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。     

玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性分析

【目的】分析玉米籽粒发育过程中灌浆速率、蔗糖代谢、淀粉积累及相关酶活性的变化,了解玉米籽粒淀粉积累的控制机理。【方法】以高淀粉玉米（费玉3号）和普通玉米（豫玉22）为材料,进行大田试验,采用比色法测定蔗糖含量,采用双波长法测定淀粉及其组分含量的变化动态,参照Douglas等的方法测定蔗糖合成酶（SS）活性,参照Nakamura等的方法测定腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPPase）、束缚态淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）和去分支酶（DBE）的活性。【结果】灌浆速率、蔗糖含量、淀粉积累速率及SS、GBSS、SBE活性的高低均存在明显的基因型差异,授粉后10 d后,费玉3号上述指标均高于豫玉22。相关性分析表明,灌浆中后期SS活性与淀粉积累速率和籽粒灌浆速率均呈（极）显著正相关;ADPGPPase、DBE活性与淀粉积累速率和籽粒灌浆速率的相关性未达到显著水平;GBSS活性与直链淀粉积累速率呈极显著正相关,与籽粒灌浆速率相关性不显著;SBE活性与支链淀粉积累速率和籽粒灌浆速率呈极显著正相关。【结论】ADPGPPase和DBE不是影响玉米籽粒中淀粉积累的关键酶;SS是淀粉积累的限速因子;GBSS对直链淀粉积累起重要的调节作用;SBE对支链淀粉积累起关键作用。     

施氮量对马铃薯块茎淀粉积累及相关超微结构的调节效应

为明确施氮量对不同淀粉型马铃薯块茎淀粉积累及相关超微结构的调节效应,选用高淀粉品种‘克新22号’和低淀粉品种‘克新19号’,设置0（CK）、75、150、225和300 kg/hm²共5个施氮量处理,测定不同施氮量处理的块茎淀粉含量、淀粉产量以及块茎淀粉粒、淀粉体的个数和粒径,并分析了马铃薯块茎淀粉含量与淀粉粒、淀粉体之间的关系。结果表明：施氮量在0~300 kg/hm²时,‘克新22号’和‘克新19号’品种块茎的淀粉含量随施氮量的增加呈不断降低的趋势。其中施氮量为0（CK）kg/hm²时,2个品种的块茎淀粉含量均达最高。2个品种块茎的淀粉产量随施氮量的增加则呈先增加后降低的趋势。其中施氮量为150 kg/hm²时,高淀粉品种‘克新22号’块茎的淀粉产量达到最高,为11.27 t/hm²;而低淀粉品种‘克新19号’施氮量为225 kg/hm²时,块茎淀粉产量达到最高,为8.99 t/hm²。2个品种块茎淀粉粒和淀粉体的数量均随施氮量增加呈不断减少的趋势,淀粉粒和淀粉体的平均粒径随施氮量增加均呈不断变小的趋势,2个品种块茎微观淀粉粒的含量随施氮量增加呈不断降低的趋势,与块茎的淀粉含量随施氮量的增加呈不断降低的趋势一致。2个品种块茎中粒径（d）<30 μm的淀粉粒和淀粉体所占比例均随施氮量的增加呈不断增加的趋势,d≥30~50和≥50 μm的淀粉粒和淀粉体所占比例均随施氮量的增加呈不断降低的趋势。其中施氮量为0（CK）kg/hm²时,2个品种块茎中淀粉粒和淀粉体的数量最多、粒径最大,d<30 μm的淀粉粒和淀粉体所占比例最低,d≥30~50和≥50 μm的淀粉粒和淀粉体所占比例最高。综上所述,不同淀粉型马铃薯块茎淀粉积累及相关超微结构受施氮量的影响较大;应根据不同淀粉型马铃薯块茎的淀粉含量、淀粉产量及淀粉粒和淀粉体等超微结构的变化确定品种适宜的施氮量。     

盐胁迫下小麦氮代谢关键酶活性及籽粒品质研究

[目的]为冬小麦耐盐性鉴定提供科学依据。[方法]研究了2种氮肥条件对2个不同耐盐性小麦品种的氮代谢关键酶活性及籽粒品质的影响。[结果]N2处理的小麦旗叶硝酸还原酶（NR）和谷胺酰氨合成酶（Gs）活性均高于N1处理。耐盐小麦品种的籽粒综合品质性状在N2处理的表现优于N1处理。[结论]小麦耐盐性不同,对土壤条件的要求不同,适宜的条件提高了氮代谢关键酶的活性,利于改善小麦品质。     

