施氮水平对小麦籽粒发育过程中氨基酸含量的影响

施氮能提高小麦籽粒蛋白质氨基酸的含量,并与施氮水平呈正相关;但对普通小麦必需氨基酸与蛋白质氨基酸的比值没有影响,而硬粒小麦4286随施氮水平的提高,该比值下降。在开花后32d以前,籽粒发育过程中游离氨基酸与施氮水平呈正相关,以后,籽粒中游离氨基酸趋于相近,表明施氮增加了游离氨基酸的库源,不同基因型小麦对施氮水平的反应不同,在同等施氮水平和栽培条件下,籽粒中蛋白质氨基酸和游离氨基酸含量为硬粒小麦4286＞小偃6号＞小偃107,不同施氮水平下,籽粒中氨基酸含量为高氮＞中氮＞低氮。     

土壤肥力对小麦籽粒蛋白质组分含量及加工品质的影响

研究了基础土壤肥力对小麦籽粒蛋白质组分含量变化及加工品质的影响。结果表明,高肥力土壤栽培的小麦比低肥力土壤栽培的小麦,其籽粒蛋白质及各组分含量都显著提高,但清蛋白和球蛋白占总蛋白含量的比例为低肥力土壤高于高肥力土壤,而醇溶蛋白和麦谷蛋白为高肥力土壤高低肥力土壤;低肥力土壤栽培的小麦籽粒醇溶蛋白开始形成的时间比高肥力的早,高肥力土壤栽培小麦的籽粒醇溶蛋白和麦谷蛋白含量的提高主要源于灌浆后期合成的快,高肥力土壤垢小麦湿面筋含量,沉降值,吸水率,面团形成时间,稳定时间,断裂时间和评价值均显著或极显著高于或长于低肥力的。     

河南若干小麦品种籽粒戊聚糖含量的初步研究

1999-2000年对河南省8个有代表性的小麦品种的戊聚糖进行了测定,不同品种戊聚糖的平均含量变化范围为6%-9%。不同品种和不同生态条件下小麦籽粒戊聚糖含量均有很大差异。5个试点小麦籽粒戊聚糖的平均含量与千粒重,降落值均成负相关关系（r=-0.83,r=-0.31),而与蛋白质的含量却呈正相关关系（r=0.35)。说明戊聚糖含量与生态因素有很大关系,采用Eberhart-Russell模型对小鼠戊聚糖含量的稳定性进行分析。发现豫麦34是戊聚糖含量较理想的品种。     

籽粒蛋白质含量不同的小麦品种间光合速率的比较

用15个蛋白质含量和产量均有较大差异的小麦品种为试材,分别测定了以CO2同化速率和光合放氧速率为指标的光合作用状况,相关分析表明,苗期以CO2同化速率表示的光合速率与籽粒蛋白质含量之间呈极显著负相关关系（r=-0.75),与籽粒产量则达彬显著正相关关系（r=0.849）,以光合放氧速率表示的光合速率与籽粒蛋白质含量之间呈显著正相关（r=0.515),而与产量无相关关系（r=0.415)（图1）,用CO2同化速率和光合放氧速率对品种所作的聚类分析表明,15个品种被明显分为两个大类,一是光合放氧速率较高而CO2同化速率较低,另一类则相反（图2）,蛋白质含量高的品种其CO2同化速率较蛋白质含量低的品种低,但光合放氧速率却不低,甚至高于蛋白质含量低的品种,籽粒形成期间,蛋白质含量高的品种光合CO2同化速率和光合放氧速率下降幅度相对较小,后期衰老较慢,可能与其体内较高的氮素含量和较强的硝酸还原酶活性有关。     

土壤肥力和施氮量对小麦氮素吸收运转及籽粒产量和蛋白质含量的影响

在不同土壤肥力条件下,研究了施氮量对小麦氮素吸收、转化及籽粒产量和蛋白质含量的影响。结果表明,增施氮肥可以提高小麦各生育阶段的吸氮强度,尤以生育后期提高的幅度为大认为是增施氮肥提高小麦籽粒产量和蛋白质含量的基础,增施氮肥虽提高了小麦植株的吸氮强度。吸氮量增加,但开花后营养器官氮素向籽粒中的转移率降低,增施氮肥不仅促进了小麦植株对肥料氮的吸收,而且也促进了对土壤氮的吸收,并讨论了在高、低土壤肥力条件下氮肥合理运筹的问题。     

