花后高温和干旱对小麦籽粒淀粉合成、加工品质及产量的影响

论文题目: 花后高温和干旱对小麦籽粒淀粉合成、加工品质及产量的影响

论文类型: 博士论文

论文专业: 作物栽培学与耕作学

作者: 王晨阳

导师: 郭天财

关键词: 高温,干旱,冬小麦,不同筋力型品种,淀粉合成关键酶,淀粉特性,加工品质

文献来源: 河南农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文以不同筋力型小麦品种为材料,连续2年采用盆栽生长模拟与池栽控水及大田试验相结合的方式,深入研究了影响我国小麦产量和品质的主要逆境生态因子——花后高温和干旱对小麦籽粒淀粉合成关键酶活性、淀粉组成、淀粉糊化特性、加工品质及产量的影响,明确了花后不同阶段、不同高温和干旱胁迫强度下面粉特性、面食制品品质和产量及光合生理的变化特点,澄清了不同灌水对小麦加工品质及产量的调控效应,为实现小麦优质抗逆、高产高效栽培提供了理论基础和实践尝试。 其主要研究内容和结果如下: 一、以强筋型品种豫麦34和弱筋型品种豫麦50为材料,采用盆栽试验与气候箱生长模拟相结合的方法,研究了花后不同阶段高温、干旱及其互作对籽粒淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,花后高温或土壤干旱均导致籽粒中UDPG-PPase、ADPG-PPase、SSS和SBE活性下降,其影响随生育期推进而加剧。不同筋力型品种表现有明显差异:豫麦34受干旱胁迫的影响大,不同水分处理间籽粒UDPG-PPase、ADPG-PPase、SSS和SBE的差异均达极显著水平;高温胁迫显著影响UDPG-PPase和ADPG-PPase活性,但对SSS和SBE的影响不显著。豫麦50则表现为高温的影响大于干旱,高温胁迫使ADPG-PPase和SSS活性极显著下降,对UDPG-PPase活性的影响达显著水平(P<0.05),但对SBE影响不显著;而土壤干旱仅对SSS活性影响显著,但对其他酶活性影响不显著。 二、在上述同一试验中,研究了花后高温、干旱及其互作对旗叶光合性能及蔗糖合成酶活性的影响。结果表明,高温或干旱胁迫均导致灌浆前期和中期旗叶Fo增大,后期则下降,而对Fm、Fv影响不大,从而显著降低旗叶Fv/Fm、Fv/Fo、qN及Pn,表明逆境胁迫显著降低PS Ⅱ潜在活性及光化学效率,且影响程度随着植株衰老进程而呈加剧趋势。研究结果还表明,高温和干旱胁迫对旗叶Fv/Fo和Fv/Fm等的影响存在叠加效应,且在Fv/Fm、qN上存在显著的高温与干旱互作效应。蔗糖合成关键酶活性研究表明,高温和干旱胁迫均导致旗叶SPS和SS活性降低,其中,豫麦50旗叶SS及SPS活性均受高温影响较大,处理间差异达1%显著水平;旗叶SS活性受干旱胁迫影响达5%显著水平,但SPS活性受水分影响不显著。豫麦34旗叶SS及SPS活性受高温影响均达5%显著水平,SPS活性受干旱影响达1%极显著水平,而SS受干旱胁迫的影响不明显。花后高温胁迫和土壤干旱条件下植株叶片光合性能削弱、蔗糖合成能力下降是导致籽粒淀粉合成与积累不足、产量和品质下降的直接生理原因。 三、同一盆栽试验中,研究了花后不同高温和干旱处理间籽粒淀粉含量、组分及其淀粉糊化

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综述 花后高温和干旱对小麦籽粒淀粉合成、加工品质及产量影响研究进展