不同类型土壤对郑麦9023籽粒淀粉积累及相关酶活性的影响

【目的】在池栽条件下，研究灰潮土、水稻土、砂姜黑土对强筋小麦郑麦9023籽粒灌浆过程中淀粉及其组分积累动态和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPP）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPP）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、淀粉粒结合淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）5个与淀粉合成有关的酶活性变化的影响。【方法】试验采用双波长法测定了籽粒中淀粉及其组分含量的变化动态，参照Douglus等的方法测定AGPP、UGPP酶活性，以及SSS、GBSS、SBE酶活性。【结果】不同类型土壤上籽粒灌浆过程中支链淀粉的合成是与直链淀粉的合成同时进行的，而且灌浆中后期支链淀粉的合成要比直链淀粉的合成快。灰潮土上籽粒中支链淀粉和总淀粉积累速率均显著高于其它两种类型土壤。籽粒中AGPP、UGPP、SSS、GBSS、SBE活性均呈单峰曲线变化，AGPP、UGPP、SSS、SBE花后18 d达到峰值，而GBSS则在花后24 d达到峰值。AGPP、SSS、SBE峰值表现为灰潮土＞水稻土＞砂姜黑土，UGPP峰值表现为灰潮土＞砂姜黑土＞水稻土，GBSS峰值则表现为水稻土＞灰潮土＞砂姜黑土。【结论】灰潮土和水稻土有利于强筋小麦籽粒中淀粉的积累。灰潮土、水稻土和砂姜黑土上强筋小麦籽粒中AGPP、UGPP、SSS、SBE活性与籽粒支链淀粉的合成密切相关。     

不同滴灌模式对东北春播玉米籽粒淀粉积累及淀粉相关酶活性的影响

[目的]探明不同滴灌模式对春玉米籽粒淀粉积累及淀粉合成相关酶活性的影响,为提高春玉米产量提供理论指导.[方法]以农华101为试验材料,采用裂区试验,主处理为滴灌模式,设膜下滴灌和浅埋滴灌2种,副处理为灌水量,设传统灌水量40％(W1:1 440 m3·hm-2)、传统灌水量50％(W2:1 800 m3·hm-2)和传...     

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。     

不同株型玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性的研究

【目的】研究不同株型玉米籽粒和穗位叶代谢底物、淀粉积累及相关酶活性的变化动态,同时探讨各种酶活性与淀粉含量的关系。【方法】以“先玉335”(紧凑型玉米品种)和“农大518”(平展型玉米品种)为试验材料,于授粉后10 d每隔5 d取植株的穗位叶及相应果穗中部籽粒,分别测定穗位叶蔗糖含量、磷酸蔗糖合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性,以及籽粒2种焦磷酸化酶(ADPGPPase、UDPGPPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性及直链和支链淀粉含量。【结果】2个玉米品种的穗位叶SS活性在整个灌浆期呈现单峰曲线变化趋势,授粉后35～40 d,“先玉335”的SS活性显著高于“农大518”;“先玉335”的SPS活性则在授粉后25~35 d显著高于“农大518”。在整个灌浆期,2个玉米品种籽粒ADPGPPase、UDPGPPase、SSS和GBSS活性的变化均呈单峰曲线,其中“先玉335”籽粒ADPGPPase和UDPGPPase活性峰值出现的时间均比“农大518”晚5 d左右;在整个灌浆期,2个玉米品种籽粒SSS活性和直链淀粉含量无显著差异;在授粉后35～40 d,“先玉335”籽粒ADPGPPase、UDPGPPase、GBSS活性和支链淀粉含量显著高于“农大518”。相关分析表明,玉米穗位叶SS活性与籽粒ADPGPPase、UDPGPPase活性呈显著正相关;穗位叶SPS活性与籽粒SSS活性、直链淀粉含量呈显著正相关;籽粒GBSS活性与SSS和UDPGPPase活性、直链淀粉含量及穗位叶SS、SPS活性均呈显著正相关。【结论】“先玉335”源的光合产物比“农大518”能够更有效地向库端运输和分配;籽粒淀粉含量是各种酶综合作用的结果。     

