蕓薹素(BR)和赤霉素(GA)對(duì)小麥籽粒淀粉積累、粒度分布及加工特性的影響.pdf

1、小麥籽粒中淀粉含量、直支鏈淀粉比例影響了其加工品質(zhì)，不同小穗位、粒位的差異影響了小麥的高產(chǎn)和品質(zhì)均一性。本研究選用花粒發(fā)育差異性大的四個(gè)小麥品種作為試驗(yàn)材料，于開(kāi)花當(dāng)天、花后5 d、花后10 d分別三次噴施BR和GA 溶液，對(duì)不同小穗位、粒位籽粒同化物分配、直、支鏈淀粉含量、淀粉粒度分布特征、以及面粉加工品質(zhì)等項(xiàng)目進(jìn)行分析，探討B(tài)R和GA 對(duì)小麥粒重和品質(zhì)的影響機(jī)理，以期為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)途徑。主要研究結(jié)果如下。
　

2、　 1.BR和GA 對(duì)小麥不同穗位和粒位籽粒重的調(diào)控通過(guò)對(duì)WM8、4072、LM21和YN15 四個(gè)品種不同小穗位小穗粒重和不同粒位粒重的系統(tǒng)分析表明，不同品種小麥均顯示近中優(yōu)勢(shì)，中部小穗粒重最高，下部次之，頂部最低；對(duì)下部小穗1、2 粒位，下部小穗3、4 粒位，中部小穗1、2 粒位，中部小穗3、4 粒位和上部小穗1、2 粒位籽粒進(jìn)行比較，中部小穗1、2 粒位可以代表最強(qiáng)勢(shì)粒位，上部小穗粒位可以代表最弱勢(shì)粒位。噴施BR和GA 對(duì)不同品

3、種調(diào)控效應(yīng)不同，多穗品種主要通過(guò)提高穗粒數(shù)，大穗品種主要通過(guò)提高粒重和穗粒數(shù)，從而提高穗粒重；對(duì)不同小穗位和不同粒位影響也不一致，對(duì)弱勢(shì)小穗位的調(diào)控效應(yīng)大于強(qiáng)勢(shì)小穗位，對(duì)弱勢(shì)粒位的調(diào)控效應(yīng)大于強(qiáng)勢(shì)粒位。對(duì)調(diào)控的響應(yīng)存在基因型差異，BR 與GA 相比，BR的調(diào)控效應(yīng)大于GA。
　　 2.BR和GA 對(duì)小麥不同小穗位和粒位籽粒淀粉粒度分布特征的調(diào)控成熟期小麥籽粒含有2種類型的淀粉粒，粒徑≥10 μm的A 型大淀粉粒，粒徑＜10μm的

4、B 型小淀粉粒。本試驗(yàn)中，淀粉粒的粒徑在0.34～43 μm之間變化，各品種的淀粉粒分布趨勢(shì)類似，小麥淀粉粒的體積百分?jǐn)?shù)分布表現(xiàn)為雙峰曲線；小麥淀粉粒的表面積百分?jǐn)?shù)分布表現(xiàn)為雙峰或三峰曲線，B 型淀粉粒的表面積占總數(shù)的85％以上；小麥淀粉粒的數(shù)目百分?jǐn)?shù)分布表現(xiàn)為單峰分布，其中B 型淀粉粒數(shù)目占總數(shù)的99.9％。
　　 小麥不同粒位籽粒淀粉粒度結(jié)果分析表明，小麥不同粒位之間的體積、表面積分布均存在顯著差異，強(qiáng)勢(shì)粒位具有較高的B 型