1 籽粒淀粉合成途径、关键酶及其栽培调控研究进展

1.1 淀粉的生物合成途径及关键酶

1.2 籽粒淀粉合成关键酶的变化动态及其栽培调控

1.3 灌浆期间淀粉的积累动态及其与淀粉合成酶的关系

2 淀粉含量、组成、特性及其与品质的关系

2.1 淀粉特性与品质的关系

2.1.1 淀粉含量及组成与面食加工品质

2.1.2 淀粉特性与面食加工品质

2.2 环境与基因型对淀粉特性的影响

2.3 淀粉特性的农艺调控与加工品质

3 高温和干旱胁迫对小麦品质性状的影响

3.1 高温胁迫对小麦品质性状的影响

3.2 干旱胁迫对小麦品质性状的影响

3.3 高温和干旱互作对小麦产量及品质性状的影响

4 本研究的目的和意义

第一章 花后高温和干旱对小麦淀粉合成关键酶活性的影响

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

1.2 测定项目与方法

1.2.1 籽粒UDPG-PPase、ADPG-PPase、SSS及SBE活性测定

1.2.1.1 酶液的提取

1.2.2.2 酶活性测定

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 花后高温和干旱胁迫对籽粒UDPG-PPase和ADPG-PPase活性的影响

2.1.1 花后高温对籽粒UDPG-PPase和ADPG-PPase活性的影响

2.1.2 土壤干旱对籽粒UDPG-PPase和ADPG-PPase活性的影响

2.2 花后高温和干旱胁迫对籽粒SSS和SBE活性的影响

2.2.1 花后高温对籽粒SSS和SBE活性的影响

2.2.2 土壤干旱对籽粒SSS和SBE活性的影响

2.3 高温与干旱互作对淀粉合成关键酶活性的影响

2.4 花后高温干旱条件下淀粉合成关键酶与淀粉含量及组分的相关性

3 讨论

第二章 花后高温和干旱对小麦旗叶光合特性及蔗糖合成的影响

1 材料与方法

1.1 供试材料与试验设计

1.2 测定项目及方法

1.2.1 叶绿素荧光参数的测定

1.2.2 净光合速率(Pn)的测定

1.2.3 旗叶蔗糖合成关键酶SS及SPS活性测定

1.2.4 数据处理方法

2 结果与分析

2.1 花后高温和干旱胁迫对旗叶光合性能的影响

2.1.1 高温胁迫对旗叶光合性能的影响

2.1.1.1 高温胁迫对旗叶Fo、Fv和Fm的影响

2.1.1.2 高温胁迫对旗叶Fv／Fm及Fv／Fo的影响

2.1.1.3 高温胁迫对旗叶qP及qNP的影响

2.1.1.4 高温胁迫对旗叶净光合速率(Pn)的影响

2.1.2 干旱胁迫对旗叶光合性能的影响

2.1.2.1 干旱胁迫对旗叶Fo、Fv和Fm的影响

2.1.2.2 干旱胁迫对旗叶Fv／Fm及Fv／Fo的影响

2.1.2.3 干旱胁迫对旗叶qN及qNP的影响

2.1.3 高温与干旱互作对旗叶叶绿素荧光参数的影响

2.2 高温和干旱胁迫对旗叶SPS和SS活性的影响

2.2.1 高温胁迫对旗叶SS和SPS活性的影响

2.2.2 干旱对旗叶SS和SPS活性的影响

3 讨论

第三章 花后高温和干旱对淀粉组分和特性的影响

1 材料与方法

1.1 供试材料与试验设计

1.2 测定项目与方法

1.2.1 制粉

1.2.2 直链淀粉和支链淀粉含量的测定

1.2.3 淀粉糊化特性的测定

1.2.4 淀粉粒重结构观察

1.2.5 淀粉膨胀实测定

1.3 统计分析方法

2 结果与分析

2.1 花后干旱和高温对籽粒淀粉含量及组成的影响

2.1.1 干旱对籽粒淀粉含量及组成的影响

2.1.2 高温对籽粒淀粉含量及组成的影响

2.1.3 高温与干旱互作对淀粉含量及组成的影响

2.1.4 高温与干旱胁迫对淀粉粒结构的影响

2.2 花后干旱和高温对淀粉糊化特性的影响

2.2.1 土壤干旱对淀粉糊化特性的影响

2.2.2 高温对淀粉糊化特性的影响

2.2.3 高温与干旱互作对淀粉糊化特性的影响

3 讨论

