双增剂对小麦籽粒胚乳细胞发育及粒重的影响

通过Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程模拟,探讨了双增剂地籽粒胚乳细胞增殖及粒重变化的影响。结果表明,双增剂通过提高胚乳细胞平均增殖速率来提高最终胚乳细胞数;通过提高籽粒平均灌浆速率和延长粒重活跃增长期来提高最终粒重,并且双增剂对粒重的效应表现为低肥处理大于高肥处理。     

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。     

密度与肥料运筹对小麦籽粒胚乳细胞发育的调节效应

1994～ 1997年在扬州大学农学院作物栽培生理省级重点实验室试验场 ,研究了密度、施氮量、氮磷钾配比及氮肥运筹方式对小麦籽粒胚乳细胞增殖与充实的调节效应。结果表明 ,密度和施肥运筹对胚乳细胞增殖及充实有显著调节效应 ,适当降低基本苗 ,增加施氮量并扩大后期 (拔节肥、保花肥 )追肥比例 ,提高磷钾肥施用比例 ,特别是增加拔节期磷、钾肥用量 ,能显著促进胚乳细胞分裂增殖和提高胚乳细胞充实度 ,从而增加粒重。     

密度与肥料运筹对小麦籽粒胚乳细胞发育的调节效应

１９９４－１９９７年在扬州大学农学院作物栽培生理省级重点实验室试验,研究了密度,施氮量,氮磷钾配比及氮肥运筹方式对小麦籽粒胚乳细胞增殖与充实的调节效应。结果表明,密度和施肥运筹对胚乳细胞增殖及充实有显著调节效应,适当降低基本苗,增加施氮量并扩大后期追肥比例,提高磷钾肥施用比例,特别是增加拔节期磷,钾肥用量,能显著促进胚乳细胞分裂增殖和提高胚乳细胞充实度,从而增加粒重。     

Wx基因变异对小麦籽粒胚乳质地的影响

为了明确Wx基因变异与小麦籽粒胚乳的关系,以玉米花粉诱导扬麦10号（角质胚乳品种,非糯小麦）与糯质供体Waxy C杂种F1产生的不同Wx基因变异类型的55个双单倍体系以及以扬麦9号（粉质胚乳品种）与不同糯质供体亲本杂交、回交育成的12个糯小麦品系为材料,研究了Wx基因变异对籽粒胚乳质地的影响,同时测定了12个不同来源的粉质胚乳糯小麦籽粒蛋白质含量。结果表明,角质胚乳品种扬麦10号与粉质胚乳糯质供体Waxy C杂交获得的3个糯质品系籽粒角质率分别为26％、38％和74％,非全糯质品系的角质率都在90％以上;粉质胚乳品种扬麦9号与不同糯质供体亲本杂交或回交产生的糯质品系籽粒胚乳都表现为粉质。说明3个Wx基因同时发生变异会导致籽粒角质率降低,而部分Wx基因变异类型之间及其与肌基因正常类型之间胚乳质地无显著差异。12个不同组合的糯小麦品系的平均蛋白质含量为13．79％,显著高于非糯质供体亲本扬麦9号、扬麦12、扬麦16和扬麦158的平均值（12．60％）,表明糯质小麦胚乳表现为粉质不是由蛋白质含量低引起的。     

小麦内胚乳细胞及其淀粉体的发育

为了探明小麦内胚乳细胞发育和淀粉体生长的规律,以不同发育天数的小麦颖果为材料,利用树脂半薄切片和胚乳细胞分离等方法研究了内胚乳细胞及其淀粉体的形态、数目和生长过程.结果如下:(1)小麦内胚乳细胞呈不规则的多面体形态,内含大、小两种淀粉体,大淀粉体呈鹅卵石形,小淀粉体呈圆球形;(2)内胚乳细胞的生长呈“S”型曲线,花后16～24 d是细胞生长最快的时期;(3)大淀粉体的增殖和生长主要在花后4～16 d进行,小淀粉体在花后16 d大量出现并快速增殖,至胚乳发育后期小淀粉体数量占内胚乳细胞淀粉体总量的90％以上;(4)内胚乳细胞核在颖果发育中、后期发生衰亡,淀粉体在核衰亡过程中仍然能增殖和生长.     

