小麦籽粒响应花后早期高温胁迫的形态和细胞学研究

目的探讨花后早期高温胁迫对小麦籽粒形态和颖果发育的影响,为小麦响应逆境胁迫提供一定的理论依据。方法本研究以新疆主栽品种新春11号为实验材料,于花后5~8d进行高温处理,对花后各时期籽粒进行形态和细胞学观察,测定籽粒各时期鲜、干重,胚乳细胞数目变化及胚乳细胞程序性死亡(Programmed Cell Death,PCD)发生情况。结果花后早期高温处理显著影响小麦籽粒形态、鲜/干重、果皮和胚的发育、胚乳细胞数目及胚乳PCD的发生。花后早期高温处理在小麦籽粒发育早期使籽粒的鲜重、干重及胚乳细胞数目分别较对照增加6.71%、9.63%和8.23%,同时加快了果皮及胚组织的发育进程;而在籽粒发育的中后期则阻碍了籽粒发育,其最终粒重和胚乳细胞数目分别降低了4.27%和9.74%,显著低于对照;同时抑制了果皮及胚组织的发育,但促进了胚乳PCD的进程。花后早期高温胁迫显著促进小麦籽粒早期发育,但抑制了籽粒后期发育。结论表明花后早期高温会在一定程度上加速细胞衰老进程,使其早衰,从而对小麦产量与品质产生影响。     

土壤水分胁迫与调控对冬小麦生育指标的影响

针对干旱地区有限水资源和发展节水灌溉实际,采用田间试验方法探讨了土壤水分胁迫与调控对冬小麦矿质营养吸收、干物质累积、产量形成和籽粒营养品质等的影响．试验结果表明：在冬小麦各个生育期,土壤水分胁迫与调控均会影响冬小麦对矿质营养的吸收和干物质累积等;各个生育期相应的土壤水分胁迫指标(占田持的百分比),苗期为60％,返青期为60％,拔节-抽穗期为65％,抽穗-灌浆期为65％,灌浆-成熟期为55％;水分胁迫对冬小麦籽粒的N,P,K,蛋白质,粗脂肪和淀粉等营养品质的影响不大,苗期、灌浆-成熟期水分胁迫对产量的影响最小,而拔节-抽穗期水分胁迫对产量的影响最大,故拔节-抽穗期为冬小麦缺水敏感期,水分胁迫应尽量避免．     

Cd胁迫黄土中施用污泥对小麦生长的影响及吸收Cd的效应

以黄土和小麦为材料,采用盆栽试验研究了Cd胁迫下施用污泥对小麦生长及富集迁移Cd的特征变化.结果表明:黄土中低水平的Cd胁迫可促进小麦的生长,高水平的Cd胁迫抑制小麦的生长;土壤中Cd临界质量分数在5 mg/kg附近.小麦各部位的Cd质量分数与土壤中的Cd质量分数呈显著正相关关系,且根系最大,茎叶次之,籽粒最小,小麦各部位对Cd的富集能力随着Cd胁迫水平的升高而先增加后减小,籽粒和茎叶的迁移能力变异性较大.     

沿淮地区不同小麦品种灌浆期耐渍性评价与鉴定

对不同小麦品种的产量和品质性状进行分析,为筛选适合在沿淮地区种植的耐渍品种提供参考。选择34份小麦品种为试验材料,采用大田试验在全生育期进行常规栽培和灌浆期渍水胁迫处理,测定穗数、穗粒数、粒重、产量、湿面筋、蛋白质含量、淀粉含量7个主要产量和品质指标,采用隶属函数法计算各指标耐渍系数,通过聚类分析评价各小麦品种的综合耐渍能力。渍水胁迫下,小麦的粒重、籽粒产量的降幅较大,各性状指标明显下降;从耐渍系数的变异系数看,灌浆期渍水胁迫对小麦产量和品质性状的抑制作用表现为粒重>湿面筋>蛋白质含量>籽粒产量>穗粒数>淀粉含量>穗数;耐渍性平均隶属值与粒重、淀粉含量呈极显著正相关,与粒重、湿面筋、蛋白质、淀粉含量的耐渍系数极显著正相关,与产量的耐渍系数显著正相关;通过聚类分析将34份小麦品种划分为3种类型：耐渍型、中间耐渍型和敏感型,材料数分别为22、10和2个,分别占参试材料的64.71%、29.41%和5.88%。粒重、籽粒产量可作为小麦耐渍评价的首选指标;扬麦13、扬麦22和宁麦13可作为小麦耐渍栽培育种的参考资源。     