第四章 花后高温和干旱对小麦加工品质的影响

1 材料与方法

1.1 供试材料及试验设计

1.1.1 高温对面食加工品质影响试验

1.1.2 不同时期灌水对加工品质影响试验

1.1.3 花后灌水对加工品质性状影响试验

1.2 测定项目与方法

2 结果与分析

2.1 高温处理对小麦加工品质的影响

2.1.1 高温处理对面粉粉质参数和拉伸参数的影响

2.1.2 高温处理对面食制品品质性状的影响

2.1.2.1 对面包品质的影响

2.1.2.2 对饼干及面条评分的影响

2.2 土壤干旱对小麦加工品质的影响

2.2.1 对面粉粉质参数和拉伸参数的影响

2.2.2 对面食制品加工品质的影响

2.2.3 花后灌水对品质性状的影响

3 讨论

第五章 花后高温和干旱对小麦籽粒产量及其构成因素的影响

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

1.2 调查项目与方法

2 结果与分析

2.1 盆栽试验条件下高温和干旱对产量及产量构成的影响

2.1.1 高温和干旱条件下产量及其构成的方差分析结果

2.1.2 花后高温和干旱对产量及粒重的影响

2.2 池栽灌水对小麦产量的影响

2.2.1 不同生育时期灌水对籽粒产量的影响

2.2.2 花后灌水对小麦产量的影响

3 讨论

结论与讨论

1 结论

2 讨论

2.1 高温和干旱胁迫下淀粉组分及特性变化与面食加工品质的关系

2.2 籽粒SSS对高温和干旱胁迫的敏感性

2.3 高温和干旱互作对淀粉合成、积累及淀粉特性的影响效应

2.4 灌水与小麦品质关系及不同筋力型小麦灌水方案制订

3 本文创新之处

参考文献

ABSTRACT

致谢

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发布时间: 2005-09-09

参考文献

• [1].不同品质类型小麦籽粒淀粉和蛋白质形成的生理机理与调控途径[D]. 周琴.南京农业大学2004
• [2].小麦籽粒淀粉形成的理化基础及其对氮肥的响应机制[D]. 李春燕.扬州大学2006
• [3].小麦籽粒淀粉合成酶基因表达与淀粉合成的关系[D]. 谭彩霞.扬州大学2009
• [4].水稻籽粒淀粉和蛋白质积累模拟模型研究[D]. 陈洁.南京农业大学2011
• [5].小麦籽粒淀粉组分、品质特性及其对光照的响应[D]. 蔡瑞国.山东农业大学2008
• [6].芸薹素（BR）和赤霉素（GA）对小麦籽粒淀粉积累、粒度分布及加工特性的影响[D]. 于安玲.山东农业大学2011
• [7].小麦籽粒淀粉组成、糊化特性及其对氮素水平的响应[D]. 顾锋.山东农业大学2009
• [8].土壤质地与供氮水平对小麦产量和品质的影响及其生理基础[D]. 梁太波.山东农业大学2008
• [9].辽宁省不同生态区玉米产量性能差异研究[D]. 葛选良.沈阳农业大学2012
• [10].干旱对小麦灌浆期物质转运的调控[D]. 王征宏.西北农林科技大学2009

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• [5].不同品质类型小麦籽粒淀粉和蛋白质形成的生理机理与调控途径[D]. 周琴.南京农业大学2004
• [6].小麦籽粒品质形成的基因型与生态效应研究[D]. 兰涛.南京农业大学2005
• [7].小麦淀粉品质形成机制及其对温光因子的响应[D]. 刘霞.山东农业大学2005
• [8].不同生态条件下小麦品质形成的特征、调节及其生理基础[D]. 石书兵.山东农业大学2005
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• [10].花后高温和水分逆境对小麦籽粒品质形成的生理影响[D]. 赵辉.南京农业大学2006

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