灌浆期高温对冬小麦淀粉粒发育的影响

为探讨灌浆期高温对小麦籽粒中淀粉粒发育的影响,选用新疆主栽的冬小麦品种新冬20号和新冬23号为试验材料,在籽粒灌浆期设2个昼夜温度水平(24/17℃,37/28℃),研究高温对小麦籽粒发育、淀粉粒表观特性、淀粉合成关键酶活性以及淀粉降解酶活性的影响。结果表明,花后灌浆期高温胁迫使两个参试小麦品种籽粒灌浆进程缩短、籽粒瘦瘪,粒重明显下降。高温胁迫影响了A-和B-型淀粉粒的发育进程,从花后14 d开始淀粉粒表面出现孔洞,成熟期B-型淀粉粒数量明显减少。两个参试小麦品种籽粒中淀粉合成关键酶活性对高温的耐受性不同,新冬23号受影响较大。高温处理下两个小麦品种的AGPase和SSS酶活性峰值出现时间提前,SS酶活性明显降低;灌浆后期籽粒α-淀粉酶活性明显增强。花后高温胁迫打破了小麦籽粒灌浆过程中淀粉合成酶和降解酶之间的平衡,α-淀粉酶活性增强导致淀粉粒表面出现孔洞,最终影响淀粉的品质。

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。

磷素对小麦籽粒支链淀粉合成及其链长分布的影响

为探究不同磷水平对小麦籽粒支链淀粉合成与支链淀粉精细结构的影响。以新冬20号(南疆主栽)和新冬23号(北疆强筋面包小麦)为材料,研究了3种施磷(P2O5)量0kg·hm-2(CK)、105kg·hm-2(CP)和210kg·hm-2(HP)对小麦籽粒支链淀粉合成相关酶基因表达、相关酶活性、籽粒支链淀粉含量、支链淀粉链长分布以及籽粒全磷含量的影响。结果表明,施磷显著提高了支链淀粉合成相关酶基因(sbe1、sbe2a、sbe2b、iso1)的表达量和籽粒支链淀粉含量。CP处理提高了支链淀粉B链段的比例,但降低了A链段的比例。两个参试小麦品种籽粒中支链淀粉合成关键酶的活性对磷素的敏感性不同,新冬20号受磷水平影响较大。施磷提高了新冬20号胚乳中蔗糖合成酶(SS)活性和酶活高峰期的淀粉分支酶(SBE)活性,提前了新冬20号胚乳中淀粉去分支酶(DBE)活性峰值的出现时间。