花后渍水、高温及其复合胁迫对小麦籽粒淀粉组成与糊化特性的影响

【目的】小麦生育后期土壤渍水（WL）、高温（HT）是长江中下游和黄淮南部麦区的主要气象灾害之一,对小麦产量形成和品质性状影响较大。本研究旨在探明小麦在逆境及其复合胁迫下籽粒淀粉组成和品质的变化。【方法】2011-2013年度以小麦品种郑麦004为材料,采用盆栽方式研究小麦花后土壤渍水（WL,花后5-14 d全天进行）、高温（HT,花后5-14 d,每天10：00-16：00处理）及渍水+高温复合胁迫（WL+HT）对小麦产量、淀粉组成及其糊化特性的影响。【结果】WL、HT及WL+HT胁迫均导致小麦淀粉产量显著下降,其中2011-2012年分别下降28%、46%和52%,2012-2013年分别下降27%、43%和61%。WL对总淀粉及其组分的影响不显著,但使直链淀粉含量降低,支链淀粉含量增加,淀粉直/支比呈下降趋势。HT和WL+HT复合胁迫使直链淀粉和支链淀粉含量均下降,并显著降低总淀粉含量,其中2011-2012年度使总淀粉含量分别下降11.0%和10.8%,2012-2013年度分别下降8.2%和5.5%。WL对淀粉糊化特性的影响两年间存在差异：2011-2012年度WL使低谷黏度显著下降,但对其他黏度参数的影响不显著;而2012-2013年度WL使其峰值黏度、低谷黏度、终结黏度、稀懈值和回生值分别增加27.9%、39.2%、31.5%、21.9%和27.9%,均达显著水平。HT显著降低淀粉的峰值黏度、低谷黏度、终结黏度、稀懈值和糊化时间,2011-2012年度分别降低22.2%、22.0%、16.9%、22.5%和4.8%,2012-2013年度分别降低39.6%、62.0%、62.7%、28.0%和7.0%。WL+HT复合胁迫对糊化特性的影响两年度间存在差异：2011-2012年度WL+HT使其峰值黏度、低谷黏度、终结黏度和稀懈值分别显著降低20.9%、23.9%、10.4%和15.2%,而2012-2013年度使其分别显著增加15.4%、30.2%、7.1%和6.4%。相关分析表明,籽粒中总淀粉和支链淀粉含量与峰值黏度、低谷黏度、终结黏度和稀懈值呈显著或极显著的正相关,而直链淀粉含量与主要黏度参数相关多不显著。【结论】土壤渍水、高温使小麦淀粉产量显著下降,土壤渍水和高温复合胁迫明显加重了危害。逆境胁迫改变淀粉组分和淀粉直/支比,导致主要淀粉糊化参数变化。与土壤渍水相比,高温对淀粉糊化参数的影响更大,而复合胁迫未表现出加重影响的现象。     

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。     

盐碱胁迫对宁夏水稻籽粒淀粉合成关键酶活性的影响

以宁夏优质耐盐碱水稻品种（系）为材料,研究水稻籽粒灌浆期淀粉合成关键酶活性在不同盐碱梯度的变化趋势。试验设3个不同盐碱梯度土壤和1个正常土壤对照,测定5个水稻品种籽粒中ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶的变化。结果表明,供试的5个水稻品种（系）籽粒中的两种酶活性均呈单峰曲线变化;随着盐碱胁迫增加,两种酶活性受盐碱胁迫的影响,抑制作用明显。不同水稻品种籽粒中酶活性对盐碱胁迫的反应不同,随着盐碱胁迫增加,两种酶活性变化缓慢;在重度盐碱胁迫下,与对照相比较酶活性峰值出现的时间推迟并且数值较低。     

不同基因型小麦籽粒蛋白质和淀粉积累与碳氮转运的关系

研究了黑麦76、徐州26、所麦10号和扬麦9号4个不同基因型小麦（Triticum aestivum L.）籽粒蛋白质和淀粉积累特征及叶茎鞘中碳、氮物质积累和运转的差异。结果表明：蛋白质含量不仅与后期回升时间有关，还和回升速度有关；淀粉含量主要和前期的快速积累有关。籽粒蛋白质产量与含量没有相关关系，而与营养器官氮素转运量关系密切；籽粒淀粉产量由低到高为黑麦76、徐州26、扬麦10号、扬麦9号，并随淀粉含量升高而上升，不同基因型小麦茎鞘碳、氮积累和运转有明显差异：黑麦76和扬麦10号碳、氮在灌浆后期向籽粒中的转运量少，而徐州26和扬麦9号转运量多。营养器官可淀性糖与氮素转运量的比值与籽粒蛋白质含量呈负相关，与淀粉含量呈正相关，因此，营养器官碳、氮积累与分配的差异可能是小麦籽粒蛋白质和淀粉含量差异的重要原因之一。     

