不同基因型大豆植株氮素积累变化动态研究

为了探明大豆品种间氮素积累及运转规律,以东农42、黑农35、垦丰9号、东农46和秣食豆为材料,研究不同基因型大豆氮素积累分配差异。结果表明:不同基因型大豆品种叶片和茎秆氮素含量呈降—升—降的变化趋势;荚皮氮素含量呈下降趋势;籽粒氮素含量呈上升趋势。各营养器官氮素含量表现为荚皮叶片茎秆。不同基因型大豆叶片和茎秆氮素积累量变化动态基本一致,呈单峰曲线。荚皮中氮素积累量呈先升高后下降的趋势;籽粒氮素积累量呈持续增长趋势。成熟时全株氮素含量表现为秣食豆黑农35东农42东农46垦丰9号。高蛋白品种的营养体氮素积累峰值、氮素运转量及运转效率显著高于蛋白质含量低的品种,但氮收获指数相差很小。不同器官的氮素运转量和运转效率对籽粒的贡献率均表现为叶片茎秆荚皮。     

大豆氮素积累及其对籽粒蛋白质含量的影响

大豆植株营养器官氮素积累峰值与籽粒蛋白质含量呈极显著正相关。开花后60d叶片、茎秆、荚皮的氮素百分含量与籽粒蛋白质含量呈显著正相关。大豆营养器官氮素积累峰值、氮素运转量及运转效率对籽粒的贡献率均表现为:叶片>茎秆>荚皮。高蛋白品种东农42氮素积累峰值高、出现早、持续时间长于另外两个品种。     

Effects of Late Nitrogen Application on Nitrogen Translocation and Protein Fractions of Wheat Genotypes Differing in Protein Content

ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＬａｔｅＮｉｔｒｏｇｅｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎＮｉｔｒｏｇｅｎＴｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｔｅｉｎＦｒａｃｔｉｏｎｓｏｆＷｈｅａｔＧｅｎｏｔｙｐｅｓＤｉｆｆｅｒｉｎｇｉｎＰｒｏｔｅｉｎＣｏｎｔｅｎｔＬｉｕＸｉａｏｂｉｎ...     

大豆可溶性糖积累规律研究

为探明大豆不同器官可溶性糖含量变化规律,以垦丰9号、东农46、东农42、黑农35和秣食豆5号为试材,研究了不同基因型大豆叶片、茎秆及籽粒的可溶性糖积累及糖氮比变化规律,并对可溶性糖与全氮含量进行了相关分析。结果表明:不同基因型大豆叶片中可溶性糖含量变化呈双峰曲线。东农46和垦丰9号茎秆可溶性糖含量变化趋势呈双峰曲线,东农42和黑农35呈单峰曲线;秣食豆表现为升-降-升的趋势。不同品种大豆籽粒可溶性糖含量变化呈单峰曲线。不同基因型大豆叶片糖氮比变化趋势基本相同,呈升-降-升的趋势。东农46和垦丰9号茎秆糖氮比值变化趋势呈单峰曲线;东农42和黑农35茎秆糖氮比值呈双峰曲线;秣食豆茎秆糖氮比值变化趋势呈升-降-升的趋势。叶片中可溶性糖含量与全氮含量除R6期外均达到显著水平。茎秆中可溶性糖与全氮含量在R2期呈显著正相关。     

春小麦产量和蛋白质关系研究──干物质积累分配与氮素同化运转

利用产量不同、蛋白质含量不同和加工品质各异的３个春小麦品种，研究了灌浆过程中干物质积累分配和氮素同化运转与产量和蛋白质含量的关系．结果表明，干物质的积累量，品种间存在明显差异，高产低蛋白品种和干物质产量高于低产高蛋白类型，高产高蛋白类型积累量最高；营养体的氮素积累变化动态．因向籽粒中转运量的不同而异．各营养体对籽粒氮的贡献顺序为茎（含叶鞘）＞叶片＞穗轴和颖片；品种间开花前后的氮素同化量不同，高蛋白品种倾向于花前同化量多，高产品种花后同化量比例相对增加，高产高蛋白类型两者兼之，品种间花后氮素同化量占总同化量的变幅为１５．３５％～４８．３５％；生育期干物质产量高是高产高蛋白品种的重要物质基础，氮素总同化量与蛋白质含量关系不大，氮素转运效率与蛋白质含量密切相关．ＮＨＩ：ＧＨＩ比例决定着蛋白质含量．     

