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。     

小麦籽粒品质性状的杂种优势和相关分析

以6个小麦品种（系）组配的6个杂交组合F1为供试材料,对其籽粒品质性状进行了杂种优化、性状相关和亲子相关分析。结果表明：（1）粉质参数中的形成时间和稳定时间杂种优势最强,分别为56.49％和32.23％;籽粒蛋白质含量和硬度的优势最弱,分别为-2.73％和-0.9046％;沉淀值和湿面筋含量的优势居中,分别为6.88％和5.88％。（2）粉质参数中的吸水率、稳定时间同其它几个指标之间呈显著或极显著相关;沉淀值与籽粒蛋白质含量呈正相关,但不显著,与湿面筋含量呈显著负相关;湿面筋含量与籽粒蛋白质含量呈显著负相关。（3）杂种F1的籽粒Zeleny沉淀值与高亲值,低亲值和中亲值呈显著和极显著正相关;籽粒蛋白质含量和湿面筋含量与高亲值,低亲值和中亲值呈负相关或不相关。     

小麦叶片中硝酸还原酶活性、游离氨基酸和粗蛋白含量与籽粒蛋白质含量关系研究

试验以５个八倍体小偃麦、野生二粒小麦、硬粒小麦和１３个普通小麦品种（系）为材料,研究了叶片中硝酸还原酶活性（ＮＲＡ）、氨基酸和粗蛋白含量与籽粒蛋白质含量之间的关系。结果表明,叶片中ＮＲＡ在拔节、抽穗、开花三个生育时期与籽粒蛋白质含量存在显著的正相关系;叶片中氨基酸总量与籽粒蛋白质含量在拔节和抽穗期显著相关,在开花期相关不显著;抽穗期旗叶中粗蛋白含量与籽粒蛋白质含量相关显著。籽粒蛋白质含量高的基因型材料其叶片中ＮＲＡ、氨基酸和粗蛋白含量一般高于低蛋白基因型材料,三者的变化趋势一致,这反映了不同基因型Ｎ素代谢的特点。因此适宜生育时期叶片中ＮＲＡ、氨基酸和粗蛋白含量可作为品质育种选择过程中的参考生理指标。     

小麦蛋白质含量的配合力和遗传力研究

本研究了小麦籽粒蛋白质合量在Fl及F2代中的表现情况。结果表明,控制蛋白质合量的基因作用以加性效应为主,同时存在非加性效应;Fl代子粒蛋白质合量与双亲平均值高度相关,F2代中子粒蛋白质合量分离呈正态分布,且正态分布的峰值蛋白质合量也接近双亲平均值。蛋白质合量的一般配合力大于特殊配合力方差,并计算了蛋白质合量的广义和狭义遗传力。     

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。     

木聚糖酶对不同品种小麦戊聚糖降解的影响作用研究

以黑曲木霉C2-56菌株所产木聚糖酶为材料,研究木聚糖酶对不同小麦品种籽粒戊聚糖降解的影响作用。选取4个代表性小麦品种随机区组、重复设计,测定酶解前、后的戊聚糖含量,并对数据进行统计学处理。木聚糖酶降解不同小麦品种戊聚糖的差异不显著。本研究为合理利用小麦资源、开展专用小麦育种等方面提供理论参考。     

小麦种子活力性状的遗传变异和相关研究

本研究利用12个普通小麦品种对10个种子活力性状的遗传变异和相关研究,表明除正常幼苗百分率外,其余种子活力性状在品种间均存在显著的差异。种子贮藏物质转换效率、电导率两个性状问及与其它性状均无显著的遗传相关,因此对他们的选择不会影响到其它性状。通径分析表明幼苗干重主要取决于种子贮藏物质转换效率、种子贮藏物质利用速率;发芽指数主要由平均发芽时间决定。电导率、发芽势、幼苗于重、种子干重、发芽指数、种子贮藏物质消耗比率6个性状表现中到高的遗传力、遗传变异系数和相对遗传进展,指明通过遗传育种手段改良这些性状是可能的。     

利用RIL群体进行小麦品质性状及其与产量性状的相关分析

利用小麦重组自交系(RIL)群体,对小麦主要品质性状、及其与产量的关系进行了分析。结果表明,RIL群体品质、产量性状都表现了较大的变异幅度;蛋白质各性状内、淀粉各性状内相关性多数显著,但二者之间相关性多不显著,这说明在小麦品种改良中,优良的蛋白质性状和优良的淀粉性状可以兼得;稳定时间、沉降值等重要的加工品质性状和淀粉性状与产量相关不显著,说明加工品质可以与产量很好地协调起来;适当降低千粒重,增加穗数,有利于强筋的形成和粘度的提高;矮杆、半矮杆性状能够与良好的加工品质、高蛋白质含量、高GMP含量协调起来。     

