盐分胁迫对小麦籽粒蛋白质及其组分含量变化动态的影响

为了明确盐分对小麦籽粒蛋白质及其组分含量的影响,分析了3种不同盐分含量的土壤上小麦籽粒蛋白质及其组分含量的动态变化。结果表明,随着土壤盐分浓度的增加,小麦籽粒蛋白质含量提高,表现为S3（土壤盐分含量1．6129g／kg）〉S2（土壤盐分含量1．2656g／kg）〉SI（土壤盐分含量0．674g／kg）;小麦籽粒蛋白质积累量随盐分浓度的提高而下降,S2与S1处理间籽粒蛋白质含量和积累量差异均达显著水平,S3与S2和S1间差异均达极显著水平。盐分胁迫条件下小麦籽粒蛋白质含量呈高一低一高的“V”型变化,与正常生长条件下蛋白质含量的变化动态一致。小麦籽粒蛋白质各组分含量随土壤盐分浓度的增加而增加,各处理间的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量差异均达显著或极显著水平。从各组分占总蛋白的比例来看,清蛋白、球蛋白、谷蛋白的比例随着土壤含盐量的增加而下降,醇溶蛋白的比例则随土壤含盐量的增加而增加,谷／醇比随着土壤含盐量的增加而下降。     

高产小麦氮素积累及其与产量和蛋白质含量的关系

利用８个高产小麦品种,通过定期取样测定生育期各器官氮素含量,研究其氮素动态变化,进而探讨不同品种各器官氮素含量与产量和蛋白质含量的关系。结果表明,除籽粒外,不同品种各器官的氮素含量均随生育期进程而降低。其中茎秆的降低幅度最大,其次为叶片,再次为根系。叶片、茎秆及颖壳在收获时的含氮量与籽料产量呈负相关,而与籽粒蛋白质含相相关不显著。     

小麦籽粒蛋白质组分含量的QTL定位

为了给分子标记辅助选择和小麦品质育种提供依据,以小麦杂交组合99G44×京771重组自交系群体(RIL)为材料,采用复合区间作图法对小麦籽粒蛋白质组分含量进行了QTL分析,结果检测出1个与清蛋白含量有关的显著加性效应QAIb-3A,位于3A染色体,位点总贡献率为1.65%;检测出1个与球蛋白含量有关的显著加性效应QGlo-2A,位于2A染色体,位点的总贡献率为7.08%;检测出2个与醇溶蛋白含量有关的显著加性效应QGli-1B和QGli-6D,分别位于1B、6D染色体,位点总贡献率为16.11%;检测出2个与谷蛋白含量有关的显著加性效应QGIu-2D和QGlu-5A,分别位于2D、5A染色体,位点总贡献率为14.71%.     

减少灌水次数对强筋小麦氮素积累转运和籽粒蛋白质含量的影响

为探究减少灌水次数对强筋小麦氮素积累、转运和籽粒蛋白质含量的影响,选用4个强筋小麦品种(津农7号、农优3号、师栾02-1和中麦998),在大田条件下设置3种灌水处理(CK:冬水+拔节水+开花水;W2:冬水+拔节水;W1:冬水),研究了减少灌水次数对强筋小麦植株各器官氮素的积累与转运、籽粒蛋白质及其组分的含量、蛋白质产量和籽粒产量的影响,并对协调强筋小麦籽粒蛋白质含量和产量的适宜灌水次数进行了探讨。结果表明,减少灌水次数后,强筋小麦营养器官氮素积累量明显降低,氮素转运量增加;籽粒蛋白质含量升高;蛋白质组分的变化表现为,清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量升高,醇溶蛋白含量下降;籽粒产量显著下降,水分利用效率升高,但不同品种增幅不同。综上所述,减少灌水次数能促进强筋小麦营养器官的氮素向籽粒转运,使籽粒蛋白质含量升高,籽粒蛋白质品质得到改善。本试验条件下,W2处理(冬水+拔节水)可以有效协调强筋小麦产量和籽粒蛋白质含量的关系,同时提高水分利用效率。     