花后高温对小麦籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响

【目的】研究小麦花后高温对籽粒淀粉合成及相关酶活性的影响,为小麦耐高温品种的选育及响应逆境胁迫提供理论依据。【方法】以新疆春小麦主栽品种新春11号为材料,于花后5~8 d进行高温处理,测定籽粒各时期淀粉含量及相关酶活性。【结果】花后高温处理显著降低了小麦籽粒各时期总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量及其积累速率;总淀粉和支链淀粉的积累速率呈单峰曲线变化,而直链淀粉的积累速率则呈现先下降后逐渐上升最后回落的变化趋势。花后高温处理下小麦籽粒各时期蔗糖合成酶(SS)活性、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和淀粉分支酶(SBE)活性显著低于对照,而焦磷酸化酶(ADPGase)活性虽然在各时期均低于对照,但差异不显著。在灌浆中后期SS、SSS、SBE活性与总淀粉含量、支链淀粉含量显著相关。【结论】高温胁迫显著降低了小麦籽粒淀粉合成相关酶的活性,进一步影响到小麦籽粒淀粉的积累。在小麦生产过程中,做好高温防范尤为重要。     

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。     

氮素供应对小麦籽粒产量和蛋白质含量影响的研究进展

栽培措施和环境条件对小麦产量和蛋白质含量均有影响。氮素供应是影响小麦产量和蛋白质含量的关键因素之一。从供氮量、供氮时期、供氮方式以及氮肥种类 4个方面 ,概述了国内外在提高小麦产量和蛋白质含量的氮肥施用技术方面的研究进展。     

小麦淀粉合成关键酶活性及其与淀粉积累的关系

对小麦籽粒中淀粉及其组分积累动态、相关酶活性变化的研究结果表明：2个供试品种淀粉及其组分积累量随灌浆的进行均呈不断上升的趋势，积累速率变化均呈单峰曲线，直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率峰值均出现在花后21～28d。2个品种小麦花后籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)焦磷酸化酶(AGPP)、游离态淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性均呈单峰曲线变化，花后28d前呈上升趋势，28d达到峰值后开始下降。AGPP活性与SSS、GBSS活性呈极显著正相关。AGPP、SSS、GBSS活性与直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率均呈极显著正相关。淀粉分支酶活性变化呈三次曲线的关系，前期活性较高，支链淀粉合成能力强，后期逐渐下降。     

花后高温干旱对小麦淀粉形成的研究进展

春小麦是宁夏种植的主要农作物之一,生育后期频繁遭遇高温干旱的危害,对千粒质量影响很大,限制了产量和品质的提高.高温和干旱不仅影响后期光合产物的形成,也影响光合产物的转运.近年来对淀粉形成的研究已成为小麦品质研究的热点问题之一.综述花后高温干旱对小麦淀粉合成及产量的影响机制,对于了解小麦栽培理论、指导小麦优质高产高效种植有重要意义.     

Effect of Soil Texture on Starch Accumulation and Activities of Key Enzymes of Starch Synthesis in the Kernel of ZM 9023

Three kinds of soil texture （clay-loam, mid-loam, and sand-loam soil） were used to study the effects of soil texture on starch accumulating rate and the changes in activities of the key enzymes of starch synthesis in the kernel during grain filling in high gluten content wheat ZM 9023, under conditions of pond culture. The content of starch and its components were measured according to the method of double-wave length described by Bao （1996）. ADP-glucose pyrophosphorylase （AGPP） activity was tested according to the method described by Doehlert et al. （1988）. Soluble starch synthase （SSS） and starch branching enzyme （SBE） activities were tested according to the method described by Nakamura et al. （1989）. The amylose, amylopectin, and total starch accumulating rate in the kernel of ZM 9023 were found to be a single-peak curve in three different soil textures during grain filling, and peaked 20, 15, and 15 d after anthesis, respectively. The activities of the enzymes, AGPP, SSS, and SBE, in the kernel of ZM 9023 had a single-peaked curve, which peaked 20, 15, and 15 d after anthesis, respectively. The activities of the above three enzymes of ZM 9023 were higher in the sand-loam soil. The accumulating peak of amylose formed later compared to that of amylopectin. The sand-loam soil could help high gluten content cultivars to synthesize starch.     

