水旱条件下小麦不同抗旱性品种籽粒蛋白质积累的差异及施氮量的调控效应
不同水肥条件对冬小麦干物质积累及产量的影响
除低水处理(R1)外的其它补水量处理会使干物质快速积累起始日期提前,且增长干物质快速积累持续时长。2.二次曲线模型对水肥调控产量效应拟合良好,可以用来预报产量状况。施肥量对穗数、穗粒数、千粒重及产量均有显著影响(P&;0.05);补水量对于产量有极显著影响(P<0.01),对穗数及穗粒数有显著影响(P<0.05),但对千粒重无显著影响。
不同水肥条件对冬小麦干物质积累及产量的影响
以长旱58小麦品种为材料,在防雨池栽条件下,通过设置不同施肥量和生育期不同补水量,研究了不同水肥耦合对冬小麦干物质积累、产量及构成的影响,旨在为旱作农区冬小麦水肥管理提供依据。结果表明:1.用logistic模型来拟合冬小麦干物质积累状况,达到极显著水平(P<0.01)。各处理下干物质积累速率呈“慢—快—慢”趋势,在拔节期至开花期间速率最大,各处理间差异最大,其它生育时段差异不明显。
3.不同补水量条件下,中肥处理(Y2)的产量显著大于其它施肥量处理,较之不施肥处理(Y0)处理提高了13.58%~23.08%(P<0.05);不同施肥量水平下,随着补水量的增加产量增加,以高水处理(R3)下的产量最高,较中水处理(R2)增产1.00%~5.470%,较低水(R1)增产1.93%~10.44%。在产量构成方面,补水作用显著地增加穗数而实现增产,施肥作用显著地提高各产量构成因素而实现增产。
灌溉条件对小麦籽粒蛋白质组分积累及其品质的影响
1. 53
Average 1. 50
田间持水量 凋萎湿度
Field
Wilting
moisture
moisture
capacity ( %)
(vΠv , %)
31. 14
7. 20
32. 96
7. 51
35. 86
8. 24
含水量 Moisture content (vΠv , %)
关键词 冬小麦 ;籽粒 ;灌溉条件 ;蛋白质组分 ;品质 中图分类号 : S512 文献标识码 : A
Effect of Irrigation Conditions on Protein Composition Accumulation of Grain and Its Quality in Winter Wheat
24. 60 25. 73 26. 85 25. 73
有效水 Available
water (mm)
34. 80 36. 44 37. 22 36. 15
防雨池每个栽培池面积为 2. 5 m ×2. 5 m ,深 116 m ,砖墙 ,四周抹水泥作防护层 ,不封底 ;设滑动 式遮雨棚 。常年地下水位在 13. 0 m 以下 。裂区排 列 ,灌水处理为主区 ,品种为副区 ,主副区内随机排 列 ,重复 3 次 。用水表控制灌水量 ,设 5 个灌水处理
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5 期
许振柱等 : 灌溉条件对小麦籽粒蛋白质组分积累及其品质的影响
6 83
前人已进行了大量研究[1 ,2] ,但对品质影响及机制研 究较少 。小麦的籽粒品质既受遗传控制 ,又受环境 的影响 ,在小麦各种品质性状与环境的互作中 ,对籽 粒蛋白质含量的研究最多 ,对面团流变学特性和烘 烤品质的研究甚少 。一般认为同一品种在不同年份 和不同环境条件下其品质有明显差异 ,基因型与环 境有明显的互作效应 ,这种互作效应主要是由不同 气候条件 、不同土壤条件及栽培措施所引起[3] 。有 人认为 ,其中降水是影响品质的主要因素[4] 。冬小 麦在灌浆期间 ,土壤干旱提高籽粒的蛋白质含量 ,改 善与面包品质有关的品质性状[5 ,6] 。研究灌溉条件 对籽粒蛋白质组分变化动态及其与籽粒和面团品质 关系的目的在于为小麦优质节水栽培提供理论依据 。
小麦种质资源抗旱性筛选研究
小麦种质资源抗旱性筛选研究近年来，气候变化引起了全球性的关注，旱灾成为世界各地农业生产中的一个重要问题。
小麦，作为全球最主要的粮食作物之一，其旱灾抗性的研究也变得越来越重要。
因此，对小麦种质资源抗旱性筛选的研究也备受关注。
一、小麦的旱害现状小麦的生产主要受自然环境的影响，其中旱情是导致小麦减产的主要因素之一。
据统计，全球大约70%的土地面积存在持续干旱、季节性干旱或不规则性干旱现象，这也就为小麦生产带来了很大的不利影响。
小麦在旱季期间，由于叶片处于干旱应激状态下，将导致蒸腾作用减弱，植株水分亏缺，导致生长缓慢、产量减少。
因此，对于小麦的旱害现状，应该引起足够的重视。
二、小麦抗旱性的研究方法目前，研究小麦抗旱性主要通过以下几种方法。
1.土壤水分处理：将植物分为不同的水分处理组，通过不同的水分处理在不同的时间检测小麦的干旱应激反应。
