高溫和外源碳氮供應對小麥籽粒蛋白質(zhì)和淀粉形成的生理影響.pdf

1、小麥籽粒品質(zhì)形成受品種、生態(tài)環(huán)境及栽培措施的共同調(diào)控。不同類型小麥植株碳氮物質(zhì)的積累、運轉(zhuǎn)和再分配能力的差異決定了籽粒品質(zhì)形成，同時生態(tài)逆境如高溫對植株碳氮物質(zhì)的供應及籽粒蛋白質(zhì)和淀粉的形成有顯著的影響。因此深入研究不同品質(zhì)類型小麥籽粒品質(zhì)形成的生理基礎(chǔ)及調(diào)控途徑，對于深化小麥品質(zhì)生理，促進小麥調(diào)優(yōu)栽培具有重要意義。本研究在離體穗培養(yǎng)條件下，以揚麥9號和豫麥34兩個蛋白質(zhì)含量不同的小麥品種為材料，研究外源糖氮供應對小麥籽粒蛋白質(zhì)和淀粉合

2、成的影響，進一步明確高溫和生長調(diào)節(jié)劑與糖氮供應互作效應對籽粒淀粉和蛋白質(zhì)形成的調(diào)控機理。主要研究結(jié)果如下： 1、明確了高溫下外源糖氮供應水平對離體穗培養(yǎng)小麥籽粒淀粉和蛋白質(zhì)積累以及相關(guān)酶活性的影響。結(jié)果表明，提高谷氨酰胺供應水平，增加了GS和GPT活性，促進蛋白質(zhì)極其組分合成，但不利于淀粉及其組分含量的提高。提高蔗糖供應水平，降低了籽粒GS并口GPT活性，抑制了蛋白質(zhì)及其組分的合成，但促進籽粒淀粉及其組分含量升高。高溫降低了粒重

3、、淀粉和支鏈淀粉含量，但提高了籽粒直鏈淀粉含量，導致直鏈淀粉／支鏈淀粉升高；提高了小麥籽粒蛋白質(zhì)及清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量，但降低了谷蛋白含量，導致麥谷蛋白／醇溶蛋白比值降低。高溫進一步降低了籽粒GS和GPT的活性以及籽粒蔗糖和氨基酸含量。適宜的糖氮供應緩解了高溫對籽粒品質(zhì)的不利影響。 2、 研究了6-BA對離體穗培養(yǎng)小麥籽粒淀粉和蛋白質(zhì)積累以及蛋白質(zhì)相關(guān)酶活性的影響。結(jié)果表明，6-BA降低了籽粒淀粉及其組分含量，兩品種淀

4、粉組分的影響有差異，但提高了籽粒蛋白質(zhì)及其組分含量，以谷蛋白尤為明顯，因此谷／醇比顯著升高。6-BA明顯提高了灌漿后期籽粒GPT活性，但對GS活性無明顯影響。表明6-BA可促進籽粒蛋白質(zhì)的合成，但對淀粉的合成有抑制作用。 3、田間條件下，研究了6-BA對小麥花后植株C／N物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運的影響及其與小麥籽粒蛋白質(zhì)和淀粉形成的關(guān)系。結(jié)果表明，6-BA處理降低了小麥粒重和總淀粉含量，但顯著提高了籽粒蛋白質(zhì)含量，旗葉6-BA處理比穗部處

5、理的效果更為顯著。6-BA處理顯著提高了籽粒谷蛋白含量，對清蛋白和球蛋白的影響較??；穗處理下的籽粒醇溶蛋白含量低于對照和旗葉處理，導致穗處理下谷／醇比顯著增加。與對照相比，6-BA處理降低了揚麥9號籽粒支鏈淀粉含量，豫麥34在不同處理間無顯著差異。6-BA處理降低了營養(yǎng)器官花前貯存干物質(zhì)和氮素的轉(zhuǎn)運量和轉(zhuǎn)運率，也降低了花后干物質(zhì)積累量，但提高了花后氮素同化量及同化氮素對籽粒氮的貢獻率。與穗處理相比，旗葉處理降低了花前貯藏干物質(zhì)和氮素運轉(zhuǎn)