小麦花后弱光对籽粒淀粉积累和相关酶活性的影响

2005—2007年选用小麦品种济麦20和山农1391, 在大田试验条件下研究了花后不同阶段弱光对籽粒淀粉积累、淀粉粒分布及相关酶活性的影响。结果表明, 花后不同阶段弱光显著降低成熟期籽粒淀粉积累量, 但提高了籽粒直链淀粉含量。花后不同阶段弱光使籽粒A型淀粉粒比例显著增加, B型淀粉粒比例显著降低。不同阶段弱光处理对籽粒淀粉积累的影响程度不同, 灌浆中期的效应大于灌浆前期。Logistic方程拟合籽粒淀粉积累进程发现, 花后弱光对籽粒淀粉积累量的影响, 主要是通过影响其平均积累速率与活跃期积累速率, 而不是积累持续期。花后弱光显著降低小麦磷酸蔗糖合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)的活性。灌浆前期弱光使束缚态淀粉合酶(GBSS)、可溶性淀粉合酶(SSS)活性高于对照或与对照无显著差异, 而灌浆中期弱光使这两种酶的活性均显著低于对照。灌浆前期弱光减少了淀粉合成底物的供应, 系旗叶SPS活性、籽粒SS及AGPase活性下降所致; 而灌浆中期弱光除淀粉合成底物减少外, 籽粒淀粉合酶活性亦降低。     

不同品质类型小麦籽粒淀粉粒度的分布特征

选用小麦强筋品种德丰3号、德99-3和弱筋品种滨育535和鲁麦21,研究了籽粒中淀粉粒度、淀粉粒的体积、数目和表面积的分布特征,及其与小麦籽粒蛋白质和淀粉含量的相关性。结果表明,成熟期小麦籽粒含有A (＞9.8 μm)、B (＜9.8 μm)两种类型淀粉粒,其粒径为0.37~52.60 μm。淀粉粒的体积和表面积均表现为双峰分布;淀粉粒的数目表现为单峰分布,其中B型淀粉粒数目占总数的99%以上。在强筋品种中,B型淀粉粒所占体积和表面积百分比相对较高,而弱筋品种中A型淀粉粒体积、表面积百分比相对较高。籽粒直链淀粉和总淀粉含量与2.0~9.8 μm和＜9.8 μm的淀粉粒体积百分比分别呈显著和极显著负相关,与9.8~18.8 μm的淀粉粒体积百分比呈极显著正相关。籽粒蛋白质含量与2.0~9.8 μm和＜9.8 μm的淀粉粒体积百分比呈显著正相关,而与9.8~18.8 μm的淀粉粒呈极显著负相关。籽粒淀粉和蛋白质含量均与其他粒径范围的淀粉粒体积无显著相关性。     

晚播冬小麦各叶位叶片14C同化物的运转分配

采用＾１４ＣＯ２标记方法研究了晚播小麦各叶位叶片同化物质的运转配变化，研究表明，晚播小麦不同叶位叶片的＾１４Ｃ同化物向植株各部位的分配具有明显的分工，据此将晚播小麦主茎叶片分组，基部叶组即晚播小麦冬前及冬季出生的叶片（１－４叶），其同化物主要供给新生叶、根系、部分供给分蘖；中部叶组指返青至拔节期出生的叶片（５－８叶），其同化物主要供给叶片、茎秆和分蘖；拔节后出生的叶片为上部叶组（９－１０叶）。上部     

