青藏高原栽培大麦β-葡聚糖含量空间分布特征及其影响因子

采用83个样点数据,研究了青藏高原栽培大麦β-葡聚糖含量的分布特征.结果表明: 在地理水平方向上,青藏高原栽培大麦β-葡聚糖含量总体呈现出斑块状交错分布的格局,并形成了以青海贵德、同德,甘肃夏河、合作为中心的青藏高原东北部和以西藏江孜、白朗、谢通门、日喀则、拉孜、康马、贡嘎、曲水为中心的青藏高原西南部等两个栽培大麦β-葡聚糖含量高值区;在地理垂直方向上,栽培大麦β-葡聚糖含量呈现出双峰曲线分布格局,在海拔2700～3000 m和3600～3900 m形成2个高峰区,这2个高峰区栽培大麦β-葡聚糖含量的平均值分别为(5.7±1.7)%和(4.6±1.1)%;对栽培大麦β-葡聚糖含量影响重要值指数在40.0%以上的因子依次是籽粒颜色>穗密度>9月平均相对湿度>土壤速效氮含量>土壤速效钾含量>6月平均气温日较差>≥10 ℃积温>年均气温>土壤速效磷含量>9月平均气温日较差.     

气象因子对寒地玉米籽粒灌浆进程的影响

为探讨粒重和籽粒灌浆参数与气象因子之间的关系,选择早熟品种"德美亚1号"、中熟品种"吉单27"和晚熟品种"郑单958"3个品种,于2017—2018年在哈尔滨进行播期试验,对籽粒发育动态及灌浆特性进行了分析。结果表明:产量与粒重呈极显著正相关,与穗粒数相关不显著;粒重与灌浆速率呈显著正相关,与达到最大速率的时间和灌浆活跃期无显著相关性;积温、辐射、饱和水气压差与灌浆速率呈极显著正相关;前期温度升高,辐射增大有利于早熟品种灌浆速率的提高,而后期温度降低、辐射减少显著缩短晚熟品种灌浆时间,降低其灌浆速率;粒重与花后的降水量呈负相关,与辐射量呈正相关,与积温的关系因品种而不同;积温是影响粒重最主要的气象因子,当早、中、晚熟品种在灌浆期积温分别达到920、1020、1100℃时,可获得最大粒重。     

灌浆前期高温和干旱胁迫对小麦籽粒蛋白质含量和氮代谢关键酶活性的影响

为探讨花后逆境胁迫影响小麦籽粒氮代谢及蛋白质合成的生理机制,采用盆栽和人工气候室模拟花后高温的方式,研究了灌浆前期短暂高温和干旱胁迫对两个不同品质类型小麦品种籽粒蛋白质含量、组分及谷氨酰胺合成酶(GS)、谷丙转氨酶(GPT)活性的影响。结果表明,灌浆前期高温、干旱及其复合胁迫均显著提高两品种籽粒蛋白质及组分含量,但降低谷/醇比。逆境胁迫使蛋白质积累量和粒重显著下降,其中高温处理使两品种蛋白质产量分别下降20.7%和12.4%,粒重下降23.2%和24.0%;干旱胁迫使两品种蛋白质产量分别下降16.2%和11.9%,粒重下降18.0%和16.0%;复合胁迫使两品种蛋白质产量分别下降26.1%和15.8%,粒重下降29.9%和28.9%。高温、干旱及其复合胁迫下两品种籽粒氮代谢关键酶活性升高。花后8,17,23,29 d的GS活性和花后11,17 d的GPT活性与蛋白质含量呈显著或极显著正相关,花后23,35 d的GS和花后8,17,23 d的GPT活性与蛋白质产量呈显著或极显著负相关,花后8,17,23,29,35 d的GS和花后8,11,17,23 d的GPT活性与籽粒产量呈显著或极显著负相关。试验条件下,高温处理对籽粒蛋白质合成的影响大于干旱胁迫,二者具有叠加效应,强筋小麦品种郑麦366受逆境胁迫的影响较大。     

大麦胚乳细胞增殖动态及其与粒重的关系

大麦籽粒胚乳细胞数在花后17 d左右就基本决定,增殖动态可用Richards曲线方程拟合,决定系数0.9900以上,达极显著水平.籽粒胚乳细胞数目、单个细胞重量与粒重均存在极显著正相关,r值分别为0.9019**和0.9409**.籽粒胚乳细胞数对粒重影响最大,单个胚乳细胞重次之,胚乳细胞数的多少是决定粒重的主要原因.     

