Wheat grain quality under increasing atmospheric CO2 concentrations in a semi-arid cropping system

We investigated wheat (Triticum aestivum) grain quality under Free Air CO₂ Enrichment (FACE) of 550 ± 10% CO₂ μmol mol⁻¹. In each of two full growing seasons (2008 and 2009), two times of sowing were compared, with late sowing designed to mimic high temperature during grain filling. Grain samples were subjected to a range of physical, nutritional and rheological quality assessments. Elevated CO₂ increased thousand grain weight (8%) and grain diameter (5%). Flour protein concentration was reduced by 11% at e[CO₂], with the highest reduction being observed at the late time of sowing in 2009, (15%). Most of the grain mineral concentrations decreased under e[CO₂] - Ca (11%), Mg (7%), P (11%) and S (7%), Fe (10%), Zn (17%), Na (19%), while total uptake of these nutrients per unit ground area increased. Rheological properties of the flour were altered by e[CO₂] and bread volume reduced by 7%. Phytate concentration in grains tended to decrease (17%) at e[CO₂] while grain fructan concentration remained unchanged. The data suggest that rising atmospheric [CO₂] will reduce the nutritional and rheological quality of wheat grain, but at high temperature, e[CO₂] effects may be moderated. Reduced phytate concentrations at e[CO₂] may improve bioavailability of Fe and Zn in wheat grain.     

吉林省玉米杂交种商品品质概述

通过对2004年吉林省市场上推广的134个品种的商品品质进行分析。结果表明,目前吉林省商业杂交种大多数容重都达到了国标二级标准,但晚熟品种整体水平较低。供试品种的子粒平均含水量37.1%。随着熟期的延长,含水量不断增高。     

孕穗期叶面喷素对小麦穗粒数和粒重的影响

为探讨孕穗期叶面喷素对小麦穗粒数和粒重的调控效应,于2014-2015年在河南农业大学科教示范园区进行试验,以半冬性品种豫麦49-198为供试材料,在小麦拔节后25d(4月6号),以清水为对照,叶面分别喷施硼砂(B)、6苄基腺嘌呤(6-BA)、6-BA+B、奇善宝(QSB)、双增1号(CPD),对不同喷素条件下小花败育速率和籽粒灌浆进程及其成熟后小麦穗部性状进行观察和分析。结果表明,与对照相比,不同喷素处理均能降低小花的败育速率,显著增加小麦不同部位的小穗粒数和粒重。对小麦各部位小穗粒数的促进效果,以CPD处理对小麦下、中部小穗粒数提高幅度最大,分别较对照增加了1.95个和4.85个;对不同部位小穗粒重的促进效果,也以CPD处理效果最佳,使小麦下、中和上部小穗粒重分别较对照提高了11.97%、5.87%和9.32%。     

灌溉模式对不同密度小麦群体质量和产量的影响

为明确灌溉模式对不同密度小麦群体的调控效应,在大田条件下设置了不灌水（W0）、灌1水（W1j,拔节期灌水;W1b,孕穗期灌水）、灌2水（W2,拔节期和孕穗期灌水）、灌3水（W3,拔节期、孕穗期和灌浆期灌水）5种灌溉模式和基本苗180万.hm-2（D1）、300万.hm-2（D2）、450万.hm-2（D3）3种密度的二因素试验,研究了灌溉模式对不同密度小麦群体质量指标和产量的影响。结果表明,在灌溉拔节水的基础上增加灌溉显著提高了群体总茎数、叶面积指数和成穗率,三个指标基本上均表现为W3〉W2〉W1j〉W1b〉W0。花后干物质积累量高低表现为W2〉W1j〉W1b〉W3〉W0。产量则随着灌溉次数的增多呈低-高-低的变化趋势,表现为W2〉W3〉W1b〉W1j〉W0。密度从D1增加到D3,总茎数、叶面积指数和干物质积累量显著增加,籽粒产量则呈低-高-低的变化趋势。因此在春季降雨较少的条件下,灌溉模式W2即灌拔节水和孕穗水,就可以满足小麦正常生长发育、群体合理构建和高产的需要,其适宜密度为300万.hm-2基本苗。     

异季栽培对稻米品质的影响

稻米品质改良是主要育种目标之一。稻米品质的优劣,既受遗传基因的制约,也受环境因素的影响,尤其是灌浆期间的温度条件对稻米品质的作用更大。前人研究认为,灌浆期间温度过高,籽粒的灌浆速率较快,稻米的整精米率下降,透明度变差、垩白度增大,碾磨品质和外观品质变劣;对蒸煮品质来说,高温会使稻米的糊化温度升高、胶稠度变硬,直链淀粉含量也受高温影响,Resurreccion等和赵式英认为这种影响因品种特性而异,Juliano则认为高温会降低直链淀粉含量。从我国目前稻米品质的现状来看,早籼米的品质劣于晚籼米,早籼品种经翻秋栽培后,品质明显变好,但对晚籼品种在早稻生长季节灌浆成熟后,其稻米品质的变化目前尚未见报道。本文通过对同一地点不同季节栽培的稻米进行品质分析,旨在洞悉早籼和晚籼品质差异的原因,以及灌浆期间环境因素对稻米品质影响的程度,以期对水稻品质育种提供依据。     