2.脱水处理：通过对小麦进行脱水处理，模拟干旱环境。
3.植物生长素处理：通过植物生长素的添加来研究其对小麦干旱应激的反应作用。
以上三种方法都可以作为筛选小麦抗旱性的方法，但也各自存在一些局限性，因此需要综合运用几种方法。
三、小麦种质资源筛选小麦抗旱性的研究还需要从小麦的种质资源中筛选出耐旱品种，这样可以为小麦的育种提供一定的参考依据。
目前，对于小麦种质资源抗旱性的筛选，也采用了综合多种方法的手段。
1.田间观察法：通过对田间小麦植株的观察，选出耐旱品种。
2.室内筛选法：通过在控制的环境条件下对小麦进行干旱应激处理，以筛选出抗旱品种。
3.遗传鉴定法：通过对小麦遗传上的变异进行鉴定，找到抗旱基因并选育抗旱品种。
通过以上几种方法的综合运用，可以筛选出具有较强抗旱性的小麦种质资源。
四、小麦抗旱性的主要影响因素小麦的抗旱性主要受以下两个因素影响。
1.种质：通过选育出高产耐旱小麦品种，可以提高小麦的抗旱性。
2.环境因素：干旱程度、土壤类型、气候变化等因素均能影响小麦的抗旱性。
因此，对于小麦的抗旱性研究，需要综合考虑以上两个因素，并通过科学合理的方式进行有效的筛选。
不同小麦品种抗倒性能差异的内在机制及其对氮密互作的调控响应
不同小麦品种抗倒性能差异的内在机制及其对氮密互作的调控响应在大田生产中,增加氮肥投入及群体密度可通过增加群体生物量来提高产量。
然而,过高的氮肥及密度导致分蘖过多,破坏群体结构,茎秆发育细弱,机械强度及韧性下降,容易发生倒伏,减产严重。
由于不同品种的遗传背景差异,茎秆质量存在变异。
因此,阐明小麦茎秆抗倒伏能力的基因型差异对品种改良、发挥小麦抗倒增产潜力具有重要的理论指导意义。
栽培措施可以通过调控小麦茎秆的质量来影响其抗倒性能。
细胞壁中的木质素对评价茎秆质量具有重要作用。
木质素赋予植株以结构刚性,显著影响茎秆的机械强度。
因此,阐明栽培措施对小麦茎秆木质素代谢的调控及与抗倒伏关系,不仅是基础研究的必要,同时对大田生产具有重要的指导意义。
本研究于2014-2016年在山东农业大学农学实验站进行了两个生长季的大田试验。
试验一:抗倒伏差异的基因型试验,该试验选用茎秆抗折力存在差异的8个品种为试验材料,分别为潍麦8号(WM8)、临麦4号(LM4)、山农11(SN11)、山农23(SN23)、莱州95021(LZ95)、济麦22(JM22)、山农16(SN16)、周麦22(ZM22)。
试验二:栽培措施调控试验,以抗倒伏能力差异显著的SN16(倒伏敏感型)和SN23(抗倒伏型)为试验材料,设置三个氮肥水平,分别为120(N1)、240(N2)、360(N3)kg/hm2,三个密度水平,分别为75(D1)、225(D2)、375(D3)万株/hm2。
利用生理学、解剖学和分子生物学相结合的方法来系统阐明小麦抗倒伏的基因型差异及氮肥和密度对小麦茎秆木质素代谢的调控机制及与抗倒伏的关系,旨在为品种抗倒潜力挖掘及优化抗倒栽培途径提供理论依据。
本研究的主要结果如下:1不同品种小麦茎秆抗倒伏差异的生理机制利用茎秆强度测定仪,在小麦开花期(DC,65)、乳熟期(DC,75)和蜡熟期(DC,85)分别测定了8个品种茎秆基二节间的抗折力。
春小麦不同品种蛋白质、干物质积累规律及其生理特性的研究
独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得新疆农业大学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
研究生签名：时间：年月日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解新疆农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：新疆农业大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，允许论文被查阅和借阅。
本人授权新疆农业大学将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。
(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名： 时间： 年 月 日 导师签名： 时间： 年 月 日新疆农业大学硕士学位论文第1章 绪论小麦（Triticum eastivum L.）是世界上种植面积最广的粮食作物[1]。
中国是世界上种植小麦面积最大、产量最高的国家之一，种植面积和总产分别占世界的13.3%和19%[2]。
1996年～2000年5年平均小麦种植面积为2.91×107 km2，单产3850 kg/km2，总产1.12 亿吨。
世界各国在小麦生产和育种上都经历了由重视产量和产量、品质并重，进而发展到重视品质的过程。