基因型和地域分布对小麦籽粒氨基酸含量影响的研究

根据河南省7个试验基点的10个小麦基因型籽粒中17种氨基酸含量的测定结果,对不同基因型氨基酸含量差异及其地域分布进行了研究,结果表明,小麦籽粒氨基酸含量不仅存在基因型的差异,而且在很大程度上受生态环境条件的影响,环境间氨基酸含量的变异明显大于基因型,约为基因型间变异的1．5倍。不同试点所对应的气候分布、土壤类型与氨基酸含量变异有较大的吻合程度,表现出随湿润条件增加,氨基酸含量和必需氨基酸、非必需氨基酸总量逐渐下降,而非必需氨基酸占氨基酸总量的比例呈逐渐上升趋势,与人体代谢关系密切的赖氨酸化学记分较 低,且变异较小。     

不同品种药用菊花中游离糖类及游离氨基酸含量的HPLC分析

为比较不同品种菊花的品质特征,本文采用HPLC法测定其游离糖类及游离氨基酸的含量.结果表明,不同品种菊花中游离糖类主要成分是果糖和葡萄糖,蔗糖和麦芽糖未检出,总游离糖类含量约为9.07～18.76g/1O0g,其中黄山贡菊中含量最高,为18.76g/100g,黄菊中最低,为9.07g/100g;其总游离氨基酸含量约为0.563～2.806g/100g,七月菊中含量最高,为2.806g/100g,杭白菊中最低,为0.563g/100g.     

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。     

不同蛋白质含量小麦品种叶片NRA与氮素积累关系的研究

以鲁麦５号和昌乐５号两种不同蛋白质含量小麦品种为材料,研究了各生育期叶片ＮＲＡ与氮素积累的关系。其结果是,在不同施氮量下,各生育期叶片ＮＲＡ、ＮＯ３＾－－Ｎ、ＮＨ２－Ｎ、还原Ｎ含量皆随施氮量增加而增加,但生育前期昌乐５号的毕大于鲁麦５号,而生育后期则相反,鲁麦５号的皆大于昌乐５号,籽粒蛋白质含量亦为鲁麦５号高于昌乐５号。表明生育后期（开花期后）叶片ＮＲＡ是反映籽粒蛋白质含量高低的一项重要指标。     

籽粒蛋白质含量不同的小麦品种间光合速率的比较

用15个蛋白质含量和产量均有较大差异的小麦品种为试材,分别测定了以CO2同化速率和光合放氧速率为指标的光合作用状况.相关分析表明,苗期以CO2同化速率表示的光合速率与籽粒蛋白质含量之间呈极显著负相关关系(r=-0.75*),与籽粒产量则达极显著正相关关系(r=0.849**);以光合放氧速率表示的光合速率与籽粒蛋白质含量之间呈显著正相关(r=0.515*),而与产量无相关关系(r=0.415)(图1).用CO2同化速率和光合放氧速率对品种所作的聚类分析表明,15个品种被明显分为两个大类,一是光合放氧速率较高而CO2同化速率较低,另一类则相反(图2).蛋白质含量高的品种其CO2同化速率较蛋白质含量低的品种低,但光合放氧速率却不低,甚至高于蛋白质含量低的品种.籽粒形成期间,蛋白质含量高的品种光合CO2同化速率和光合放氧速率下降幅度相对较小,后期衰老较慢(图3),可能与其体内较高的氮素含量和较强的硝酸还原酶活性有关.     

