施磷量对弱筋小麦扬麦9号籽粒淀粉合成和积累特性的调控效应

以弱筋小麦扬麦9号为材料,在缺磷土壤（速效磷含量4．1mg／kg）上进行施磷量试验,研究施磷量对小麦籽粒淀粉合成、积累及相关酶活性的影响。结果表明。在施磷（P2O5）0～108kg／ha范围内,增加施磷量,籽粒直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累量、积累速率上升,旗叶蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性和蔗糖含量提高,籽粒蔗糖合成酶（SS）活性增强。籽粒蔗糖含量提高。籽粒ADPG焦磷酸化酶（AGPP）、可溶性淀粉合成酶（ssS）、束缚态淀粉舍成酶（GBSS）活性提高,成熟籽粒直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量下降。施磷量超过108kg／ha后,直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累量、积累速率及蔗糖含量、SPS、SS、AGPP、SSS、GBSS酶活性呈下降趋势。     

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。     

不同类型专用小麦氮肥施用参数研究

为了给氯高效小麦品种的筛选与培育以及不同类型专用小麦的优质高效栽培提供依据,以强筋小麦皖麦38、中筋小麦扬麦10号和淮麦18、弱筋小麦宁麦9号和建麦1号为材料,研究了不同类型专用小麦施氮参数的特征.结果表明,不同类型专用小麦要实现籽粒目标产量和蛋白质含量指标,氮肥当季利用率和百公斤籽粒吸氮量适宜范围不同.强筋小麦皖麦38要实现产量7 500 kg/ha以上、蛋白质含量14%以上,百公斤籽粒吸氯量为2.9～3.2 kg,适宜值为3.2 kg,氮肥当季利用率为68%左右(58%～78%).中筋小麦要实现产量7 500 kg/ha以上、蛋白质含量12%以上,扬麦10号百公斤籽粒吸氮量适宜范围为2.6～2.9 kg,适宜值为2.9 kg,氮肥当季利用率为55%左右(50%～60%);淮麦18百公斤籽粒吸氮量2.8 kg左右,氮肥当季利用率为55%左右.弱筋小麦宁麦9号要实现产量6 000 kg/ha以上、蛋白质含量低于11.5%,百公斤籽粒吸氮量适宜范围为2.4～2.8 kg.适宜值2.5 kg,氮肥当季利用率为50%左右(45%～55%).     

种植密度对中、弱筋小麦籽粒产量和品质的影响

为明确种植密度对小麦籽粒产量和品质的影响,以弱筋品种扬麦9号和中筋品种扬麦12号为供试材料,研究了种植密度对中、弱筋小麦籽粒产量和品质的调控效应。结果表明,扬麦9号密度从105×104/ha增至240×104/ha时,产量、总淀粉含量上升,蛋白质含量下降,密度再增加则呈相反趋势;扬麦12号密度从105×104/ha增至150×104/ha时,产量、总淀粉含量上升,密度再增加亦呈相反趋势。当密度增加至240×104/ha时,蛋白质含量呈下降趋势,密度再增加则蛋白质含量略有上升。在本试验条件下,弱筋品种扬麦9号最优密度为240×104/ha,此密度下有利于籽粒产量和品质的协调发展,生产中采用200~250×104/ha基本苗较为适宜;中筋品种扬麦12号最优密度为150×104/ha,此密度下可实现优质高产,生产中采用130~170×104/ha基本苗较为适宜。     

