不同品質(zhì)類(lèi)型花生品質(zhì)形成差異的機(jī)理與調(diào)控.pdf

1、花生是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物和油料作物，總產(chǎn)居油料作物之首?；ㄉ讶试趪?guó)民經(jīng)濟(jì)中的主要用途，一是用于榨油，二是作為食品工業(yè)的原料，三是出口創(chuàng)匯。以油用為主的品種要求籽仁含油量盡量高，以食用為主的品種要求籽仁高蛋白、低脂肪，以出口為主的品種要求較高的O/L值。不同品質(zhì)類(lèi)型花生產(chǎn)量和品質(zhì)差異較大，產(chǎn)量與品質(zhì)之間及不同品質(zhì)之間存在明顯負(fù)相關(guān)。不同種植方式對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生的產(chǎn)量和品質(zhì)影響也較大。
　　 本研究針對(duì)目前花生生產(chǎn)上采用的春播露

2、地栽培和春播覆膜栽培兩種種植方式，選用高蛋白品系KB008、高脂肪品種花17和高O/L值品種農(nóng)大818為試驗(yàn)材料，研究不同品質(zhì)類(lèi)型花生生理特性、相關(guān)碳氮代謝酶活性、產(chǎn)量和品質(zhì)的差異，以及不同品質(zhì)類(lèi)型花生子葉細(xì)胞中蛋白體和脂體的積累差異，明確不同品質(zhì)類(lèi)型花生產(chǎn)量和品質(zhì)形成差異的生理基礎(chǔ)、酶學(xué)基礎(chǔ)和細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，以及覆膜栽培對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生產(chǎn)量、品質(zhì)影響的生理基礎(chǔ)和酶學(xué)基礎(chǔ)，不但對(duì)彌補(bǔ)花生品質(zhì)生理研究不足具有重要理論意義，而且對(duì)優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用花生

3、生產(chǎn)具有切實(shí)指導(dǎo)意義。針對(duì)生產(chǎn)上花生倒伏和早衰的現(xiàn)象，通過(guò)研究噴施多效唑和海藻肥對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，明確其調(diào)控機(jī)理，提出適當(dāng)?shù)脑霎a(chǎn)和品質(zhì)改善的調(diào)控策略，以期為花生生產(chǎn)提供技術(shù)指導(dǎo)。試驗(yàn)于2009-2012年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行，主要研究結(jié)果如下:
　　 1不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片生理特性差異
　　 1.1不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片光合特性差異
　　 3種品質(zhì)類(lèi)型花生的光合速率(Pn)、實(shí)際光化學(xué)效率(Φ

4、PSⅡ)、最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)均呈單峰曲線(xiàn)。3品種在整個(gè)生育期的Pn大小表現(xiàn)為H17＞818＞KB008，H17和818在花后30d之前的Pn顯著高于KB008，而KB008的Pn在花后45d之后高于其它兩品種;3品種在花后45d時(shí)葉片的ΦPSⅡ大小表現(xiàn)為H17＞818＞KB008;3品種在花后整個(gè)生育期的葉綠素含量以H17最高，818次之，KB008的葉綠素含量最低，但KB008在成熟期葉片的葉綠素含量明顯高于其它兩品種，說(shuō)明

5、高脂肪品種的光合能力最強(qiáng)，其次是高O/L值品種，高蛋白品種最低。高脂肪品種和高O/L值品種前期較高的光合能力有利于脂肪的快速積累，而高蛋白品種生育后期光合能力較高，這有利于其籽仁蛋白質(zhì)的形成。
　　 1.2不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片可溶性糖及氮素含量的差異
　　 3種品質(zhì)類(lèi)型花生葉片可溶性糖含量和氮素含量均呈下降趨勢(shì)。各時(shí)期葉片可溶性糖含量大小以KB008最大，其次為H17，818的葉片可溶性糖含量最低。KB008在整個(gè)生育期

