逆境胁迫对小麦籽粒品质影响的研究进展

综述了逆境胁迫对小麦籽粒品质性状及其形成的影响,介绍了栽培措施对小麦籽粒品质的调控效应,并提出了今后逆境胁迫对小麦籽粒品质影响的研究方向.     

不同蛋白质含量小麦品种籽粒形成期氮代谢及相关酶活性的比较

 【目的】通过对不同蛋白质含量小麦品种籽粒形成期旗叶、籽粒氮代谢主要物质及相关酶活性变化的分析,阐明其源、库氮形态以及相关酶活性对籽粒蛋白质含量的影响。【方法】选用高、中、低蛋白质含量的小麦品种各2个,研究籽粒形成期硝态氮、氨态氮与硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)的变化特征。【结果】不同类型小麦籽粒形成期蛋白质含量呈“高－低－高”的变化趋势,蛋白质积累量呈现为高蛋白含量品种>中蛋白含量品种＞低蛋白含量品种。随籽粒发育,3种类型品种籽粒硝态氮含量逐渐下降,成熟时高蛋白含量品种＞中蛋白含量品种＞低蛋白含量品种。籽粒、旗叶氨态氮含量与籽粒硝态氮含量呈类似变化趋势,成熟时氨态氮含量因品种而异。旗叶NR活性随籽粒成熟而降低,低蛋白含量品种NR活性低于高、中蛋白含量品种。旗叶和籽粒GS活性均随籽粒的成熟而下降,中、高蛋白含量品种趋势相似,而低蛋白含量品种籽粒和旗叶GS活性变化趋势不同,籽粒成熟时旗叶仍保持较高的GS活性,而籽粒GS活性则降至很低。【结论】籽粒硝态氮含量与旗叶NR活性和籽粒GS活性均呈极显著正相关。籽粒氨态氮含量与旗叶NR、GS和籽粒GS活性的相关性均亦达显著或极显著水平。高蛋白含量品种由源(叶)向库(籽粒)供给硝态氮的能力强于中、低蛋白含量品种。但低蛋白含量品种对硝态氮的利用更为充分。高蛋白含量品种较高的旗叶NR活性和较高的籽粒GS活性使其氮素同化能力高于中、低蛋白含量品种,这为籽粒蛋白质合成提供了充足的底物,有利于蛋白质的积累。     

羧甲基壳聚糖对玉米氮代谢关键酶活性及籽粒蛋白质含量的影响

为研制开发提高玉米籽粒蛋白质含量的新型植物生长调节剂，采用田间小区试验，研究了羧甲基壳聚糖对玉米氮代谢关键酶的调控效果。结果表明，羧甲基壳聚糖对玉米氮代谢具有一定的调控作用，可显著提高玉米功能叶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酰胺转化酶、蛋白水解酶和玉米籽粒的谷氨酰胺合成酶活性，降低玉米籽粒的蛋白水解酶活性，并能明显增加玉米籽粒的全氮、蛋白氮含量。     

盐胁迫下施氮水平对小麦籽粒蛋白质和淀粉品质的影响

[目的]为盐碱地优质专用小麦的专业化生产提供理论依据。[方法]以耐盐小麦品种山融3号和盐敏感小麦品种鲁麦15为试材,研究了2种氮肥条件下盐碱地小麦品质性状的变化情况。[结果]在盐碱地条件下,山融3号的籽粒加工品质、面团加工品质和淀粉品质均优于鲁麦15。增施氮肥可提高山融3号的籽粒加工品质,但对鲁麦15籽粒加工品质影响不大。2种类型小麦的面团品质均随施氮量的增加而提高。增施氮肥对鲁麦15籽粒RVA参数的提高幅度大于山融3号。[结论]在盐碱地条件下,增施氮肥可改善耐盐小麦品种的籽粒蛋白质品质和普通小麦的籽粒淀粉品质。     

