不同生态条件下小麦籽粒品质形成及其生理基础

论文摘要

本研究选用山东省的8个冬小麦品种为材料，在13个不同环境条件的试验点进行两年试验，分析了山东省不同地区小麦品质性状特点，研究了基因型和环境及其互作对小麦氮代谢关键酶活性以及主要品质性状的影响，并设计不同的氮肥和水分试验，采用优质小麦品种济麦20，以大田与盆栽相结合，在不同氮肥条件下控水，探讨不同肥水状况下小麦籽粒蛋白质和淀粉相关品质的形成；提出了小麦高产优质肥水措施。主要结论如下： 1 不同类型冬小麦在不同生态区品质的变化 1．1 基因型与环境对小麦蛋白质与淀粉品质的影响 同一小麦品种在不同种植区域的产量变化较大，小麦产量与其气候状况关系密切。胶东地区的气候适于小麦生长，小麦产量潜力能更好发挥，因此小麦产量高于其他种植区。以龙口和泰安两地而论，小麦各品质指标均表现为龙口试点显著优于泰安试点，并以优质强筋小麦济麦20表现最好，弱筋小麦表现较差，表明龙口试点生态环境适于强筋小麦的生产，提高小麦品质；而泰安试点强筋小麦优势较小。 不同品质类型冬小麦成熟时，强筋小麦品种籽粒中氮的含量明显高于其他两种类型的小麦，且强筋小麦在龙口试点表现优于泰安试点，而中筋、弱筋小麦则在泰安试点表现优于龙口试点。不同类型小麦籽粒蛋白质组分含量不同，强筋小麦籽粒中球蛋白含量分别比中筋和弱筋小麦低18.86％～37.51％，但谷蛋白含量分别比中筋和弱筋小麦高5.49％～29.60％。不同类型小麦麦谷／醇溶蛋白的比值存在差异，强筋小麦济麦20麦谷／醇溶蛋白的比值显著高于其他两种类型的小麦，两不同试验点间小麦籽粒谷／醇溶蛋白的比值表现为龙口试点优于泰安试点，说明龙口试点的环境因素有利于强、中筋小麦品质的提高，而不利于弱筋小麦品质的提高。 品种与环境对小麦主要品质性状指标均有显著影响：蛋白质和面筋百分含量变异的主要原因是环境的差异，作用力分别为45.76％，22.60％，远远大于品种的作用3.39％

