氮肥和密度互作对冬小麦石4366群体、茎秆特性和产量的影响

为探索施氮量和种植密度互作对冬小麦品种石4366生长特性的影响,2020-2021年度在长期氮肥定位试验田通过裂区试验,设置4个施氮水平(施氮量分别为75 kg·hm^-2、150 kg·hm^-2、225kg·hm^-2和300 kg·hm^-2,分别用N75、N150、N225和N300表示)和5个种植密度水平(分别为225×10⁴株·hm^-2、300×10⁴株·hm^-2、375×10⁴株·hm^-2、450×10⁴株·hm^-2和525×10⁴株·hm^-2,分别用D225、D300、D375、D450和D525表示),比较分析了不同处理间该品种旗叶面积、穗部发育、群体动态、秸秆特性和产量的差异。结果表明,施氮量和种植密度对石4366群体、茎秆特性和产量均有显著影响。N75条件下穗长、总小穗...     

种植密度对两种穗型冬小麦品种籽粒糖含量和淀粉积累的影响

为探明不同种植密度对两种穗型冬小麦品种籽粒糖含量和淀粉积累的影响,于2004~2005年在大田试验条件下,分析了不同种植密度下多穗型品种豫麦49-198系和大穗型品种兰考矮早八灌浆期间籽粒蔗糖、可溶性糖含量和淀粉积累量的变化。结果表明,随着灌浆进程的推进,两种穗型冬小麦品种籽粒中蔗糖和可溶性糖含量均呈下降趋势,而淀粉含量则持续上升。不同种植密度对小麦品种籽粒糖含量变化和淀粉积累的影响存在差异:多穗型品种豫麦49-198系和大穗型品种兰考矮早八分别以225×104株/hm2和375×104株/hm2种植密度有利于蔗糖和可溶性糖的转化以及籽粒淀粉的积累,从而提高了千粒重;两种穗型品种千粒重变化与光合同化物及淀粉积累的变化趋势相吻合。因此,在生产实践中,应针对不同类型品种籽粒糖和淀粉积累特点确定适宜的种植密度,以达到提高产量的目的。     

种植密度对小麦胚乳淀粉粒度分布特征及产量的影响

为研究种植密度对小麦胚乳淀粉粒度分布特征的调控效应,选用2个冬小麦品种(京冬8号和京冬11号),设计4个密度水平(210、300、390、480株·m-2),利用激光衍射粒度分析仪(LS13320)测试分析了提纯淀粉粒的数目、体积和表面积分布特征.结果表明,京冬8号在基本苗390株·m-2的条件下,胚乳淀粉粒度分布呈3峰曲线变化,其他3个密度处理呈双峰曲线变化;京冬11号在低密度(210株·m-2)情况下胚乳淀粉粒度分布呈双峰曲线变化,密度提高后则呈3峰曲线变化.随着种植密度的提高,小麦胚乳淀粉中A型淀粉粒的含量、淀粉粒的平均粒径和中位粒径均呈增大趋势,但当密度增大到一定程度后上述参数降低.     

种植密度对小麦籽粒淀粉含量和晶体特性的影响

为探究种植密度对小麦籽粒淀粉品质的调控效应,以2个小麦品种(轮选987和济麦22)为材料,分析了3个不同种植密度(150、300、450万株·hm-2)下小麦籽粒淀粉含量和晶体特性。结果表明,种植密度影响小麦籽粒淀粉的积累和组成。随种植密度的增大,直链淀粉含量呈先降后升的趋势,而支链淀粉和总淀粉含量表现为先升后降。淀粉晶体呈典型的A型特征,且不受种植密度影响。种植密度明显影响淀粉颗粒内部的结晶程度,表现为随种植密度的增大,相对结晶度先升后降。同时,种植密度改变了淀粉X-衍射图谱中各峰的精细位置和相对强度,说明种植密度对淀粉颗粒内部结晶区的晶胞结构或微晶排列也存在一定影响。淀粉的相对结晶度与直链淀粉含量呈负相关,与支链淀粉含量呈正相关。     