小麦理化性状对馒头加工品质的影响

 馒头是中国北方居民的传统主食,在人们生活中占重要地位。馒头品质的优劣取决于其加工原料——小麦面粉,而小麦面粉的品质则受小麦籽粒理化性质的直接影响。本文回顾了近年来国内外有关小麦与馒头品质方面的相关研究,重点对小麦籽粒的物理、化学性状、面粉的特征品质性状等影响馒头加工品质的研究成果进行总结,以期获得馒头加工原料品种与产品间的内在关联,为小麦育种与加工业提供有益参考。     

哈茨木霉LTR-2对冬小麦籽粒的影响

为了探明生防木霉菌剂LTR-2对冬小麦籽粒的影响,同时提供一种提高小麦品质的实践方法,以济麦44为试验材料,在孕穗期喷施不同浓度木霉菌剂LTR-2,对小麦籽粒千粒重、蛋白质、氨基酸和湿面筋含量进行测定与分析。结果表明,在小麦孕穗期喷施不同浓度的木霉菌剂,小麦籽粒千粒重、蛋白质、氨基酸和湿面筋含量均较对照有提高,孕穗期喷施木霉菌剂有助于提高产量以及小麦籽粒营养品质和加工品质。     

根区温度胁迫对小麦抗氧化酶活性及根苗生长的影响

通过水培的方式研究了根区温度胁迫对小麦抗氧化酶活性及根系与幼苗生长影响.结果表明:(1)改变根区温度对小麦根系抗氧化酶活性有明显的影响,根区温度过高或过低对小麦根系POD和SOD活性都具有激活效应,但随胁迫时间的延长,胁迫对SOD活性转为抑制效应,SOD活性迅速下降,MDA含量明显增加.(2)高温胁迫主要是抑制小麦根系的生长,表现为根长、根重、根系活性吸收面积与总面积及根冠比均明显低于中温处理,而株高和地上重却略有上升.低温胁迫对小麦地上部的影响大于根系.(3)在根温胁迫逆境条件下,小麦根系不是被动忍受逆境胁迫,而是主动地通过调节根系活力、根系SOD及POD活性等生理代谢过程,以减缓逆境的伤害.     

小麦籽粒淀粉特性研究进展

本文评述了国内外关于小麦淀粉特性的研究概况及其与小麦品质关系等方面的研究进展，并对进一步进行小麦籽粒淀粉研究提出了看法．     

不同磷素水平对小麦淀粉粒形态及品质特性的影响

磷是小麦生长过程中重要的大量元素之一,对小麦籽粒产量和淀粉品质的形成有重要作用。为探讨磷素对小麦胚乳淀粉粒积累及其对淀粉品质特性的影响,本研究以新疆主栽的中强筋冬小麦品种新冬20号和新冬23号为参试材料,研究不同施磷水平(P0:P2O50 kg/hm2;LP:P2O5105 kg/hm2;HP:P2O5210 kg/hm2)对小麦籽粒灌浆过程中淀粉粒形态、粒径分布、淀粉降解酶活性以及淀粉持水力、膨胀势、溶解度和破损淀粉含量的影响。结果表明:不同施磷水平下2个参试品种的淀粉粒均为明显的双向分布,淀粉粒的基本形态特征未改变,但对2个小麦品种A-和B-型淀粉粒的发育进程有不同程度的影响。高磷和低磷处理下2个小麦品种籽粒α-淀粉酶活性在灌浆后期(花后28-35 d)最高,且变幅较大。高磷处理下新冬20号小麦淀粉的持水力、膨胀势和溶解度均显著高于对照;高磷和低磷处理可显著增加新冬23号小麦淀粉的持水力。不同施磷量对小麦淀粉品质的影响与参试品种的遗传特性有关,从淀粉粒形态和品质特性变化的角度,相对于新冬23号,新冬20号小麦对磷素更敏感。     

土壤水分胁迫对大麦籽粒内源激素及灌浆特性的影响

干旱缺水是植物生存环境中遇到的主要逆境因子之一。本文就正常水分处理和干旱胁迫条件下,大麦籽粒内源激素和籽粒灌浆方面的某些特性进行了比较研究,结果表明：土壤水分胁迫导致大麦籽粒灌浆速率降低,灌浆期缩短,光合产物向籽粒的调运效率减弱与干旱导致籽粒内源激素含量的变化有密切关系。在籽粒发育和粒重形成期间,土壤水分胁迫使籽粒内源激素水平发生剧烈变化,籽粒生长发育也受到相应影响,土壤水分胁迫下较高的DHZR含量在籽粒建成过程中起主导作用,并同时伴有较高的DHZR／GA4比值;在灌浆过程中,土壤水分胁迫下灌浆速率降低与此期各种内源激素含量较低有关;干旱胁迫下,灌浆前期较高的ABA含量对籽粒灌浆速率表现为正效应,后期较高的ABA含量则表现为负效应。     

