小麦光合器官对不同穗位和粒位粒重及蛋白质含量的影响

为探明小麦叶片与非叶光合器官对不同穗位和粒位籽粒发育的影响,以济麦22为试验材料,开花期设置剪叶、包穗、包茎等7种处理,分析了不同处理下不同穗位和粒位粒数、粒重和蛋白质含量的差异。结果表明,小麦穗对穗上部和下部弱势粒数影响显著,与叶片共同作用对穗上部强势粒数及穗中部和下部粒数,以及与茎和叶片共同作用对穗上部粒数、穗中部和下部弱势粒数均影响显著;穗对不同穗位强势粒重和穗上部弱势粒重影响显著,旗叶对穗中部和下部强势粒重、穗上部和中部强势粒重及穗下部粒重影响显著;包穗、剪旗叶和剪倒二叶处理显著提高穗上部强势粒及穗中部和下部籽粒蛋白质含量;剪倒三叶和剪倒四叶+剪倒五叶处理显著提高穗下部强势粒蛋白质含量;同一穗位的强势粒蛋白质含量大于弱势粒,不同穗位籽粒的平均蛋白质含量表现为穗下部穗中部穗上部;同一穗位的弱势粒蛋白质含量变异系数大于强势粒,穗上部的籽粒蛋白质含量变异系数大于穗中部和下部。因此,建议小麦育种中应注重穗光合选择,适当增加小穗排数,减少高穗位粒数,可能是提高小麦产量潜力和改善品质的重要途径。     

不同施氮水平下水稻穗上不同部位籽粒的蒸煮与营养品质变化

以中熟籼稻扬稻6号和中熟粳稻武育粳3号为材料,研究了不同施肥水平下稻米蒸煮及营养品质在穗上不同粒位籽粒间的差异及其分布特点。 总体而言,穗下部一、二次枝梗籽粒的胶稠度较低,直链淀粉含量较高;穗中、上部一、二次枝梗的胶稠度较高,直链淀粉含量较低。在同一个枝梗上,二次枝梗上早开花的第1粒的胶稠度最高,穗子中、上部一次枝梗迟开花的第2粒的直链淀粉含量较高。扬稻6号穗中部一次枝梗籽粒的粗蛋白含量较低,穗上、下部枝梗上籽粒的粗蛋白含量较高;而武育粳3号一次枝梗和二次枝梗籽粒的粗蛋白含量在穗上、中、下三部位间无明显差异。从不施氮到少量施氮（120 kg/hm2）,稻米的胶稠度和粗蛋白含量增加,直链淀粉含量降低。但从少量施氮（120 kg/hm2）到中等施氮（240 kg/hm2）,稻米的胶稠度降低,直链淀粉和粗蛋白含量有不同程度增加。     

两种穗型粳稻穗内粒间直链淀粉含量变异与粒位分布特征

以6个直穗型和4个弯穗型粳稻品种为材料,对两者在相同栽培条件下的穗内粒间直链淀粉含量变异及其频数分布、粒位特征进行了比较分析。结果表明：水稻穗型虽然与品种间的直链淀粉含量高低无直接关系,但对其穗内不同籽粒间的直链淀粉含量差异存在着较大的影响;直穗型粳稻品种单一稻穗内直链淀粉含量的粒间差异明显大于弯穗型品种,其直链淀粉含量的粒间变异系数与离散程度均高于后者;同一稻穗内不同籽粒间的直链淀粉含量变化与其相应的粒位有关,两种穗型粳稻品种均表现为穗顶部籽粒的直链淀粉含量相对较高、穗基部籽粒的直链淀粉含量相对较低这一基本趋势。但与弯穗型粳稻品种相比,直穗型粳稻品种大量低直链淀粉含量籽粒产生的部位是在其稻穗的中部,而不仅仅局限在稻穗基部的3个枝梗上。     