不同基因型冬小麦籽粒淀粉积累和品质对有机肥的响应

本试验以4种基因型冬小麦品种为材料，研究了有机肥对小麦籽粒淀粉积累和某些品质性状的影响。结果表明，（1）施用有机肥可明显改善蛋白质和湿面筋含量以及沉淀值等加工品质指标，但也增加了籽粒直链淀粉的积累量和含量，而对籽粒支链淀粉和淀粉总量的提高无明显作用，支／直比降低，如PH82-2-2。（2）济南17、PH97-4和PH97-5三个品种，籽粒蛋白质和湿面筋含量、沉淀值及直链淀粉积累对施用有机肥的反应因品种而异；而籽粒支链淀粉和总淀粉含量对施用有机肥的反应是灌浆后期效应明显，籽粒成熟时，施有机肥处理的籽粒支链淀粉和总淀粉含量高于未施有机肥的处理，支／直比提高。     

不同粒型小麦品种籽粒内源激素变化与籽粒灌浆特征的比较

选用2个粒重差异较大的小麦品种济麦20(小粒型)和山农710331(大粒型),对比研究其籽粒发育过程中4种主要内源激素(IAA,GAs,ZR和ABA)的含量变化及籽粒灌浆特征。结果表明,2个品种内源激素含量变化动态趋势基本一致,但品种间内源激素含量存在基因型差异。在籽粒发育过程中,IAA,GAs和ZR含量呈籽粒发育前期高、后期低的趋势,而ABA含量呈“V”型曲线变化。用Logistic方程拟合籽粒灌浆过程可以看出,籽粒灌浆启动时间、灌浆速率以及灌浆持续时间共同决定小麦最终籽粒重的高低。与小粒型品种济麦20相比,大粒型品种山农710331籽粒发育初期较高的ZR含量使其籽粒灌浆启动时间早;在整个籽粒发育过程中较高的GAs,ZR和ABA含量与较高的籽粒灌浆速率相联系;籽粒发育后期较高的ZR含量及相对较低的ABA增幅,可能是其籽粒灌浆持续时间较长的一个重要原因。     

不同类型种子超干燥技术研究

选择小麦、玉米、大豆、大葱种子,对其超干燥技术进行研究。通过氧化钙干燥、低相对湿度干燥和加温干燥,对不同类型种子的降水速率、干燥的含水量下限、干燥损伤进行测定。结果表明,氧化钙干燥简便易行、安全、有效,但应及时终止干燥过程,防止过度干燥引起种子活力下降。小麦种子安全干燥的水分下限为2.8%,大豆种子为3.5%,大葱种子为2.2%,低于该水分下限,种子活力都表现下降。低相对湿度干燥也简便易行,且不会有过度干燥的危险。普通烘箱干燥易受环境湿度影响,不易达到超干目标,而且还会导致种子活力降低。氧化钙干燥和低相对湿度干燥均能达到使种子超干的目的,超干过程中种子水分下降规律为:油质种子快于蛋白质种子快于粉质种子,小粒种子快于大粒种子,低初始含水量的种子快于高初始含水量的种子。     

种子超干贮藏研究进展

本文综述了种子超干贮藏国内外研究的最新进展。从超干贮藏的最佳含水量、超干贮藏效果的预测方法、超干燥技术、超干贮藏中的生理生化变化及超干种子的吸胀损伤等方面阐述目前的研究情况和存在的问题，并指出今后的研究方向。     

转Hpa110-42小麦分子鉴定及赤霉病抗性功能评价

【目的】筛选出抗赤霉病转Hpa110-42小麦植株,为抗赤霉病小麦新品种的选育提供材料。【方法】以转Hpa110-42小麦T2植株和受体扬麦158为供试材料,通过PCR、Southern blotting、RT-PCR等分子技术进行外源基因的整合与表达检测,并采用单花滴注法鉴定转基因小麦的赤霉病抗性,同时探讨其抗性生理。【结果】经分子检测证明,外源Hpa110-42以1—3个拷贝整合到小麦基因组中并能够稳定遗传,在转录水平上也能正常表达。赤霉病抗性鉴定表明,株系T2-17、T2-15、T2-68、T2-44和T2-36的平均病小穗率极显著低于扬麦158。除T2-17外,其余株系的平均病小穗率极显著高于苏麦3号,均未达到苏麦3号的抗性水平。T2-17株系平均病小穗率显著低于T2-15、T2-68和T2-44,极显著低于T2-36、T2-11和T2-20株系。抗性生理分析显示,接种赤霉菌孢子后,所有植株的苯丙氨酸解氨酶（PAL）、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶活性均上升,但转基因高抗植株比扬麦158上升更快,而感病株上升相对缓慢;尽管可溶性蛋白含量呈下降趋势,但转基因植株的高抗植株始终高于其它株。β-1,3-葡聚糖酶活性和可溶性蛋白含量与赤霉病抗性等级值呈极显著负相关。【结论】外源Hpa110-42整合到小麦基因组中,能稳定遗传并正常表达,正向参与了小麦赤霉病抗性调控,获得了抗赤霉病转Hpa110-42小麦植株。     