5、淀粉粒體積、表面積百分?jǐn)?shù)，A 型淀粉粒體積、表面積百分?jǐn)?shù)則相對(duì)低于弱勢(shì)位，弱勢(shì)粒位則相反。多穗品種之間的差異大于大穗。
　　 對(duì)淀粉粒數(shù)目而言，不同粒徑范圍的B 型淀粉粒存在顯著差異，總A和B 型淀粉粒數(shù)目之間差異不顯著。
　　 研究表明，BR和GA 均可以有效調(diào)控小麥的淀粉粒體積和表面積分布，其調(diào)控效應(yīng)存在基因型差異。BR和GA 可以有效調(diào)控＜0.6 μm和0.6 ～10 μm之間的B 型淀粉粒數(shù)目分布，但都不能改變≥

6、10 μm的A 型淀粉粒數(shù)目百分?jǐn)?shù)。噴施BR和GA 可以有效調(diào)控不同粒位籽粒中＜10 μm的小淀粉粒數(shù)目百分?jǐn)?shù)，對(duì)A和B 型淀粉粒數(shù)目影響不顯著；可以有效調(diào)控不同粒位籽粒表面積和體積分布，總體趨勢(shì)是可以降低強(qiáng)勢(shì)粒位籽粒＜10 μm的小淀粉粒表面積和體積百分?jǐn)?shù)，顯著提高弱勢(shì)粒位B 型淀粉粒表面積和體積百分?jǐn)?shù)，相對(duì)提高強(qiáng)勢(shì)粒位籽粒A 型淀粉粒表面積和體積百分?jǐn)?shù)，降低弱勢(shì)粒位A 型淀粉粒表面積和體積百分?jǐn)?shù)?？s小了不同粒位之間的差異，有利于均質(zhì)

7、調(diào)控。BR和GA的調(diào)控效應(yīng)存在基因型差異。
　　 3.BR和GA 對(duì)小麥不同穗位、粒位籽粒淀粉積累和糖含量的調(diào)控試驗(yàn)表明，不同粒位籽粒中直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉的積累變化存在顯著差異。
　　 不同穗型品種均表現(xiàn)出共同的趨勢(shì)，強(qiáng)勢(shì)粒位籽粒灌漿前期直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉積累比弱勢(shì)粒位快，后期比弱勢(shì)粒位慢。成熟期強(qiáng)、弱勢(shì)粒位相比，弱勢(shì)粒位有較高的直鏈淀粉和總淀粉含量。不同粒位蔗糖和總糖含量變化趨勢(shì)基本一致，都是前期高，成

8、熟期最低。不同粒位之間，弱勢(shì)粒位蔗糖和總糖含量均高于強(qiáng)勢(shì)粒位。在淀粉快速合成階段，蔗糖和可溶性總糖迅速下降，表明這個(gè)時(shí)期淀粉的轉(zhuǎn)化、合成能力強(qiáng)，強(qiáng)勢(shì)粒位淀粉的合成能力比弱勢(shì)粒位強(qiáng)。
　　 BR和GA 對(duì)不同品種小麥淀粉積累的調(diào)控效應(yīng)不同，對(duì)灌漿前期各品種直鏈淀粉和支鏈淀粉含量影響不顯著，后期含量有所增加，GA 顯著提高了LM21和4072 籽粒中直鏈淀粉含量，BR和GA 均能顯著提高后期LM21和4072 籽粒中支鏈淀粉含量，對(duì)

9、WM8和YN15 影響不顯著。BR和GA 對(duì)總淀粉的影響與直、支鏈淀粉的影響結(jié)果一致，不同品種之間存在差異。
　　 BR和GA 對(duì)小麥蔗糖和總糖含量的影響，不同粒位之間存在顯著差異，品種之間存在差異。各品種均表現(xiàn)為弱勢(shì)粒位蔗糖和總糖含量高于強(qiáng)勢(shì)粒位，大穗品種粒位之間的差異大于多穗品種。處理與對(duì)照之間的差異主要在花后5-10 d和15-30 d，在10-15 d淀粉快速合成階段差異均不顯著。BR 處理后有降低蔗糖和總糖含量的趨勢(shì)，