密穗型和散穗型粳稻穗部不同部位直链淀粉含量的差异分析

对粳稻密穗型品种浙粳22和散穗型品种浙粳27单株主穗上的单粒稻米,利用碘比色法进行了直链淀粉含量测定。结果表明,浙粳22和浙粳27直链淀粉含量最大值与最小值相差分别达到13.53和10.30个百分点,密穗型比散穗型的变幅大;稻穗内各籽粒在不同直链淀粉含量区间的频数变化趋势呈正态分布;密穗型和散穗型一、二次枝梗籽粒直链淀粉含量与其粒位间的相关系数分别为-0.1167*和-0.3140**,一次枝梗籽粒要高于二次枝梗籽粒,散穗型较密穗型更显著;枝梗顶端籽粒的直链淀粉含量较高,而与此相连的第2粒的直链淀粉含量较低;散穗型与密穗型品种在穗内直链淀粉含量分布上存在相似的规律,如单粒或半粒取样时应以各枝梗上第3、4粒部位的较好。     

灌溉方式和施氮量对冬小麦籽粒氮代谢酶和蛋白质产量的影响

为探究不同灌溉方式和施氮量对冬小麦籽粒氮代谢酶活性及蛋白质产量的影响,以矮抗58为材料,分析了不同灌溉方式（滴灌和漫灌）和施氮量下小麦籽粒产量、蛋白质产量及灌浆期不同穗位籽粒谷丙转氨酶（GPT）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性的变化。结果表明,与漫灌相比,滴灌处理可显著提高籽粒产量和蛋白质产量,施氮量220 kg·hm^-2下籽粒产量和蛋白质产量最高;各水氮处理下,小麦不同穗位籽粒GS和GPT活性均随籽粒灌浆进程的推进而降低,花后7～14 d下降迅速,之后下降缓慢;滴灌下,增施氮肥可显著提高灌浆中期中部和下部穗位籽粒GS活性及整个灌浆期各穗位籽粒GPT活性;漫灌下,增施氮肥可显著提高整个灌浆期中部和下部穗位籽粒GS活性及各穗位籽粒GPT活性。相关性分析表明,成熟期籽粒蛋白质含量分别与下部穗位籽粒GS活性、中部和下部穗位籽粒GPT活性呈显著相关,蛋白质产量分别与下部穗位籽粒GS活性和上部穗位籽粒GPT活性呈显著相关,籽粒产量与下部穗位籽粒GS活性及各穗位GPT活性呈显著相关。综合考虑籽粒产量、蛋白质产量及水氮投入认为,滴灌下施氮量220 kg·hm^-2可作为该地区小麦适宜栽培模式的参考。     

水稻不同粒位籽粒淀粉与蛋白质累积动态差异

 以中熟籼稻（扬稻6号）和中熟粳稻（扬粳9538）为材料,研究了穗上不同粒位籽粒灌浆过程中粒重、淀粉、可溶性糖和粗蛋白质含量等动态变化,以期通过分析灌浆物质累积动态差异探讨不同粒位间籽粒品质差异形成的生理原因。穗上不同粒位籽粒灌浆物质累积动态存在显著差异,同一穗上早开花籽粒起步灌浆早,初期灌浆速率快;灌浆前、中期籽粒中淀粉和直链淀粉累积速率、累积量与籽粒开花顺序较为一致,即早开花籽粒大于迟开花籽粒,而不同粒位籽粒间的可溶性糖含量变化则与之相反。灌浆在粒位间的差异扬粳9538大于扬稻6号。成熟期籽粒直链淀粉含量则与开花顺序无必然联系。粗蛋白质含量随灌浆进程呈倒“S”型趋势,即灌浆前期下降较快,至最低点后略有回升,前期下降速率迟开花籽粒大于早开花籽粒,但蛋白质含量在整个灌浆阶段则以迟开花籽粒大于早开花籽粒,二次枝梗大于一次枝梗籽粒,穗下部籽粒高于其他部位籽粒。灌浆前、中期同枝梗上较早开花籽粒含水量下降幅度大于迟开花的籽粒,一次枝梗上第1粒尤为明显。以上结果说明,可溶性碳水化合物的供给可能不是弱势粒发育不良的限制因子,弱势粒灌浆充实不良可能与其较低的生理活性有关。     