高温和外源ABA对不同持绿型小麦品种籽粒发育及内源激素含量的影响

【目的】探讨花后高温和外源脱落酸（ABA）对不同持绿型小麦籽粒胚乳细胞增殖、籽粒灌浆和内源激素的影响,为高温逆境下采用激素调控措施提高粒重提供理论依据。【方法】选用持绿型汶农6号和非持绿型济麦20,花后1-5 d,用透明聚乙烯塑料膜搭设增温棚进行高温处理,同时花后1-3 d喷施10 mg?L-1的ABA于穗部,用量100 mL?m-2,3次重复。定期取籽粒样,用高效液相色谱法测定4种内源激素,用简易胚乳细胞计数法测定胚乳细胞数目,Richard方程对籽粒增重及胚乳细胞增殖动态模拟并计算相关参数。【结果】高温处理显著降低了两品种强弱势籽粒的胚乳细胞数目,降低胚乳细胞增殖速率,但延长了籽粒胚乳细胞活跃分裂期和实际分裂终期;显著降低两品种弱势籽粒的灌浆速率,缩短了两品种弱势粒的生长活跃期及实际灌浆终期。高温处理显著降低两品种千粒重和穗粒数,其中汶农6号强、弱势粒分别减少3.7和8.2 粒/穗,济麦20强、弱势粒分别减少1.3和4.3 粒/穗;显著降低两品种产量,汶农6号和济麦20产量分别降低19.65%和26.22%。常温及高温下喷施ABA均显著提高了两品种灌浆速率,提高了籽粒胚乳细胞增殖速率,扩大胚乳细胞数目。高温处理降低了强弱势籽粒ZR含量,显著提高了济麦20强、弱势粒花后3-27 d的GA3含量,显著提高汶农6号花后12-27 d的GA3含量;但降低了弱势粒花后15-27 d的IAA含量。高温处理下喷施ABA,降低了济麦20强势粒花后3-9 d ZR含量,但显著提高济麦20强势粒花后3-28 d内源ABA含量,显著提高汶农6号强势粒花后3-18 d ABA含量。常温下喷施ABA显著降低了济麦20和汶农6号强、弱势粒的GA3含量;高温下喷施ABA,显著降低了汶农6号强弱势粒的GA3含量,降低济麦20强势粒花后3-12 d的GA3含量,显著降低弱势粒花后6-15 d的GA3含量。常温下喷施ABA显著提高济麦20强势粒花后12-18 d的IAA含量;提高了汶农6号强势粒花后6-18 d IAA含量,显著提高两品种弱势粒花后6-27 d IAA含量。持绿型汶农6号的千粒重和产量均显著大于非持绿型济麦20。【结论】高温胁迫对非持绿型品种的产量和两品种弱势粒粒数影响较大,高温降低了两品种籽粒胚乳细胞数目,降低籽粒灌浆速率,最终导致粒重及产量降低。喷施外源ABA通过调节内源激素水平,促进胚乳细胞分裂,扩大了常温及高温下籽粒库容量,提高了籽粒灌浆速率,从而提高了籽粒产量。