外源亚精胺和乙烯利对干旱胁迫下小麦籽粒灌浆的影响及其生理机制

以‘西农979'为材料,采用盆栽试验在小麦灌浆期模拟干旱胁迫,通过对干旱胁迫下小麦进行喷施亚精胺(Spd)和乙烯利处理,测定小麦籽粒灌浆动态、旗叶抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、叶绿素质量分数以及旗叶温度等指标,分析外源Spd和乙烯利对干旱胁迫下小麦籽粒灌浆的影响及其生理机制。结果表明:干旱胁迫显著抑制小麦籽粒灌浆,外源Spd显著促进干旱胁迫下小麦籽粒灌浆,外源乙烯利则显著抑制干旱胁迫下小麦籽粒灌浆;外源Spd在灌浆进程中能够提高干旱胁迫下小麦旗叶抗氧化酶活性和叶绿素质量分数,同时显著降低旗叶MDA质量摩尔浓度以及旗叶温度,而外源乙烯利则作用相反。说明外源Spd和乙烯利均能显著调控干旱胁迫下小麦籽粒灌浆,其调控作用与叶片抗氧化酶活性、MDA质量摩尔浓度、叶绿素质量分数以及气孔开闭密切相关。     

外源茉莉酸对小麦籽粒灌浆的影响

选择粒质量不同的2个小麦品种,研究开花期外源喷施茉莉酸(JA)对小麦强势粒和弱势粒灌浆的影响。结果表明,开花期外源喷施JA对小麦强势粒灌浆无显著影响,但其显著降低小麦弱势粒灌浆前中期的籽粒灌浆速率,从而抑制小麦籽粒灌浆,降低小麦粒质量和产量。进一步分析表明,开花期外源喷施JA对小麦籽粒灌浆的抑制作用与旗叶衰老及抗氧化酶活性无关。JA通过阻止可溶性总糖向弱势粒的转运以及淀粉合成抑制小麦弱势粒籽粒灌浆。除此之外,外源JA提高小麦籽粒蛋白质含量和粗面筋含量,改善小麦品质。说明开花期外源喷施JA不利于小麦粒质量及产量形成,但是有利于籽粒品质的改善。     

灌浆期干旱对小麦产量和品质的影响

为研究干旱对灌浆期小麦产量和品质的影响,为小麦抗旱栽培提供理论参考,以洛旱12号为试验材料,研究灌浆期干旱胁迫下小麦籽粒特性变化特征、产量及产量构成因素,以及籽粒品质。结果表明,干旱显著降低了小麦籽粒千粒重、籽粒长度和籽粒宽度,小麦产量显著下降,小麦籽粒蛋白质含量、沉降值和出分率显著下降,湿面筋含量显著增加。因此,灌浆期干旱胁迫能降低小麦产量,影响小麦品质。     

外源H_2S对干旱胁迫下小麦旗叶生理特性及籽粒产量的影响

为了探讨外源H2S供体Na HS能否在小麦生育后期提高其抗旱性,在大田盆栽条件下,以豫麦49-198为材料,于小麦挑旗期设置干旱处理,并在叶面喷施不同浓度(0、0.05、0.10 mmol/L)Na HS,测定不同处理下小麦旗叶叶绿素、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量及抗氧化酶活性和籽粒产量。结果表明,叶面喷施Na HS可以显著提高干旱胁迫下小麦旗叶叶绿素含量,降低旗叶MDA和H2O2含量,提高旗叶中SOD、POD、CAT活性,进而提高干旱胁迫下小麦单株有效穗数、百粒质量和籽粒产量。其中,干旱胁迫下叶面喷施0.05、0.10 mmol/L Na HS处理小麦籽粒产量分别较不喷施Na HS处理显著提高17.9%、21.4%。综上,外源H2S可以通过提高小麦旗叶的抗氧化酶活性降低MDA等有害物质积累,提高小麦植株的抗旱性,进而增加籽粒产量。     