不同穗型冬小麦品种灌浆期籽粒中与淀粉合成有关的酶活性变化

 在池栽条件下 ,对豫麦 6 6和豫麦 4 9的籽粒灌浆过程中几个与淀粉合成有关的酶活性变化研究表明 ,开花后 2 5d内 ,大穗型品种豫麦 6 6籽粒中淀粉积累速度比多穗型品种豫麦 4 9慢 ,但开花 2 5d之后情况则相反。豫麦 6 6籽粒中淀粉积累速率的变化呈单峰曲线 ,峰值出现在花后 2 0～ 2 5d ,而豫麦 4 9则呈双峰曲线 ,花后 15～ 2 0d和 2 5～ 30d分别达到峰值 ,且第 1个峰值显著高于第 2个。灌浆期豫麦 6 6和豫麦 4 9籽粒中蔗糖含量与SS(蔗糖合成酶 )活性变化均呈单峰曲线 ,峰值分别出现在花后 2 0和 15d ,整个灌浆期内豫麦 6 6籽粒中蔗糖含量与SS活性均高于豫麦 4 9;豫麦 6 6籽粒中AGPP(腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶 )和SBE(淀粉分支酶 )活性变化均呈单峰曲线 ,峰值出现在花后 2 0d ,而SSS(可溶性淀粉合成酶 )活性变化则呈双峰曲线 ,峰值分别出现在花后 10和 2 0d ,且第 2个峰值显著高于第 1个     

花前渍水对长江中下游主推小麦品种产量的影响

为了研究花前渍水对小麦(Triticum aestivum Linn.)产量的影响,对长江中下游主推小麦品种进行花前渍水试验,在拔节期测量SPAD值(叶绿素相对含量),和黄绿叶面积比,孕穗期测量SPAD值和黄绿叶面积比,并对产量及产量构成因素进行分析。结果表明,渍水导致旗叶SPAD值下降,黄绿叶面积比上升,收获指数下降。产量的构成因素中,千粒重、穗粒数、有效分蘖数下降。综合各个品种来看,不同品种的指标参数下降幅度不同,通过分析不同品种指标参数下降幅度,寻找到优势品种襄麦25和皖麦56。     

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。     

施氮水平对高产小麦蔗糖含量和光合产物分配及籽粒淀粉积累的影响

 与 2 10kg/ha施氮量处理相比 ,2 70和 330kg/ha处理明显提高了具 90 0 0kg/ha产量潜力的鲁麦 2 2旗叶和茎蔗糖含量及旗叶蔗糖合成能力。 2 70kg/ha施氮量处理开花前和开花后营养器官中贮存光合产物量 (14 C放射性活度 )明显高于 2 10kg/ha处理 ,但处理间贮存光合产物的输出率无差异 ;开花后 2 0d ,高氮处理植株即时光合产物 (生产后直接输送至籽粒的光合产物 )比例小于低氮处理 ,而临时贮存光合产物 (先贮存于营养器官 ,在灌浆中后期再输出到籽粒的光合产物 )的比例大于低氮处理。提高施氮量促进鲁麦 2 2籽粒中蔗糖含量上升 ,淀粉积累量增大 ,产量明显提高。研究表明 ,小麦光合器官生产的即时光合产物和营养器官中的临时贮存光合产物供应能力与籽粒淀粉合成密切相关     

Changes in the Activities of Enzymes Involved in Starch Synthesis in the Kernel During Grain Filling in Winter Wheat Cultivars of Different Spike Types

Two winter wheat(Triticum aestivum L. ) cultivars, large-spike type Yumai66 amd small-spike type Yumai49, were used to study the activities of enzymes involved in starch synthesis in the kernel during grain filling. Starch accumulated faster in the kernel of Yumai49 than Yumai66 up to 25 d after anthesis,thereafter starch accumulated faster in the kernel of Yumai66. Starch accumulation in Yumai66 peaked at 20 -25 d after anthesis, while in Yumai49 starch accumulation peaked at 15 -20 d after anthesis and 25 -30 d after anthesis. The first peak was much higher than that of the second. Sucrose content and sucrose synthase activity peaked at 20 and 15 d after anthesis in Yumai66 and Yumai49, respectively. The sucrose content and sucrose synthase activity in Yumai66 were higher than that in Yunai49 during grain filling. ADP-glucose pyrophosphorylase and starch branching enzyme activity in the kernel of Yumai66 peaked at 20 d after anthesis,while soluble starch synthase activity peaked at 10 and 20 d after anthesis. The second peak was much higher than that of the first.     