不同氮效率小麦的氮代谢特征及GS酶活性与氮代谢指标的相关性研究

以豫麦49-198、漯麦18(低氮高效型,LH)和西农509、矮抗58(低氮低效型,LL)4个品种为材料,采用盆栽试验研究3个不同施氮水平(0、120、225 kg/hm2N)下小麦不同生育时期的氮素转运特征,并分析谷氨酰胺合成酶(GS)活性、氮代谢指标(游离氨基酸、可溶性蛋白含量)及两者的相关性。结果表明,LH型品种的籽粒氮素分配比例均高于LL型品种,且氮素分配比例随着施氮量的增大而减小;LL型品种的营养器官氮素分配比例较LH型品种高,且氮素分配比例总体随施氮量的增大而增大;总体上功能叶和穗下节中GS活性表现为LH型LL型,且随施氮量的增加而增加;总体上不同施氮量处理功能叶和穗下节中游离氨基酸、可溶性蛋白含量均随施氮量的增加而增大,不同氮效率品种的功能叶和穗下节中游离氨基酸、可溶性蛋白含量均表现为LH型LL型;功能叶和穗下节中GS活性与可溶性蛋白、游离氨基酸含量的相关性均达到显著或极显著水平,且在开花后7 d时相关性达到最高。花后7 d时的GS活性可作为小麦营养诊断的一个参考指标。     

施氮水平对芸豆叶片氮代谢酶活性和氮吸收及营养品质的影响

通过分析施氮水平对芸豆氮代谢关键酶活性、氮吸收及营养品质的影响,探讨氮代谢关键酶活性与氮吸收及营养品质的关系,为芸豆节肥、提质提供依据。采用盆栽试验,以‘英国红’为试验材料,设置N1(25 kg/hm2)、N2(30 kg/hm2)、N3(35kg/hm2)、N4(40 kg/hm2)4个施氮水平,以不施氮肥N0为对照。分析不同施氮水平下,芸豆苗期、初花期、结荚期、鼓粒期叶片硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、植株氮含量和籽粒营养品质的变化规律。结果表明:(1)同一生育时期,随着施氮量的增加,叶片NR和GS活性先增加后下降,N2处理NR和GS活性最高,与N0相比,初花期NR活性增加了24.68%,结荚期GS活性增加了18.21%。(2)施氮量在0～30 kg/hm2范围时,随着施氮量的增加,芸豆各生育时期各器官氮含量和籽粒粗蛋白、总淀粉含量增加,施氮量在30～40 kg/hm2时,随着施氮量的增加,各器官氮含量和营养品质下降。N2处理粗蛋白含量和总淀粉含量分别比N0增加了12.38%和9.34%。(3)叶片NR和GS活性与芸豆籽粒蛋白含量和总淀粉含量呈正相关。因此,在本试验条件下,黑龙江省半干旱地区芸豆30 kg/hm2为最佳氮肥施用量。     

水分胁迫与植物氮代谢的关系——Ⅰ.水分胁迫对小麦叶片氮代谢的影响

本文以冬小麦品种渭麦4号为材料,综合研究了水分胁迫对其氮代谢的影响。结果表明,水分胁迫使小麦叶片硝酸还原酶活性显著降低,而蛋白酶、肽酶和核糖核酸酶活性却显著增强,致使蛋白质和RNA分解加剧,含量降低,并且总氮、游离氨基酸含量及其组分也发生了变化。DNA含量则不受土壤含水量高于萎蔫点的水分胁迫影响。     

植物生长调节剂对水稻氮代谢关键酶活性的影响

为了给新型植物生长调节剂的开发利用提供理论依据，采用盆栽试验探讨了几种新型生长调节剂对水稻氮代谢关键酶活性的影响，并从中筛选出效果显著的两种新型植物生长调节剂。结果表明，各处理水稻功能叶的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性及籽粒的谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性在乳熟前期差异较大，随着水稻生育期的延长，各处理之间的差异逐渐变小，各喷施植物生长调节剂处理的水稻功能叶及籽粒中上述酶活性均高于对照，其中以PGR4处理酶活性最强，PGR3处理次之，灌浆前期各处理的水稻功能叶蛋白水解酶活性之间的差异较小，而灌浆中、后期各处理之间的差异增大，且喷施植物生长调节剂处理的水稻功能叶蛋白水解酶活性均高于对照，其中以PGR4处理酶活性最强，PGR3处理次之。     