小麦的品质育种及研究在发达国家起步很早，在中国起步则较晚，自20世纪80年代以来，中国有不少育种单位把小麦的品质改良列为重要的育种目标之一，并对小麦品质性状的遗传规律进行了深入研究，自“七五”以来，小麦品质育种被列入国家科技攻关计划[3]。
小麦品质主要包括形态品质、营养品质和加工品质。
它与小麦籽粒中的蛋白质含量、蛋白质各组分含量和比例以及蛋白质亚基组成密切相关。
小麦又是人们的主要食物来源之一，不仅提供人体所需的能量，也供应大量的蛋白质[4]，因此，进行小麦品质的研究具有重要意义。
春小麦抗旱品种比较试验计划书
春小麦抗旱品种比较试验计划书篇一：正文:春小麦是北方地区的主要粮食作物之一，但在干旱条件下，其生长受到很大限制。
为了解决这个问题，近年来人们开始研究抗旱品种的选育。
本试验旨在比较不同抗旱品种的春小麦生长情况，探讨抗旱品种的优劣。
本次试验选取了多个抗旱品种，包括普通春小麦品种和经过改良的抗旱品种。
试验地点位于试验区，该地地势平坦，土壤肥沃，pH 值在 6.5 左右，灌溉条件良好。
试验期间正值干旱季节，当地降雨量较少，因此需要通过灌溉来满足作物的生长需求。
我们将对每个品种的幼苗期、拔节期和抽穗期进行测量，以评估其生长情况。
在试验期间，我们将密切关注天气变化，及时进行灌溉等措施，以确保每个品种的生长环境得到充分保障。
通过本次试验，我们将深入了解不同抗旱品种的春小麦生长情况，为农业生产提供重要参考。
此外，我们还将收集有关春小麦抗旱品种的数据，为今后的研究提供基础。
我们相信本试验将为春小麦的抗旱育种提供重要启示，从而推动该领域的发展。
篇二：正文:为探究不同抗旱品种春小麦的抗旱能力，我们计划进行一场春小麦抗旱品种比较试验。
本次试验旨在通过对不同抗旱品种的比较，探究春小麦的抗旱能力，为农业生产提供科学依据。
试验材料:春小麦品种，分为抗旱品种和不抗旱品种两种。
试验地点:本校实验室。
试验步骤:1. 随机选择 10 个抗旱品种和 10 个不抗旱品种，将其分别种植在实验室的土壤中。
2. 在种植过程中，对每个品种的生长环境进行严格控制，确保它们得到同样的水分、阳光和营养。
3. 在每个品种的土壤中插入温度计和湿度计，记录每天的温度和湿度变化，以便了解春小麦在不同干旱程度下的生长环境。
4. 在干旱季节，每天对每个品种的土壤中的水分含量进行测量，以了解它们对干旱的适应能力。
5. 在试验结束后，对每个品种的叶片进行显微镜观察，以了解它们的细胞结构和水分代谢情况，从而判断它们的抗旱能力。
拓展:本次试验不仅是一次对春小麦抗旱能力的探究，也是一次对农业生产科学的探索。
不同氮效率小麦氮素积累转运特性、
种业导刊，2022年第4期Journal of Seed Industry Guidedoi:10.3969/j.issn.1003-4749.2022.04.002不同氮效率小麦氮素积累转运特性、籽粒蛋白质含量及其对灌溉的响应何伟娜（新乡市农业技术推广站，河南新乡453000）摘要：为明确不同氮效率小麦品种的氮素积累转运特性和籽粒蛋白质含量差异及其对灌溉的响应，在大田条件下，以氮低效品种洛旱17、鑫华818和氮高效品种百农418、百农419为材料，研究了雨养和灌溉条件下不同氮效率小麦的氮素积累转运特性、籽粒蛋白质含量及蛋白质产量。
结果表明，在雨养条件下，与氮低效小麦品种相比，氮高效小麦品种花前氮素转运量和成熟期地上部氮素积累量分别降低15.08%和28.25%，籽粒蛋白质含量降低11.66%。
与雨养条件相比，灌溉条件下氮低效小麦品种和氮高效小麦品种成熟期地上部氮素积累量分别提高6.59%和67.05%，籽粒蛋白质含量分别降低13.50%和3.47%。
2种氮效率类型小麦花后氮素积累量对灌溉的响应不同，灌溉后氮高效品种增加274.80%，而氮低效品种降低51.15%，最终使氮低效小麦品种的籽粒蛋白质产量维持稳定，而高氮高效品种籽粒蛋白质产量增加40.37%。
可见，不同氮效率小麦品种的氮素积累转运特性、籽粒蛋白质含量在不同灌溉条件下表现不同，生产上应该根据小麦品种氮效率差异采用不同的灌溉措施，以达到提高小麦籽粒蛋白质含量的目的。
关键词：水分；小麦；氮效率；氮素积累转运；蛋白质含量中图分类号：S512文献标志码：A文章编号：1003-4749（2022）04-007-04收稿日期：2022-05-18基金项目：河南科技大学博士科研启动基金项目（13480082）作者简介：何伟娜（1980-），女，河南新乡人，农艺师，硕士，主要从事农业技术推广工作。
E-mail ：******************小麦是我国重要的粮食作物之一，也是我国人民主要的热量来源和蛋白质来源，其产量高低和品质优劣直接关系着我国的粮食安全和人民的营养健康［1］。
灌浆期干旱对小麦籽粒品质影响研究进展