Impact of potassium,sodium, and salinity on the protein-and free amino acid content of wheat grain

A lysimeter study was conducted on Cajeme wheat (Triticum aestivum L.) to investigate the impact of salinity on protein and free amino acid content of the grain. Cross correlations were obtained between 16 different soil-plant-water based parameters and the concentration and total accumulation of amino acids. The results indicated that after 3 years of irrigation, the majority of protein bound and free amino acids increased in concentration in the grain. However, both free tryptophan and free proline revealed decreasing concentrations with increasing salinity. Free tryptophan showed a synergism between total accumulation, yield and concentration. Free proline concentrations decreased in association with increasing protein concentrations. Cross correlations of the 16 soil-plant-water based parameters with free and protein bound amino acids revealed significant correlations for free aspartic acid and glycine with total accumulation but not with concentrations. Only methionine plus cystine was lower than suggested FAO levels for essential amino acids and was lower in the third year than in the first year.     

Recent advances in the genetics underlying wheat grain protein content and grain protein deviation in hexaploid wheat

Wheat is one of the most important global crops and selection for better performance has been ongoing since ancient times. As a quantitative trait controlled by the interplay of several genomic loci and under the strong influence of the environment, grain protein content (GPC) is of major interest in breeding programs. Here, we review the most recent contributions to the genetics underlying wheat GPC and grain protein deviation (GPD, representing the relationship between grain protein content and yield), together with the performance of genomic prediction models characterizing these traits. A total of 364 significant loci related to GPC and GPD are positioned on the hexaploid wheat genome, highlighting genomic regions where significant independent QTL overlap, with special focus on two regions located on chromosomes 3A and 5A. Some of the corresponding homoeologous sequences co-locate with significant independent QTL reported on the B and D subgenomes. Overlapping independent QTL from different studies are indicative of genomic regions exhibiting stability across environments and genotypes, with promising candidates for improving grain quality.     

不同水分条件下氮素供应对小麦植株氮代谢及籽粒蛋白质积累的影响

土壤水分逆境是限制小麦籽粒品质形成的重要生态因子,明确土壤水分逆境下小麦籽粒品质形成的生理机制及调优技术途径,对于深化小麦品质生理生态研究和指导小麦调优栽培具有重要的理论意义和应用前景。在防雨池栽条件下,设置渍水、干旱和对照3个水分处理,每个水分处理下再设置120和240 kg.hm-2两个施氮水平,研究了花后渍水和干旱逆境下氮素对两个籽粒蛋白质含量不同的小麦品种植株氮代谢和籽粒蛋白质积累的影响。结果表明,与正常水分处理相比,花后干旱和渍水均降低旗叶硝酸还原酶活性、叶片总氮含量和游离氨基酸含量。干旱处理提高了茎鞘总氮与游离氨基酸含量以及籽粒蛋白质含量,而渍水处理则使其降低。水分逆境下增施氮肥提高旗叶硝酸还原酶活性、叶片与茎鞘总氮和游离氨基酸含量以及籽粒游离氨基酸和蛋白质含量。花后干旱和渍水均显著降低了小麦籽粒产量和蛋白质产量。增施氮肥提高适宜水分和水分亏缺条件下小麦籽粒产量,但不利于渍水下小麦产量的提高。这说明,花后渍水和干旱逆境下施用氮肥对小麦植株氮代谢和籽粒蛋白质积累有明显的调节效应。     

The complete amino acid sequence of a major wheat protein inhibitor of α-amylase

The complete amino acid sequence of one of the major wheat protein iso-inhibitors of α-amylase was determined. The sequence was deduced from analysis of fragments and peptides derived from the protein by cleavage with cyanogen bromide and by digestion with trypsin, chymotrypsin, thermolysin and the Staphylococcus aureus V8 protease. The molecule consists of a single polypeptide chain of 123 residues. Both serine and alanine were found in position 65, and further minor examples of microheterogeneity were observed in four other residues.     