强筋小麦不同穗位及花位籽粒粒重和品质的变化

为探明强筋小麦籽粒粒重和品质在穗上的分布规律，试验选用6个强筋小麦品种，测定了不同穗位、不同花位籽粒粒重和品质指标。结果表明，籽粒粒重和品质不因穗位的不同而变化，不同花位上的籽粒粒重分布呈现单峰曲线，第2花位粒重最高；蛋白质含量、沉淀值大致随小花花位的增高而降低．特别是各小穗第3、4小花位较第1、2小花位上的籽粒品质极显著变劣，千粒重、蛋白质含量、沉淀值差异极显著。据此,可在强筋小麦育种和栽培中通过少花保优质、多穗保高产，达到实现高产优质的目的。     

晚粳稻籽粒中砷、镉、铬、镍、铅等重金属含量的品种和粒位效应

 选用籽粒着粒密度差异较大的密穗型品种秀水63和散穗型品种秀水11，种植于受重金属轻度污染的土壤，研究了晚粳稻籽粒中有毒重金属As、Cd、Cr、Ni、Pb含量的品种与粒位效应。结果表明，重金属含量的粒位间差异秀水63明显大于秀水11，As、Cd、Cr、Pb含量粒位间差异显著， Ni含量差异较小。穗上部籽粒As、Cd、Ni含量高于中部籽粒，穗下部籽粒最低，而Cr、Pb则正好相反。稻米中几种重金属含量与粒重的关系因重金属种类不同存在着差异，籽粒As、Cd、Ni含量与粒重呈正相关，而Cr和Pb含量与粒重呈负相关。秀水63和秀水11不同粒位的籽粒灌浆模式存在差异，下位粒灌浆速率较低，使粒重较上、中位粒低，导致粒重有较大的粒位差异，而这种差异也与穗部着粒密度有关，秀水63明显大于秀水11。籽粒As、Cd、Ni含量与最大灌浆速率（GRm）呈正相关，与到达最大灌浆速率时间（Tpoi）呈负相关，而Cr和Pb含量与以上两个籽粒灌浆特性参数分别呈负相关和正相关，说明籽粒As、Cd、Ni的积累与碳水化合物的积累具有相同或相近的模式，而Cr和Pb表现为不同的积累模式。     

基于不同栽培模式的小麦强、弱势粒灌浆特性研究

为了解栽培措施对小麦强、弱势粒粒重和品质的调控作用在不同蘖位间的表现,以弱筋小麦品种扬麦22为材料,采用传统生产（TPP）、现有生产（CPP）和潜在推广（PEP）三个栽培模式分别建立小麦群体,对小麦主茎强势粒（MS）和弱势粒（MI）、第一分蘖强势粒（TS）和弱势粒（TI）进行连续取样分析,研究了小麦不同粒位间籽粒灌浆特性、蛋白质含量和产量的差异及栽培模式的影响。结果表明,强势粒的最大粒重、成熟期蛋白质含量和产量较弱势粒分别高9.3~12.4 mg·grain^-1、0.9~1.1个百分点和1.4~1.8 mg·grain^-1。与TS相比,MS的最大粒重提高2.2 mg·grain^-1,蛋白质含量降低0.8个百分点,但MI与TI间两个指标差异均不显著。MS灌浆快、启动早、速率高,而TS需要更长的灌浆时间来实现较高的粒重。相比分蘖,主茎强、弱势粒间粒重和蛋白质含量差异大,受栽培模式影响较大。不同粒位的最大粒重与最高灌浆速率和平均灌浆速率均呈显著线性正相关。小麦群体平均粒重、籽粒蛋白质产量与强、弱势粒最大粒重、蛋白质产量均一致表现为PEP模式高于CPP和TPP模式;但籽粒平均蛋白质含量与强、弱势粒蛋白质含量在不同模式间表现趋势不一致。因此,通过栽培措施合理规划小麦穗群结构,有助于构建高产和优质协同群体。     