外源ABA和GA对小麦籽粒内源激素含量及其灌浆进程的影响

 【目的】探讨喷施外源脱落酸（ABA）或赤霉素（GA）对小麦籽粒内源激素含量及其灌浆进程的影响,为激素调控提高籽粒的粒重提供理论依据。【方法】试验选用山农1391和藁城8901两个品种,籽粒灌浆初期喷施ABA或GA 两种外源激素于穗部,定期取籽粒样品,用高效液相色谱法测定籽粒内源激素含量,用三次多项方程式对籽粒灌浆进程进行模拟并分析相关参数。【结果】喷施外源ABA或GA均能显著增加两个品种的粒重。外源ABA或GA对粒重的调控存在粒位效应。喷施ABA显著增加强势粒粒重,喷施GA使强势粒和弱势粒粒重均显著增加。喷施外源ABA显著提高籽粒ABA含量,喷施外源GA显著提高籽粒GA含量,喷施外源ABA或外源GA均显著提高灌浆中后期籽粒IAA和CTK的含量,尤其是喷施外源GA效果更为明显。喷施外源ABA或外源GA均能延长籽粒的灌浆持续期,喷施ABA显著提高灌浆初期强势粒的灌浆速率,而喷施GA显著提高灌浆中后期强势粒和弱势粒的灌浆速率。【结论】喷施外源ABA或外源GA通过改变籽粒内源激素水平,调节灌浆起始时间和籽粒灌浆持续期,进而调控籽粒粒重的形成。喷施ABA是通过提高强势粒粒重来增加粒重的,喷施GA是通过提高强势粒和弱势粒的粒重来增加粒重的。     

干旱胁迫对不同基因型小麦籽粒灌浆及内源激素的影响

以抗旱性不同的西农979(干旱敏感型)和长旱343(抗旱型)为试验材料,采用人工控水模拟干旱胁迫,研究灌浆期干旱对小麦籽粒灌浆的影响及其与内源激素变化的关系。结果表明:2个品种籽粒灌浆对干旱的响应不同,相比较于对照(正常水分处理,灌浆期土壤水势保持在-20~-30kPa,T1),重度干旱胁迫(灌浆期土壤水势保持在-70~-80kPa,T3)显著降低西农979强势粒和弱势粒的最大灌浆速率、平均灌浆速率和粒质量,且对弱势粒的抑制作用显著高于强势粒,而重度干旱胁迫仅降低长旱343弱势粒籽粒的最大灌浆速率、平均灌浆速率和粒质量,对其强势粒籽粒灌浆无显著影响。与重度干旱不同,中度干旱(灌浆期土壤水势保持在-40~-50kPa,T2)显著促进2个小麦品种籽粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率,增加籽粒质量。激素测定结果表明,与对照相比,中度和重度干旱对长旱343强势粒IAA、Z+ZR、ABA和GAs的质量分数变化均无显著影响,对于长旱343弱势粒和西农979强、弱势粒,中度干旱胁迫显著提高IAA、Z+ZR和ABA的质量分数,降低GAs的质量分数,而重度干旱胁迫显著降低IAA和Z+ZR的质量分数,提高ABA和GAs的质量分数。说明,小麦弱势粒对干旱胁迫的敏感性强于强势粒,适度干旱有利于小麦籽粒灌浆,而重度干旱对小麦籽粒灌浆存在明显抑制作用。干旱胁迫对小麦籽粒灌浆的影响与多种内源激素的变化有关,不是通过某一种激素调节籽粒灌浆。     

雨养和灌溉条件对黑小麦产量形成及品质的影响

为了明确黑小麦对水分逆境胁迫的响应机理,[方法]采用大田试验方法,以黑小麦‘山农紫麦1号’为试验材料,设置灌溉和雨养两个处理,对黑小麦干物质积累及转运、籽粒灌浆特性及品质性状进行研究。[结果]结果表明,雨养条件下,黑小麦籽粒灌浆速率峰值出现时间提前,灌浆持续时间缩短,灌浆速率峰值、平均灌浆速率均显著降低。雨养处理提高了黑小麦成熟期干物质在籽粒中的分配比例;降低了开花后干物质的积累能力,降低了干物质积累总量,减少了了籽粒中来自开花后干物质的比例。雨养处理主要降低了黑小麦的穗粒数和千粒重,从而使产量显著降低。对单位面积穗数影响不显著。与灌溉处理相比,雨养条件下黑小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面筋指数、沉淀指数、面团形成时间、面团稳定时间分别提高了13.68%、18.83%、14.02%、34.10%、68.57%和120.29%,差异达到显著水平;吸水量与灌溉处理差异不显著。[结论]干旱胁迫通过降低黑小麦的穗粒数和千粒重降低产量,但可以改善黑小麦籽粒品质。     