灌浆期干旱对小麦籽粒品质影响研究进展灌浆期是小麦发育的重要阶段之一，也是影响小麦产量和品质的关键时期。
在灌浆期，小麦籽粒的蛋白质、淀粉、脂肪等重要成分逐渐合成和积累，而干旱等生态因素的影响将会直接影响小麦籽粒的品质和产量。
本文将介绍灌浆期干旱对小麦籽粒品质的影响以及相关研究进展。
1.1 产量干旱是影响小麦产量的重要因素之一，水分不足会影响生长发育和养分代谢，导致减产或失收。
研究表明，灌浆期干旱会导致小麦产量降低。
1.2 蛋白质含量小麦籽粒中的蛋白质是人类主要的食品来源之一，且对小麦品质评价有重要作用。
干旱会导致小麦叶片的脱水和养分限制，使得蛋白质合成和运输受到抑制，从而导致籽粒蛋白质含量降低。
1.3 淀粉含量小麦籽粒中的脂肪含量主要由胰脂肪酶和酯酶水解油脂得到，脂肪是提供人体必需的脂肪酸和能量的重要来源。
灌浆期干旱会降低小麦叶片的光合作用强度和碳水化合物含量，影响棕榈酸合成路线的正常代谢，导致小麦籽粒中脂肪含量降低。
1.5 其他品质指标灌浆期干旱对小麦籽粒品质的影响还包括：总糖含量、氨基酸含量、矿物质含量、营养成分比例等。
这些指标对小麦的品质评价和营养价值有着重要的作用。
2. 研究进展2.1 生理机制灌浆期干旱对小麦籽粒品质的影响与植物的生理机制密切相关。
杨红霞等研究发现，灌浆期干旱会影响小麦籽粒中的抗氧化酶系统和细胞壁结构的形成和稳定，使得小麦籽粒氧化和膜脂过程发生变化，导致生长受阻和品质下降。
同时，张晋裕等研究表明，灌浆期干旱还会影响小麦籽粒中的激素水平，抑制小麦中细胞分裂和细胞扩展，导致小麦籽粒大小、形状和品质发生了变化。
2.2 技术措施灌浆期干旱对小麦籽粒品质的影响，可以通过各种技术措施来减轻和消除。
水分管理是灌浆期小麦的关键，适时灌溉和增施有机物质等技术措施可以减轻干旱对小麦的影响，同时对小麦籽粒的品质和营养成分也有积极的影响。
此外，相关调查研究发现，改变灌浆期小麦的基因组、抗氧化酶代谢途径和光合作用等生理机制，对小麦的品质评价也有积极的意义。
不同干旱方式对小麦幼苗可溶性蛋白及总抗氧化力的影响
不同干旱方式对小麦幼苗可溶性蛋白及总抗氧化力的影响谭晓荣，戴媛，万谦河南工业大学生物工程学院，河南郑州 450052E-mail: tanxr2000@摘要：本文采用液体培养法，研究了不同干旱处理方式（持续干旱与间断干旱）对小麦幼苗含水量、可溶性蛋白含量和总抗氧化力的影响。
结果表明：持续干旱对小麦叶和根中三个指标的影响均大于间断干旱；两种干旱方式对根中三个指标的影响均大于叶。
间断干旱处理小麦根、叶及持续干旱处理小麦叶中，可溶性蛋白含量和总抗氧化力均下降，且二者相关性较好。
持续干旱处理小麦根中总抗氧化力大幅度上升，同时可溶性蛋白含量下降。
关键词：干旱；复水；小麦；可溶性蛋白；总抗氧化力中图分类号：Ｓ512.11. 引言干旱作为一种自然灾害严重影响着农业生产，对植物造成多种伤害，包括损伤膜系统，损伤细胞器，破环正常的物质代谢，改变酶活性，使呼吸作用增强[1]，光合作用下降[2,3]等等。
研究干旱对植物的伤害机制有助于进一步了解植物的抗旱适应性机理，从而可为物种选育与栽培、以及新品种的推广种植等提供科学依据。
植物在遭受逆境(干旱、缺氧等)胁迫时，其内部会发生一系列的变化，以此来适应各种逆境[4,5,6]，同时植物体内生理生化的变化又可反应其遭受环境胁迫的状态和程度。
干旱胁迫基金项目：本课题得到河南省教育厅自然科学计划项目资助 (200510463015，2006210002)作者简介：谭晓荣(1972 - ) ,女，博士, 讲师，主要从事植物逆境生理研究。
能够导致植物产生大量的活性氧（ROS）[7]，过量ROS的清除对于维持植物正常的功能具有重要意义，在植物体内有效清除活性氧的保护机制分为酶促和非酶促两类[8]。
总抗氧化力（total antioxidative capacity，TAOC）是用于衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标，它的大小可以代表机体抗氧化酶系统和非酶系统性能的状态，从总体上反映机体防御体系抗氧化能力的高低[9]。
旱地不同降水年型小麦施肥的产量效应及吸肥特性