施氮时期对专用小麦干物质和氮素积累、运转及产量和蛋白质含量的影响

为了明确施氮时期对小麦花后干物质和氮素积累与运转的影响及其与产量和品质的关系，在大田高产条件下，研究了不同追氮时期对二个专用小麦品种开花前后氮素同化、运转和蛋白质含量的影响。结果表明，拔节和孕穗期追氮均提高了小麦产量和籽粒蛋白质含量，但过迟追氮不利于产量和蛋白质含量的同步提高。不同追氮处理显著提高了徐麦26花后氮素积累量，降低了营养器官贮存氮素向籽粒的转运，但提高了淮麦18营养器官贮存氮素向籽粒的转运。相关分析表明，徐麦26籽粒蛋白质合成所需氮素主要来源于花后氮素同化，而淮麦18则更多地依赖于开花前贮存氨素的再动员与分配。     

热处理对小麦籽粒蛋白质组分的影响

根据小麦籽粒蛋白质的溶解性不同，将3个不同面筋强度的小麦品种在不同温度下处理，分析了其籽粒中球清蛋白，醇溶蛋白，乙酸可溶性麦谷蛋白和乙酸不溶性谷蛋白的含量和比例。结果表明，高温（90℃和110℃）处理强筋和中强筋小麦，球清蛋白和乙酸可溶性麦谷蛋白的含量下降，醇溶蛋白的含量不变，乙酸不溶性蛋白的含量上升，高温处理弱筋小麦，球清蛋白，醇溶蛋白和乙酸可溶性麦谷蛋白的含量下降，乙酸不溶性蛋白的含量上升，讨论了高温处理使强面筋和中强面筋小麦品质劣化，使弱面筋小麦的品质改善的原因。     

花后高温胁迫对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响

为了筛选耐高温胁迫的优良小麦品种,采用盆栽与人工气候室相结合的方法,研究了花后高温胁迫对15个小麦品种产量和籽粒蛋白质含量的影响.结果表明,花后10 d和20 d高温处理分别使不同品种千粒重下降4.3%～34.8%和8.5%～32.5%,产量下降6.8%～35.0%和13.9%～37.9%,籽粒蛋白质含量增加1.0%～8.7%和2.4%～16.4%,表明不同品种对高温胁迫的敏感性存在明显差异.从高温处理时期来看,花后20 d高温胁迫的影响略大于花后10 d.依据花后高温胁迫下千粒重和产量的降幅进行聚类分析,将15个小麦品种划分为5类,其中洛旱6号受高温胁迫的影响较大,偃展4110、洛旱2号和郑麦366对高温胁迫的耐性较强.从籽粒蛋白质含量变化来看,豫麦50受高温胁迫影响较小,豫农949和豫农202受影响较大.     

施氮模式对强筋小麦氮素积累和籽粒蛋白质含量的影响

为探索冀东平原强筋小麦适宜的氮肥施用模式,选用2个强筋小麦品种(津农7号和中麦998),在总施氮量为210 kg·hm^-2的前提下设置4种施氮模式(CK:底肥50%+拔节肥50%;N1:底肥30%+起身肥20%+拔节肥50%;N2:底肥50%+拔节肥30%+孕穗肥20%;N3:底肥30%+拔节肥50%+孕穗肥20%),研究了不同施氮模式对强筋小麦氮素积累、转运、籽粒蛋白质及其组分含量的影响。结果表明,与CK相比,N2和N3处理提高了强筋小麦干物质积累量,显著增加植株花前氮素积累量及其转运量。花前氮素对籽粒氮素的贡献率因品种和处理而异,津农7号花前氮素对籽粒氮素的贡献率以CK最高,中麦998花前氮素对籽粒氮素的贡献率以N2处理最高。与CK相比,N2和N3处理显著增加小麦籽粒的蛋白质含量,提高醇溶蛋白和谷蛋白含量;2个强筋小麦品种籽粒产量均以N2处理较高。综上所述,本试验条件下,总施氮量的20%后移至孕穗期可提高强筋小麦植株干物质积累量,促进花前积累氮素向籽粒转移,提高籽粒蛋白质含量;N2处理可使津农7号获得最高的籽粒产量和蛋白质含量;中麦998在N2处理下籽粒产量最...     