6、葉片的氮素含量顯著高于H17和818。
　　 1.3不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片衰老的差異
　　 3種品質(zhì)類(lèi)型花生葉片的SOD、POD和CAT活性以及可溶性蛋白含量均呈先增大后降低趨勢(shì)，MDA含量呈逐漸增加的趨勢(shì)。3品種葉片衰老差異表現(xiàn)在:H17和818葉片POD、CAT活性略高于KB008，而KB008葉片MDA含量顯著低于另兩者，其葉片SOD活性和可溶性蛋白含量也明顯高于另兩者，表明高蛋白品種葉片衰老比高脂肪和高O/L值品種

7、緩慢。
　　 2不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片氮、碳代謝酶活性的差異
　　 2.1不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片氮代謝酶活性的差異
　　 3品種葉片中NR、GPT和GOT活性變化均呈降低的趨勢(shì)，而GS、GDH和GOGAT活性呈先增加后降低的趨勢(shì)。KB008在整個(gè)生育期的葉片NR、GS、GOGAT、GPT和GOT活性均明顯高于H17和818，H17與818的氮代謝酶活性大小差異不大。較高的葉片NR、GS和GOGAT等酶的活性是高蛋白品

8、種較高蛋白質(zhì)合成和積累的生理基礎(chǔ)。
　　 2.2不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片碳代謝酶活性的差異
　　 3種品質(zhì)類(lèi)型花生葉片的SS和SPS活性大小均表現(xiàn)為H17＞818＞KB008，特別是SPS活性差異較大，H17各時(shí)期的活性顯著高于KB008，較高的葉片SS、SPS活性有利于花生籽仁脂肪的形成。3品種葉片PEPCase活性大小表現(xiàn)為KB008＞H17＞818，H17和818的整個(gè)生育期的RuBPCase活性均顯著高于KB008，

9、這是高脂肪品種和高O/L值品種較大物質(zhì)生產(chǎn)能力和較高產(chǎn)量的生理基礎(chǔ)。
　　 3不同品質(zhì)類(lèi)型花生產(chǎn)量、品質(zhì)的差異
　　 3.1不同品質(zhì)類(lèi)型花生產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的差異
　　 3品種以H17的莢果產(chǎn)量最高，KB008的莢果產(chǎn)量顯著低于H17和818，這主要是由其單株結(jié)果數(shù)較少，莢果較小導(dǎo)致的。KB008的莢果出仁率也顯著低于其它兩個(gè)品種，但其雙仁果率卻顯著高于后兩者。
　　 3.2不同品質(zhì)類(lèi)型花生籽仁品質(zhì)的差

10、異
　　 在花生籽仁發(fā)育過(guò)程中，高蛋白品種籽仁蛋白質(zhì)的積累速率一直高于高脂肪和高O/L值品種，且直到果針入土60d蛋白質(zhì)仍在積累，而高脂肪品種和高O/L值品種的蛋白質(zhì)含量后期略微降低，這是高蛋白品種蛋白質(zhì)含量高的生物學(xué)原因;高脂肪品種和高O/L值品種的脂肪積累一直高于高蛋白品種，且直到果針入土60天脂肪仍在積累，而高蛋白品種果針入土后50天脂肪含量達(dá)到最大，之后略有降低。3品種籽仁可溶性糖含量大小表現(xiàn)為818＞ H17＞ KB0

11、08，O/L值大小表現(xiàn)為818＞ H17＞ KB008。
　　 3品種籽仁中的8種氨基酸組分都以KB008的含量最高，其中谷氨酸、賴(lài)氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸含量差異較大，說(shuō)明高蛋白品種所含的人體必需氨基酸含量明顯高于高脂肪品種和高O/L值品種。KB008成熟期的棕櫚酸、硬脂酸、亞油酸、花生酸和山崳酸相對(duì)含量顯著高于H17和818，而其油酸和二十四烷酸相對(duì)含量明顯低于后兩者。
　　 4不同品質(zhì)類(lèi)型花生子葉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)差異