钾素水平对小麦氮素积累和运转及籽粒蛋白质形成的影响

 【目的】试图阐明施钾对小麦植株氮素积累、运转和籽粒蛋白质形成的影响机理。【方法】在池栽条件下，以宁麦9号（低蛋白）和扬麦10号（中蛋白）两个蛋白质含量不同的冬小麦品种为材料，研究了不同施钾水平下植株氮素积累、运转和开花期叶片含钾量的特征及其与籽粒蛋白质和各组分含量的关系。【结果】与不施钾相比，施钾提高了籽粒蛋白质含量，极显著提高了球蛋白和醇溶蛋白含量，由于对谷蛋白含量的作用甚微，因而显著降低了谷/醇比。施钾提高了开花期叶片含钾量进而显著促进了小麦植株花前氮素的积累和贮存氮素的运转，较高的开花期叶片钾营养水平显著提高了扬麦10号的花后氮积累，但对宁麦9号花后氮积累的促进作用较小。两种类型小麦的籽粒蛋白质含量对施钾的响应程度不同，扬麦10号大于宁麦9号。【结论】施钾条件下，因较高开花期叶片含钾量而显著提高的宁麦9号花前贮存氮素运转量和扬麦10号花后氮积累量，分别是这两种类型小麦籽粒蛋白质含量增加的重要生理原因。在本试验条件下，宁麦9号和扬麦10号的适宜施钾水平分别为K2O 150、225 kg·ha-1。     

水稻植株氮素吸收与籽粒蛋白质积累模型

 【目的】建立基于生理生态过程的水稻籽粒蛋白质积累模拟模型。【方法】基于不同地点、品种及施氮水平的田间试验资料,通过解析花前植株氮素吸收与积累、花后氮素吸收与转运的动态特征及定量关系,构建水稻植株氮素吸收与籽粒蛋白质积累的模拟模型。【结果】水稻籽粒中氮素积累速率取决于源限制下的可获取氮源和库限制下的氮素积累速率;源限制下的可获取氮源取决于营养器官向籽粒转运的氮素和花后植株吸收的氮素,库限制下的氮素积累速率由潜在氮素积累速率及温度、水分和氮素因子效应来综合决定。营养器官中的氮素转运又分为叶片和茎中积累氮素的转运;花前叶片和茎中的相对氮含量随播后生长度日线性增加;花后叶片和茎中的相对氮含量随花后生长度日线性递减;花后吸收的氮素随籽粒重的增加对数递增。利用独立的田间试验资料对所建模型进行了检验,结果显示模拟值与观测值之间具有较好的一致性,其中花前叶片与茎秆氮素吸收量、花后籽粒氮素吸收量、花后叶片与茎秆中氮素转运量的决定系数分别为0.968、0.980、0.974、0.970和0.976,根均方差分别为16.55%、13.24%、9.53%、10.93%和9.29%;籽粒蛋白质含量的决定系数分别为0.930,根均方差分别为7.82%。【结论】模型对不同栽培条件下水稻植株氮素吸收与转运以及籽粒蛋白质积累具有较好的预测性,为水稻生产中籽粒蛋白质指标的动态预测提供了量化工具。     

施氮对大豆籽粒蛋白质积累的影响

试验研究了施氮对大豆籽粒的蛋白质积累影响。结果表明,不同大豆品种籽粒蛋白质积累量均随种子发育而增加,但不同时期蛋白质积累速度有一定差异。籽粒形成前期(开花后30￣50d)蛋白质含量变化幅度不大;开花后50 d,东农42籽粒蛋白质含量呈现持续增长趋势,而绥农14、东农163开花后60￣67d出现下降,后期呈现增长。施氮抑制籽粒形成前期蛋白质的合成,随着籽粒形成,抑制现象逐渐消逝。不同品质类型大豆品种对施肥量反应不同,东农42的需氮量高于东农163和绥农14。     

大豆豆荚光合特性及其对产量的贡献

以大豆东农42、东农163为试验材料,对不同生育期豆荚和叶片的光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度、叶绿素含量、可溶性蛋白含量等生理指标进行了研究,并通过在鼓粒始期R5、鼓粒期R6、生理成熟期R7对豆荚进行遮光处理,研究豆荚对籽粒重的影响。结果表明,豆荚具有光合作用的能力,光合速率在生理成熟期R7最高;蒸腾速率、气孔导度随着生育期的延续呈下降趋势,而水分利用效率逐渐上升;整个测定生育期内,东农42、东农163豆荚叶绿素含量分别占其叶片的7.63%和7.25%,可溶性蛋白含量占其叶片的53.47%和48.82%;在鼓粒始期R5进行遮光处理表明,豆荚的光合产物对籽粒重的贡献率达到7.34%~15.06%。     