植物激素调控籽粒大小的研究进展

植物种子的大小和品质是影响农作物产量的主要因素之一,研究控制种子籽粒大小发育的相关因素,对提高农作物产量具有重要意义.近年通过分析种子发育缺陷突变体或QTL等分子遗传学的方法,发现许多控制种子发育的重要基因影响着种子的大小和产量.对模式植物拟南芥和水稻的研究发现,许多调控种子发育的功能基因通过整合到植物激素的代谢或信号转导途径起作用,说明植物激素在调控籽粒发育中发挥重要作用,但有关作用的分子机理及其遗传调控网络待阐明.该文以模式植物拟南芥和水稻种子发育研究为例,着重介绍植物激素调控种子籽粒大小调控的研究进展.     

Cd2+对小麦渗透性物质含量及籽粒产量的影响

试验以苗期耐Cd2+性较强的新麦21和苗期耐Cd2+性较弱的百农矮抗58为试材,通过大田栽培的方式,研究了Cd2+胁迫对小麦旗叶脯氨酸、旗叶和籽粒的可溶性糖及产量的影响。研究结果表明:低Cd2+浓度促进了脯氨酸在旗叶中积累,高Cd2+浓度在花后10 d以后抑制了脯氨酸的积累,脯氨酸调节作用在低镉胁迫下保证了小麦正常灌浆;Cd2+破坏了小麦碳水化合物代谢途径,抑制了旗叶中可溶性糖的合成,阻碍了旗叶光合同化物往穗部的转运,进而影响了小麦籽粒可溶性糖的积累,苗期耐镉性好的品种在镉胁迫下可溶性糖合成和转运受抑制程度较轻;镉胁迫使小麦减产,其中,耐Cd2+性好的新麦21在产量上受影响比耐Cd2+性差的百农矮抗58轻。     

暗管排降对小麦养 分、干物质、籽粒产量及品质的影响

着重探讨了南方不同生态类型圩区农田埋设塑料暗管对小麦地上部分矿质营养吸收、干物质累积和分配、产量及品质的影响。试验结果表明：农田埋设塑料暗管排水能显著提高麦株地上部分对Ｎ、Ｐ,Ｋ矿质营养元素的吸收,促进小麦各生育期尤其是拔节孕穗期地上部分干物质累积,小麦增产幅度达到２０．３％￣５３．３％,并能提高籽粒蛋白质和氨基酸含量,改善小麦籽粒的品质。     

当前小麦研究的国际热点

 综述了当前国际上小麦研究的几个热点,包括小麦产量潜力的研究、优异种质资源的利用、气候变化与小麦生产、小麦抗非生物胁迫、小麦微量营养和小麦综合管理。分析表明,未来产量的提高应主要依靠生物产量的增长,在此基础上尽可能维持或增加收获指数;小麦种质资源丰富,含大量优异基因,可用于提高植株抗性和改善品质;全球变暖会威胁粮食安全,需提高小麦生产对气候变化的适应能力;提高小麦耐逆机能,除重视利用一般的生理机制外,需要更加突出地重视利用贮藏物质运转、持绿性、非叶光合机能、根系构型等重要性状;提高籽粒微量营养素含量可通过施肥、常规育种和转基因技术实现;实施小麦综合管理可克服小麦生产中的多个限制因子,通过发挥技术和要素的互作协同效应,实现小麦高产高效。     

外源H2S缓解小麦苗期干旱胁迫的生理生化基础

小麦是人类重要的粮食作物之一，而其生长发育过程常受干旱胁迫，致使减产降质.随着全球气候变化，极端天气频发，小麦受旱面积与旱灾程度正逐年加剧.探究小麦抗旱调控机制，增强小麦抗旱能力，对于缓解小麦干旱胁迫造成的减产降质具有重要意义.前期研究发现低浓度的H₂S可显著缓解小麦幼苗干旱胁迫.笔者以20%聚乙二醇（PEG-6000）模拟中度干旱胁迫处理水培百农207小麦幼苗，以1 mmol·L^-1NaHS为H₂S供体对小麦幼苗进行叶面喷施处理，研究结果表明，干旱胁迫条件下，与未喷施NaHS的干旱处理组相比，外源喷施NaHS 7 d时可显著缓解干旱胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应，主要表现在：株高和根长分别显著增加9.63%和19.7%;地上部分及地下部分干重分别显著增加17.63%和12.58%;内源H₂S显著增加了43.76%;光合效率显著增加了3.02%;超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性分别显著增加了13.83%,11.57%,41.87%;丙二醛和过氧化氢的含量显著降低了36.1%和65....     