氮肥用量对小麦籽粒粒重及淀粉含量的影响

为明确氮肥对小麦强、弱势粒粒重及淀粉品质的影响与调控,以强筋小麦烟农21和中筋小麦鲁麦21为材料,研究了三个氮肥水平(120、240、360 kg N/ha,分别用N1、N2、N3表示)下小麦籽粒增重过程及直、支链淀粉含量的变化规律。结果表明,随氮肥施用量的增加,强、弱势粒千粒重均降低,且灌浆后期处理间差异显著。两个品种强势粒千粒重均高于弱势粒;随氮肥施用量的增加,烟农21强、弱势粒灌浆速率均降低。两个品种强势粒灌浆速率均高于弱势粒;随氮肥使用量的增加,两品种强、弱势粒直链淀粉含量降低。支链淀粉从花后7 d开始积累,花后35 d含量达到最大值。当氮肥施用量为240 kg N/ha时,鲁麦21强、弱势粒支链淀粉含量较高,分别为48.73%和45.03%;烟农21对氮肥的反应与鲁麦21基本一致,强、弱势粒支链淀粉含量分别为57.04%和55.94%。     

不同冬小麦品种籽粒胚乳增殖和灌浆对粒重的影响

为了明确冬小麦籽粒胚乳细胞增殖和灌浆对粒重的影响,选用不同冬小麦品种,研究了籽粒胚乳细胞分裂增殖和灌浆的动态变化及其与粒重的关系。结果表明,小麦籽粒灌浆速率和胚乳细胞数量均呈“S”型曲线变化。籽粒胚乳细胞数目与缓增期细胞的增殖能力密切相关,缓增期胚乳细胞增殖能力较强、胚乳细胞数目增加较多的品种,籽粒胚乳细胞数量较多。相关性分析结果表明,籽粒胚乳细胞数量与粒重正相关。粒重与最大灌浆速率和灌浆中后期的灌浆速率趋势一致,最大灌浆速率高、灌浆中后期保持较高灌浆速率的品种,粒重较高。Logistics方程结果显示,小麦籽粒的胚乳细胞数量与胚乳细胞增殖活跃期和最大增殖速率出现的时间有关,与胚乳细胞最大增殖速率关系不密切;粒重主要与最大灌浆速率有关,与灌浆活跃期和最大灌浆速率出现的时间没有必然关系。津农6号的胚乳细胞数量最多,粒重最高,其次是济麦22和山农16,石新828最低。产量表现从高到低依次为津农6号、山农16、济麦22和石新828。     

Wx基因变异对小麦籽粒胚乳质地的影响

为了明确Wx基因变异与小麦籽粒胚乳的关系,以玉米花粉诱导扬麦10号(角质胚乳品种,非糯小麦)与糯质供体Waxy C杂种F1产生的不同Wx基因变异类型的55个双单倍体系以及以扬麦9号(粉质胚乳品种)与不同糯质供体亲本杂交、回交育成的12个糯小麦品系为材料,研究了Wx基因变异对籽粒胚乳质地的影响,同时测定了12个不同来源的粉质胚乳糯小麦籽粒蛋白质含量.结果表明,角质胚乳品种扬麦10号与粉质胚乳糯质供体Waxy C杂交获得的3个糯质品系籽粒角质率分别为26%、38%和74%,非全糯质品系的角质率都在90%以上;粉质胚乳品种扬麦9号与不同糯质供体亲本杂交或回交产生的糯质品系籽粒胚乳都表现为粉质.说明3个Wx基因同时发生变异会导致籽粒角质率降低,而部分Wx基因变异类型之间及其与Wx基因正常类型之间胚乳质地无显著差异.12个不同组合的糯小麦品系的平均蛋白质含量为13.79%,显著高于非糯质供体亲本扬麦9号、扬麦12、扬麦16和扬麦158的平均值(12.60%),表明糯质小麦胚乳表现为粉质不是由蛋白质含量低引起的.     