夏玉米子粒含水率和子粒灌浆的粒位差异及其关系研究

以不同自然脱水类型玉米品种为材料,分析其花后不同部位子粒含水率变化、粒重、体积、灌浆动态以及灌浆参数,明确子粒含水率变化与灌浆动态的关系。结果表明,灌浆后期两个时间节点子粒含水率差异较大,先玉335较蠡玉16子粒含水率分别低4.27和5.49个百分点。子粒含水率、体积和粒重均存在粒位效应,两个玉米品种子粒含水率均表现为下部子粒中部子粒上部子粒,子粒体积和粒重粒位效应表现为下部子粒中部子粒上部子粒。灌浆速率粒位效应存在基因型差异,蠡玉16表现为中部子粒下部子粒上部子粒,先玉335表现为下部子粒中部子粒上部子粒。灌浆启动势均表现为上部子粒下部和中部子粒,活跃灌浆期粒位差异较大,且品种间粒位效应趋势相反,先玉335活跃灌浆期上部子粒略大于下部子粒,蠡玉16下部子粒活跃灌浆期长于中部和上部子粒。灌浆峰值出现时间不同,两个品种最大灌浆速率出现时间相差4.77 d。     

稻米的密度与千粒重及粒型性状的相关性研究

测定了161份不同类型水稻材料的谷粒、糙米的密度及其粒型参数。结果表明,谷粒的密度与谷粒千粒重、谷粒粒长呈极显著正相关,与谷粒长宽比和谷粒百粒体积显著正相关;糙米的密度与糙米千粒重、糙米粒长、糙米百粒体积、糙米粒厚均呈极显著正相关,与糙米宽显著正相关。通径分析表明,谷粒和糙米的千粒重对密度的直接正效应最大;百粒体积和粒宽对密度的直接负效应较大;谷粒其他性状也多是通过谷粒千粒重和百粒体积来间接影响谷粒密度的;而糙米不同性状的间接效应较复杂。谷粒回归模型表明,需增加合理解释谷粒密度变异的预测变量;而糙米回归模型表明,糙米千粒重、粒厚、百粒体积可解释糙米密度因变量的70.2%。     

粳稻谷粒重及粒形性状的变异及相关性研究

以385份粳稻品种为试材,研究了稻谷粒形性状和谷粒重的变异特点,稻谷粒形性状与谷粒重的关系。结果表明,所分析的粳稻样本在谷粒重、谷粒容积、谷粒体积上变异幅度较大,具有一定的选择潜力。谷粒重与粒形性状间均达到极显著正相关,谷粒体积与谷粒长、宽、厚均达到极显著正相关,谷粒长与谷粒厚达到极显著负相关,谷粒厚与谷粒宽达到极显著正相关。谷粒重受各粒形性状共同影响,其主要由谷粒宽和谷粒体积所决定的,而谷粒体积则主要由谷粒宽和谷粒厚所决定。     

小麦籽粒胚乳细胞增殖动态及其与粒重和体积的关系

为了了解小麦在不利气候条件下的灌装机理，改善湖北小麦的产量与品质状况，作者以三种粒型小麦品种(系)为材料，研究了籽粒胚乳细胞增殖动态及其与体积和粒重的关系。结果表明，用Richards方程能较好地模拟胚乳细胞增殖动态。不同品种间胚乳细胞数有明显的差异，表现为大粒饱满品种(鄂恩1号)＞大粒不饱满品系(95A—10)＞小粒饱满品种(华走8号)。强势粒胚乳细胞分裂起始势高，达到最高增殖速率时间短，活跃分裂期长，可分裂出更多的胚乳细胞。弱势粒胚乳细胞增殖起始势低，细胞分裂速率变化缓慢，其最终胚乳细胞数显著低于强势粒。多元统计分析表明，决定籽粒体积大小的主要是胚乳细胞数和单个胚乳细胞大小，决定粒重大小的主要是胚乳细胞数和单个细胞重。     

多胺与乙烯对水稻籽粒灌浆、粒重和品质的调控作用

研究水稻产量与品质特性对水稻优质高产育种和栽培具有重要意义。多胺与乙烯作为两类重要的内源植物生长调节物质,对水稻籽粒灌浆充实、粒重和品质形成具有重要的调控作用。本文分别介绍了水稻籽粒多胺与乙烯、灌浆充实、粒重和品质特性,简述了灌浆与粒重和品质形成的关系,重点综述了水稻灌浆期籽粒多胺与乙烯对灌浆充实、粒重和品质(稻米加工、外观和营养品质及籽粒淀粉品质)的调控作用及其生理机制,讨论了存在的问题和今后的研究方向。     