青藏高原青稞品质评价体系构建及生态区划分析

为探究青藏高原地区青稞(Hordeum vulgare L.var.nudum Hook.f.)品种品质间的差异,建立青稞品质评价指标体系,对青稞品质生态适应性进行区划。该研究以15个青藏高原主栽青稞品种为试验材料,连续两年种植于青藏高原具有代表性的8个生态区,测定了籽粒总淀粉、粗蛋白、粗脂肪、β-葡聚糖等13个品质指标,并利用单因素方差分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析方法对被测指标进行分析排序。结果表明:(1)13个品质指标中有11个指标在15个参试品种间存在显著差异,有12个指标在8个种植区间存在显著差异;品质指标总黄酮含量与总多酚含量具有显著正相关关系,与β-葡聚糖含量存在极显著正相关关系;结合不同品种在不同生态区的表现,确定支链淀粉、直链淀粉、总黄酮、β-葡聚糖和总多酚含量为对青稞综合品质影响最大的指标。(2)聚类分析将15个参试品种分成4类,将8个种植地区聚类成3个生态区,各生态区品质表现较好的品种为‘昆仑18号’、‘昆仑19号’、‘昆仑15号’、‘甘青8号’和‘甘青4号’。(3)对所测品质指标在品种水平和地区水平上进行主成分分析发现,将13个品质指标均划分为5个主成分,累计方差贡献率分别为85.16%和94.40%;籽粒品质综合评价得分最高的品种为‘昆仑18号’,品质最优生态地区为青海省贵南县。     

黑曲霉纤维素酶的化学组成

本文测定的黑曲霉纤维素酶各组分均为糖蛋白,但含糖量和组成各不相同,含糖量分别为：β－葡萄糖苷酶１１．３％,内切β－葡聚糖酶１１．８％,β－葡聚糖纤维二糖水解酶ＣＢＨ—１７．２％、ＣＢＨ－Ⅱ５．８％。各酶组分的氨基酸组成有一定的差异,但也有一些共同之处,即都含有较多的酸性氨基酸（Ａｓｐ、Ｇｌｕ）,碱性氨基酸（Ｈｉｓ、Ａｒｇ）含量较低。分析酶组分间的相似性时发现,β－葡聚精纤维二糖水解酶的ＣＢＨ－Ⅰ组分与内切β－葡聚糖酶在各种氨基酸的含量上较为相似,而同属于β－葡聚糖纤维二糖水解酶的两个组分ＣＢＨⅠ和ＣＢＨ—Ⅱ在氨基酸的含量上有一定的差异。     

影响小麦粒重的农艺性状,生理指标的主成分分析

本研究对长江中游麦区11个小麦品种（系）的13个与粒重密切相关的农艺性状和生理指标进行了主成分分析。13个原始指标综合成为4个独立的新指标;主成分1,光合同化因子;主成分2,籽粒灌浆速率与构成因子;主成分3,籽粒灌浆持续期与产量构成因子;主成分4,籽粒灌浆参数综合因子。主成分值与粒重相关分析表明,主成分4及主成分2与粒重有极显著的正相关。通过逐步回归分析,建立了小麦粒重与主成分值之间的回归方程。以主成分值为指标的系数聚类,可将十一个品种分为三大类型。不同类型品种主成分值的大小和相互协调方式不同,直接导致品种（系）粒重不同。     

大麦籽粒生育酚和生育三烯酚的合成与分布特性

大麦生育酚(tocopherols,T)和生育三烯酚(tocotrienols,T3)是重要的抗氧化功效成分,对人体健康具有潜在的应用价值。本研究分析了大麦籽粒发育过程中生育酚和生育三烯酚及其异构体成分的含量和分布特性。结果表明:在大麦籽粒发育过程中,籽粒总生育酚和总生育三烯酚含量随籽粒发育进程不断升高,抽穗后发育第30~35天合成积累速率最快,占总含量50%左右;颖壳中的生育酚和生育三烯酚及其异构体含量显著低于去颖壳后籽粒中的含量;在籽粒发育不同阶段异构体α-T和α-T3含量较高且变化大,其他6种异构体(β-T、γ-T、δ-T、β-T3、γ-T3和δ-T3)含量低且基本恒定。说明大麦籽粒生育酚和生育三烯酚及其异构体成分的积累速率和分布存在显著差异。     