外源硝态氮对盐胁迫下马齿苋谷氨酸积累及其代谢酶活性的影响

为了阐明外源硝态氮对盐胁迫下马齿苋谷氨酸积累及其代谢酶活性的影响,采用石英砂砂培试验,以苏马齿苋2号为材料,设定3个NaCl浓度[S₁(0 mmol/L)、S₂(50 mmol/L)、S₃(100 mmol/L)],4个外增硝态氮浓度[N₀(0 mmol/L)、N₁(8 mmol/L)、N₂(10 mmol/L)、N₃(12 mmol/L)],培养15 d后对马齿苋各项指标进行测定。结果表明,在S₂盐分处理下,马齿苋生物量、可溶性蛋白含量、谷氨酸含量以及谷氨酸合成酶活性、谷氨酸脱氢酶活性明显高于S₁盐分处理。在S₃盐分处理下,各指标数值明显降低。整体上看,外源硝态氮的添加可增加S₁、S₂盐胁迫下马齿苋生物量、可溶性蛋白含量、谷氨酸含量以及谷氨酸合成酶的活性,基本呈现N₂>N₃&...     

玉米与大豆氮代谢关键酶活性比较

大豆是高蛋白作物,而玉米的蛋白质含量相对偏低.对大豆和玉米的氮代谢已有不少研究,但大多偏重于对氮的吸收与产量的关系[1～3],至于这两类作物蛋白质含量相差较大的原因以及氮代谢过程有何重要区别的报道甚少.本研究拟对玉米和大豆种子发育过程中与氮代谢有关的酶活性进行分析比较,试图阐明这两类作物氮代谢差异的主要原因.     

盐胁迫对小麦幼苗生长和保护酶活力的影响

[目的]探究盐胁迫对小麦幼苗生长及保护酶活力的影响。[方法]用80 mmol/L Na Cl溶液处理小麦种子,研究盐胁迫对小麦幼苗生长及保护酶活力的影响。[结果]随着处理时间的延长,盐胁迫组小麦幼苗根长、芽长和组织含水量均低于对照组。盐胁迫组小麦叶片中叶绿素含量和可溶性蛋白含量均高于对照组。盐胁迫组过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、脂氧合酶(LOX)的活力大多高于对照组。[结论]该研究可为生产中小麦栽培技术的改进提供理论依据。     

盐胁迫下不同品种小麦苗期抗氧化保护酶活性的变化

[目的]研究在盐胁迫下小麦苗期叶片的抗氧化保护酶活性变化,为耐盐小麦品种选育提供依据。[方法]采用盆栽试验,设置0(对照)、100、150、200、250和300 mmol/L 6个盐浓度处理,测定盐胁迫下石4185和豫麦47的苗期抗氧化保护酶活性等指标。[结果]石4185的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均比豫麦47高。[结论]石4185比豫麦47具有更强的抗氧化保护系统,具有更强的耐受盐胁迫的能力。     

盐胁迫下小麦苗期渗透调节物质含量的变化研究

以常规小麦品种鲁麦15为对照,采用不同浓度的NaCl溶液对耐盐小麦品种山融3号进行处理,研究该品种的耐盐性。结果表明,盐胁迫条件下,山融3号可通过主动积累可溶性糖、蛋白质、甜菜碱以及游离脯氨酸等渗透调节物质提高其渗透调节能力。2品种甜莱碱的含量差异极显著,脯氨酸含量差异显著。     

盐胁迫条件下两种基因型小麦生长及保护酶活性的反应

采用组织培养技术对旱地品种吕旱187和水地品种京841进行盐胁迫处理, 研究不同基因型小麦对NaCl胁迫的不同反应机制。结果表明: 在种子萌发率、株高、丙二醛含量以及细胞膜渗漏率等多项生长及抗性生理指标中, NaCl对京841的胁迫程度比吕旱187严重。两种小麦植株中的SOD、POD等保护酶对盐胁迫反应不同。POD可能是耐盐小麦植株体内发挥清除活性氧基团作用的主要保护性酶, POD活性提高有利于缓解盐胁迫产生的氧化性损伤。     

小麦品种的耐盐性及其遗传规律研究

对小麦的耐盐性与生长阶段和主要性状的相关性以及耐盐性遗传规律进行研究,为小麦耐盐育种提供理论依据。     

旱盐双胁迫对小麦芽期的影响研究

[目的]研究春小麦芽期的抗旱、耐盐性。[方法]以2个小麦品种宁春27号、宁春4号以及2个亲本后代中13个小麦品系为研究对象,将不同小麦材料用0(CK)、1%Na Cl+10%PEG、1%NaCl+15%PEG旱盐复合处理后,测定并分析小麦芽期的发芽率、芽长、根长,计算发芽抑制率、芽长抑制率、根长抑制率。[结果]在旱盐双胁迫下,芽期抗旱耐盐性最强的是S129、宁春27号(S127)、S9,芽期抗旱耐盐性最差的是S105、宁春4号(S126)、S75、S103。[结论]该研究筛选出3个耐盐性较强的小麦品种,为培育抗旱耐盐品种提供材料基础。     