氮肥追施时期对优质小麦产量和品质的影响

以优质小麦临优2069和临Y7287为材料,研究了4个追氮时期对小麦产量、蛋白质及蛋白质组分积累动态及加工品质的影响.结果表明,在氮肥施用量一致的基础上,从返青期到开花期,随追氮时期推迟,两个小麦籽粒产量均呈先增加后降低的趋势,其中拔节期追施氮肥小麦籽粒产量最高.拔节期和孕穗期追氮显著提高了小麦湿面筋含量和沉淀值,延长了稳定时间,追施氮肥时期过早（至起身期）或过晚（至开花期）均不利于品质的提高.增加后期施氮比例,对清蛋白、球蛋白含量的影响较小,但对谷蛋白、醇溶蛋白含量的影响较大。     

外源独脚金内酯缓解小麦干旱胁迫的机制研究

干旱已成为小麦生长发育、产量与品质最重要的限制因素之一.为探究独脚金内酯(SLs)对小麦幼苗干旱胁迫的缓解效应,笔者以20％PEG-6000作为中度干旱胁迫处理水培的小麦品种百农207,以0.8μmol·L-1人工合成的独脚金内酯类似物GR24(rac-GR24)进行灌根处理,对干旱胁迫下小麦幼苗的长势、叶片相对含水量、叶绿素含量、抗氧化系统和渗透调节物质,以及SLs信号转导和脱落酸(ABA)等激素相关基因表达谱进行分析.研究结果表明,GR24能有效缓解干旱胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,与干旱胁迫相比,GR24处理后干物质含量增加了40.9％,总叶绿素含量和PSⅡ的最大光化学效率Fv/Fm分别提高了23.6％ 和84.3％,脯氨酸含量降低了41.7％,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别增加了8.4％,6.2％,12.6％,还原型谷胱甘肽(GS H)的含量和还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽(GS H/GSSG)比值分别提高了43.9％ 和84.2％,活性氧水平显著降低,过氧化氢(H2 O2)和丙二醛(MDA)含量分别降低了26.3％ 和31.6％,根部SLs信号转导基因TaD14,TaMA X2,TaD53的表达量显著上调了18.4％,23.5％,12.3％,叶片ABA合成基因TaNCED1的表达量显著上调了12.5％,而ABA分解基因TaHYD1的表达量显著下调.因此,独脚金内酯提高了干旱胁迫下叶绿素含量和光合效率,增强了叶片的抗氧化能力,促进了SLs信号转导和ABA积累,从而促进了小麦幼苗的生长,有效提高了小麦幼苗的抗旱性.上述结果可为进一步研究SLs调控小麦耐旱胁迫的分子机制奠定基础.     

小麦RIL群体中籽粒蛋白质组分的分离与主要品质性状的相关分析

利用普通小麦重组自交系群体为材料,研究了小麦籽粒蛋白质组分在后代群体中的分离和分布,同时对籽粒蛋白质组分与其它主要品质指标的关系进行了研究.结果发现籽粒蛋白质组分在群体后代中表现为微效多基因控制的数量性状,相对亲本的性状变异较大.醇溶蛋白和谷蛋白相对含量与湿面筋含量、SDS沉降值之间呈显著正相关,与硬度呈正相关.清蛋白、球蛋白相对含量与湿面筋含量、SDS沉降值和硬度呈负相关.     

不同氮素浓度对小麦醇溶蛋白差异表达的研究

利用穗离体培养技术和A-PAGE技术研究了不同氮素浓度影响下小麦籽粒醇溶蛋白的表达差异,研究发现低氮条件下(0％～0．09％)小麦籽粒醇溶蛋白的表达不受影响,但在高氮(0．12％～0．2％)胁迫下,籽粒醇溶蛋白出现了差异表达,共产生了4条特异蛋白谱带,其中2条在ω区,另2条在γ区,且γ区的蛋白特异带表达比ω区强。     

晋南冬麦区N、P、K肥单配施对强筋小麦部分加工品质的影响

小麦加工品质是测定优质小麦品质的关键指标,施肥对小麦加工品质有较大影响,深入探讨施肥对小麦加工品质的影响,对于晋南地区优质小麦生产具有重要的意义.试验以优质强筋小麦临汾145为材料,设计N、P、K单因子施肥及其相互配施共8个处理,研究对强筋小麦加工品质性状的影响.结果表明：单施N、P肥均可提高小麦容重,尤以施N肥效果显著,单施K肥对容重无明显影响;单施N、P肥可提高小麦出粉率,尤以N肥效果显著;单施P、K肥可提高籽粒硬度,而单施N肥对硬度无明显影响;NPK平衡施肥籽粒容重为792.6 g/L、出粉率72.1%、硬度67.6%,高于其他处理.单施N肥对面包体积和面包评分影响较大,而单施P、K肥对其影响不显著;肥料配施各处理与单施N肥相比面包评分、面包体积差异不显著.