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。     

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。     

高温与干旱互作对两种筋力小麦品种籽粒淀粉及其组分含量的影响

为了给小麦抗逆栽培提供参考依据,采用盆栽的试验方法,研究了花后高温、干旱及其互作对两种筋力小麦品种豫麦34(强筋)和豫麦50(弱筋)籽粒淀粉及其组分含量的影响.结果表明,高温胁迫均导致两品种籽粒直链淀粉、支链淀粉及总淀粉含量下降,但不同时期高温胁迫对两品种不同组分淀粉的影响表现不同:高温胁迫对豫麦34支链淀粉含量影响相对较大,且以灌浆前期降幅最大;豫麦50则以直链淀粉含量受灌浆前期高温胁迫的影响相对较大.干旱胁迫下两品种直链淀粉的含量均显著下降,但支链淀粉在不同时期干旱胁迫下表现出品种间的差异:灌浆前期干旱对两品种影响均不显著,中、后期显著降低豫麦50支链淀粉含量,而豫麦34的支链淀粉含量在灌浆后期干旱胁迫下有所升高.研究结果还表明,花后高温与干旱对小麦籽粒淀粉及组分的影响存在显著的互作效应,说明高温与干旱对淀粉品质的影响具有叠加效应和复杂性.     

专用小麦胚乳背部和腹部淀粉粒发育的差异

为从微观角度了解小麦胚乳淀粉体的发生和发展过程,以强筋小麦徐麦30、中筋小麦扬麦11和弱筋小麦扬麦13为材料,利用显微技术研究了小麦胚乳背部和腹部淀粉粒的大小、数量和发育等特性。结果表明：（1）小麦胚乳淀粉粒粒径在颖果发育前期增加速率较快,而在发育后期增加较慢。同一品种腹部大淀粉粒粒径长度高于背部。品种间大淀粉粒粒径表现为扬麦13>扬麦11>徐麦30,小淀粉粒径表现为扬麦13>徐麦30>扬麦11。（2）在小麦胚乳发育过程中单位面积大淀粉粒的数量呈现先降后升的变化趋势。小麦胚乳大淀粉粒数量表现为徐麦30>扬麦11>扬麦13。胚乳细胞中小淀粉粒数量呈现持续增加的趋势,前期增加速率较快,后期较慢,品种间大小淀粉粒总数量均表现为扬麦13>扬麦11>徐麦30。（3）不同专用小麦成熟籽粒背部和腹部淀粉粒的形态及分布存在差异。同一品种腹部大淀粉粒数量较多,小淀粉粒数量较少,而背部小淀粉粒数量较多,大淀粉数目较少。三种专用小麦相比,弱筋小麦扬麦13小淀粉粒的数量最多,且排列疏松;而强筋小麦徐麦30小淀粉粒数量较少,且与蛋白体紧密结合,质地致密;中筋小麦扬麦11介于两者之间。     

不同品质类型小麦灌浆期旗叶Rubisco降解变化研究

为了解小麦籽粒蛋白品质的形成机制,以弱筋和强筋小麦为材料,研究了小麦灌浆期间旗叶叶绿素含量以及Rubisco （1,5二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶）降解的变化。结果表明,小麦灌浆期间不同品质类型品种旗叶叶绿素含量和Rubisco含量差异明显,弱筋小麦品种宁麦9号和扬麦15花后15~25 d旗叶叶绿素含量分别降低16.8%和19.6%,而强筋小麦品种郑麦9023和镇麦168花后15~25 d叶绿素含量下降幅度分别为52.8%和34.6%;旗叶灌浆期内肽酶活性呈先升高后降低的趋势,并且2个强筋品种花后5~25 d内肽酶活性始终高于2个弱筋品种;小麦旗叶Rubisco含量在开花后呈逐渐降低的趋势,但两个弱筋小麦品种旗叶中Rubisco含量始终高于两个强筋小麦品种。此外,扬麦15花后15～20 d才可以看出Rubisco亚基出现降解现象,郑麦9023在花后15 d就已经明显出现了Rubisco大亚基降解,说明强筋小麦郑麦9023旗叶较弱筋小麦扬麦15衰老早。     