旱地不同降水年型小麦施肥的产量效应及吸肥特性史培;郝明德;何晓雁;蔡志风;陈旭【摘要】[目的]探讨降水、施肥与旱地小麦产量和吸肥特性的关系,为不同降水年型小麦的合理施肥提供依据.[方法]以"长武134"为供试材料,通过定位试验,以不施肥为对照,研究不同降水年型(干旱年、常态年、丰水年)下长期不同施肥处理(氮磷有机肥配施(NPM)、氮磷肥配施(NP)、单施有机肥(M)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P))对小麦产量和养分吸收特性的影响.[结果]在不同降水年型下,NPM处理的增产效果显著,增产幅度为258.9%～300.0%;M处理在干旱年、常态年、丰水年分别增产172.4%,211.1%和262.2%;NPM处理氮、磷、钾的平均吸收量最高,在丰水年M处理小麦籽粒吸氮量、吸磷量、吸钾量分别较NP处理提高了85.0%,84.8%,40.6%.[结论]在不同降水年型下,合理施肥均能使小麦产量大幅度增加;有机肥在促进作物养分吸收方面作用显著.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(038)007【总页数】7页(P91-97)【关键词】不同降水年型;施肥;小麦产量;吸肥特性【作者】史培;郝明德;何晓雁;蔡志风;陈旭【作者单位】西北农林科技大学,林学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,林学院,陕西,杨凌,712100;中国科学院水利部水土保持研究所,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,资源与环境学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,林学院,陕西,杨凌,712100;中国科学院水利部水土保持研究所,陕西,杨凌,712100【正文语种】中文【中图分类】S143.6;S512.1土壤肥力是限制黄土高原旱地农业生产的重要因素，培肥土壤是增加旱地粮食产量、实现该地区农业持续发展的关键措施之一[1]。
水分亏缺是限制小麦生产的主要环境因子，对小麦生长发育及产量影响较大[2]。
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第3期
孙
敏等 : 水旱条件下小麦不同抗旱性品种籽粒蛋白质积累的差异及施氮量的调控效应
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tein content in grains. The correlation between GS activity in flag leaves and protein yield in grains was different in the two cultivars. The above results suggest that the drought-tolerant cultivar is less affected by water condition compared with the drought-sensitive cultivar; application of nitrogen could promote the protein content in grains, and the effect is greater in the drought-tolerant cultivar than in the drought-sensitive cultivar. Keywords: Wheat; Drought-tolerant; Irrigated cropping; Dryland cropping; N application amount; Grains protein accumulation
籽粒蛋白质是评价小麦品质的重要指标之一 , 籽粒蛋白质含量和组成不仅对小麦营养品质 , 而且 对小麦加工品质也有很大影响 , 尤其与谷蛋白 /醇溶 蛋白的比值显著相关。一般认为 , 随麦谷蛋白含量 的增加 , 面筋含量、沉淀值、稳定时间都显著增大 , 加工特性变好 。小麦籽粒蛋白质含量受品种遗传 特性和栽培环境的共同影响。有关小麦成熟过程中 籽粒蛋白质的积累已有广泛研究 , 集中在不同品种 籽粒蛋白质含量及其组分含量动态变化
试验地概况 于 2007— 2009 年度连续两个生长季在山西农业 大学栽培实验室小麦试验田进行大田试验 , 试验地 为 夏 闲 地 , 土 壤 肥 力 中 等 , 20 cm 土 层 内 含 全 氮 0.180%、速效氮 142.82 mg kg1、速效磷 62.81 mg kg1、速效钾 93.55 mg kg1、有机质 12.6 g kg1。 两年度总体表现为小麦全生育期气温偏高 , 生 育前期干旱少雨较为严重 , 春季雨水充足 , 生育后 期干旱少雨。 2007— 2008 和 2008— 2009 年度小麦 全生育期较前 7 年积温分别高 516.62℃和 763.62℃ , 降水量分别减少 18.93 mm、41.33 mm。2008— 2009 年度与 2007— 2008 年度相比 , ＞ 0℃的总积温较高 , 日照时数较多 , 而降雨量较低 (表 1)。 1.2 品种及田间设计 水地推广品种农大 189 (不抗旱品种)和旱地推广