云南大麦地方品种子粒的功能成分含量差异分析

研究云南地方大麦功能成分含量的遗传变异有助于大麦保健功能开发及功能型品种的改良。分析了236份云南大麦地方品种籽粒中抗性淀粉、总黄酮、生物碱及γ-氨基丁酸含量的差异。结果表明,不同大麦品种及棱型、籽粒颜色、皮裸类型之间4种功能成分的变幅和变异系数均较大,表现出明显的基因型差异,抗性淀粉和总黄酮含量在多棱与二棱、紫粒与黄粒类型之间的差异均达到极显著（P<0.01）水平;生物碱含量在多棱与二棱类型之间达极显著差异;γ-氨基丁酸含量为皮与裸类型之间差异极显著。236份地方大麦品种按快速聚类法可聚为10大类群,以第4和第8 类群较好;第1与第7类群间距最大,而第1与第10类群的类间距最小;从中筛选出16份性状优良的材料。     

生境对香稻籽粒可溶性蛋白质含量的影响研究

试验分别于湖南、广西两地选取4个不同生境(长沙、湘西、永州及桂林),每个生境同时种植3个不同香稻品种(‘Basmati’、‘湘晚籼13号’、‘中香1号’),测定其可溶性蛋白质含量,并结合4个种植区的生境进行比较分析。结果表明:(1)同一生境下不同香稻品种籽粒可溶性蛋白质含量的差异极显著,品种间籽粒可溶性蛋白质含量大小依次为:‘中香1号’>‘湘晚籼13号’>‘Basmati’。(2)不同生境下相同香稻品种籽粒可溶性蛋白质含量的差异极显著,生境间籽粒可溶性蛋白质含量大小依次为:长沙>桂林>永州>湘西;对其籽粒可溶性蛋白质含量影响显著的生态因子是灌浆期的日平均温度与相对湿度。(3)生境与品种对香稻籽粒可溶性蛋白质含量具有交互效应。其中桂林种植的‘中香1号’籽粒可溶性蛋白质含量最高,桂林种植的‘Basmati’和湘西种植的‘湘晚籼13号’与湘西种植的‘Basmati’籽粒所含可溶性蛋白质最低,并具有极显著差异。研究结果证实生境对香稻籽粒可溶性蛋白质含量的变化具有一定的影响。     

小麦蛋白质和淀粉含量与籽粒发育过程中内源激素含量的关系

研究粒重差异较小、蛋白质和淀粉含量差异大的小麦品种‘川麦107’和‘川麦36’籽粒发育过程中激素含量变化与籽粒蛋白质和淀粉积累之间关系的结果表明,‘川麦36’蛋白质含量一直高于‘川麦107’的,而其淀粉含量一直低于‘川麦107’;‘川麦36’籽粒中ZR初始含量和IAA峰值高些,开花后5~20d籽粒中ZR含量与蛋白质含量呈显著正相关,IAA峰值与此期的蛋白质积累速率跃变相对应。两品种籽粒中GA峰值与蛋白质含量的低谷相对应,开花后5~30d的籽粒中GA含量与淀粉含量呈极显著正相关,而‘川麦107’籽粒中GA含量较高。     

甜荞品质与生态因子和农艺性状的相关性研究初报

试验研究了8个甜荞品种在全国19个不同地点的籽粒品质(黄酮和蛋白质含量)变化以及品质和产量与生态因子和农艺性状之间的相关性。结果表明:不同品种间及同一品种不同地点间甜荞籽粒黄酮、蛋白质含量均存在显著变异。黄酮含量与海拔、生育期平均温度,以及蛋白质含量与纬度,甜荞产量与株高、单株粒数、单株粒重均呈显著相关,相关系数分别为0.271^*、0.588^**、0.495^**、0.270^*、-0.330^**、0.212^*。通径分析显示,单株粒数是产量的主要因素,单株粒数多有助于提高产量; 生育期均温是黄酮含量的主要因素,荞麦生育期间均温适当偏低利于黄酮积累; 纬度是蛋白质含量的主要因素,选择纬度较高地区有助提高蛋白质含量。研究还发现不同品种对生态因子的敏感性不同。 关键词: 甜荞; 产量; 黄酮含量; 蛋白质含量; 相关分析; 生态因子; 农艺性状     