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。     

不同温光型专用小麦品种花后旗叶生理与籽粒淀粉积累特性

为探索不同温光型专用小麦籽粒淀粉的积累规律及其与植株生长状况的关系,在大田条件下,以2类温光型和3种筋型的小麦品种为材料,研究花后旗叶的生理特性和籽粒淀粉及组分积累情况。结果表明,旗叶中叶绿素含量在灌浆前期(0~21d)维持较高,后期迅速下降,但2个弱筋型品种下降速度缓慢;半冬性品种旗叶中可溶性蛋白含量均大于弱春性品种,而丙二醛(MDA)含量小于弱春性品种,差异均达极显著水平(P0.01)。不同筋型籽粒淀粉组分和总淀粉的积累动态以弱筋型品种最具优势,其直链淀粉含量均在花后14d进入快速增长期,支链淀粉和总淀粉含量在花后28d仍在持续增加,最终以半冬性弱筋品种的籽粒产量和淀粉产量最高(P0.01)。灌浆前期(0~21d),叶绿素、可溶性蛋白含量与直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量呈显著和极显著的相关性(P0.01,P0.05);灌浆后期(21~28d),与直链淀粉的相关性不显著,而叶绿素含量与支链淀粉含量的相关性增大。由此可见,旗叶维持较高的叶绿素、可溶性蛋白含量,较低的丙二醛含量在灌浆前期有利于直链淀粉的积累,后期有利于支链淀粉的积累。     

不同品质类型小麦优质高产群体氮效率的差异

为给小麦分类栽培措施的确定提供依据,于2000～2002年在扬州选用5个不同品质类型小麦品种,通过不同类型小麦氮肥运筹调控试验,研究了小麦优质高产群体与普通群体的氮效率差异.结果表明,同一品种不同群体类型间氮肥农学效率、氮肥吸收效率表现为强筋和中筋小麦优质高产群体高于普通群体,而弱筋小麦优质高产群体略低于普通群体;氮素利用效率则表现为强筋小麦优质高产群体低于普通群体,中筋小麦两者之间相近,弱筋小麦优质高产群体高于普通群体;不同群体的氮收获指数差异表现为优质高产群体与普通群体相比互有高低;不同类型专用小麦的各氮效率指标与籽粒产量及蛋白质含量之间表现出不同的相关性.     

开花期喷施水杨酸对不同类型专用小麦品种籽粒淀粉及产量的影响

为给水杨酸（SA）在小麦高产和淀粉品质调优栽培中的应用提供理论依据,2003～2004年度在大田试验条件下以强、中、弱筋三种类型冬小麦品种豫麦34、豫麦49和豫麦50为供试材料,在开花前3d和开花后7d喷施浓度分别为0、0．5、1．0和1．5g／L的SA,研究其对三种类型专用小麦品种籽粒淀粉组成、特性与产量的影响。结果表明,开花期喷施适宜浓度的SA可以提高淀粉含量、淀粉的支／直比例、粘度参数和强筋小麦的膨胀势,有利于小麦淀粉品质的改善,但对不同类型专用小麦的千粒重、籽粒产量和总淀粉产量的调节效应明显不同,即开花期喷施SA可以提高强筋小麦的千粒重、籽粒产量和总淀粉产量,但1．5g／LSA处理对中筋小麦表现出负效应,与对照相比差异均达极显著水平,对弱筋小麦则无显著调节作用。在本试验条件下,从保证产量和改善小麦淀粉品质的角度来看,对于强筋和弱筋小麦而言,以1．5g／LSA处理效果最好;而中筋小麦以1．0g／LSA处理效果最好。     

施磷水平对小麦子粒蛋白质含量及根系生理特性的影响

为明确磷肥对小麦品质及根系发育的影响及调控,以强筋小麦郑麦9023、中筋小麦周麦18号、弱筋小麦郑麦004为材料,研究了3个磷肥水平对不同筋力型小麦子粒蛋白质含量和根系数量性状及生理生化特性的影响。结果表明,增施磷肥在不同程度上增加次生根数,提高根系活力,降低根中可溶性糖含量,但高磷并不利于根系生长。次生根数在子粒灌浆期达最高值,其中,郑麦004的单株次生根数和主茎次生根数较多。根系对TTC的还原强度在拔节期达到最大值,成熟期降到最低,其中,郑麦9023对TTC的还原强度较弱。根中可溶性糖含量在冬前达到最大值,其中,周麦18号的根中可溶性糖含量较高。施磷增加周麦18号和郑麦9023的子粒蛋白质含量,但降低郑麦004的子粒蛋白质含量。     