*
通讯作者 (Corresponding author): 郭平毅 , E-mail: pyguo126@
第一作者联系方式 : E-mail: sm_sunmin@; Tel: 0354-6288373 Received(收稿日期 ): 2009-10-26; Accepted(接受日期): 2010-01-03.
水旱条件下小麦不同抗旱性品种籽粒蛋白质积累的差异及施氮量的调 控效应
孙
摘
敏
郭平毅 *
高志强
王
鹏
时
静
苗果园
山西农业大学农学院 , 山西太谷 030801
要 : 在水、旱两栽培条件下比较了农大 189 (不抗旱品种 )和晋麦 47 (抗旱品种 )的籽粒蛋白质积累及施氮的调控
效应。与灌溉条件相比 , 旱地栽培提高了籽粒清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、总蛋白含量及谷 /醇比 , 降低了球蛋白含 量。旱作对农大 189 的籽粒蛋白质组分含量有显著影响 , 而对晋麦 47 籽粒球蛋白、醇溶蛋白、总蛋白、谷 /醇比的影 响不显著。旱作降低了籽粒谷氨酰胺合成酶 (GS)、籽粒谷氨酸合酶 (GOGAT)、籽粒谷丙转氨酶 (GPT)、旗叶谷氨酰胺 合成酶 (GS)、旗叶谷氨酸合酶 (GOGAT)活性 , 且影响了籽粒 GPT 活性的变化趋势。旱作对蛋白质合成有关酶活性的 影响表现为农大 189 大于晋麦 47。随着施氮量的增加 , 籽粒蛋白质及其组分含量表现为增加趋势 , 且施氮的调控效 应对晋麦 47 大于对农大 189。不同栽培条件下各处理的籽粒 GS、籽粒 GOGAT、籽粒 GPT、旗叶 GOGAT 活性与籽 粒蛋白质产量呈显著正相关 , 而与籽粒蛋白质含量无显著相关。两品种旗叶 GS 活性与蛋白质产量的相关性不同。总 之 , 抗旱品种的籽粒蛋白质积累受水分条件影响小于不抗旱品种 , 表现一定的抗旱能力 ; 施用氮肥可提高籽粒蛋白 质含量 , 抗旱品种的氮肥调控效应大于不抗旱品种。 关键词 : 小麦 ; 抗旱性 ; 水地 ; 旱地 ; 施氮量 ; 籽粒蛋白质积累
[2-5] [1]
是旱地 , 旱地小麦高产与优质是当地生产研究的重 要目标。为此 , 本文利用水地和旱地大面积种植的 两个小麦品种 , 研究了籽粒蛋白质积累的差异及氮 肥的调控效应 , 以期为培育氮素利用效率高的品种 及合理施肥提供参考。
1
1.1
材料与方法
, 水
分 [6-10] 、氮肥 [11-14] 和水氮互作 [15] 对籽粒蛋白质积累 的影响, 灌浆期温度和水分逆境对籽粒蛋白质积 累 [16-18] 的影响等方面。研究表明 , 不同小麦品种籽 粒灌浆过程中蛋白质含量的动态变化基本一致 , 均 呈现“高—低—高”的趋势 [2,4,7,16]。灌浆期间 , 适度 的土壤干旱可提高籽粒的蛋白质含量 [7,10,16-17]。王月 福等 [11-13] 提出 , 增施氮肥能够显著提高籽粒蛋白质 各组分的含量 , 但对各组分含量提高的幅度存在差 异 , 其中随着施氮量的增加 , 清蛋白、 球蛋白和谷蛋 白所占的比例升高 , 而醇溶蛋白和剩余蛋白的比例 下降。这些研究大多是在本底水分条件较好或有灌 溉条件下进行的, 而在旱地生产条件下的鲜有报 道。 山西省属黄土高原半干旱地区的东缘 , 全省 70%
Protein Accumulation in Grains of Wheat Cultivars Differing in Drought Tolerance and Its Regulation by Nitrogen Application Amount under Irrigated and Dryland Conditions
SUN Min,பைடு நூலகம்GUO Ping-Yi*, GAO Zhi-Qiang, WANG Peng, SHI Jing, and MIAO Guo-Yuan
College of Agronomy, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China