孕穗期干旱胁迫对寒地粳稻籽粒氮素形成及产量的影响

为探究孕穗期干旱胁迫对寒地粳稻籽粒氮素形成及产量影响,以水稻松粳6(不耐旱型)和东农425(耐旱型)为材料,通过盆栽控水方式于孕穗期不同梯度干旱处理(土壤水势分别为:0、-10、-25、-40 k Pa),20 d后恢复正常管理。结果表明,与对照相比,轻度干旱胁迫下(土壤水势为-10 k Pa)籽粒氮代谢关键酶(GS、GPT、GOT)活性显著升高,东农425增幅高于松粳6;重度干旱胁迫(土壤水势为-40 k Pa)下酶活性显著降低,东农425降幅小于松粳6,品种间差异显著。干旱胁迫可提高籽粒蛋白质及各组分含量,籽粒清蛋白、球蛋白含量升高主要受GS、GPT和GOT活性变化影响,醇蛋白含量升高与籽粒GS活性关系密切,谷蛋白含量变化主要受籽粒GPT、GOT活性影响。孕穗期干旱胁迫显著降低寒地粳稻产量,随土壤水势降低,产量降幅逐渐增大,东农425降幅显著低于松粳6,产量降低主要影响因素是穗粒数、结实率和千粒重。文章从氮代谢关键酶调控角度分析孕穗期干旱胁迫对寒地粳稻籽粒灌浆过程中蛋白质及各组分含量和产量影响,为揭示干旱胁迫下寒地粳稻产量及品质形成机制提供理论依据。     

旱作与节水灌溉对小麦籽粒淀粉积累及相关酶活性变化的影响

【目的】通过对灌溉与旱作条件下不同品质类型小麦籽粒淀粉积累及相关酶活性的研究,阐明不同灌溉制度下小麦淀粉积累的酶学机制。【方法】在灌溉和旱作两种栽培条件下,研究了两个小麦品种蔗糖代谢、籽粒淀粉积累及相关酶活性的变化特征。【结果】旱作栽培有利于增加小麦灌浆前中期淀粉积累速率、ADPG焦磷酸化酶（AGPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、束缚态淀粉合成酶（GBSS）和淀粉分支酶（SBE）的活性,表明旱作栽培能提高小麦籽粒灌浆前期生理活性、促进籽粒淀粉的合成与积累。通过比较淀粉积累速率与蔗糖和淀粉代谢相关酶活性的变化趋势可以看出,淀粉积累速率与蔗糖合成酶（SS）、AGPase、SSS和GBSS的变化趋势一致,表明这些酶在淀粉合成中起重要作用,而源器官制造的光合产物的减少并不是抑制籽粒淀粉积累的因素。【结论】旱作栽培能提高小麦灌浆前、中期的淀粉积累速率和淀粉合成酶活性,在籽粒灌浆后期则显著降低淀粉积累速率及其酶活性,表明旱作栽培能使库活性增强,促进籽粒淀粉的合成与积累。     

氮肥对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及蒸煮食味品质的影响

选用稻米蒸煮食味品质有显著差异的4个粳稻品种,研究了氮肥对水稻灌浆成熟期籽粒淀粉合成关键酶活性及蒸煮食味品质的影响。结果表明,增施氮肥使籽粒蛋白质含量增加的比率明显大于直链淀粉;灌浆过程中不同品质类型的品种籽粒ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性均为抽穗后18d出现峰值,但淀粉分支酶活性出现峰值的时间劣质品种比优质品种早;灌浆过程中籽粒ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性不因氮肥的高低而发生变化,淀粉分支酶活性在灌浆前期受氮肥的影响很小,但灌浆后期随氮肥的增加酶活性呈下降趋势;灌浆部分时期籽粒ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性品种和氮肥间表现互作,但淀粉分支酶活性在整个灌浆过程中均没表现互作。     