陕西春玉米子粒含水率与机械粒收质量的关系分析

选择陕西灌溉春玉米区主栽品种12个,2016～2017年在陕西榆林玉米试验站用约翰迪尔收割机子粒机收,调查分析玉米粒收质量指标与子粒水分的关系。结果表明,机收质量指标品种间差异较大,变异系数在23.52%～109.8%;收获时子粒水分平均26.01%,杂质率1.02%,破碎率7.44%,田间产量损失率3.21%。机械粒收玉米破碎率、田间产量损失率与子粒水分均呈显著正相关。当子粒含水率低于25.4%时,破碎率和损失率分别低于8%和3%,符合国标要求,满足机械粒收质量要求。子粒破碎率高是影响陕西灌溉春玉米区机械粒收的关键质量问题,子粒含水率是影响机械粒收质量的主控因素。通过选择子粒脱水快和含水率低品种、合理安排收获时间能够保证陕西春玉米区机械粒收质量。     

粒重对氮素的响应及其与子粒灌浆参数的相关与通径分析

连续两年采用正交设计,研究了大喇叭口期追施氮肥、开花期浇水、不同氮肥施用量以及施用时期对不同品种粒重的影响效应。结果表明：品种自身的遗传特性是导致粒重差异的主要因素,高淀粉玉米品种对氮素的需求量高于普通玉米,粒重对氮肥施用量的反应较氮肥施用时期敏感。Logistic方程拟合表明,处理间单粒重的差异主要在授粉40 d之后,受处理方式影响幅度较大的3个灌浆特征参数为缓增期灌浆速率、最大灌浆速率和快增期灌浆速率,较小的3个特征参数为灌浆持续期、缓增持续期和最大灌浆速率出现时间。相关及通径分析表明,粒重主要受平均灌浆速率的直接影响,较高的平均灌浆速率是获得高粒重的前提,而平均灌浆速率提高的根本在于提高渐增期灌浆速率;灌浆持续期对粒重的直接影响效应非常小,其对粒重的影响主要是通过其他灌浆参数间接实现。     

谷粒形状与稻米品质相关性研究

通过对安徽省农科院水稻所选育的17个水稻品种（组合）进行粒形分类，并对谷粒形状与稻米品质的相关性进行分析。结果表明，供试品种（组合）的粒长多属短粒形，长宽比多为短圆形。谷粒形状（粒长、粒度、长宽比）与加工品质（糙米率、精米率、整精米率）呈显著或极显著相关，与蒸煮品质中的碱消值呈显著相关；千粒重对各稻米品质性状的影响均未达显著水平。并提出水稻品质育种只有做到粒长、粒重兼顾，才有可能在提高产量的同时达到改良米质的目的。     

不同灌水处理对彩色小麦籽粒产量和品质的影响

为给彩色小麦高产优质栽培提供科学依据,以紫色小麦KZ6061(紫麦)和绿色小麦绿麦1号(绿麦)为材料,通过田间试验研究灌水对彩色小麦产量和品质的影响.结果表明,灌水处理对彩色小麦(紫麦和绿麦)的籽粒产量、千粒重、容重和籽粒蛋白质产量有显著影响,以B3灌水处理(春5叶、开花期和灌浆期灌水)最高,但与B2灌水处理(春5叶和开花期灌水)差异不显著.灌水处理对彩色小麦籽粒清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量影响不显著,对总蛋白和谷蛋白影响较大.其中,以B1灌水处理[春2叶露尖(二棱初期)、春5叶露尖(雌雄蕊分化期)和开花期灌水]的总蛋白和谷蛋白含量最高.紫麦的干湿面筋含量和面筋指数在各处理间差异显著,绿麦的沉淀值和面筋指数在各处理间差异显著.从籽粒产量和蛋白质产量以及水分有效利用考虑,以B2处理最佳.