低温驯化期冬小麦生理指标变化的比较

为分析抗寒性不同的冬麦品种在低温驯化期适应性的差异,以两个冬小麦品种为材料,在低温驯化期测定叶片和分蘖节处的生理指标。结果表明,抗寒性较强的东农冬麦1号的电导率低于济麦22;在低温驯化期,两个品种脯氨酸和可溶性蛋白含量均有升高,其中东农冬麦1号两个部位的脯氨酸和可溶性蛋白含量均高于济麦22。     

氮素对不同来源大豆品种碳代谢相关指标的影响

在田间条件下,以12个不同来源的大豆品种为试验材料,采用二因素裂区设计,研究了氮素对不同来源大豆品种叶片碳代谢指标的影响。结果表明:当尿素施用量为200 kg/hm2时,和不施肥相比,俄亥俄当代品种和辽宁当代品种开花期叶片可溶性糖含量显著提高。随着施氮量的增加,辽宁老品种开花期叶片可溶性糖含量逐渐增加。随着施氮量增加,俄亥俄当代品种开花期叶片淀粉含量有降低趋势,而辽宁老品种与之相反,开花期淀粉含量有增加趋势;当尿素施用量为200 kg/hm2时,和不施肥相比,辽宁当代品种开花期叶片淀粉含量显著提高。在鼓粒期,100 kg/hm2施肥处理提高了各组大豆品种叶片淀粉含量。施氮会降低不同来源大豆品种结荚期叶片的淀粉含量。此外,氮肥能明显增加不同来源大豆品种开花期与结荚期叶片转化酶的活性。     

春小麦醇溶蛋白α-、β-、γ-、ω-组分积累规律及氮素调节效应

 为研究氮素形态对小麦醇溶蛋白及其组分积累的调节效应，以4种HMW-GS亚基组成的18个春小麦品种（系）为材料，研究了醇溶蛋白α、β、γ、ω组分积累规律及3种形态氮素的调节作用。结果表明，各品种醇溶蛋白含量均随籽粒灌浆的进行逐渐增加，但积累强度和最终积累水平存在明显差异；4种亚基类型中，以7+9、2+12亚基类型品种积累强度最小，最终积累水平较低。籽粒灌浆过程中，4种醇溶蛋白组分均呈增加趋势，但各组分的积累进程有所不同。不同形态氮素处理，醇溶蛋白及4种组分的积累规律一致，但对其形成和最终积累水平有不同调节效应，并因品种而异。比较而言，酰胺态氮素更有利于醇溶蛋白及各组分的形成与积累。     

Accumulation of Protein Fractions during Grain Filling of Wheat Genotypes Differing in Protein Content and Baking Quality

The accumulation of protein fractions was analyzed on developing and mature wheat grains of three cultivars differing in protein content and baking quality. There was a slight difference in the accumulation of cytoplasmic proteins in the cultivars used. The high yield but low protein cultivar showed a consistent decline of protein content during grain filling but the high - protein cultivars increased their psotein contant after 25 days post-anthcsis. The accumulation of storage proteins was different from that of cytoplasmic protein, and there were also cultivar variations. However, all cultivars reached their, maximum-synthesizing capacity for storage proteins at maturity. The relationship between the protein fractions or their ratio and baking quality was also discussed.     

大豆品质与水分动态变化的关系

选用不同品质型的大豆东农42(高蛋白)和东农47(高脂肪), 采用二次正交旋转设计方法, 在大豆生育期内进行 5 水平的水分处理, 测定各生育阶段水分对大豆品质指标的影响。结果表明, 鼓粒-成熟期的降水对大豆品质指标的影响最大; 开花前降水量对东农 42 蛋白质含量和东农 47 脂肪含量的影响相反, 在开花后期相同;东农 42 蛋白质含量最大值出现在分枝-开花期的水分处理-2 水平, 东农 47 脂肪含量最大值则出现在鼓粒-成熟期的水分处理 +2 水平。     

不同熟期大豆品种球蛋白亚基积累的研究

利用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析了早熟大豆品种晋大75和晚熟大豆品种晋大53在开花后不同时期球蛋白亚基积累的变化以及其与品质的关系。结果表明:不同亚基的积累规律不同,在合成积累的时间顺序上存在差异,早熟、晚熟品种水溶蛋白和盐溶蛋白的低分子量蛋白亚基(B、C、D区)在开花后15 d开始逐渐合成,早熟品种的高分子量球蛋白亚基(A′、A区)在开花后15 d开始合成,比晚熟品种提前20~25 d。晋大75水溶蛋白的剧增期在开花50~65 d,而盐溶蛋白的剧增期在开花后30~35 d和50~65 d;晋大53水溶蛋白的剧增期为开花后25~30 d和70~75 d,盐溶蛋白的剧增期在开花后30~35 d和50~65 d。     