外源ABA和GA对小麦籽粒HMW-GS含量及GMP粒度分布的影响

在小麦籽粒灌浆初期,通过喷施外源脱落酸(ABA)或赤霉素(GA),探讨外源ABA或GA对籽粒蛋白质、高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)表达量及谷蛋白大聚合体(GMP)粒度分布的影响,为激素调控小麦籽粒品质提供理论依据。结果表明,灌浆初期喷施ABA均能显著提高籽粒蛋白、HMW-GS含量;喷施GA对籽粒蛋白含量无显著影响,但能显著降低籽粒HMW-GS含量;外源ABA或GA均能改变籽粒中GMP粒度的分布,其中喷施ABA降低了小粒径(d12μm)GMP颗粒体积和表面积比重,提高了大粒径(d≥12μm)GMP颗粒体积和表面积比重,而GA处理结果恰好相反;且2个处理均对GMP颗粒数量比重无显著影响。     

灌浆期干旱条件下不同衰老类型小麦生理和灌浆特性研究

以11个冬小麦品种为材料,以灌浆期大田干旱胁迫条件下叶绿素降为0的时间为标准,将11个品种分为不同的衰老类型,比较不同衰老类型小麦品种主要农艺性状及生理指标的变化情况,用logistic方程对小麦籽粒灌浆过程进行拟合,并分析不同灌浆参数与小麦粒重的关系及小麦的灌浆规律。结果表明,干旱胁迫条件下,抗衰老小麦叶绿素含量、有效光合叶面积降为0的时间较非抗衰老小麦推迟7~15 d,但千粒重却较非抗衰老小麦降低10 g左右 干旱条件下子粒灌浆速率对小麦粒重影响显著,而灌浆持续时间与粒重无显著相关关系。     

抗逆型植物生长调节剂对小麦产量及产量构成的影响

[目的]设计小麦拔节期和灌浆期喷施抗逆型植物生长调节剂处理试验,探索该调节剂对豫北麦区小麦产量及产量构成所产生的影响,为合理时期喷施提供理论依据。[方法]采用随机区组设计,研究抗逆型植物生长调节剂对小麦农艺性状容重、分蘖数、产量、产量构成的影响。[结果]拔节期喷施生长调节剂和拔节期+灌浆期喷施生长调节剂促进了小麦千粒重的增加,从而提高了籽粒产量;灌浆期处理小麦产量下降。[结论]拔节期+灌浆期喷施生长调节剂的增产效果最好,该方式可推广使用。     

春小麦覆膜穴播与露地穴播籽粒灌浆特性比较研究

通过2种播种方式不同灌水次数处理,发现地膜小麦比露地小麦花后5～41d籽粒鲜重平均高2.3g/千粒,千粒重高2.11g/千粒,籽粒干重日增长量高0.173g/千粒·日。不灌水处理籽粒灌浆过程比灌1水、2水、3水缩短3～4d,比灌4水处理缩短7～8d。花后5～41d,灌浆速率大小顺序为4水>3水>2水>1水>0水。水分胁迫促使小麦籽粒灌浆进程加块,时间缩短,千粒重降低。     

叶面喷施锌肥对谷子籽粒产量及锌含量的影响

为了促进富锌谷子生产，以黑龙江省主栽谷子品种嫩选17为试验材料，采用裂区设计，设置5个外源锌剂量(0,2,3,4和5 kg·hm^-2),在拔节期、抽穗期、灌浆期进行叶面喷锌处理，研究不同生育期不同供锌水平对嫩选17产量因子及籽粒锌含量的影响。结果表明，产量指标对外源锌的响应有所不同，外源锌对穗长正效应随着喷施时期推移效果逐渐变小，而对单穗重、千粒重、产量、含锌量的正效应随着喷施时期推移，效果逐渐显现；剂量效应表现明显，中低剂量(T1～T3)下对谷子产量指标及籽粒锌含量有促进作用，高剂量(T4)下则表现为抑制作用；抽穗期和灌浆期施用外源锌能够显著提高谷子籽粒锌含量，喷施时期对籽粒锌含量的影响表现为灌浆期>抽穗期>拔节期。利用模糊隶属函数分析计算出在灌浆期施用4 kg·hm^-2的硫酸锌对提高嫩选17产量因子及含锌量效果最好，5 kg·hm^-2施用剂量下效果次之。     