12、r>　　 3種品質(zhì)類(lèi)型花生子葉細(xì)胞中蛋白體在果針入土20d到40d時(shí)進(jìn)入快速積累階段，3品種的蛋白體大小和數(shù)量在果針入土30d前差異較小,30d之后差異變大。KB008在后期的蛋白體比H17和818的排列致密，數(shù)量增長(zhǎng)較快，到60d時(shí)數(shù)量和大小明顯多于和大于后兩者，表明高蛋白品種較多的蛋白體的數(shù)量和較大的體積是較高蛋白質(zhì)含量的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。KB008脂體大小在果針入土30d時(shí)即達(dá)到最大值，此前脂體數(shù)量增加較快，之后增加緩慢，而H17和8

13、18在50d時(shí)脂體大小才達(dá)到最大，兩者的脂體數(shù)量在果針入土50d時(shí)仍較快增加，表明高脂肪品種和高O/L值品種快速積累脂體的持續(xù)時(shí)間較高蛋白品種長(zhǎng)，其脂體數(shù)量遠(yuǎn)大于高蛋白品種，這是其較高脂肪含量的細(xì)胞學(xué)依據(jù)。
　　 5覆膜栽培對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生生理特性和產(chǎn)量品質(zhì)的影響
　　 5.1覆膜對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片光合特性的影響
　　 覆膜栽培顯著提高了3種品質(zhì)類(lèi)型花生在生育前期的葉片葉綠素含量，而降低了生育后期的葉綠素含

14、量;覆膜栽培均提高了3種品質(zhì)類(lèi)型花生葉片凈光合速率，特別是在花后30d之前提高幅度較大，生育后期略有降低，說(shuō)明覆膜栽培對(duì)花生光合作用的改善主要在結(jié)莢期以前。覆膜對(duì)高蛋白品種在整個(gè)生育期的光合性能提高幅度較大，而對(duì)高脂肪和高O/L值品種只在飽果期之前提高幅度較大。
　　 5.2覆膜對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片衰老的影響
　　 覆膜栽培顯著提高了KB008在飽果期時(shí)的葉片SOD、POD和CAT的活性，降低了其MDA的含量;覆膜栽培

15、顯著降低了高脂肪品種H17和高O/L值品種818在飽果期時(shí)的POD活性，其MDA含量也高于露地栽培。說(shuō)明覆膜栽培加快了高脂肪品種和高O/L值品種在生育后期葉片早衰，而延緩了高蛋白品種的葉片衰老。
　　 5.3覆膜對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片氮代謝酶活性的影響
　　 覆膜栽培均顯著提高了3品種結(jié)莢期葉片GS、GDH、GOGAT、GOT和GPT活性，這是覆膜栽培提高不同品質(zhì)類(lèi)型花生籽仁蛋白質(zhì)含量的酶學(xué)機(jī)理。覆膜栽培略微降低了KB0

16、08在飽果期時(shí)的GS和GOGAT活性，卻顯著降低了H17和818在飽果期時(shí)葉片GS的活性。覆膜栽培顯著提高了KB008在飽果期時(shí)的GOT和GPT活性，而略微降低了H17和818在飽果期時(shí)GOT活性。這說(shuō)明覆膜栽培對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片氮代謝酶活性影響差異的主要時(shí)期是飽果期，覆膜提高高蛋白品種飽果期的氮代謝酶活性有利于其籽仁發(fā)育后期蛋白質(zhì)的繼續(xù)積累。
　　 5.4覆膜對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片碳代謝酶活性的影響
　　 覆膜栽培

17、降低了3種品質(zhì)類(lèi)型花生葉片SS和SPS活性，這是覆膜栽培降低不同品質(zhì)類(lèi)型花生籽仁脂肪含量的主要原因。覆膜栽培分別降低了3品種在結(jié)莢期SS活性的3.78％、2.72％和5.78％，降低SPS活性的8.27％、7.42％和5.01％，分別降低了3品種在飽果期SS活性的0.67％、6.54％和12.68％，降低SPS活性的5.03％、5.14％和12.38％，說(shuō)明覆膜栽培對(duì)818在飽果期的葉片SS、SPS活性降低幅度最大。對(duì)高O/L值品種飽果