花后高温对持绿型小麦叶片衰老及籽粒淀粉合成相关酶的影响

试验选用持绿型冬小麦(Triticum aestivum) ‘豫麦66’ (‘Ym66’)和‘潍麦8号’ (‘Wm8’)为研究材料, 以当地生产上起主导作用的冬小麦品种‘小偃22’ (‘XY22’)和‘小偃6号’ (‘XY6’)为对照。花后用塑料薄膜搭建成增温棚进行高温处理, 测定各品种绿叶数目、叶绿素和丙二醛(MDA)含量及叶片细胞膜透性, 并研究籽粒灌浆成熟期高温对持绿型小麦籽粒淀粉合成相关酶及粒重的影响。结果表明, 高温处理后, 各品种的绿叶数目和叶绿素含量都减少, MDA含量和膜透性都增加, 说明高温加速了小麦叶片衰老。同时, 各品种籽粒中与淀粉合成相关的酶(蔗糖合成酶(SS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合酶(SSS))活性都低于正常生长下的籽粒中的酶活性, 其中高温对籽粒SS和AGPP活性的影响不显著,而对籽粒SSS活性的影响显著(p = 0.015)。品种间比较, 持绿型小麦在两种处理下, 都表现出较多的绿叶数目和较高的叶绿素含量; 且3种与淀粉合成相关的酶活性也都高于非持绿型小麦, 说明持绿型小麦酶活性受高温抑制程度较小。相关性分析表明, 所有品种籽粒SS、AGPP、SSS活性都与籽粒灌浆速率成极显著的正相关(相关系数r分别为0.905、0.419和0.801)。因而, 持绿型小麦不仅具有较好的持绿特性, 而且籽粒中与淀粉合成相关的3种酶活性都较高, 这有利于其籽粒淀粉的合成, 从而增加籽粒产量。     

普通玉米籽粒性状的遗传效应分析

采用二倍体种子遗传模型及其分析方法,研究了５个玉米籽粒性状的直接效应、母体效应和细胞质效应．分析结果表明,各性状的遗传同时受种子直接效应和母体效应的影响,细胞质基因对百粒重和粒宽具有极显著影响．除粒长、粒厚的直接显性效应与母体显性效应间的协方差外,直接效应与母体效应间的协方差均不显著．因此,通过母体植株的表现可对这些性状进行有效的选择．Ｓ_２２和 ８７－１是改良粒重的优良亲本．选择粒较宽的自交系作母本有利于提高后代选系及Ｆ_１的百粒重．     

花后高温对不同耐热性小麦品种籽粒淀粉形成的影响

以耐热性不同的2个小麦品种济麦20和鲁麦21为材料,分别于花后5～9d（T1）和15～19d（T2）进行高温处理,研究了小麦花后不同阶段高温对籽粒淀粉积累、淀粉粒分布及相关酶活性的影响。结果表明,花后高温显著降低籽粒淀粉积累量;显著降低籽粒淀粉及支链淀粉含量,但提高直链淀粉含量、直／支链淀粉比例。处理间比较,他处理对籽粒淀粉积累的影响程度较T1处理大。品种间比较,高温对济麦20的影响程度较鲁麦21大。高温使A型淀粉粒的体积、数量和表面积比例显著增加,B型淀粉粒的体积、数量和表面积比例显著降低。T1处理后,两品种籽粒蔗糖含量、蔗糖合酶（SS）和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPP）、可溶性淀粉合酶（SSS）、束缚态淀粉合酶（GBSS）和淀粉分支酶（SBE）活性均略高于对照;但济麦20、鲁麦21上述指标分别于花后15、20d开始低于对照。他处理后,两品种籽粒蔗糖含量、SS、AGPP、SSS、GBSS和SBE活性显著低于对照,济麦20上述指标的降幅较鲁麦21大。与其它淀粉合成相关酶相比,高温对籽粒GBSS活性的影响程度较小。两品种处理间籽粒蔗糖含量、SS、AGPP、SSS、GBSS及SBE活性的变化趋势,与淀粉积累量的变化趋势基本一致。说明灌浆期高温使籽粒淀粉积累量降低,一方面是由于籽粒蔗糖供应较低引起糖源不足;另一方面则是由于灌浆中后期淀粉合成相关酶活性下降使淀粉合成受抑所致。     

不同品种小麦籽粒中β-葡聚糖含量的比较研究

建立了酶解法（葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶）测定小麦籽粒中的β-葡聚糖含量,对该方法的标品测定回收率和加标回收率进行研究,利用该方法测定了8个品种小麦籽粒中β-葡聚糖含量,并分析其含量的差异性。结果表明：酶解法具有良好的测定结果;8个品种小麦籽粒中β-葡聚糖含量在0.44%~0.68%之间,小麦籽粒中β-葡聚糖含量由于品种和产地的不同而呈现一定的差异性,试验结果为从膳食中摄入β-葡萄糖提供了参考。     