小麦籽粒淀粉积累动态的条件和非条件QTL定位

 【目的】阐明影响小麦籽粒淀粉基因/QTL的时空表达和动态变化情况,为运用条件QTL更好地揭示小麦籽粒淀粉动态积累的基因表达提供参考。【方法】本研究以小麦品种花培3号和豫麦57构建的168个双单倍体（doubled haploid, DH）群体为材料,在6个不同的环境下种植,分别在花后12 d、17 d、22 d、27 d和32 d取样,对小麦籽粒淀粉含量（GSC）积累的条件和非条件QTL进行分析。【结果】在籽粒灌浆的5个时期,一共检测到7个非条件QTL和4个条件QTL,没有一个条件QTL能在测定的5个时期都有效应。7个非条件QTL分别分布在2A、3A、3B、4A、5D染色体上,其中QGsc4A在整个灌浆过程都能表达,5个时期的表型变异贡献率分别为13.57%、16.57%、21.96%、22.53%、22.90%。4个条件QTL中,QGsc4A在花后12 d、17 d、32 d均能检测到,总贡献率为21.80%,对籽粒淀粉积累的净增长量起主要作用。其它非条件QTL和条件QTL只在一个或几个阶段出现且效应值较小,花后27 d没有检测到条件QTL。【结论】控制GSC积累的数量性状基因以一定的时空方式表达,小麦籽粒淀粉积累的QTL动态分析,可以了解小麦籽粒淀粉积累的遗传规律及其对小麦籽粒发育的影响,为小麦产量和品质形成的分子基础的深入研究提供参考。     

氮磷钾肥配合运用减轻小麦抽穗期渍涝研究

在长江中下游地区,小麦(Triticum aestivum L.)生育后期因降水较多易受涝渍危害,对小麦生产影响较大。为减轻涝渍危害,在现有田间排水措施基础上综合运用其他措施尤为重要。对主推品种郑麦9023抽穗期田间连续渍水7 d,按完全随机区组进行试验设计,研究渍涝后采用不同施肥处理的促生减损效果。结果表明,渍涝后采取氮、磷、钾配合运用,可使小麦叶片中的丙二醛含量比渍水对照CK1显著降低47.2%、叶绿素含量显著提高85.3%,穗粒数显著提高24.0%,千粒重显著提高18.5%,从单株产量来看可减少产量损失27.20~36.93个百分点。综合节肥和减损效果,在渍涝后追施氮肥(折纯氮150 kg/hm~2)或采取配施氮(以纯氮计,150 kg/hm~2)、磷肥(以P_2O_5计,90 kg/hm~2)、钾肥(以K_2O计,90 kg/hm~2)的措施值得推荐。     

Effects of Waterlogging in Different Growth Stages on the Photosynthesis,Growth, Yield,and Protein Content of Three Wheat Cultivars in Jianghan Plain

To maintain high wheat grain yield in areas where frequent and periodic waterlogging occurs, the effects of waterlog-ging on the photosynthesis, growth, yield, and protein content of three wheat cultivars, namely Xiangmai55 (X55), Jingmai102 (J102), and Zhengmai9023 (Z9023), in four different growth stages were investigated. Experiments were conducted in special y designed experimental tanks in the middle and lower reaches of the Yangtze River during the 2012-2013 and 2013-2014 wheat growing seasons in China. Results showed that X55 was the most susceptible to waterlogging, fol owed by J102 and Z9023. Chlorophyl content reduction and leaf senescence, which resulted in decreased green-to-total leaf number ratio, were induced to the greatest extents by waterlogging in booting and flowering stages, fol owed by milky stage. Meanwhile, chlorophyl content in flag leaf, plant height were significantly decreased by waterlogging in jointing stage but effectively recovered after waterlogging withdrawal, and recovery ability varied among the cultivars. Plant biomass and grain yield were most significantly decreased by waterlogging in booting and flowering stages, fol owed by milky and jointing stages. Grain protein content was also considerably affected by waterlogging depending on growth stage and cultivars. The decreased grain yield caused by waterlogging was mostly due to the sharp decline in 1 000-grain mass. Waterlogging led to reduced protein yield in al growth stages in three wheat cul-tivars. Above al , in this experiment, waterlogging decreased grain yield significantly, and waterlogging at booting stage and flow-ering stage was most serious. Comparing the three cultivars, X55 was most sensitive to waterlogging.     

γ-氨基丁酸对渍水胁迫下小麦产量的影响

为了研究γ-氨基丁酸(GABA)对小麦(Triticum aestivum L.)涝渍胁迫响应过程中的生理作用,利用5 mg/L GABA在人为渍水胁迫条件下喷施小麦叶片,检测逆境处理期间小麦叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性以及丙二醛(MDA)含量与相对电导率,并于收获后测产。生理指标测定结果表明,与对照相比,GABA处理可以显著提高涝渍条件下小麦叶片内SOD、POD及CAT活性,同时显著降低叶片内MDA含量及相对电导率水平;测产结果表明,GABA处理可以显著提高渍水条件下小麦的产量。暗示GABA可以提高小麦对涝渍胁迫的抗性,进而增加小麦在涝渍条件下的产量。