施氮量对冬小麦籽粒蛋白质及其组分含量和比例的影响

为研究高有机质土壤条件下施氮量对不同品质类型冬小麦籽粒蛋白质及其组分含量和比例的影响,以强筋小麦品种临优145和郑麦9023及弱筋小麦品种宁麦9号和宝丰949为材料进行了不同施氮量的试验。结果表明,增施氮肥可以提高籽粒蛋白质及其各组分的含量。总蛋白质、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均随着施氮量的增加显著提高,N2处理较NO处理分别提高0．78、0．12、0．31和0．35个百分点;清蛋白含量也随施氮量的增加而提高,但不同施氮处理间差异不显著。强筋小麦和弱筋小麦贮藏蛋白含量差异显著,但可溶性蛋白含量差异不显著。随着施氮量的增加,品种间可溶性蛋白含量差异加大,但贮藏蛋白含量差异减小。氮肥施用量对小麦籽粒各蛋白组分在总蛋白中所占的比例影响不大．不同品种籽粒中各蛋白组分在总蛋白中所占比例受施氮量的影响也不同。     

不同品质类型小麦籽粒游离氨基酸、蛋白质及其组分的动态变化

为了解小麦氮素营养代谢的动态变化规律,给优质专用小麦品种选育与应用提供科学依据,选用不同品质类型的四个小麦品种(系)济南17、PH82-2-2、PH97-4、PH97-5,在两种施氮水平和两种追肥时期下研究了籽粒游离氨基酸、蛋白质及其组分的动态变化.结果表明,籽粒发育初期游离氨基酸含量高,随籽粒发育其含量逐渐下降;蛋白质含量积累呈现"高-低-高"的变化趋势,品种之间差异显著,成熟期蛋白质含量高的品种一般有较高的游离氨基酸和蛋白质积累水平.不同品质类型小麦籽粒蛋白质组分含量变化动态基本一致,灌浆初期清蛋白含量较高,随籽粒发育逐渐下降,灌浆中后期下降趋缓;球蛋白总体含量水平较低,随籽粒发育缓慢下降,灌浆末期略有上升.醇溶蛋白在籽粒发育前期积累较少,花后14 d快速积累;谷蛋白在花后7 d已有一定的积累,随后其含量逐渐上升,强筋高蛋白品种有较高的醇溶蛋白和谷蛋白积累水平,在成熟籽粒蛋白质中谷蛋白和醇溶蛋白所占比例也高,弱筋低蛋白品种有相对较低的醇溶蛋白和谷蛋白积累,醇溶蛋白和谷蛋白所占比例也低.     

氮肥运筹对港啤1号群体质量及产量和蛋白质含量的影响

为给啤酒大麦优质高产栽培中合理施用氮肥提供科学依据,在配合磷肥的前提下,研究了不同氮肥运筹对啤酒大麦港啤1号群体质量、产量和籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,随着施氮量的增加,有效穗数、叶面积指数、群体干物质积累量、籽粒产量和蛋白质含量随之增加;随着氮肥用量后移,越冬苗、返青苗、最高茎蘖数、有效穗数均呈下降的趋势,成穗率和籽粒蛋白质含量均呈上升趋势;综合考虑大麦群体质量、产量及籽粒蛋白质含量等多项指标,啤酒大麦港啤1号以总施氮量225kg/hm2、基肥与穗肥比例为8∶2的组合较好,可获得5790.75kg/hm2的产量,并生产出符合酿酒业标准的优质啤麦原料。     

氮肥追施对冬小麦西农2000籽粒产量和蛋白质含量的影响

为了探寻冬小麦品种西农2000的最佳追氮方式,在相同总施氮量（250kg.hm-2）下分析了不同施氮处理间西农2000籽粒产量和蛋白质含量的差异。结果表明,与氮肥全部基施相比,氮肥基追配施（基施纯氮60%,剩余40%纯氮用于追施）能够显著提高籽粒产量和蛋白质含量。其中基施纯氮150kg.hm-2,并配合拔节期追施纯氮62.5kg.hm-2和孕穗期追施纯氮37.5kg.hm-2（基追比为6∶2.5∶1.5）对提高西农2000籽粒产量和蛋白质含量的综合效果最好,其籽粒产量和蛋白质含量比氮肥全部基施处理分别提高8.9%和0.79个百分点。氮肥基追配施下小麦籽粒产量提高的主要原因是穗数与千粒重提高;籽粒蛋白质含量的提高主要与花后30d前旗叶平均游离氨基酸含量的提高有关,而花后30d前旗叶平均游离氨基酸含量的增加可能主要由花后旗叶NR、GS活性的提高所致。     