氮素运筹技术对冬小麦籽粒产量和品质的影响

研究结果表明 ,施氮量与籽粒产量、蛋白质含量均呈二次抛物线关系。籽粒产量的临界施氮量小于籽粒蛋白质含量的临界施氮量 ,0～ 2 33.1kg/hm2 为产量和蛋白质含量的同步增长区 ,2 33.1～ 2 71.4kg/hm2 为异步徘徊区 ,2 71.4kg/hm2 以上为同步下降区。增施氮肥能提高籽粒麦谷蛋白、醇溶蛋白的含量及籽粒麦谷蛋白与醇溶蛋白的比值 ,同时显著提高籽粒湿面筋含量、面团稳定时间和面团拉伸度。氮肥基施与追施相结合有利于提高籽粒产量和品质 ,以基施、拔节和孕穗期 3次施肥效果最佳。适当加大中后期氮肥施用比例 ,对提高小麦籽粒营养和加工品质有着重要的作用。     

氮肥供应对小麦品质的影响研究进展

综述了国内外氮肥施用量、追氮时期、及氮素与其他营养物质配施对小麦营养品质、一次加工品质（磨粉品质）及二次加工品质（食品制作品质）影响的研究进展。     

盐胁迫对转Bt基因棉苗期Bt蛋白表达量和氮代谢的影响

以棉花鲁18、鲁21为材料,以长期(播种时进行盐处理,长到4片真叶时取样)与短期(4片真叶时进行盐处理,10 d后取样)盐胁迫进行对比试验,发现长期盐胁迫后,鲁18、鲁21的Bt蛋白含量和可溶性蛋白含量在根、茎、叶中均增加,而游离氨基酸含量在根、茎、叶中均降低,盐质量分数越大,影响越显著,对叶的影响最大,其次是茎,对根的影响最小。Bt蛋白含量与游离氨基酸含量呈极显著负相关,与可溶性蛋白含量呈极显著正相关。短期盐胁迫棉苗根、茎、叶中的Bt蛋白含量、可溶性蛋白含量均降低,而游离氨基酸含量在根、茎、叶中均增加,盐质量分数越大,影响越明显,对根的影响最大,其次是叶,对茎的影响最小。短期盐胁迫的Bt蛋白含量与游离氨基酸含量呈极显著负相关,与可溶性蛋白含量呈极显著正相关。可见,与短期盐胁迫相比,长期盐胁迫棉苗抗虫性更强。     

氮素类型对盐胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的影响

氮素是植物种子萌发和幼苗生长的重要营养素,盐胁迫是广泛存在的非生物环境胁迫因子,探究氮素添加对盐胁迫下植物种子萌发和幼苗生长的影响具有重要意义。因此,本研究基于水培方法,设置了不同类型的氮(氨氮、硝氮、有机氮和混合氮)和盐胁迫水平,拟探究两者复合对小麦种子萌发、幼苗生长和生理生化指标产生的影响。结果表明：氮素类型对盐胁迫下小麦幼苗的影响与氮素类型和盐胁迫水平有关,与低盐相比,氨氮添加显著降低了小麦幼苗叶绿素a含量和叶绿素b含量,硝氮添加显著增加了小麦幼苗的株高;与高盐相比,氨氮添加显著降低了小麦幼苗的叶宽、叶绿素a含量和叶绿素b含量,硝氮添加均显著降低了小麦幼苗的叶宽;所有混合氮素添加均没有对盐胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长产生明显。由此表明,硝氮与低盐复合对小麦幼苗生长产生了拮抗效应,硝氮和氨氮与高盐复合对小麦幼苗生长产生了协同效应,而有机氮和混合氮与盐胁迫符合对小麦种子萌发和幼苗生长均没有影响。因此,在低度盐碱地水平下施用一定水平的硝氮育苗可能会取得较好的效果。