10、GA 有提高的趨勢(shì)。
　　 4.BR和GA 對(duì)小麥灌漿期旗葉、莖、鞘中糖的調(diào)控本試驗(yàn)表明，灌漿期噴施BR和GA 可以有效提高旗葉中葉綠素含量，特別是提高了灌漿中后期旗葉中葉綠素含量，從而提高葉片的光合能力，延緩衰老；BR和GA 對(duì)莖、葉、鞘中蔗糖和總糖含量的調(diào)控效應(yīng)存在基因型差異，總體來(lái)說(shuō)GA 有降低莖、葉、鞘中蔗糖和總糖含量的趨勢(shì)，顯著降低了 WM8、YN15和4072 快速灌漿期莖、葉、鞘中蔗糖和總糖含量，對(duì)LM21 影響較

11、小；BR 有提高莖、葉、鞘中蔗糖和總糖含量的趨勢(shì)，特別是對(duì)莖、鞘中提高作用較大。
　　 莖、旗葉和鞘中蔗糖、總糖含量與小麥籽粒中淀粉積累速率相關(guān)性分析表明，淀粉的積累速率與莖、葉、鞘中蔗糖和總糖含量均呈正相關(guān)。與旗葉中蔗糖和總糖含量的相關(guān)性最小，與鞘相關(guān)性達(dá)到顯著水平，與莖均達(dá)到極顯著水平。蔗糖和總糖相比，與總糖含量的相關(guān)性大于蔗糖。
　　 5.BR和GA 對(duì)小麥加工品質(zhì)的影響B(tài)R和GA 可以提高小麥籽粒中支鏈淀粉和總淀

12、粉含量，降低籽粒中直鏈淀粉含量，提高支/直比，對(duì)大穗品種WM8和4072的影響明顯大于多穗品種LM21和YN15?？娠@著提高4072 籽粒中蛋白質(zhì)含量，BR 對(duì)支/直比的影響小于GA?？傮w來(lái)說(shuō)BR 對(duì)淀粉含量的影響大于GA 對(duì)淀粉含量的影響。
　　 BR和GA 可以有效調(diào)控小麥糊化參數(shù)和粉質(zhì)儀參數(shù)。BR 對(duì)RVA 參數(shù)的影響大于GA 對(duì)RVA 參數(shù)的影響，GA 對(duì)粉質(zhì)參數(shù)的影響大于BR。相關(guān)性分析表明，出粉率與支鏈淀粉和淀粉含量

13、呈極顯著正相關(guān)；吸水率與支/直比和蛋白質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)，與直連淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；悕懈值與直鏈淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與蛋白質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)；低谷黏度、峰值黏度、反彈值和最終黏度與蛋白質(zhì)和支鏈淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與直鏈淀粉含量呈正相關(guān)。
　　 本研究表明，小麥不同小穗位粒重中部小穗最高，下部次之，頂部最低。不同粒位粒重是中部小穗1、2位籽粒最重，可代表最強(qiáng)勢(shì)粒位，上部1、2位粒重最低，可代表最弱勢(shì)粒位。噴施BR和GA

14、 可以有效提高小麥小穗粒重，對(duì)小麥弱勢(shì)粒位的調(diào)控效應(yīng)大于強(qiáng)勢(shì)粒位；小麥不同粒位之間的淀粉粒體積、表面積分布均存在顯著差異，強(qiáng)勢(shì)粒位具有較高的B(＜10 μm）型小淀粉粒體積、表面積百分?jǐn)?shù)，弱勢(shì)粒位則相反。噴施BR和GA 可以有效調(diào)控不同粒位籽粒淀粉表面積和體積分布，顯著提高弱勢(shì)粒位B 型淀粉粒表面積和體積百分?jǐn)?shù)，縮小了不同粒位之間的差異，有利于籽粒均質(zhì)調(diào)控；小麥強(qiáng)、弱勢(shì)粒位相比，弱勢(shì)粒位有較高的直鏈淀粉和總淀粉含量。噴施BR和GA 可以