休闲期覆膜与施氮量对旱地小麦水氮利用效率和籽粒产量的影响

为探寻旱地小麦休闲期覆盖下的适宜施氮量,在旱地小麦休闲期覆盖与不覆盖条件下,分别设置75、150和225kg·hm-2三个施氮量,分析了休闲期覆盖配施氮肥对旱地小麦水氮利用效率和籽粒产量的影响。结果表明,休闲期覆盖显著提高播种至孕穗期0~300cm土壤蓄水量,其中播种期土壤水分增加70~81mm,其蓄水保墒效果可延续至孕穗期,进而提高了小麦产量和水分利用效率。休闲期覆盖促进了小麦植株对氮素的吸收和积累,增加了植株花前氮素转运量、花后氮素积累量以及籽粒氮素积累量,提高了氮素收获指数和氮素生产效率。休闲期覆盖配施氮素150kg·hm-2时,蓄水、增产和水分高效利用、氮素积累与转运的效果最好。     

施氮量和比例对冬小麦产量和蛋白质组分的影响

为了给小麦优质高产栽培提供依据,以强筋小麦品种济麦20为试验材料,采用二因素随机区组试验设计,研究了氮肥运筹对小麦植株性状、产量和蛋白质组分的影响.结果表明.株高、穗长、穗粒数均与产量呈正相关,其中穗长与产量相关显著(r=0.607*),在不同施氮量和底追比例处理问,株高、德长、千粒重、容重和产量均有显著差异.在施氮量150~300 kg/ha范围内,穗长、穗粒数和产量有随施氮量增加而提高的趋势,其中产量在处理间差异显著,以施氮300 kg/ha的处理产量最高.氮肥底施和追施的比例对籽粒产量有显著影响,在本试验中以底追比例5:5的处理产量最高.不同蛋白质组分对施氮的反应有差异,醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白含量均随施氯量的增加而逐渐提高.醇溶蛋白和总蛋白含量随追氯比例的增加而逐步提高.籽粒产量和蛋白质含量时底追比例的反应有一定差异.     

氮肥施用量及施用时期对小麦品质性状的影响

为了探明不同氮肥运筹对西南麦区小麦品质性状的影响,以小麦品种(系)R210和川农25为材料,采用2因素3水平随机区组设计研究了施氮量及施氮时期对小麦品质性状的影响.结果表明,蛋白质及其组分含量、干面筋含量、沉淀值和稳定时间、粉质质量指数均随施氮量的增加而提高.施氮时期对品质性状的影响表现为:全施底肥有利于提高沉淀值、粉质质量指数及醇溶蛋白含量;采用底肥∶三叶期肥=1∶1的方式有利于提高GMP含量;采用底肥∶三叶期肥∶孕穗期肥=5∶2∶3的方式,有利于提高干面筋的含量,降低弱化度.不同品种的优质栽培方式不同,R210以底肥∶三叶期肥∶孕穗期肥=5∶2∶3,施用纯氮18 g/m2品质最优,川农25以全施底肥,施用纯氮18 g/m2品质最优.     

施氮量对不同粒色小麦花后光合特性及成熟期氮素分配和籽粒蛋白质组分的影响

为给彩色小麦优质高产栽培提供理论依据,在盆栽试验条件下,选用不同粒色小麦品种中麦8号(白粒)、漯珍1号(紫黑粒)和N3688(绿粒)为供试材料,设置施用纯氮210kg·hm-2(N210)、270kg·hm-2(N270)、330kg·hm-2(N330)和0kg·hm-2(N0)四个施氮水平,采用2因素随机区组试验设计,研究了施氮量对不同粒色小麦品种花后旗叶光合特性、成熟期植株氮素分布及籽粒蛋白质及其组分含量的影响。结果表明,施氮能改善小麦花后旗叶光合特性,延长旗叶光合作用功能期,并显著提高不同粒色小麦品种成熟期各器官的氮素含量和籽粒中总蛋白质及其组分含量。在本试验条件下,不同小麦品种花后旗叶光合特性、成熟期植株氮素含量和籽粒蛋白质及其组分含量对施氮量的效应存在差异,中麦8号在N330处理下各项被测指标均优于其他处理,而漯珍1号和N3688在N270处理下各项被测指标综合评价最优。     