强筋小麦群体结构、光能利用及籽粒产量对种植密度与追氮模式的响应

为探索强筋小麦高产高效的种植密度及追氮模式,以强筋小麦品种师栾02-1为供试材料,采用裂区试验,种植密度为主区(设置180万、240万、300万、360万和420万株·hm^-2五个密度水平),追氮模式为副区(设置拔节期单追、拔节期+开花期分追两种模式),分析了氮密互作对强筋小麦群体大小、光能利用及产量的影响。结果表明,随种植密度的增加,小麦拔节期植被指数和总茎数逐渐提高,花后21 d各层次光合有效辐射透射率则不断降低;在300万～360万株·hm^-2密度基础上增加或降低种植密度对开花期总茎数、花后28 d植被指数、灌浆中后期旗叶净光合速率以及籽粒产量均无显著提升效果。与拔节期+开花期分追相比,拔节期单追氮肥有利于提高小麦拔节期植被指数、开花期总茎数、花后21～28 d的旗叶净光合速率、穗数和籽粒产量。与追氮模式和氮密互作相比,种植密度是调控强筋小麦师栾02-1群体结构、光能利用及籽粒产量的最主要栽培因素。合理密植配合拔节期单追氮肥具有协同提高强筋小麦籽粒产量和光能利用的潜力。本试验条件下,种植密度为300万～360万株·hm^-2     

基于BP-LCO的大豆种植密度和施肥量优化

为解决传统回归模型对大豆种植密度及施肥量进行优化时存在的结果不准确的缺陷，本研究提出基于BP神经网络的线性约束优化方法(BP-Linear Constrained Optimization, BP-LCO)。以黑河43为试验材料，进行四因素五水平正交旋转试验，试验因素为大豆种植密度，N、P₂O₅和K₂O施用量，评价指标为大豆产量，采用BP-LCO算法对种植密度、施肥量与产量关系构建拟合模型，并进行全局寻优及验证试验。结果显示：通过模型分析得到最优种植密度36.67×10⁴株·hm^-2、施N量77.98 kg·hm^-2、施P₂O₅量93.79 kg·hm^-2、施K₂O量24.34 kg·hm^-2,大豆产量相应为3 679.56 kg·hm^-2。验证试验结果表明，最优配比下大豆实际产量为3 702.29 kg·hm^-2<...     

两种灌水条件下4种氮源对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响

为明确不同水分条件下氮源类型对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响,以郑麦366(强筋)和百农207(中筋)两个小麦品种为试验材料,分别在全生育期不灌水和灌拔节期+抽穗期2水条件下,研究了4种氮源(硝酸钙、硝酸铵钙、尿素和氯化铵)对小麦籽粒淀粉含量及其特性的影响。结果表明,灌2水条件下,小麦籽粒总淀粉含量、淀粉糊化特性及小淀粉粒占比均高于不灌水处理。灌水和氮源类型对淀粉含量、糊化特性及淀粉粒度分布有交互作用。在不灌水条件下,施用尿素籽粒淀粉含量和支链淀粉含量较高。在灌2水条件下,百农207以硝酸钙处理的淀粉峰值粘度、小淀粉粒表面积和体积占比最高;而郑麦366淀粉峰值粘度和小淀粉粒数量则分别以施用硝酸钙和硝酸铵钙最高。郑麦366在两种水分条件下均以施用硝酸铵钙淀粉失水率最低。品种对水分和氮肥类型的响应存在差异,总体而言,灌2水条件下,施用硝酸钙有利于淀粉糊化特性的改善;不灌水条件下,施用尿素有利于淀粉含量和支/直比提高。     

种植密度对不同小麦品种产量构成及抗倒伏性的影响

为了探索雨养农业区不同小麦品种对种植密度的响应特点,以黄淮南部大面积种植品种济麦22、安农0711和烟农19为试验材料,采用两因素裂区设计,设置4个密度处理(225×104株·hm-2、375×104株·hm-2、525×104株·hm-2和675×10 4株·hm-2),对其分蘖特性、产量、穗数、穗粒数、千粒重、茎秆...     