籽粒苋鲜茎叶蛋白质含量及叶蛋白提取效率研究

对Ｋ１１２、Ｒ１０４等８个籽粒苋品种分不同时期进行了鲜茎叶蛋白含量分析和叶蛋白提取试验研究。结果表明,籽粒苋属于高蛋白质含量作物,全生育期叶蛋白含量平均达２８．７６％,采穗后茎叶平均蛋白质含量仍可达１１．１５％,其最佳利用时期为现蕾期至开花期,其中Ｒ１０４、Ｒ１０１１、Ｋ５７４蛋白质含量较高。     

灌浆期不同阶段高温胁迫对春小麦籽粒生长的影响

灌浆期短暂高温胁迫严重影响小麦产量。为了明确灌浆期不同阶段短暂高温胁迫对春小麦籽粒生长的影响,以强筋春小麦品种龙麦26和龙麦30为试材,在人工气候室(25℃/15℃)精确控温和人工温室形成绝对高温胁迫的条件下,分析了灌浆期不同阶段5d短暂高温胁迫对粒重的影响。结果表明,在灌浆期不同阶段短暂高温胁迫处理中,两个小麦品种均表现为:前期高温胁迫对粒重影响最大,达极显著水平(P0.01);随着高温胁迫处理时期的后移,粒重降低幅度逐渐减小;后期(花后25d)高温胁迫对粒重影响不显著。灌浆期缩短是导致粒重降低的主要原因。     

小麦籽粒清蛋白和球蛋白表达对干旱胁迫的响应

为了解干旱胁迫对小麦籽粒灌浆期蛋白表达的影响,以强筋优质小麦品种藁城8901为材料,采用双向电泳以及质谱鉴定分析了干旱胁迫和正常生长条件下成熟籽粒清蛋白和球蛋白表达谱的差异。结果表明,与正常生长条件相比,干旱胁迫后,小麦籽粒出现130个差异蛋白质点。通过MALDI TOF-TOF质谱鉴定和数据库搜索,最终成功鉴定出57个差异蛋白,其中上调表达29个,下调表达19个,特异表达7个,沉默表达2个;涉及ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、α-淀粉酶抑制剂、过氧化还原酶、β-淀粉酶、二硫键异构酶、丝氨酸蛋白酶抑制剂、超氧化物歧化酶等13种蛋白质,其中代谢类10个,能量类2个,蛋白质加工和储藏6个,病害防御相关17个,转录1个,功能未知和假定蛋白21个。说明干旱胁迫影响小麦籽粒灌浆期的多个代谢途径,进而影响小麦产量和品质。     

一穴多株种植对夏玉米子粒灌浆和产量的影响

在密度为82 500株/hm2,通过一穴多株种植方式调整株距,设一穴一株(对照,P1)、一穴二株(P2)、一穴三株(P3)3个处理,对比分析不同处理下夏玉米的光合速率、花后叶片特性、子粒灌浆速率和穗部性状,对粒重和产量进行评价,验证在高密种植条件下调整株距能否改善夏玉米子粒灌浆和产量。研究结果表明,通过一穴多株种植方式适当扩大株距可以提高夏玉米的光合速率,改善穗部性状,延缓夏玉米花后叶面积指数和SPAD值下降以及叶片衰老,夏玉米子粒体积、粒重和灌浆速率得到显著改善。与对照P1相比,P2、P3处理的产量分别提高5.8%、4.9%。在高密种植情况下,通过一穴二株来调整株距可以延缓花后叶片衰老,从而保证子粒灌浆足够的光合面积,最终实现粒重的增加和产量的显著提高。     

不同类型玉米品种间子粒脱水速率相关分析

利用10个黄淮海区域有代表性的玉米品种,进行子粒脱水速率相关性状研究。结果表明,子粒水分含量与散粉天数、生理成熟天数、穗轴水分、苞叶水分、百粒重及小区产量具有显著的正相关,与子粒脱水速率呈显著负相关。不同品种所有子粒脱水性状间均存在显著差异。通径分析结果表明,仅苞叶水分这一性状对子粒含水量具有显著的正向直接效应。依据子粒生理成熟期时的水分含量把其划分为3种不同脱水类型,品种不同类型、同一类型不同品种间均具有完全不同的脱水方式。根据研究结果提出,实现机收子粒应该重点考虑3个重要因素,即生理成熟期、生理成熟后子粒脱水速率和种植密度。