氮磷水平与气象条件对春小麦籽粒蛋白质含量形成动态的影响

以3个品质类型春小麦品种的施肥和播期试验为基础,通过建立籽粒蛋白质含量形成动态的拟合方程,定量揭示籽粒蛋白质含量形成动态及氮磷肥与气象条件的影响效应。结果表明,灌浆期籽粒蛋白质含量随时间动态变化的普遍规律符合一元三次多项式曲线,即呈自开花始先降低后升高的单谷曲线变化。氮磷肥与气象条件的影响及基因型差异通过方程特征量而体现。氮水平增加,高蛋白品种蛋白质含量增加,动态曲线谷值和峰值均明显提高且出现时间分别提前和推后。磷水平增加,高蛋白强筋品种蛋白质含量降低,高蛋白中筋品种则增加;高蛋白品种谷值和峰值均提高且出现时间推迟。低蛋白品种蛋白质含量随氮磷肥变化不明显且幅度很小。在没有水分胁迫的情况下,光温互作是影响籽粒蛋白质含量动态形成的首要因子,其次为降水;而气温日较差则为最敏感因子。较高光温条件互作前提下,增加灌浆期温度日较差使高蛋白品种蛋白质含量提高,低蛋白品种则降低。高蛋白相比于低蛋白品种更易受氮磷水平和气象条件影响。     

二棱大麦数量性状相关遗传力和选择指数的分析

以15个二棱大麦品种(系)材料,用相关遗传力研究大麦数量性状的相关遗传,并计算分析籽粒产量和产量构成性状所组合的各种选择指数。结果表明:各性状与单株粒重的相关遗传力均低于单株粒重的遗传力,故仅利用一个性状作间接选择的效率比对单株粒重作直接选择的效率低;在构成大麦产量的三要素中,着重提高单株穗数对产量的选择效率最大; 高产育种同时考虑与产量显著相关的性状比单纯对产量选择的效果好,其中以单株穗数、每穗粒数和籽粒产量结合起来选择的效果最佳。本文并对相关遗传力在相关遗传变异分析中的应用进行了讨论。     

灌浆期高温对冬小麦籽粒氨基酸含量和组成的影响

以强筋小麦品种郑麦366和中筋小麦品种洛旱2号为材料,采用盆栽和人工气候室模拟的方法,研究了花后不同时段(灌浆前期即花后5 d,灌浆中期即花后15 d)和持续时间(处理2 d和4 d)的高温胁迫对籽粒氨基酸含量和积累量(以单粒中氨基酸含量表示)的影响。结果显示:(1)高温胁迫显著增加了小麦籽粒中必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NAA)和总氨基酸(TAA)含量,但降低了其积累量和EAA/TAA,2品种表现一致;(2)灌浆前期高温胁迫对2品种籽粒氨基酸含量的影响大于灌浆中期,而对氨基酸积累量的影响则相反;(3)高温持续时间对籽粒氨基酸含量的影响在2品种间存在差异,洛旱2号籽粒赖氨酸、EAA、NAA和TAA含量均随高温持续时间的延长显著增加,而郑麦366籽粒中上述指标仅在高温胁迫4 d下较对照增加显著;(4)从受高温胁迫的影响看,籽粒EAA/TAA对高温时段更敏感,而氨基酸含量表现为更易受高温持续时间的影响;(5)高温时段与持续时间的互作效应体现在:灌浆前期籽粒氨基酸积累量2品种均以高温胁迫4 d的影响最大,而灌浆中期则均以高温2 d的降幅最大。上述结果表明,小麦籽粒氨基酸及其组分对高温胁迫的响应不仅在品种间存在差异,且受高温时段和持续时间的影响。     

大麦胶含量的遗传分析

本文通过Hayman等人的双列分析系统对籽粒大麦胶含量进行了遗传研究。结果表明,控制大麦胶含量的基因系统符合加性-显性模型。大麦胶含量受微效多基因控制,加性效应起着主要的作用,也存在显性效应,而上位效应不明显。显性方向不十分一致,但总的趋势是低大麦胶含量为部分显性。环境对大麦胶含量有一定影响,但基因型—环境互作效应不显著。大麦胶含量与淀粉含量呈负相关(P<0.01);与株高呈弱正相关(P<0.05);而与千粒重、蛋白质含量无相关。