施氮量对强筋小麦产量、氮素利用率和品质的影响

为探明协同提高强筋小麦产量、氮素利用率和品质的施氮量,以强筋小麦品种济麦20（中穗型）和洲元9369（大穗型）为材料, 研究了180、240和300 kg·hm^-2三个氮肥水平（分别用N180、N240和N300表示）对强筋小麦产量、氮素利用率、品质及其相关指标的影响。结果表明,相同施氮量下,洲元9369的产量、氮素利用率、面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均高于济麦20。当施氮量由N180增至N240时,2个品种的产量无显著变化,但沉降值、面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均显著提高;施氮量增至N300后,2个品种的产量和品质又都显著下降,籽粒总蛋白含量、谷蛋白含量、SDS-不可溶性谷蛋白含量、醇溶蛋白含量和谷蛋白聚合指数均明显降低,而SDS-可溶性谷蛋白含量和谷醇比却表现为上升趋势。经相关分析,SDS-不可溶性谷蛋白含量、谷蛋白聚合指数与面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均呈显著正相关。以上结果表明,谷蛋白聚合程度降低是过量施氮条件下强筋小麦品质下降的主要原因。综合考虑小麦产量、氮素利用率和籽粒品质,240 kg·hm^-2为本研究条件下的最佳施氮量。     

氮素与品种对小麦产量和品质性状的效应

选用产量和品质性状存在差异的四个小麦品种济南17、PH 82-2-2、PH 97-4、PH 97-5,在两种施氮量和两个追肥时期下,研究了氮素与品种对小麦产量和品质性状的效应。结果表明,施氮量、追肥时期、品种及因素间互作对小麦产量的贡献率分别为20.69%、18.44%、48.66%、12.01%,对蛋白质含量的贡献率分别为0.01%、0.26%、97.25%、2.49%,几种因素都显著影响小麦产量。对蛋白质含量而言,品种起了决定性的作用。小麦的加工品质主要取决于品种的遗传特性,品种对加工品质的贡献率依次为沉淀值、硬度、面团稳定时间、吸水率、面团形成时间、降落值、容重,其中沉淀值、硬度、面团稳定时间、吸水率来源于品种的贡献大于98%,可以作为衡量小麦加工品质性状的可靠依据。     

氮肥施用对稻茬小麦冠层结构及产量、品质的影响

为给安徽省沿淮稻茬小麦高产栽培的氮肥合理运筹提供理论依据,通过大田试验,选用当地小麦主栽品种济麦22（半冬性中筋品种）和烟农19（半冬性强筋品种）为材料,设置0、90、180、270和360 kg·hm^-2 5个施氮水平,分析施氮量对两种基因型小麦冠层结构、产量及品质的影响。结果表明,在0~180 kg·hm^-2 施氮范围内,随着施氮量的增加,小麦株高、叶面积指数和叶片SPAD值显著上升,群体截获更多光能,冠层截获光合有效辐射显著增加,群体透光率显著降低,冠层光谱反射率在400～725 nm波段逐渐下降,在725～1 000 nm逐渐上升;随着施氮量的进一步增加,360 kg·hm^-2 施氮处理的各冠层指标与270 kg·hm^-2 施氮处理之间差异未达到0.05显著水平。籽粒产量随施氮量增加呈先升后降趋势,2个小麦品种产量均以270 kg·hm^-2 施氮处理最高。穗数、穗粒数均随施氮量增加而显著提高,都以360 kg·hm^-2 施氮处理最大,但180、270和360 kg·hm^-2 施氮处理间差异较小或不显著;千粒重则表现为先升后降的趋势,以90 kg·hm^-2 施氮处理最高。小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值均随施氮量增加而逐渐提高,除2014-2015年270和360 kg·hm^-2 两个施氮处理间差异不显著外,两年不同施氮处理间均差异显著。综合高产、优质、低环境风险的选择条件,沿淮稻茬麦区小麦季氮素在180~270 kg·hm^-2 范围内偏下限施用较为适宜,强筋品种烟农19可适当提高施氮量。