不同酸度酸雨对小麦花后氮硫代谢和籽粒蛋白组分的影响

酸雨是中国重要的环境问题,为研究酸雨对小麦籽粒品质的可能影响,以小麦品种扬麦15和汶农17为材料开展盆栽试验,研究了不同酸度(pH2.5、p H4.0和p H5.6)酸雨对小麦花后氮硫代谢关键酶活性和籽粒蛋白质含量及组分的影响。结果显示:酸雨处理抑制叶片硝酸还原酶(NR)活性,提高了扬麦15整个灌浆期及汶农17灌浆中后期叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性,促进了叶片蛋白的降解,降低了叶片可溶性蛋白含量。不同酸度酸雨提高了成熟期籽粒中蛋白质含量,酸度越强,增加幅度越大,籽粒中各蛋白组分含量和大部分氨基酸含量也有明显提高。酸雨提高了扬麦15叶片丝氨酸乙酰转移酶(SAT)和O-乙酰丝氨酸硫裂解酶(OAS-TL)活性,但对汶农17硫代谢关键酶活性影响较小,酸雨处理还提高了籽粒中二硫键和含硫氨基酸含量。可见酸雨对小麦氮硫代谢有不同程度影响,进而影响了小麦籽粒蛋白质含量和组成,酸度越强影响越大,但不同品种对酸雨响应有一定差异。     

不同pH模拟酸雨对冬小麦籽粒营养品质的影响

在大田试验条件下研究了不同pH模拟酸雨对冬小麦籽粒氨基酸、蛋白质、可溶性糖、还原糖、淀粉以及总酸度的胁迫效应,以期为防治我国农作物的酸雨灾害提供基础理论依据。结果表明,pH≤4.5酸雨处理会抑制总游离氨基酸的合成,且酸度越强,抑制越明显。蛋白质(可溶性蛋白质、总蛋白)含量随着酸雨酸度的增强逐步下降,且在极酸性条件下降低较明显。pH≤4.5酸雨处理对可溶性糖的合成会有较强的抑制作用。pH≤2.5时还原糖的合成明显受抑。随着酸雨酸度的增强,总酸度和酸糖比均表现出先增加后下降的变化趋势,且在pH=3.5处达到最大值。pH≤3.5酸雨处理显著抑制淀粉的合成,且对支链淀粉的影响较明显,致使淀粉支/直比下降。     

氮、钾水平对小麦籽粒蛋白质合成关键酶活性的影响

在大田栽培条件下,以蛋白质含量差异的两个冬小麦(Triticum aestivum L.)品种宁麦9号(低蛋白)和扬麦10号(中蛋白)为材料,研究了不同氮、钾施肥水平对小麦旗叶与籽粒中游离氨基酸含量、蛋白质合成关键酶活性和籽粒蛋白质含量的影响及其与开花期旗叶氮、钾营养的关系.结果表明,氮、钾施肥显著提高了小麦花后旗叶与籽粒中游离氨基酸和籽粒蛋白质含量、旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)及籽粒GS和谷丙转氨酶(GPT)活性,其中氮肥的作用大于钾肥、氮钾肥配合达到最大,对扬麦10号的效应大于宁麦9号.开花期旗叶氮/钾比随施氮水平的增加呈二次曲线变化,随施钾水平的增加呈下降趋势.旗叶GS活性和成熟期籽粒蛋白质含量与氮/钾比均呈显著或极显著的二次曲线关系.因此,旗叶和籽粒中蛋白质合成关键酶活性受开花期旗叶氮/钾比的显著影响,是氮、钾素影响小麦籽粒蛋白质形成的重要生理原因.     

The effects of drought stress on free amino acid accumulation and protein synthesis in Brassica napus

Changes in the concentrations of free amino acids and specific organic acids were analysed during the induction of drought stress in Brassica napus . Most of the amino acids showed a characteristic linear increase with the induction of drought stress in Brassica leaves, increasing an average of 5.9-fold over control levels, followed by a reduction in concentration upon rehydration of the plants. Pyruvate concentrations doubled after 4 days of drought stress whereas 2-oxoglutarate concentrations remained relatively constant. The activities of two of the enzymes involved in amino acid biosynthesis, alanine aminotransferase (EC 2.6.1.2) and aspartate aminotransferase (EC 2.6.1.1), were also measured. Neither enzyme showed any increase in activity, except when the plants were rehydrated. This suggests that the increase in both alanine and aspartate levels results from the increase in their precursors pyruvate and glutamate and may not require increased enzyme activity. The effect of drought stress upon changes in protein synthesis was analysed by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis. We found that there was an overall decrease in protein synthesis with the induction of drought stress, followed by a resumption of synthesis upon rehydration. In addition, the synthesis of a number of specific polypeptides was found to decrease upon water loss in the leaves.