氮肥与生物质炭配施对春小麦生长、产量及品质的影响

为了解氮肥和生物质炭配施对北疆灌区春小麦生长、产量及品质的影响,采用随机区组试验设计,以春小麦品种新春37号为供试材料,设置3个氮肥水平[不施氮肥(N0:0 kg·hm^-2)、常规施氮(N1:300 kg·hm^-2)、减量施氮(N2:255 kg·hm^-2)]和4个生物质炭水平[不施生物质炭(B0:0 kg·hm^-2)、低量生物质炭(B1:10×10³ kg·hm^-2)、中量生物质炭(B2:20×10³ kg·hm^-2)、高量生物质炭(B3:30×10³ kg·hm^-2)],分析了不同处理下春小麦干物质积累与转运特性、籽粒产量及品质指标的差异。结果表明,生物质炭与氮肥配施可增加春小麦单株干物质积累量,提高花前同化物转运量、转运效率和对籽粒产量的贡献率,促进籽粒灌浆和产量形成,改善加工、营养品质。对小麦生长、品质及产量指标进行综合分析,减量施氮配施中量生物质炭(N2B2)...     

品种与密度对豫中地区小麦光合生理特性及光能利用率的影响

为了解不同小麦品种光合生理及光能利用对种植密度响应的差异,以豫中地区两个主栽冬小麦品种周麦22和郑麦9023为材料,设置180×104、270×104、360×104和450×104株·hm-2 4个密度水平,通过大田试验,比较分析了不同种植密度下两个品种光合特性、干物质积累、光能利用率和产量的差异。结果表明,随着种植密度的增加,两个品种旗叶叶绿素含量(SPAD值)降低,叶面积指数增大,单茎干物质积累量呈现降低趋势。与郑麦9023相比,周麦22的单茎干物质积累量和籽粒光能利用率较高,灌浆期旗叶叶绿素含量下降缓慢。周麦22的最终产量以密度270×104株·hm-2最高,郑麦9023以密度360×104株·hm-2最高。     

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。     

Effects of inhibition of starch branching enzymes on starch ordered structure and component accumulation in developing kernels of rice

Three rice varieties, Te-qing (TQ), Wu-xiang 9915 (WX) and Guang-ling-xiang-nuo (GLXN) with different amylose contents, and their derived lines with inhibition of starch branching enzyme I and IIb (SBEI/IIb) (GLXN-, WX- and TQ-SBEI/IIb^–) were used to investigate and compare the starch ordered structure and component accumulation in developing kernels. The starches in developing kernels of TQ, WX and GLXN all showed a typical A-type crystallinity and had similar short-range ordered structure, but their relative crystallinities gradually decreased in TQ and WX and had no significant change in GLXN with kernel development. For wild-type rices, starch components gradually increased in developing kernels. With inhibition of SBEI/IIb, the accumulation of amylose and amylopectin long branch-chains in kernels was slightly affected, but amylopectin short branch-chains seriously decreased, resulting in a significantly lower dry weight and starch content in kernel. The B-type crystallinity in developing starch gradually accumulated with kernel development of TQ-, Wx- and GLXN-SBEI/IIb^– lines. The inhibition of SBEI/IIb decreased the relative crystallinity but increased the short-range ordered structure of starches. The effects of inhibition of SBEI/IIb on starch ordered structure and component accumulation mainly appeared after 10 days after flowering, and were the most conspicuous for indica rice TQ. Though the inhibition of SBEI/IIb influenced the ordered structure and component accumulation of starch, the starch content and components in developing kernels all showed significantly positive correlations with kernel dry weight.     