种肥减量对冬小麦农艺性状、氮磷及籽粒灌浆特性的影响

[目的]基于施肥播种一体化,探求冬小麦种肥减量的可行性。[方法]以‘山农129’(Triticum aestivum)为材料,研究了种肥用量F1(150kg·hm~(-2))、F2(225kg·hm~(-2))、F3(300kg·hm~(-2))对小麦植株农艺性状、氮磷、籽粒灌浆及蛋白积累、产量的影响。[结果](1)生育进程对小麦植株农艺性状及氮磷含量的影响大于种肥用量,不同种肥用量间差异显著(P0.05),F2处理的各项指标优于F1和F3;(2)不同种肥减量处理下小麦籽粒灌浆过程均符合Logistic方程,其中F2处理灌浆速率大,灌浆持续时间长;(3)灌浆期小麦籽粒蛋白质含量随灌浆进程表现为"高-低-高"的变化趋势,其蛋白组分随灌浆进程表现各不相同,清蛋白含量逐渐降低,与千粒重变化趋势相反;而醇溶蛋白、谷蛋白含量逐渐升高,与千粒重变化趋势一致;球蛋白含量则与籽粒蛋白质变化趋势一致。相关分析表明,随灌浆进程籽粒清蛋白含量与千粒重呈负相关,而总蛋白、球蛋白、醇溶蛋白及谷蛋白含量与千粒重呈显著正相关(P0.05);其中F2处理千粒重高,籽粒总蛋白、球蛋白、醇溶蛋白及谷蛋白含量亦高;(4)种肥减量对小麦产量及产量结构的影响显著,其中F2处理穗数、穗粒数、千粒重及产量均显著高于F1和F3(P0.05)。[结论]基于施肥播种一体化的种肥合理减量(225kg·hm~(-2))在山西省中部麦区是可行的。     

干旱条件下绵阳26小麦籽粒灌浆特性分析

[目的]探讨大田干旱情况下绵阳26及其姊妹系小麦籽粒灌浆过程及其影响因素。[方法]在大田持续干旱条件下,以绵阳26及其姊妹系共10个小麦品种(系)为试验材料,用Logistic方程对籽粒灌浆过程拟合,并推导出一系列次级参数,用相关、逐步回归与通径分析方法对不同灌浆参数与粒重关系进行分析。[结果]在干旱条件下,绵阳26及其姊妹系小麦的平均灌浆时间相对缩短;籽粒灌浆速率对小麦粒重形成作用明显,而灌浆持续时间与粒重形成无明显的相关关系;逐步回归分析和通径分析表明,灌浆持续期对千粒重可通过间接作用产生影响。[结论]在大田持续干旱条件下,绵阳26及其姊妹系小麦可通过不同的策略达到较高的千粒重。     

喷施锌、钾、锰对镉胁迫下小麦生长的影响

[1]:探究小麦叶面喷施锌、钾、锰元素对Cd胁迫下生长的影响,为选择元素,缓解Cd毒害,促进小麦提供依据。本试验通过盆栽随机方案,研究了小麦叶面喷施锌、钾、锰元素,对小麦的株高、产量、千粒重、籽粒镉含量的影响。喷施锌(Zn)、钾(K)、锰(Mn)处理的小麦株高分别提高了10.6%、4.9%、8.0%,产量分别提高了18.6%、12.1%、15.8%,千粒重分别提高了8.0%、6.0%、6.6%,籽粒镉含量分别降低了20.0%、18.0%、18.6%。喷施锌、钾、锰处理能够提高小麦的株高、产量、千粒重,降低小麦籽粒的镉含量,提升小麦籽粒的品质,促进小麦生长,缓解镉对小麦的毒害。     