盐胁迫下不同粳稻品种的形态和生理特性

用国际水稻所标准营养液培养60个粳稻品种,发芽14 d后加入125 mmol/L NaCl胁迫处理,于盐胁迫后第3、6d分别取样测定叶片伤害率、叶片丙二醛含量;叶片盐害症状明显时(盐胁迫6d后),根据盐害症状评价水稻耐盐级别,分别测定株高、地上部和根的干鲜重等耐盐相关生理指标.结果表明,叶片伤害率、叶片丙二醛含量等生理指标均与耐盐级别呈极显著负相关,耐盐品种的相对干鲜重极显著高于盐敏感品种,而叶片伤害率、盐胁迫6d后叶片丙二醛含量则均极显著低于盐敏感品种;利用耐盐级别将各品种分为耐盐组(T)、中间组(M)和盐敏感组(S)3组,3组品种盐胁迫3d叶片丙二醛含量差异不显著,而耐盐组(T)的叶片伤害率(盐处理3、6d),盐胁迫6d叶片丙二醛含量均极显著低于盐敏感组(S)和中间组(M),且在分布范围上与盐敏感组没有重叠部分.表明这两个指标能有效区分苗期耐盐和盐敏感水稻品种,可作为定量生理指标评价水稻苗期耐盐性,为水稻种质资源苗期耐盐鉴定,耐盐基因发掘和品种培育奠定了基础.     

氮素用量对春玉米淀粉积累的影响

试验以本育9、平安18、丰禾10、四单19为试验材料,研究了不同氮素用量对春玉米淀粉积累的影响。结果表明,春玉米总淀粉含量、支链淀粉含量、直链淀粉含量在籽粒灌浆过程中均呈"S"形曲线变化趋势;对于春玉米淀粉积累而言,N200处理是最佳处理。     

施氮量对优质粳稻南粳44产量及产量构成因素的影响

在大田人工插秧和机械插秧条件下,研究氮肥施用量对优质粳稻新品种南粳44产量及产量构成因素的影响.结果表明:施氮量对南粳44产量及产量构成因素的影响达显著水平,适量施用氮肥能明显增加南粳44产量,人工插秧方式氮肥用量为20.74 kg/667m2时产量最高,达到754.06 kg/667m2,而机械插秧方式最高产量为717.24 kg/667m2时的适宜氮肥施用量为18.59 kg/667m2;在本试验条件下,施氮量对南粳44产量及产量构成因素的影响在人工插秧和机械插秧处理间表现趋势基本相同.     

孕穗期干旱胁迫对寒地粳稻干物质积累、转运及产量形成影响

干旱缺水是限制水稻产量主要环境因素之一。为探讨孕穗期干旱胁迫对寒地粳稻干物质积累规律及产量形成影响,选用耐旱型品种东农425和干旱敏感型品种松粳6号为试验材料。通过盆栽结合人工控水方式于孕穗期控制土壤水势至0、-10、-25和-40 k Pa,处理21 d后恢复正常灌溉。研究孕穗期不同程度干旱胁迫对寒地粳稻干物质积累分配转运、产量及产量构成因素影响。结果表明,孕穗期干旱胁迫导致地上部干物质积累量、转运量均随土壤水势降低而下降。成熟期不同器官干物质分配表现为籽粒茎鞘叶,茎鞘干物质和源器官干物质分配比例及源/库随干旱程度上升而增加,而籽粒干物质分配比例与其相反。抗旱性强品种在干旱胁迫条件下有较强物质积累优势,贮藏物质转运能力明显高于抗旱性较弱品种。干旱胁迫使枝梗性状下降,对枝梗性状影响表现为二次枝梗一次枝梗。干旱胁迫下寒地粳稻由于每穴穗数、穗粒数和结实率显著降低造成产量显著下降,降幅随土壤水势降低而逐渐上升。     

孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻根系生长及产量的影响

以东农428和松粳10为试验材料,分别冷水灌溉处理0、3、6、9、12、15 d,分析孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻根系形态、伤流强度、干物质积累及产量的影响,旨在探究孕穗期低温胁迫下寒地粳稻根系生长规律及其与产量关系。结果表明,与对照相比,孕穗期冷水灌溉下,寒地粳稻根系形态、伤流强度、根部与地上部干重及产量变化规律一致,冷水灌溉持续时间越长,降幅越大。冷水灌溉加快寒地粳稻生育中后期根系衰竭。孕穗期冷水灌溉抑制寒地粳稻根系发生和伸长,齐穗期根系形态和根干物质量显著下降,不利于生育中后期根系对营养物质吸收,地上部干物质积累减缓,地上部向根部运输有机质减少,根系活力降低,根系衰竭加快,致产量下降。孕穗期冷水灌溉下东农428中后期根系形态、根干重、根系活力维持在相对较高水平,地上部干物质积累量和产量变化幅度较小,是东农428耐冷性强于松粳10的主要原因。     

