氮素代谢对小麦生理特性的影响研究进展

阐述了氮素对小麦光合作用、氮素循环、籽粒产量、品质等方面的影响,并认为,在育种中应选育高效吸收和利用氮素的双高效基因型品种,同时采用合理的氮肥运畴。     

两个直链淀粉含量不同的小麦品种籽粒淀粉合成酶活性与淀粉积累特征的比较

以均含有3个Waxy蛋白亚基的普通小麦品种济麦20（低直链淀粉含量）和鲁麦21（高直链淀粉含量）为材料，对灌浆期籽粒淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉积累特征进行了研究，并分析了两者之间的关系。结果表明，蔗糖合成酶(SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性均呈单峰曲线变化。鲁麦21的上述酶活性均高于济麦20。相关分析表明，支链淀粉积累速率与SS、AGPP、SSS和SBE呈显著或极显著正相关；直链淀粉积累速率与SS、AGPP和GBSS呈极显著正相关。Logistic方程拟合淀粉积累过程发现，支、直链淀粉最终积累量的高低取决于积累启动时间的早晚和积累速率的高低，而积累持续期的调节作用较小。直链淀粉的积累速率除受GBSS活性影响外，还受SS和AGPP活性的影响，其中，GBSS活性的变化与2品种籽粒直链淀粉积累量的变化情况基本吻合。籽粒灌浆后期的GBSS活性对直链淀粉最终积累量的调节作用大于灌浆前期，说明对同时具有3个Waxy蛋白亚基的不同品种，Waxy蛋白亚基表达量(GBSS活性)的差异可能是导致品种间籽粒直链淀粉含量较大差异的一个关键原因。     

多效唑对葡萄组培幼苗生长发育的影响

多效唑(又称PP333、Paclobutrazol、氯丁唑)是一种植物生长调节剂,抑制植物体内GA的生物合成,可抑制多种植物的纵向生长和促进横向生长[1～5].     

植物淀粉生物合成的研究进展

介绍了直、支链淀粉的生物合成及淀粉合成的关键酶,综述了植物淀粉的生物合成途径的最新研究进展,并对该研究方向的发展作了进一步展望。     

紫糯小麦籽粒石蜡切片制作技术优化及淀粉粒累积分析

为了探明糯性小麦授粉后籽粒淀粉粒的累积情况,以山农紫糯2号授粉后不同天数的籽粒为试验材料,通过对传统石蜡切片技术的脱水、透明和浸蜡等环节进行改进,制作切片后对小麦籽粒结构发育进行观察研究。结果显示,与传统石蜡切片方法相比较,技术改良70%乙醇和无水乙醇脱水时间与逐级透明和渐进式浸蜡环节后,小麦籽粒（授粉后0~14 d）不皱缩变形,石蜡切片完整,且染色分明,结构显示清晰。授粉后0~2 d,果皮中已经开始积累少量淀粉粒,随着授粉后天数推移而逐渐增多;授粉后第6天,胚乳内部逐渐由游离核期向细胞化过渡;授粉后第8天,胚乳细胞进一步增大,淀粉粒开始累积,但体积较小;授粉后第10~12天,胚乳细胞向无核化发展,不同部位胚乳细胞和淀粉粒的排列分布呈现明显差异;授粉后第14天,胚乳细胞中几乎完全充满淀粉粒。表明改进的石蜡切片制作方法适合于早期小麦籽粒的结构研究。     

不同小麦F2代幼苗对水分胁迫的生理反应

本研究选用5种不同基因型小麦F₂代的种子,采用沙培控水方式对其幼苗进行不同程度的水分胁迫,分析不同小麦幼苗对水分胁迫的生理反应,以期筛选出抗旱性较强的小麦材料。水分胁迫处理到12、15、18天时,采样测定小麦叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性以及游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量的变化。结果表明,在干旱胁迫下,5种小麦幼苗的各项生理指标都表现不同程度的变化,其中,小麦材料024737受干旱胁迫条件的影响比其他4种小麦材料要小,其抗旱性较高。

     

喷施6BA和ABA对冬小麦籽粒胚乳细胞增殖和淀粉积累的影响

为给植物生长调节剂的合理使用提供依据,在田间试验条件下,以小麦品种济南17和鲁麦21为试验材料,在小麦抽穗期喷施6-苄基腺嘌呤(6BA),开花期喷施脱落酸(ABA),研究其对小麦胚乳细胞增殖动态及淀粉积累、组分的影响.结果表明,喷施6BA能显著提高小麦籽粒的胚乳细胞数、胚乳细胞分裂中后期的增殖速率、粒重和淀粉积累量,且可降低小麦强势籽粒淀粉直/支比例,有利于淀粉品质的改善;但对弱势籽粒中的淀粉直/支比例没有显著的影响.喷施ABA能降低胚乳细胞分裂中后期的增殖速率,显著减少强势籽粒的胚乳细胞数,但对弱势籽粒的胚乳细胞数和粒重没有显著影响,对淀粉直/支比例的影响也不明显.2种外源激素处理都没有改变小麦籽粒的穗粒数和总淀粉含量,表明小麦粒重的变化可能主要是由胚乳细胞的增殖造成的.     