小麦灌浆期叶面喷施香附浸提液对籽粒干物质积累的影响

为了解香附有效成分在小麦灌浆期对籽粒干物质积累的影响,采用小麦花后叶面喷施的方法,对小麦品种‘周麦18’籽粒灌浆期间可溶性糖、蔗糖、淀粉质量分数、灌浆速度及α-淀粉酶活性进行分析。结果表明:在小麦灌浆期间叶面喷施香附浸提液,处理2、3、4的可溶性糖、蔗糖、淀粉、灌浆速度与对照表现一致,说明叶面喷施香附浸提液不影响小麦籽粒干物质的正常积累,降雨前,喷施不同质量浓度的香附浸提液,对籽粒可溶性糖、蔗糖的转化及淀粉的积累有质量浓度效应,处理2、3的千粒质量比对照高,处理4籽粒千粒质量比对照低;降雨后,处理2、3、4的淀粉质量分数比对照高,表明喷施香附浸提液能抑制淀粉的水解。喷施香附浸提液对α-淀粉酶活性的影响表现为,降雨前,处理1、2、3、4和对照均表现下降,处理2、3、4低于对照,处理1高于对照;降雨后,处理2、3、4比对照低,处理1高于对照,表明香附浸提液可抑制α-淀粉酶活性,水分可促进α-淀粉酶活性,说明叶面喷施香附浸提液不影响小麦灌浆期间籽粒干物质的正常积累,但存在质量浓度效应,对籽粒中α-淀粉酶活性存在抑制作用,因而可减缓淀粉的水解作用,减弱降雨后籽粒萌发的可能性,可为研发生物源植物生长调节剂提供参考依据。     

小麦灌浆期叶面喷施不同浓度亚硒酸钠对植株及籽粒硒含量的影响

采用大田小区试验法,以清水为对照,设置18.90、37.80 g/hm²和56.70 g/hm²亚硒酸钠浓度处理,选择在小麦灌浆第2天和第9天进行叶面喷施,研究灌浆后不同喷施时间点、不同硒水平对植株及籽粒硒含量的影响。结果表明,小麦灌浆第9天喷施不同浓度的亚硒酸钠,喷后7天旗叶、叶鞘、穗轴、节和节间硒含量显著低于灌浆第2天喷施处理7天对应部位的硒含量,而高于灌浆第2天喷后14天的植株硒含量,成熟期均呈现灌浆第9天喷施植株硒含量显著高于灌浆第2天喷施植株对应部位硒含量。然而,无论在喷硒后7天还是成熟期,灌浆第9天喷施的籽粒硒含量均显著高于灌浆第2天喷施处理。因此,小麦灌浆第9天喷施亚硒酸钠更有利于提高籽粒硒含量。     

小麦耐热型种质资源的鉴定与筛选

小麦是全球最重要的粮食作物之一,鉴定及筛选耐热种质资源,选育耐热品种,对适应高温气候及保障小麦高产稳产具有重要意义。鉴定、筛选小麦耐热种质资源,选育耐热性品种是解决小麦不耐热所产生问题的根本方法,以河南省麦区推广的20份小麦品种(品系)为试材,设置灌浆期的生长环境为热胁迫(每天8:00～18:00扣棚增温)和自然条件(CK)2个处理,研究热胁迫对小麦千粒重和产量的影响。结果表明:高温明显抑制了小麦籽粒干物质的积累,在不同品种间产量和千粒重对高温耐受性存在遗传差异。     

不同水分处理对鲁麦23灌浆期生理生化特征的影响

[目的]研究不同水分条件对鲁麦23灌浆期生理生化特征的影响。[方法]以鲁麦23为试验材料,在正常浇水（4水,底墒水、冬水、拔节水、灌浆水）和干旱处理（1水,底墒水）2种栽培条件下,测定鲁麦23灌浆期水势、AGPase、SSS和SOD活性等各项生理生化指标。[结果]正常处理下,鲁麦23旗叶的脯氨酸含量、光合速率、籽粒蔗糖含量、淀粉合成酶活性以及抗衰老酶活性均高于干旱处理;干旱处理下,旗叶游离脯氨酸含量高于正常处理,旗叶水势、渗透势均低于正常处理,说明干旱胁迫破坏小麦旗叶正常生理生化过程,导致有机物合成受阻,加快衰老进程,从而造成产量降低。[结论]该研究为深入了解干旱胁迫下小麦生长发育特征提供了理论依据。     

干旱胁迫下冬小麦灌浆特性分析

在干旱胁迫条件下 ,以豫西地区种植的 6个主要小麦品种为试验材料 ,用Logistic方程对籽粒灌浆过程拟合 ,并推导出一系列次级参数 ,用相关与逐步回归等分析方法对不同灌浆参数与粒重关系进行分析。结果表明 ,干旱条件下籽粒灌浆速率对小麦粒重形成作用显著 ,而灌浆持续时间与粒重形成无显著相关关系 ,特别是提高渐增期和快增期灌浆速率对提高粒重尤为重要