氮素用量对水稻籽粒谷氨酰胺合成酶活性及产量的影响

以东农423、东农425、松粳6号和松粳9号4个水稻品种为试验材料,研究了不同氮素处理对水稻籽粒谷氨酰胺合成酶活性及产量的影响。结果表明,籽粒谷氨酰胺合成酶活性在抽穗后呈下降趋势,适量施氮对谷氨酰胺合成酶活性有明显的促进作用;对4个品种来说,东农425和松粳9号以N150处理下有较高的酶活性,东农423和松粳6号则以N100处理为最佳;在一定范围内,籽粒产量随施氮量的增加而增加,对东农423、东农425和松粳6号而言,N150是保证高产最佳施肥量;松粳9号以N200处理为最佳。籽粒谷氨酰胺合成酶活性与籽粒产量呈正相关关系,其中抽穗后7,35d酶活性与产量呈极显著正相关。     

施氮量和氮肥运筹模式对糯稻养分吸收积累和氮肥利用率的影响

以渝香糯1号为材料,设0、120、180 kg/hm~2 3个施氮水平(分别记为N_0、N_(120)、N_(180)),2种氮肥运筹模式(基肥与蘖肥的质量比为70%∶30%(A)和基肥、蘖肥与穗肥的质量比为50%∶20%∶30%(B)),于2014年在四川德阳进行施氮量和氮肥运筹模式对糯稻养分吸收积累及氮肥利用率影响的大田试验。结果表明:不同施氮量处理对糯稻氮、磷、钾的吸收量影响显著;采用B种模式,糯稻的氮、磷、钾吸收量均较A种模式的小;与A种模式相比,采用B种模式每生产1 000 kg稻谷,氮、磷、钾需要量分别降低14.1%、10.2%、7.8%;随着施氮量增加,产量呈增加趋势,但氮肥利用率呈下降趋势,不同氮肥运筹模式间糯稻氮肥利用率差异不显著。综合试验结果,糯稻的适宜施氮量为120 kg/hm~2,氮肥运筹模式以基肥、蘖肥与穗肥的质量比50%∶20%∶30%为佳。     

Combined effect of shading time and nitrogen level on grain filling and grain quality in japonica super rice

There is limited information about the combined effect of shading time and nitrogen(N) on grain filling and quality of rice. Therefore, two japonica super rice cultivars, Nanjing 44 and Ningjing 3, were used to study the effect of shading time and N level on the characteristics of rice panicle and grain filling as well as the corresponding yield and quality. At a low N level(150 kg N ha~(–1), 150 N), grain yield decreased(by 21.07–26.07%) under the treatment of 20 days of shading before heading(BH) compared with the no shading(NS) treatment. These decreases occurred because of shortened panicle length, decreased number of primary and secondary branches, as well as the grain number and weight per panicle. At 150 N, in the treatment of 20 days of shading after heading(AH), grain yield also decreased(by 9.46–10.60%) due to the lower grain weight per panicle. The interaction of shading and N level had a significant effect on the number of primary and secondary branches. A high level of N(300 kg N ha~(–1), 300 N) could offset the negative effect of shading on the number of secondary branches and grain weight per panicle, and consequently increased the grain yield in both shading treatments. In superior grains, compared with 150 N NS, the time to reach 99% of the grain weight(T_(99)) was shortened by 1.6 to 1.7 days, and the grain weight was decreased by 4.18–5.91% in 150 N BH. In 150 N AH, the grain weight was 13.39–13.92% lower than that in 150 N NS due to the slow mean and the maximum grain-filling rate(GR_(mean )and GR_(max)). In inferior grains, grain weight and GR_(mean) had a tendency of 150 N NS150 N BH150 N AH. Under shaded conditions, 300 N decreased the grain weight due to lower GR_(mean) both in superior and inferior grains. Compared with 150 N NS, the milling and appearance qualities as well as eating and cooking quality were all decreased in 150 N BH and 150 N AH. Shading with the high level of 300 N improved the milling quality and decreased the number of chalky rice kernels, but the eating and cooking quality was reduced with increased chalky area and overall chalkiness. Therefore, in the case of short term shading, appropriate N fertilizer could be used to improve the yield and milling quality of rice, but limited application of N fertilizer is recommended to achieve good eating and cooking quality of rice.