Abstract: The protein accumulation in wheat (Triticum aestivum L.) grains is seldom studied under dryland condition although it has been widely tested under irrigated conditions. For understanding the protein accumulation characteristics of wheat cultivars differing in drought tolerance and the effects of water and nitrogen, a drought-tolerant cultivar, Jinmai 47, and a drought-sensitive cultivar, Nongda 189, were planted under both irrigated and dryland conditions with three nitrogen application rates. From the 5th day after anthesis, spikelets and flag leaves were sampled at a 5 days interval for measuring the contents of protein and its components in grains and the enzymes activities in grains and flag leaves. The results indicated that the contents of albumin, gliadin, glutenin, total protein, and the ratio of glutenin to gliadin in dryland cropping were higher than those in irrigated cropping, but the globulin content was lower than that in irrigated cropping. For Nongda 189, the contents of protein and its components and the ratio of glutenin to gliadin in grains were affected significently by drought, whereas for Jinmai 47, the variations on contents of globulin, gliadin, total protein, and ratio of glutenin to gliadin were slightly. The activities of glutamine synthetase (GS), glutamate synthase (GOGAT), glutamic acid-pyruvate transaminase (GPT) in grains and the activities of GS and GOGAT in flag leaves were reduced in dryland cropping compared with those in irrigated cropping. Simultaneously, the trend of GPT activity in grains was also affected by dryland cropping. The effect of drought on activities of these enzymes that involved in protein accumulation was greater in Nongda 189 than in Jinmai 47. Nitrogen application promoted the contents of protein and its components in grains, and higher rate of nitrogen application resulted in greater positive effect. Jinmai 47 presented greater effect of nitrogen application on protein content in grains than Nongda 189. Under both growing conditions, the activities of GS, GOGAT, and GPT in grains and the activity of GOGAT in flag leaves in all nitrogen treatments significantly correlated with the protein yield rather than the pro本研究由国家科技攻关项目 (2001BA902B02), 教育部科学技术研究重点项目 (2006019)和山西农大青年教师创新基金 (2008005)资助。