小麥籽粒不同部位品質(zhì)性狀空間變異規(guī)律及其對氮肥的響應(yīng).pdf

1、小麥籽粒不同部位的化學(xué)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(zhì)最重要的營養(yǎng)元素，在小麥的品質(zhì)性狀的形成過程中具有重要的作用。
　　本研究擬以蛋白質(zhì)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(chǎn)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(shù)相結(jié)合的方法，研究小麥籽粒不同部位化學(xué)組分與品質(zhì)性狀的空間變異規(guī)律，以及對氮素的響應(yīng)

2、，同時采用15N同位素標(biāo)記技術(shù)，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(zhì)形成機理和氮素調(diào)控機制研究，為小麥籽粒品質(zhì)調(diào)優(yōu)途徑與合理氮肥運籌技術(shù)的建立提供依據(jù)。
　　1、小麥籽粒不同部位化學(xué)組分與品質(zhì)性狀的差異分析
　　運用籽粒分層技術(shù)，對蛋白質(zhì)含量差異顯著的兩個小麥品種進行化學(xué)組分和品質(zhì)指標(biāo)的測定，發(fā)現(xiàn)小麥籽粒蛋白質(zhì)及其組分、HMW-GS和GMP含量，面粉糊化參數(shù)等因部位和基因型的差異出現(xiàn)顯著變異。由籽粒外向籽粒

3、內(nèi)，面粉直鏈淀粉和支鏈淀粉、A-和B-型淀粉粒數(shù)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(shù)，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(shù)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(shù)、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(nèi)，小麥各層面粉加工品質(zhì)呈逐漸提高趨勢。
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4、、小麥籽粒不同部位蛋白質(zhì)含量對葉面噴施氮肥響應(yīng)的基因型差異
　　在大田栽培條件下，通過葉面噴施氮肥結(jié)合籽粒分層技術(shù)，對180個家系進行蛋白質(zhì)含量的測定，篩選出對氮素響應(yīng)具有代表性的5個家系，發(fā)現(xiàn)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(nèi)，對氮素的響應(yīng)逐漸減弱;二是，隨著籽粒從外到內(nèi)，對氮素的響應(yīng)逐漸增強;三是，隨著籽粒從外到內(nèi)，對氮素的響應(yīng)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(zhì)及其組分的調(diào)控效應(yīng)
　　對5個家系進行蛋白質(zhì)各組分的測定，發(fā)現(xiàn)與對照相比，5個家系品種籽粒不同部位蛋白質(zhì)組分對葉面噴施氮肥的響應(yīng)各不相同，除清蛋白含量對氮素的響應(yīng)均不明顯外，其中球蛋白或醇溶蛋白對氮素的響應(yīng)較為敏感。
　　對5個家系進行GMP和HMW-GS的測定，發(fā)現(xiàn)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(yīng)，隨著籽粒從外到內(nèi)，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(diào)節(jié)效應(yīng)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(yīng)具有品種間差異。
　　對5個家系進行GMP和HMW-GS的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)具有Glu-A1位點的家系對葉面噴施氮肥的響應(yīng)，不同部位的Glu-D1位點對GMP含量的效應(yīng)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(yīng)，不同部位的

7、Glu-B1位點和Glu-D1位點對GMP含量效應(yīng)雖未達到顯著水平，但Glu-D1位點對GMP含量效應(yīng)相對較大。還發(fā)現(xiàn)葉面噴施氮肥處理下，籽粒不同部位總蛋白質(zhì)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(yīng)與其他蛋白質(zhì)組分間可能存在一定的協(xié)同效應(yīng)，導(dǎo)致與籽粒總蛋白含量變化同步。
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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(zhì)及其組分的影響
　　在砂培試驗條件下，采用15N同位素標(biāo)記結(jié)合籽粒分層技術(shù)，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(zhì)形成機理和氮素調(diào)控機制研究。本研究結(jié)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(zhuǎn)運。小麥籽粒不同部位蛋白質(zhì)及其組分中的氮70％以上來自花前貯藏氮素的再轉(zhuǎn)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(jié)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(nèi)，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(nèi)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(nèi)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(nèi)逐漸增加，而花后積累氮