不同植物生长调节剂对小麦籽粒灌浆特性及粒重的影响

为了探明不同植物生长调节剂(PGRs)对小麦籽粒灌浆特性及粒重的影响,以淮麦25为材料,用Logistic方程对不同PGRs作用下小麦籽粒灌浆过程进行拟合,研究了籽粒干物质、灌浆速率及粒重的变化动态,并通过相关性分析探讨了灌浆参数与粒重的关系。结果表明,不同PGRs处理下,小麦籽粒干重均呈"S"型曲线增长,Logistic方程的决定系数R2均在0.998~0.999之间,达极显著水平,拟合效果较好。灌浆参数中最大灌浆速率出现时间(Tmax)、灌浆持续期(T)和平均灌浆速率(R)与粒重均呈极显著正相关,且粒重与灌浆持续期(T)的相关性大于平均灌浆速率(R)。从各阶段灌浆参数来看,粒重与渐增期灌浆速率(R1)、快增期持续时间(T2)和缓增期持续时间(T3)均呈极显著正相关,与其他参数相关不显著。理论最大千粒重与灌浆结束时强势籽粒的千粒重变化相一致。劲丰和GA3处理能显著增加籽粒千粒重,而多效唑、硝酸钴和乙烯利则显著降低了千粒重。因此,始穗期外施劲丰和GA3能提高渐增期灌浆速率(R1),延长快增期持续时间(T2)和缓增期持续时间(T3),改善籽粒灌浆参数,达到增加粒重的目的。     

施氮对优质小麦颖果腹部和背部胚乳细胞物质充实的影响

为直观揭示施氮对小麦籽粒灌浆的生理效应,以徐麦30（强筋小麦) 和扬麦13（弱筋小麦）为材料,采用树脂包埋样品进行半薄切片和Image Pro Plus图像分析软件从形态学角度研究了孕穗期施氮对小麦颖果腹部和背部胚乳细胞物质充实的影响。结果表明,施氮后颖果腹部和背部胚乳细胞蛋白体数目增加,花后11、15和19 d最显著,同时蛋白体的聚集方式发生改变,对照组（不施氮）胚乳细胞内以小蛋白体为主,呈散状分布,而施氮组胚乳细胞含有许多大蛋白体或蛋白聚积体,分布较为集中。徐麦30蛋白体发育对氮素的响应程度高于扬麦13。施氮后腹部胚乳细胞淀粉粒排列更为紧密,细胞充实率增加,且扬麦13的响应程度大于徐麦30。施氮也增加了徐麦30背部胚乳细胞充实率,而对扬麦13的影响表现相反。     

源库改变对晚播小麦光合及粒重的影响

利用２个不同生态型的小麦品种。通过去掉小穗和剪掉旗叶处理改变源库平衡对晚播小麦后期光合作用进行了研究。结果表明：减少库容对旗叶光合速率，气孔传导，导度，胞间ＣＯ２含量有明显的抑制或降低作用；晚播小麦开花后１１ｄ左右旗叶光合速率有一高峰值，处理后品种间保持这一峰值的能力不同；旗下叶的光合补偿作用品种间差异显著，穗部光合也同样表现出基因型的差异；２种处理均导致粒重降低，说明晚播小麦高温逼熟过程中源库作     

小麦胚乳传递细胞发育的结构观察

为从细胞学方面了解小麦产量和品质的形成机制,以扬麦5号为材料,利用光镜和透射电镜观察了小麦颖果发育过程中胚乳传递细胞的结构变化,并探讨了胚乳传递细胞的生理功能。结果表明：（1）胚乳传递细胞是胚乳发育过程中最早分化的细胞类型,它们发生在紧邻胚乳腔的胚乳表层,由位于外侧1~2层糊粉层传递细胞和位于内侧1~2层内胚乳传递细胞构成;（2）颖果发育成熟时,内胚乳传递细胞核衰亡,糊粉层传递细胞核依然完整;（3）胚乳传递细胞发育呈明显的极性,且具时空性;（4）糊粉层传递细胞胞质较浓,富含粗面内质网、线粒体、高尔基体和脂质体;质膜皱褶,在局部区域外翻,形成众多的原生质管;（5）内胚乳传递细胞胞质较稀,液泡化程度较高,富含淀粉体;（6）胚乳传递细胞未加厚以及未形成壁内突的壁区域分布有大量的胞间连丝;（7）胚乳传递细胞中线粒体呈极性分布,即质膜附近线粒体的密度较大。根据胚乳传递细胞的结构特点推测,经胚乳传递细胞的养分输送既可通过质外体途径又可通过共质体途径来完成。     