Blue Maize: Morphology and Starch Synthase Characterization of Starch Granule

The use of pigmented maize varieties has increased due to their high anthocyanins content, but very few studies are reported about the starch properties of these grains. The aim of this work was to isolate the starch granules from pigmented blue maize and carry out the morphological, physicochemical, and biochemical characterization studies. The proximate composition of starch granules showed high protein contents, after purification, the blue maize starch presented lower protein amount than starch from white maize (control). Although the purity of starch granules was increased, the damaged starch (determined for the Maltase cross absence) was also increased. Scanning electron microscopy showed the presence of some pores and channels in the blue maize starch. The electrophoretic protein profiles showed differences in the bands that correspond to the enzymes involved in the starch biosynthesis; these differences could explain the variation in morphological characteristics of blue maize starches against starch from white maize.     

西藏冬青稞胚乳淀粉粒发育特征研究

为了解青稞胚乳淀粉及淀粉粒形成与生长特征,以西藏育成青稞品种冬青8号为材料,对籽粒发育过程中胚乳灌浆速度、淀粉积累量及淀粉粒的产生、二维面积、粒径变化进行了分析。结果表明,胚乳发育过程中,干物质和淀粉积累量呈S型曲线,两者呈正相关。花后5d,青稞胚乳中可零星见到粒径和二维面积较小的A型小淀粉粒;花后10~15d,A型小淀粉粒数量显著增大,但粒径和二维面积增加较慢;花后20d,B型小淀粉粒可能已经形成,与A型小淀粉粒组成一个复合群体;花后25d,形成了粒径10μm的A型淀粉粒、粒径5~10μm的B型淀粉粒和粒径5μm的C型淀粉粒;花后30~55d,不同粒径的淀粉粒数量和二维面积逐渐增加,其中,C型淀粉粒数量不断增加直至籽粒成熟。青稞成熟籽粒胚乳中,淀粉粒的粒径为1.45~44.76μm,二维面积为3.56~1 750.8μm2;A型淀粉粒形状为近圆形,表面光滑,个别表面附着有C型淀粉粒,B型淀粉粒形状有近圆形、椭圆形多种类型,C型淀粉粒形状比B型淀粉粒的变异更大。     

氮素对弱筋小麦宁麦9号淀粉形成的调节效应

为了给弱筋小麦保优栽培提供理论依据,选用长江中下游主推的优质弱筋小麦品种宁麦9号作为试验材料,研究氮素对弱筋小麦籽粒淀粉形成的调节效应。结果表明,氮肥运筹比例相同,减少施氮量,支链淀粉、总淀粉含量增加;施氮量相同,氮肥前移,支链淀粉、总淀粉含量增加;氮肥后移对直链淀粉含量的影响随施氮量的不同而不同。低施氮量下,随氮肥后移,直链淀粉含量呈上升趋势;高施氮量下则相反。因此弱筋小麦栽培应降低总氮肥施用量,控制中后期施氮量并使氮肥前移。强、弱势粒淀粉含量差异显著,强势粒淀粉积累量高于弱势粒。不同处理间淀粉粒形态结构存在差异。     

春小麦淀粉粒的分布及其与品质的相关性

为了研究小麦淀粉粒的大小及分布对小麦品质状况的影响,对不同筋力类型的8份春小麦品种进行了A、B型淀粉颗粒的电镜分析,并测定这些品种的直/支淀粉含量、膨胀势及面粉吸水率等品质指标。结果表明,强筋型小麦直径小于16 μm的淀粉粒占A型淀粉粒总数的比例最大,而中筋和弱筋型小麦直径大于20 μm的淀粉粒占A型淀粉粒总数的比例最大,与其他筋力型差异显著;B型淀粉粒直径大小在不同筋力型品种间差异不显著,其形状在弱筋品种武春121中呈现不规则形。相关分析表明,A型淀粉粒的平均直径与支链淀粉含量、膨胀势和吸水率呈显著正相关,而B型淀粉粒的平均直径与上述品质参数相关不显著,说明A型淀粉粒的大小对上述小麦品质指标具有一定的影响,而B型淀粉粒的影响较小。     