激光—核辐射诱变小麦后代相关遗传力的分析

本试验采用Ｈｅ－Ｎｅ和Ｎ２激光辐照“汉原小麦”等四个材料的干种子,采用随机区组设计,重复三次,利用生物统计学和数量遗传学的方法,从个水平上对激光－核辐射小麦Ｌ２代抽穗期等１９个性状的相关遗传力分析表明：利用株高间接选择结实小穗数、旗叶长、小穗密度和有效分蘖数。     

小麦叶片气孔性状与产量和抗旱性的关系

以小麦旱选10号/鲁麦14 DH群体为试材,对干旱胁迫和正常灌溉条件下花后10 d和20d旗叶中部气孔密度、气孔大小、气孔导度、光合速率、蒸腾速率与产量和抗旱系数的关系进行相关和通径分析.结果表明:在两种水分条件下,花后10 d气孔密度、气孔大小、气孔导度、光合速率、蒸腾速率与产量和抗旱系数的相关性大多不显著;但花后20 d与千粒重呈极显著正相关,与穗粒数、单株产量和抗旱系数的相关性仍大多不显著.气孔导度、光合速率和蒸腾速率是影响单株产量和抗旱系数的主要因素,不仅对单株产量和抗旱系数的直接作用较大,间接作用也较大;气孔密度与气孔大小对单株产量和抗旱系数的直接作用和间接作用均较小.在两种水分条件下,花后10 d和20 d,气孔密度与气孔长度之间,气孔长度与气孔宽度、气孔导度、光合速率和蒸腾速率之间的相关性均显著或极显著,但气孔密度、气孔长度与气孔导度、光合速率和蒸腾速率间的相关性在不同水分条件和不同生育阶段存在差异,表明水分条件、生长发育阶段对这些性状之间的相关性影响较大.通过育种手段以叶片气孔密度和气孔大小为选择目标,来改善小麦气孔导度、光合速率和蒸腾速率,进而提高产量并不总是一种有效手段.     

不同施肥水平对不同品种小麦籽粒蛋白质和地上器官游离氨基酸含量的影响

研究了小麦不同品种开花后各地上器官游离氨基酸含量的变化动态及其与籽粒蛋白质含量的关系,以及氮素营养的调节作用。结果表明,小麦叶片和颖壳十穗轴游离氨基酸含量均在开花后持续增加,至花后14d达到最大值,之后开始下降。茎和叶鞘游离氨基酸含量则在开花后上升较缓慢,至花后21d达最大值。籽粒游离氨基酸含量一般在开花后就持续降低。各地上器官游离氨基酸含量与成熟期籽粒蛋白质含量均呈显著或极显著正相关,说明源器宫中游离氨基酸供应充足,有利于籽粒蛋白质积累。增施氮肥能够提高各地上器官中的游离氨基酸含量,进而促进籽粒蛋白质的合成,提高籽粒蛋白质含量。品种之间籽粒蛋白质含量的差异,是由各地上营养器官向籽粒运输氨基酸的综合作用所造成的。     

灌浆期不同阶段遮光对小麦籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响

选用强筋小麦济麦20、中筋小麦泰山23和弱筋小麦宁麦9号3个小麦品种,设置了灌浆期不同阶段遮光处理:开花后不遮光(S0)、0～11 d遮光(S1)、12 ～23 d遮光(S2)、24～35 d遮光(S3),研究了其对不同小麦品种籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响.结果表明:3个小麦品种的籽粒清蛋白+球蛋白含量遮光处理间无显著差异;遮光均显著提高了济麦20和泰山23的高分子量谷蛋白亚基、低分子量谷蛋白亚基、谷蛋白、醇溶蛋白和总蛋白含量,其中灌浆中期遮光(S2)处理提高幅度高于其他处理;灌浆中期(S2)和后期(S3)遮光处理显著提高了宁麦9号各蛋白质组分含量.遮光显著降低了小麦籽粒产量,提高了籽粒面团形成时间、面团稳定时间和沉降值,其中灌浆中期遮光处理更为显著,表明籽粒品质的形成与灌浆中期的光照条件更为密切.总体上灌浆期遮光对3个小麦品种籽粒产量、蛋白质组分含量及加工品质指标的调节幅度为济麦20＞泰山23＞宁麦9号.     