绿之丹延缓小麦叶片衰老的生理效应及对粒重的影响

于小麦灌浆期叶面喷施绿之丹抗病增产剂，能有效地延缓小麦旗叶蛋白质和光合色素的降解，抑制Ｏ＾－２产生和ＭＤＡ的累积，促进ＳＯＤ活性，抑制ＰＯＤ活性，促进Ｈ２Ｏ２累积可能是绿之丹抗病的重要原因，绿之丹处理后小麦千粒重比对照增加４．２２ｇ。     

小麦胚乳 A、B 型淀粉粒发育特征及黏度特性

利用扫描电镜对4个小麦品种不同发育时期籽粒自然断面和分离提纯的A、B型淀粉粒进行观察,并采用黏度糊化仪对小麦面粉和成熟小麦胚乳A、B型淀粉粒分别进行黏度测定.电镜扫描结果显示,小麦授粉3d有凝胶状物质产生于造粉体内壁,6d可明显看到部分造粉体被淀粉粒充满,此时淀粉粒雏形已现,9d淀粉粒体积增大,基本充满所有造粉体,12d前观察到的均为A型淀粉粒,15d有B型淀粉粒出现,18d以后造粉体被完全破坏降解,只留存有A、B型淀粉粒和各自表面的结合蛋白.这说明12d前是A型淀粉粒形成时期,后逐渐形成B型淀粉粒.黏度糊化测定结果表明,A、B型淀粉粒糊化后呈天蓝色,而面粉糊化后呈白色.其次,所测小麦样品糊化焓变和峰值黏度大小表现为B型淀粉粒＞A型淀粉粒＞小麦面粉.     

不同类型专用小麦品种胚乳发育的比较研究

为揭示不同类型专用小麦品种胚乳发育的差异,以强筋小麦皖麦38和弱筋小麦扬麦9号为材料,比较了两者胚乳细胞游离核分裂状况、细胞数目的增殖变化、细胞体积的变化、糊粉层发育、淀粉体和蛋白质体发育等内容,主要结果如下：（1）皖麦38游离核有丝分裂所占比例较大,扬麦9号无丝分裂所占比例较大,且受温度影响较大;（2）胚乳细胞增殖均呈"S"型曲线变化,皖麦38胚乳细胞增殖较快,胚乳体积较大,最终粒重较高;（3）皖麦38胚乳细胞中大淀粉体数目多于扬麦9号,而小淀粉体数目表现却相反;（4）皖麦38与扬麦9号相比较,糊粉层出现时间较晚,而且糊粉层细胞壁较厚,被甲苯胺蓝染色更浓;（5）成熟籽粒中淀粉粒形状有饼形、椭圆形和近圆球形三种。皖麦38胚乳中饼形和椭圆形淀粉粒较多,且相互结合较紧密;扬麦9号饼形和近球形淀粉粒较多,胚乳结构疏松。     

异地种植对微胚乳玉米百粒重和含油率的效应研究

在广西南宁和山西平遥两个试点分别种植16个微胚乳玉米杂交组合和一个群体,测定百粒重和子粒含油率,并估算广义遗传率。结果表明,16个供试杂交组合的百粒重在不同地点间、不同组合间及组合×地点间差异都达到极显著水平,广西南宁各组合的百粒重均高于山西平遥,平均高出1.12g;供试群体在山西平遥的百粒重极显著高于广西南宁,约高出0.62g。16个供试杂交组合在两个地点子粒含油率的差异达到了极显著水平,山西平遥试点的含油率极显著高于广西南宁,平均高出0.62%,基因型间含油率的差异达到极显著水平,且基因型间的差异大于地点间的差异;供试群体在山西平遥的含油率也极显著高于广西南宁,平均含油率高出3.2个百分点。百粒重在两地的广义遗传率相差较大,含油率的广义遗传率在两地都比较高。由遗传进度分析可知,百粒重和含油率都是单点选择的效果优于两地联合选择。