18、期SS和SPS活性降低幅度較大是覆膜栽培對(duì)其籽仁脂肪含量降低幅度較大的原因。
　　 5.5覆膜對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
　　 覆膜栽培顯著提高了3種品質(zhì)類(lèi)型花生的莢果產(chǎn)量，提高幅度以高脂肪品種最大(12.26％)，其次是高O/L值品種(9.75％)和高蛋白品種（6.94％）。覆膜栽培均顯著提高了3品種的單株果數(shù)，對(duì)三者的千克果數(shù)的影響不顯著，略微提高了KB008的雙仁果率，而顯著提高了H17和818的雙仁果率。

19、覆膜栽培提高了H17和818的出仁率。
　　 覆膜栽培均提高了3種品質(zhì)類(lèi)型花生籽仁的蛋白質(zhì)含量而降低了脂肪含量，對(duì)高蛋白品種籽仁蛋白質(zhì)含量的增加作用最大(0.39％)，其次是高O/L值品種(0.23％)和高脂肪品種(0.15％)，而對(duì)籽仁脂肪含量降低最明顯的是高O/L值品種(1.04％)，其次是高脂肪品種(0.57％)和高蛋白品種(0.42％)。覆膜栽培均降低了3種品質(zhì)類(lèi)型花生籽仁可溶性糖的含量，提高了H17和818的O/L值而

20、降低了KB008的O/L值(H17提高了0.10，818提高了0.04，KB008降低了0.03)。覆膜栽培均提高了KB008和H17的8種氨基酸組分含量，提高了818的蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸和谷氨酸的含量。覆膜栽培提高了KB008亞油酸的含量而降低了其油酸的含量，提高了H17和818的油酸含量而降低了兩者的亞油酸含量。
　　 6多效唑?qū)Σ煌焚|(zhì)類(lèi)型花生生理特性的影響
　　 6.1多效唑?qū)Σ煌焚|(zhì)類(lèi)型花生葉片光

21、合特性的影響
　　 PBZ處理對(duì)3種品質(zhì)類(lèi)型花生在處理后40d（8月20日）之前的凈光合速率提高效果顯著，而對(duì)處理后55d（成熟期）的效果不大甚至有所降低。噴施PBZ均顯著提高了3種品質(zhì)類(lèi)型花生葉片實(shí)際光化學(xué)效率。噴施PBZ對(duì)高脂肪品種的葉片凈光合速率和實(shí)際光化學(xué)效率提高幅度最大，其次是高O/L值品種，對(duì)高蛋白品種提高幅度最小。PBZ處理均提高了3種品質(zhì)類(lèi)型花生在飽果期時(shí)（8月20日）的葉綠素a和葉綠素的含量，但對(duì)不同品種提高幅

22、度不同，對(duì)高蛋白品種提高幅度最大，對(duì)高O/L值品種提高幅度最小。
　　 6.2多效唑?qū)Σ煌焚|(zhì)類(lèi)型花生根系活力的影響
　　 噴施PBZ均顯著提高了3種品質(zhì)類(lèi)型花生在飽果期時(shí)的根系活力。PBZ處理對(duì)H17飽果期根系活力提高幅度最大，818次之，對(duì)KB008的根系活力提高幅度最小。噴施PBZ對(duì)3品種根系活力的顯著提高促進(jìn)了根系對(duì)礦質(zhì)元素和水分的吸收，是其顯著提高花生莢果產(chǎn)量的主要原因之一。
　　 6.3多效唑?qū)Σ煌?/p>

23、質(zhì)類(lèi)型花生葉片衰老的影響
　　 噴施PBZ對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生葉片衰老的影響不同，提高了H17和818在成熟期時(shí)（9月5日）的SOD、POD和CAT活性，降低了其MDA含量，降低了KB008的3種保護(hù)酶活性，提高了其MDA含量。說(shuō)明PBZ處理有利于延緩高脂肪和高O/L值品種生育后期葉片的衰老，而促進(jìn)了高蛋白品種生育后期葉片的衰老。
　　 6.4多效唑?qū)Σ煌焚|(zhì)類(lèi)型花生氮代謝酶活性的影響
　　 噴施PBZ均降低了3種