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。     

数量性状水平上甘、青两省春小麦品种间的遗传多样性现状及演变趋势

在数量性状水平上,调查了43个春小麦品种的19个数量性状,利用主成分分析法计算品种间的欧氏平方遗传距离。并在此基础上用最小方差法做了聚类分析。发现43个品种间在数量性状水平上的遗传距离变异范围很大（0.926-67.942)。平均遗传距离为18.000,说明供试品种的19个考察性状上存在较大的表型变异,从聚类结果来看,地方品种基本上被聚在一起,说明地方品种同引进品种和育成品种至少在表型上存在较大差异。从20世纪40年代以来,在数量水平上甘,青两省春小麦地方品种间的遗传多样性水平最高（GD=31.389),其次是20世纪50年代引进品种（GD=26.308),而育成品种间的遗传多样性水平最低,总体上呈下降趋势,说明随着育种进程的深入,作为育种目标追求的经济性状趋于一致,其变异集中在一个狭小的范围之内。品种间的遗传多样性下降。     

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。     

不同施肥水平下小麦籽粒中部分微量元素含量的研究

在不同肥力水平和结构下对不同肥量籽粒中部分微量元素含量变化进行研究,结果表明：施肥量大小和肥料构成对小麦籽粒中微量元素含量有明显的影响,在低肥水平下籽粒中Mn、Zn和Fe含量增加,其中Zn的增幅超过1倍,Cu和Al含量降低;在中肥水平下微肥用量增加1倍,籽粒中Mn含量高11．2％,Al和Zn含量分别降低50％和30．1％,Fe和Cu元素含量变化不大,调节其它肥料量和结构,籽粒中Mn、Zn、Cu含量降低;在高肥水平下增加钾肥,有利于籽粒中Mn、Zn、Fe、Al含量积累,分别高23．2％、16．2％、33．9％和58．6％,而Cu含量变化不大。在中肥投入水平下调节氮肥籽粒中微量元素含量随着肥力水平提高而降低,在高肥投入水平下减少氮肥用量有利于籽粒中Fe、Al和Zn的积累,Fe含量变化最大,增加2．14～2．63倍,Al含量高63．7％～65．7％,锌含量高13．3％～17．5％,铜的含量变化不大。锰含量随着磷肥用量的增加而增加。     

模拟酸雨对小麦产量及籽粒蛋白质和淀粉含量及组分的影响

以宁麦13和徐麦31两种小麦(Triticum aestivum)品种为材料,通过盆栽试验研究了不同pH值酸雨对小麦产量和籽粒品质的影响。结果表明:模拟酸雨抑制了小麦的生长,减少了生物量的积累。pH值2.0酸雨处理后宁麦13的单穗粒数和单茎产量分别较对照下降了48.6%和56.7%,徐麦31则分别下降了31.2%和39.7%,差异显著。小麦籽粒主要营养成分对酸雨胁迫响应不同,酸雨处理提高了籽粒氨基酸、蛋白质含量,pH值2.0酸雨处理后,宁麦13和徐麦31小麦籽粒中氨基酸含量分别比对照高36.6%和30.9%,总蛋白含量分别比对照高20.6%和15.1%,均与对照差异显著。而小麦可溶性糖、淀粉和脂肪含量较对照降低,且总体表现为酸度增强变化幅度增大。不同蛋白组分也对酸雨胁迫反应不同,酸雨处理提高了籽粒中清蛋白和球蛋白含量,而降低了谷蛋白含量和谷/醇。pH值2.0的酸雨处理后,宁麦13和徐麦31的清蛋白含量较对照分别增加了13.1%和23.9%,但与对照差异不显著。酸雨胁迫降低了总淀粉和支链淀粉含量,宁麦13和徐麦31的pH值2.0酸雨处理总淀粉含量分别较对照下降了11.8%和20.2%,与对照差异显著,但对直链淀粉含量影响不明显。可见酸雨不仅影响小麦的产量,而且对品质也有明显影响。酸雨处理尽管提高了籽粒总蛋白含量,但降低了谷蛋白和谷/醇,降低了其加工品质。     

Abscisic acid in developing grains of wheat and barley genotypes differing in grain weight

Two genetically related wheat lines growing in cabinets were given different temperatures during grain filling, and abscisic acid (ABA) was measured in whole grains by gas chromatography with an electron-capture detector. Three genetically related barley lines grown in the field were assayed for ABA content in endosperm and embryo fractions separately by radiommunoassay.Maximum grain growth rate and final weight per grain of the two wheat lines differed by 50–60% at low temperature and 30–40% at high temperature. During grain development two peaks in ABA level were observed at low temperature but only one at high temperature. At times when differences in grain growth rate between genotypes and between temperature treatments were large, the corresponding differences in ABA concentration were small. In barley, one line (Iabo 14) had 30% heavier grains than the other two (Onice and Opale). Endosperm ABA concentrations showed no clear differences between genotypes until grain filling was nearly complete. Embryo ABA levels were up to 10-times greater than those in the endosperm, with Opale having significantly less ABA in the embryo than the other two cultivars.Our experiments did not provide evidence for a causal relationship between ABA levels during grain filling and grain growth rate or final weight.Abbreviations ABA Abscisic acid - DAA days after anthesis - DW dry weight - FW fresh weight     

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。