小麥籽粒不同部位品質性狀空間變異規(guī)律及其對氮肥的響應.pdf

1、小麥籽粒不同部位的化學組分存在差異，而這種空間差異既受遺傳因素控制，也受生態(tài)因子、栽培措施的影響。氮素是影響小麥品質最重要的營養(yǎng)元素，在小麥的品質性狀的形成過程中具有重要的作用。
　　本研究擬以蛋白質含量差異顯著的強筋小麥品種鄭麥9023和弱筋小麥品種寧麥13、生產中大面積推廣的小麥品種揚麥16、一個重組自交系群體(RIL)為材料，運用籽粒分層技術相結合的方法，研究小麥籽粒不同部位化學組分與品質性狀的空間變異規(guī)律，以及對氮素的響應

2、，同時采用15N同位素標記技術，追蹤小麥籽粒不同部位氮素來源，以進一步深化小麥籽粒品質形成機理和氮素調控機制研究，為小麥籽粒品質調優(yōu)途徑與合理氮肥運籌技術的建立提供依據。
　　1、小麥籽粒不同部位化學組分與品質性狀的差異分析
　　運用籽粒分層技術，對蛋白質含量差異顯著的兩個小麥品種進行化學組分和品質指標的測定，發(fā)現小麥籽粒蛋白質及其組分、HMW-GS和GMP含量，面粉糊化參數等因部位和基因型的差異出現顯著變異。由籽粒外向籽粒

3、內，面粉直鏈淀粉和支鏈淀粉、A-和B-型淀粉粒數目、醇溶蛋白和麥谷蛋白、總蛋白、GMP和HMW-GS含量，主要糊化參數，降落值，SDS-沉淀值、膨脹勢基本呈先上升后穩(wěn)定的趨勢，而支/直比、C-型淀粉粒數目、清蛋白和球蛋白含量呈先下降后穩(wěn)定的趨勢。因此，籽粒外面第一層(P1)淀粉和HMW-GS含量、淀粉粘度參數、降落值、沉淀值和膨脹勢最低，第二層(P2)總蛋白含量最高?？傮w而言，由外向內，小麥各層面粉加工品質呈逐漸提高趨勢。
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4、、小麥籽粒不同部位蛋白質含量對葉面噴施氮肥響應的基因型差異
　　在大田栽培條件下，通過葉面噴施氮肥結合籽粒分層技術，對180個家系進行蛋白質含量的測定，篩選出對氮素響應具有代表性的5個家系，發(fā)現與對照相比，葉面噴施氮肥處理下，不同品種小麥籽粒不同部位的總蛋白含量均有不同程度地增加，主要分為3種類型，一是，隨著籽粒從外到內，對氮素的響應逐漸減弱;二是，隨著籽粒從外到內，對氮素的響應逐漸增強;三是，隨著籽粒從外到內，對氮素的響應先增強

5、后減弱。
　　3、葉面噴施氮肥對小麥籽粒不同部位蛋白質及其組分的調控效應
　　對5個家系進行蛋白質各組分的測定，發(fā)現與對照相比，5個家系品種籽粒不同部位蛋白質組分對葉面噴施氮肥的響應各不相同，除清蛋白含量對氮素的響應均不明顯外，其中球蛋白或醇溶蛋白對氮素的響應較為敏感。
　　對5個家系進行GMP和HMW-GS的測定，發(fā)現與對照相比，葉面噴施氮肥對小麥籽粒不同部位的GMP含量均有增加效應，隨著籽粒從外到內，先增加后減小，

6、并在P2達到了最大值。而葉面噴施氮肥對小麥籽粒不同部位的HMW-GS及其各基因位點編碼的亞基含量的調節(jié)效應有增加也有減少，且均受7+8亞基對的主效作用，這可能由于不同位點亞基對的表達量對氮肥的響應具有品種間差異。
　　對5個家系進行GMP和HMW-GS的相關性分析，發(fā)現具有Glu-A1位點的家系對葉面噴施氮肥的響應，不同部位的Glu-D1位點對GMP含量的效應較為顯著，而不具有Glu-A1位點的家系對葉面噴施氮肥的響應，不同部位的

7、Glu-B1位點和Glu-D1位點對GMP含量效應雖未達到顯著水平，但Glu-D1位點對GMP含量效應相對較大。還發(fā)現葉面噴施氮肥處理下，籽粒不同部位總蛋白質含量增加的家系，具有Glu-A1位點的GMP和HMW-GS含量也相對增加，而不具有Glu-A1位點的GMP和HMW-GS含量相對減小，表明具有Glu-A1位點的GMP和HMW-GS含量對氮素的響應與其他蛋白質組分間可能存在一定的協(xié)同效應，導致與籽?？偟鞍缀孔兓?。
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8、、不同生育時期植株吸收氮素對小麥籽粒不同部位蛋白質及其組分的影響
　　在砂培試驗條件下，采用15N同位素標記結合籽粒分層技術，研究不同時期植株吸收氮素在不同器官中的分配，追蹤小麥籽粒不同部位的氮素來源，以進一步深化小麥籽粒品質形成機理和氮素調控機制研究。本研究結果表明，花前吸收并對籽粒氮素貢獻較大的器官為葉片和莖中;開花后，不同生育時期吸收的氮素開始向籽粒轉運。小麥籽粒不同部位蛋白質及其組分中的氮70％以上來自花前貯藏氮素的再轉運

9、，其中以拔節(jié)到開花期吸收的氮素貢獻更大。
　　本研究結果還表明，無論是花前貯藏氮素還是花后積累氮素在籽粒不同部位氮素分配，隨著籽粒從外到內，先增加后減小，在第二層(P2)達到最大值?；ㄇ百A藏氮素對清蛋白和醇溶蛋白的貢獻隨著籽粒從外到內逐漸減小，而花后積累氮素逐漸增加;播種到拔節(jié)期吸收的氮素對球蛋白的貢獻隨著籽粒從外到內逐漸減小，而拔節(jié)到開花期和花后積累氮素逐漸增加;花前貯藏氮素對麥谷蛋白的貢獻隨著籽粒從外到內逐漸增加，而花后積累氮