化学杀虫剂对弱筋小麦籽粒安全性和品质的影响

为了探索弱筋小麦优质、高效、安全生产的杀虫剂使用方法,以扬麦13为材料,采用二因素随机区组设计,评价了三种化学杀虫剂在不同时期喷施对籽粒安全性和品质的影响。结果表明,三种化学杀虫剂在不同时期施用,均对小麦生长安全,不影响小麦的食用安全性。喷施化学杀虫剂后,显著降低籽粒蛋白质含量,显著提高淀粉含量,极显著提高蛋白质产量、淀粉产量和千粒重,RVA粘度特性大多数参数值上升,出粉率和弱化度显著提高,形成时间、稳定时间、评价值降低,而对拉伸仪参数无显著影响;吡虫啉和氧化乐果对品质改善的作用略大于毒死蜱。在抽穗开花期至花后7 d喷施,可获得较高的千粒重、蛋白质产量和淀粉产量,同时蛋白质含量较低,淀粉含量较高,粉质参数中形成时间、稳定时间较低,弱化度较高,更有利于弱筋小麦品质的形成;喷施时期对扬麦13直链淀粉含量、总淀粉含量和RVA粘度特性参数、拉伸仪参数的影响较小,均未达到显著水平。药剂和喷施时期之间互作不显著。     

施氮量对川西平原酿酒小麦原粮及其酿酒品质的影响

为明确施氮量对酿酒小麦原粮品质和酿酒品质的影响,以绵麦902和中科紫糯麦168（糯性）两个小麦品种为材料,设置6个施氮量（0、45、90、135、180、225 kg·hm^-2）,对小麦产量、原粮品质和酿酒品质进行了分析。结果表明：（1）两供试小麦品种的产量和有效穗数无显著差异;随施氮量增加,两品种的有效穗数、穗粒数及产量增加,均在施氮225 kg·hm^-2达最大值。（2）随施氮量增加,两个小麦品种的籽粒蛋白质、脂肪和灰分含量增加,均在135 kg·hm^-2处理下较高;淀粉含量和粉质率降低,绵麦902直链淀粉含量和直支比均以180 kg·hm^-2处理最高,分别为22.6%和0.641,支链淀粉含量以45 kg·hm^-2处理最高,为 42.6%;中科紫糯麦168直链淀粉含量和直支比均以45 kg·hm^-2处理最高,分别为3.9% 和0.058,支链淀粉含量以90 kg·hm^-2处理最高,为69.3%。（3）与中科紫糯麦168相比,绵麦902出酒率较高,总酸、总酯含量较低,增施氮肥显著降低总酸含量,显著增加总酯含量;施氮90~135 kg·hm^-2范围内两品种出酒率较高,总酸和总酯含量较协调;（4）相关分析表明,出酒率与直链淀粉含量和粉质率呈显著和极显著正相关,与脂肪含量呈极显著负相关;总酸含量与总淀粉、支链淀粉和脂肪含量呈显著正相关,与粉质率呈显著负相关;总酯含量与灰分含量呈显著负相关。本研究认为,绵麦902和中科紫糯麦168酿酒品质各具优势,绵麦902出酒率高,中科紫糯麦168具有更好的产酯特性;在90 ~135 kg·hm^-2施氮范围内,两品种蛋白质含量较适宜,总淀粉和支链淀粉含量较高,灰分含量高,脂肪含量适宜,出酒率和总酸含量也较高,是川西平原酿酒小麦较佳施氮量范围。     

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。