     

常温条件下南果梨主要营养成分及其变化规律的研究

以优质南果梨为试材,着重研究了南果梨采摘后在常温条件下2~26天内的可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸以及糖酸比变化过程,发现在这段时间内南果梨的上述指标在后熟期内(果实采摘后2~18天内)升高,在腐败期(果实采摘后18~26天内)下降,南果梨糖酸比为27左右,属品质极佳的梨品种。通过测定发现,南果梨氨基酸含量较高,尤其是人体必需氨基酸含量丰富。