高直链淀粉小麦西农836淀粉理化性质及消化特性分析

淀粉是人体摄入碳水化合物的主要来源,经消化后以葡萄糖的形式被人体吸收,其消化特性与人体健康密切相关。为探究小麦品种西农836淀粉理化性质与消化特性的关系,以商品粉金沙河、香雪、金龙鱼作为对照,测定其与西农836中直链淀粉含量、淀粉粒度和结晶度、糊化特性以及体外消化率的差异,并在小鼠体内模拟消化。结果表明,与金龙鱼、金沙河、香雪相比,西农836淀粉中直链淀粉含量和B型淀粉粒含量最高,与前3者差异显著（P<0.05）;西农836淀粉的峰值温度最高,峰值黏度和最终黏度最低;淀粉体外消化试验结果显示,西农836的快消化淀粉（RDS）、总消化淀粉（RDS+SDS）含量最低,抗性淀粉（RS）含量最高。小鼠体内消化试验结果表明,与金沙河相比,灌食西农836淀粉的小鼠血糖峰值较低,说明高直链淀粉小麦西农836有利于延缓消化和控制血糖升高。相关性分析结果显示,直链淀粉含量与抗性淀粉含量呈显著正相关（P<0.05）。     

Identification of botanical origin of starches by SDS-PAGE analysis of starch granule-associated proteins

Starch granule-associated proteins (SGAPs) were extracted from various starches and analyzed using sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) with silver staining. The SDS-PAGE results showed that granule-bound starch synthase (GBSS) of approximately 60 kDa was found in most starches, except waxy-type starches. Starches exhibited the presence of proteins specific to the botanical origin, including those of 22 kDa for maize; 160 and 98 kDa for potato; 140, 115, 90, and 80 kDa for wheat. These proteins could be detected from noodles prepared with the corresponding starches. The detection of the specific proteins by SDS-PAGE may be used to identify the origin of starch incorporated in various foods and industrial products.     

Effect of Cooking Procedures and Storage on Starch Bioavailability in Common Beans (<Emphasis Type="Italic">Phaseolus vulgaris</Emphasis> L.)

Common commercial beans were cooked using two procedures: under pressure (autoclaving) and traditional cooking. Total starch extraction was higher in beans cooked with the traditional procedure (41.69–42.81%) than in the autoclaved samples (37.04–38.16%) and did not change during storage at 4 °C. However, available and total resistant starch levels in vitro were not influenced by the cooking procedure or storage. Retrograded resistant starch content was higher in beans cooked with the traditional process (2.65–2.79%) than in autoclaved beans (1.62–1.94%). The initial in vitro -amylolysis rate in freshly cooked beans was higher in the autoclaved preparation than in the beans cooked by the traditional process, but final hydrolysis indices (90 min) were similar for both samples. None of the bean samples showed statistical differences in -amylolysis behavior (=0.05) after storage at 4 °C for 96 hour.     

钾素对玉米子粒淀粉形成及产量的影响

2018-2019年在宁夏银川平吉堡开展田间试验，设6个(0、60、120、180、240和300 kg/hm²)钾肥用量，研究钾素用量对玉米子粒中淀粉合成酶活性、淀粉含量及产量的调控机理。结果表明，施钾显著提高玉米子粒淀粉含量及淀粉合成酶活性，降低直链淀粉与支链淀粉的比值，各处理中以施钾量为180 kg/hm²时子粒淀粉含量、酶活性和产量最高。子粒中淀粉酶活性于开花后35 d达最大值，180 kg/hm²钾肥处理比不施钾肥，腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGP)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGP)、淀粉分支酶(SBE)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性分别提高38.97%、22.63%、27.64%、36.19%和28.23%。成熟期180 kg/hm²处理比不施钾肥处理，总淀粉含量提高29.82%，直链淀粉与支链淀粉的比值降低11.36%，产量增加18.14%。综合考虑玉米淀粉合成酶活性、淀粉含量及淀粉组分和产量等因素，宁夏旱区滴灌条件下的适宜施钾量为180 kg/h...