施氮水平对优质小麦旗叶光合特性和子粒生长发育的影响

通过对两个优质小麦品种不同施氮量的比较试验,研究了氮素水平对优质小麦生育后期旗叶光合特性和子粒生长发育特点及产量的影响。结果表明,强筋小麦8901施氮量在N.1203～60.kg/hm2范围内,旗叶光合速率、蔗糖含量、淀粉含量和粒重都表现为随施氮量的增加而降低。弱筋小麦SN1391施氮量在N.1202～40.kg/hm2的范围内,上述指标和施氮量呈正相关,但当氮肥用量增加到360.kg/hm2时,则迅速降低。研究还表明,两优质小麦都表现为随施氮量的增加叶绿素含量提高,但过高氮肥用量又使其降低;旗叶叶绿素含量和其光合速率之间相关不显著;旗叶光合速率和粒重之间存在正相关。     

小麦灌浆过程中旗叶光合及抗氧化代谢与氮素营养关系研究

 【目的】小麦灌浆过程中旗叶光合、抗氧化代谢与氮素营养密切相关,本研究通过田间试验,以进一步揭示其关系。【方法】试验选用多穗中粒（MM）型品种藁城8901（GC8901）和大穗大粒（LL）型品种山农1391（SN1391）,设12 g N•m-2（LN）和24 g N•m-2（HN）2个氮肥处理,在田间条件下研究了小麦灌浆期旗叶光合色素含量、氮素含量、光合特性和抗衰老酶活性对氮素水平的响应。【结果】小麦开花后旗叶氮素含量与叶绿素含量呈下降趋势,净光合速率（Pn）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、开放的光系统Ⅱ反应中心的量子效率（Fv′/Fm′）和光化学猝灭系数（qp）在花后14 d左右开始下降,光系统Ⅱ的最大光化学效率直到衰老末期才有小幅下降,而非光化学猝灭系数（NPQ）呈上升趋势。旗叶光能的吸收和利用之间存在矛盾,这是促其衰老的重要原因。与MM型小麦品种GC8901相比,LL型品种SN1391群体较小,籽粒灌浆后期旗叶的光合色素含量高,光系统Ⅱ的活性下降慢,净光合速率高;同时,抗衰老酶活性下降慢,膜脂过氧化程度轻。氮素水平对2个品种籽粒灌浆过程中旗叶的光合及抗氧化代谢的影响不同。LL型品种SN1391表现为,增施氮肥后旗叶光系统Ⅱ的开放程度和实际光化学效率提高,热耗散降低,净光合速率提高;旗叶的SOD、POD、CAT和APX活性均提高,膜脂过氧化程度降低。增施氮肥后MM型品种GC8901光系统Ⅱ活性下降,用于热耗散的能量增加,光合速率降低;抗氧化酶系活性下降,膜脂过氧化程度加重。【结论】小麦生育后期旗叶光能吸收和利用间的矛盾是促其衰老的重要原因。不同类型小麦品种旗叶生育后期的光合及抗氧化代谢存在显著差异。施用氮肥对小麦旗叶光合、衰老特性的影响因品种类型而不同。     

施氮时期对小麦籽粒HMW-GS积累及GMP粒度分布的影响

在225 kg hm^-2施氮水平下, 设置起身肥(SE, GS 30), 拔节肥(JT, GS 32)和孕穗肥(BT, GS 41) 3个追施氮肥处理(底追比1:1), 研究了追肥时期对强筋小麦济南17和弱筋小麦鲁麦21籽粒HMW-GS积累和GMP粒度分布的影响。结果表明, 两品种籽粒HMW-GS于花后14 d均已形成, 济南17籽粒HMW-GS和GMP含量均高于鲁麦21, 说明强筋小麦具有较强的谷蛋白积累能力。济南17成熟期籽粒HMW-GS和GMP含量以SE处理最高, 施氮时期后移其含量呈下降趋势。JT处理显著提高鲁麦21灌浆中后期HMW-GS的积累速度, 延长HMW-GS的快速积累期。济南17 SE处理和鲁麦21 JT处理的籽粒x型亚基(1、4或5、7)在灌浆中后期的积累速率显著提高。追肥时期对y型亚基的积累速率无显著影响。追氮时期后移均提高两品种籽粒GMP小颗粒的(粒径<12 μm)体积和表面积百分比, 降低大颗粒(粒径>100 μm)体积和表面积百分比。济南17粒径>12 μm的GMP颗粒数目百分比因追氮时期后移而增加, 鲁麦21粒径>12 μm的GMP颗粒数目百分比则降低。含4+12亚基的强筋小麦济南17比含5+10亚基的弱筋小麦鲁麦21偏向于更高的大颗粒体积比例, 说明亚基间的聚合和GMP颗粒的分布不仅与亚基类型有关, 而且与单位面粉中亚基的含量密切相关。