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 1.研究的目的、意义
• 2、国内外研究现状
• 2.1 生态环境因素与小麦品质的关系
• 2.1.1 小麦品质性状的变异
• 2.1.2 环境条件对小麦籽粒品质的影响
• 2.1.3 国内外小麦生产区域化情况
• 2.2 不同氮肥处理对小麦籽粒品质形成的影响研究
• 2.2.1 氮肥供应对小麦生长发育的影响
• 2.2.2 氮肥供应对小麦碳氮代谢的影响
• 2.2.3 氮肥影响小麦品质的酶学因素
• 2.3 不同水分处理对小麦籽粒品质形成的影响研究
• 2.3.1 水分对小麦生长发育的影响
• 2.3.2 水分影响小麦籽粒物质同化、运转和分配基础
• 2.3.3 水分对小麦影响的酶学调控基础的影响
• 2.4 旋转回归设计在农业试验上的应用
• 第二章 生态环境对不同基因型小麦品质形成的影响
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同类型小麦品种在不同环境下的产量变化
• 2.1.1 不同小麦品种产量分析
• 2.1.1.1 产量差异性分析
• 2.1.1.2 不同品种小麦产量差异性分析
• 2.1.1.3 在不同环境下小麦产量差异性分析
• 2.1.2 籽粒灌浆速率差异
• 2.1.3 可溶性糖积累差异
• 2.1.3.1 小麦营养器官可溶性糖含量的变化
• 2.1.3.2 小麦籽粒可溶性糖含量的变化
• 2.1.4 两试验点产量比较
• 2.2 不同类型小麦品种在不同环境下氮代谢的变化
• 2.2.1 蛋白质及蛋白组分的动态变化
• 2.2.1.1 小麦籽粒清蛋白含量的动态变化
• 2.2.1.2 小麦籽粒球蛋白含量的动态变化
• 2.2.1.3 小麦籽粒醇溶蛋白含量的动态变化
• 2.2.1.4 小麦籽粒谷蛋白含量的动态变化
• 2.2.1.5 小麦籽粒蛋白质含量的动态变化
• 2.2.1.6 籽粒蛋白质各组分占总蛋白质含量比例的变化
• 2.2.2 谷蛋白大聚合体积累的动态变化
• 2.2.3 游离氨基酸的积累
• 2.2.3.1 营养器官游离氨基酸的积累
• 2.2.4 营养器官氮素的积累
• 2.2.5 小麦氮代谢相关酶活力的变化
• 2.2.5.1 小麦旗叶中硝酸还原酶（NRase）活力的变化
• 2.2.5.2 小麦旗叶中谷氨酰胺合成酶（GS）活性的变化
• 2.2.6 酶活性与小麦蛋白质的相关分析
• 2.3 不同类型冬小麦品种在不同环境下品质的变化
• 2.3.1 不同环境对不同类型小麦品种品质的影响
• 2.3.1.1 对小麦籽粒加工品质的影响
• 2.3.1.2 对面团流变学参数的影响
• 2.3.1.3 对淀粉品质的影响
• 2.3.2 基因型和环境对小麦品质的作用
• 2.3.2.1 基因型和环境对蛋白质品质的作用
• 2.3.2.2 基因型和环境对淀粉品质的作用
• 2.3.3 小麦品质与环境因素之间的关系
• 2.3.3.1 与小麦蛋白质品质的关系
• 2.3.3.2 与小麦淀粉品质的关系
• 2.4 不同地点聚类分析
• 2.4.1 依据蛋白质品质指标
• 2.4.2 依据淀粉品质指标
• 2.4.3 依据土壤气象因子
• 2.4.4 依据综合性状区划
• 第三章 小麦品质形成的肥水效应及生理基础研究
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 氮水处理对小麦籽粒产量、品质的影响
• 2.1.1 对小麦籽粒产量的影响
• 2.1.2 对小麦籽粒品质的影响
• 2.1.2.1 对籽粒加工品质的影响
• 2.1.2.2 对面团加工品质的影响
• 2.1.2.3 对氨基酸含量的影响
• 2.1.3 对小麦籽粒RVA参数的影响
• 2.2 氮水处理对小麦碳素代谢的影响
• 2.2.1 小麦旗叶叶绿素的变化
• 2.2.2 小麦旗叶光合速率的动态变化
• 2.2.3 小麦旗叶光合电子传递系统的变化
• 2.2.3.1 暗反应下小麦旗叶叶绿素a荧光动力学参数的变化
• 2.2.3.2 光反应下小麦旗叶叶绿素a荧光动力学参数的变化
• 2.2.4 氮水处理对小麦花后代谢的影响
• 2.2.4.1 对小麦花后旗叶糖代谢的影响
• 2.2.4.2 对小麦花后籽粒糖代谢的影响
• 2.2.5 淀粉含量及组分的变化
• 2.3 氮水处理对小麦氮素代谢的影响
• 2.3.1 对小麦开花后旗叶氮素代谢的影响
• 2.3.1.1 小麦旗叶游离氨基酸的变化
• 2.3.1.2 小麦旗叶可溶性蛋白质含量的变化
• 2.3.1.3 小麦旗叶氮代谢有关酶活性的变化
• 2.3.2 氮水处理对小麦开花后籽粒氮素代谢的影响
• 2.3.2.1 小麦籽粒游离氨基酸的变化
• 2.3.2.2 对小麦籽粒GS活性的影响
• 2.3.3 小麦籽粒品质与花后酶活性的相关分析
• 2.3.4 小麦籽粒蛋白质及其组分含量的变化
• 2.3.4.1 小麦籽粒蛋白质含量的变化
• 2.3.4.2 小麦籽粒清蛋白含量的变化
• 2.3.4.3 小麦籽粒球蛋白含量的变化
• 2.3.4.4 小麦籽粒醇溶蛋白含量的变化
• 2.3.4.5 小麦籽粒谷蛋白含量的变化
• 2.3.4.6 小麦籽粒谷蛋白大聚合体（GMP）的积累
• 2.3.5 蛋白质组分与小麦籽粒品质的关系
• 2.4 小麦氮素的吸收和积累
• 2.4.1 开花期小麦植株对不同来源氮素的吸收
• 2.4.2 成熟期小麦植株对不同来源氮素的吸收
• 2.4.3 开花后营养器官不同来源氮素的转移
• 2.5 氮水处理对小麦旗叶衰老特性的影响
• 2.5.1 对小麦旗叶SOD活性的影响
• 2.5.2 对小麦旗叶POD活性的影响
• 2.5.3 对小麦旗叶CAT活性的影响
• 2.5.4 对小麦旗叶MDA活性的影响
• 第四章 小麦优质高产水肥措施
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 水肥互作对产量的影响
• 2.1.1 水肥互作与产量的关系
• 2.1.2 产量模型的最优解
• 2.1.3 模型的优化
• 2.1.4 单因子边际效应分析
• 2.1.5 各处理因素交互效应分析
• 2.2 水肥互作对品质的影响
• 2.2.1 水肥互作与籽粒蛋白质含量的关系
• 2.2.2 籽粒蛋白质含量模型的最优解
• 2.2.3 模型的优化
• 2.2.4 单因子边际效应分析
• 2.2.5 各处理因素交互效应分析
• 第五章 讨论与结论
• 1 讨论
• 1.1 不同生态条件下小麦品质变化规律
• 1.2 小麦品质形成的肥水效应研究
• 1.3 优质高产高效水肥措施
• 2 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读学位期间发表论文