24、品質(zhì)類(lèi)型花生結(jié)莢期GS和GDH活性，降低了飽果期的GS、GDH和GOGAT活性，均降低了3品種在結(jié)莢期和飽果期葉片的GOT和GPT活性。說(shuō)明PBZ降低了不同品質(zhì)類(lèi)型花生結(jié)莢期和飽果期葉片GS、GDH、GOGAT、GPT和GOT活性是PBZ降低花生籽仁蛋白質(zhì)含量的生理原因。PBZ處理對(duì)KB008在結(jié)莢期和818在飽果期的GS活性降低幅度最大，對(duì)818結(jié)莢期GDH活性降低最大，而對(duì)H17和KB008降低幅度次之，對(duì)KB008的GPT和GOT

25、活性降低幅度最大。說(shuō)明PBZ處理顯著降低高O/L值品種在結(jié)莢期的GDH活性和飽果期的GS活性是PBZ顯著降低高O/L值品種籽仁中蛋白質(zhì)含量的主要原因。
　　 6.5多效唑?qū)Σ煌焚|(zhì)類(lèi)型花生碳代謝酶活性的影響
　　 PBZ處理均顯著提高了3種品質(zhì)類(lèi)型花生在結(jié)莢期和飽果期葉片SS和SPS活性。噴施PBZ對(duì)818葉片SS和SPS活性提高幅度最大，對(duì)H17提高幅度次之，而對(duì)KB008提高較小。說(shuō)明噴施PBZ對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生的葉

26、片SS和SPS活性提高幅度不同是PBZ處理對(duì)其籽仁脂肪含量提高幅度差異（對(duì)818和H17脂肪含量提高較大）的原因。PBZ處理均提高了KB008葉片的PEPCase和RuBPCase活性，而對(duì)H17和818兩種酶活性的提高主要在結(jié)莢期，說(shuō)明噴施PBZ提高3種品質(zhì)類(lèi)型花生葉片的PEPCase和RuBPCase活性是增加物質(zhì)生產(chǎn)能力的生理基礎(chǔ)。
　　 7多效唑、海藻肥對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生產(chǎn)量、品質(zhì)的影響
　　 7.1多效唑、海藻

27、肥對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
　　 噴施PBZ、SM6以及PBZ+SM6處理均提高了3種品質(zhì)類(lèi)型花生的莢果產(chǎn)量。對(duì)3種品質(zhì)類(lèi)型花生莢果產(chǎn)量調(diào)控措施最好的是噴施PBZ+SM6處理，增產(chǎn)效果最好，其次是噴施PBZ增產(chǎn)效果也很明顯。PBZ和PBZ+SM6兩種處理對(duì)H17和818單株結(jié)果數(shù)增加最多，單獨(dú)噴施SM6對(duì)這兩品種的單株結(jié)果數(shù)影響不大，SM6處理對(duì)KB008的結(jié)果數(shù)增加最多。PBZ處理降低了KB008和H17的出

28、仁率，而略微提高了818的出仁率，噴施SM6均明顯提高了3種品質(zhì)類(lèi)型花生的出仁率。
　　 7.2多效唑、海藻肥對(duì)不同品質(zhì)類(lèi)型花生籽仁品質(zhì)的影響
　　 噴施PBZ、SM6及PBZ+SM6均降低了3種品質(zhì)類(lèi)型花生的籽仁蛋白質(zhì)含量，提高了脂肪含量。PBZ對(duì)818籽仁蛋白質(zhì)含量降低幅度較大，而SM6對(duì)H17降低幅度較大。噴施SM6對(duì)3種品質(zhì)類(lèi)型花生籽仁脂肪含量提高幅度最大，單獨(dú)噴施PBZ對(duì)脂肪含量提高幅度最小。噴施PBZ均顯著提