套作模式下播期对不同熟性大豆碳氮代谢及产量的影响

在“小麦—玉米—大豆”套作模式下,研究了不同播期对不同熟性大豆碳氮代谢及产量的影响。结果表明,早播(5月底)导致3种不同熟性大豆产量的降低,而晚播(7月上旬)能提高早熟品种(浙春3号)的产量,6月上中旬播种则能提高中熟品种(乐豆1号)和晚熟品种(贡选1号)的产量。 但3个品种中又以贡选1号的产量最高。究其原因,是由于晚熟品种生育期长,通过播期的调整,能缩短与玉米的生殖生长共生期,从而减轻生育前期玉米植株对其造成的弱光伤害,延长后期的独立生长期,整个生育期内,植株的碳氮代谢能力强,可溶性糖、淀粉和氮的含量以及蔗糖磷酸合成酶和谷氨酰胺合成酶活性都保持在较高的水平,且变化趋势朝着利于产量形成的方向发展,从而保证了高产。试验得出的最优组合为贡选1号在6月15日至6月22日播种。     

大豆蛋白质的积累动态及其与产质量形成的关系

试验以 3个大豆品种 (东农 4 2、合丰 35、绥农 14 )为材料 ,通过 3种施肥水平处理 (零肥、中肥、高肥 ) ,探讨不同营养水平下不同大豆品种中各器官中蛋白质的积累规律及其与产质量形成的关系。结果表明 ,叶中蛋白质含量以苗期和始花期为高峰 ,始花斯以后平稳下降 ;茎中蛋白质含量随生育期而下降 ,但降幅不同 ;荚皮蛋白质含量随生育进程迅速下降 ;籽粒中蛋白质含量变幅不大 ,呈在籽粒充实期至黄熟期降低 ,而后又回升的趋势或随生育期微增的趋势。同化运输氮素能力强的品种 ,其籽粒中蛋白质含量也高。蛋白质积累以籽粒充实后期为主 ,持续至收获 ,所以黄熟期以后的作物生育也是不容忽视的     

50年黑龙江省大豆遗传改良的产量及品质变化

本研究针对黑龙江省过去50年推广的大豆品种产量及品质变化进行研究。结果表明,品种推广年代与产量之间表现显著的线性回归关系,产量呈逐年增加的趋势,平均每年提高1．27％。产量的提高与英数、英粒数、粒数及收获指数密切相关,而与百粒重关系不大。经过50年的遗传改良,大豆蛋白质和脂肪含量变化不大,且品种间变异幅度较小。R2期（盛花期）叶氮含量、单株叶氮量、比叶氮及LAI（叶面积指数）与产量及品质关系不大,但此时期干物质重与产量里负相关关系,生育前期的干物质积累对产量的贡献不大。     

氮离子注入大豆对M_4代性状遗传变异的影响

以不同剂量的氮离子对3个大豆品种的干种子进行注入诱变处理后,对M4代主要农艺性状、生育期和蛋白质含量及脂肪含量的遗传变异进行了研究,结果发现,不同品种结荚高度对同一剂量诱变的敏感性相同,其他农艺性状的诱变敏感性不同;同一品种结荚高度对不同剂量的诱变敏感性相同,其他农艺性状的诱变敏感性不同。离子注入可以显著缩短大豆生育期,不同品种对同一剂量注入诱变的敏感性相同,同一品种对不同剂量的诱变敏感性也相同。离子注入可以对大豆蛋白质含量和脂肪含量有显著的改良,不同品种对同一剂量注入的诱变敏感性不同,同一品种对不同剂量的诱变敏感性也不同。     

不同形态氮素对大豆硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性及蛋白质含量的影响

利用硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)和混合态氮对3个栽培大豆品种花荚期植株进行诱导处理,研究不同形态氮素对功能叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性以及籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,NH4+-N增加3个大豆品种功能叶片NR活性效果最好,其次是混合态氮,NO3--N效果较差;三种形态的氮素均能明显提高3个大豆品种功能叶片GS活性;在三种形态氮素诱导下,3个大豆品种的籽粒蛋白质含量均有不同程度的提高,且与其功能叶片NR和GS活性呈显著正相关(r=0.520*和0.550*);追施氮素对低蛋白大豆品种功能叶片NR、GS活性和籽粒蛋白质含量具有较好的促进作用。可以把大豆花荚期叶片NR和GS的活性作为高蛋白品种选育的参考指标之一。