播种期和氮肥用量对春大麦灌浆期籽粒蛋白质和游离氨基酸含量的影响

为提供更合理的氮肥运筹和适宜播期以促进大麦的优质高产,以蒙啤1号、蒙啤3号、甘啤4号、垦啤7号4个春大麦品种为试材,研究了不同施氮水平和播期处理下内蒙古东部灌区春大麦灌浆期间籽粒蛋白质含量和游离氨基酸含量及其与成熟期籽粒蛋白质含量的相关性。结果表明,随着播期的推迟,相同灌浆期4个品种的籽粒游离氨基酸含量和蛋白质含量均呈升高的趋势;随着施氮量的增加,相同灌浆期4个品种的籽粒游离氨基酸含量和蛋白质含量均呈先升高后降低的趋势。成熟期籽粒蛋白质含量与花后7d、28d和35d籽粒蛋白质含量呈显著或极显著正相关。逐步回归分析结果表明,影响成熟期籽粒蛋白质含量最大的是花后28d籽粒蛋白质含量,而通径分析结果显示,对成熟期籽粒蛋白质含量影响最大的是花后14d的籽粒蛋白质含量。成熟期籽粒蛋白质含量与灌浆期籽粒游离氨基酸含量的相关性均达到极显著水平,对成熟期籽粒蛋白质含量影响最大的是花后7d的游离氨基酸含量,其次是花后21d的游离氨基酸含量。

春大麦营养器官游离氨基酸含量变化特征及其与籽粒蛋白质含量相关分析

为探究春大麦营养器官游离氨基酸含量与籽粒蛋白质含量的关系,本试验以蒙啤1号、蒙啤3号、甘啤4号、垦啤7号4个品种为材料,研究了不同施氮水平和播期处理下内蒙古东部灌区春大麦灌浆期间籽粒蛋白质含量与叶片、茎秆游离氨基酸含量的动态变化及其相关性。结果表明,随着灌浆进程,不同播期和氮肥处理下4个品种大麦叶片和茎秆的游离氨基酸含量均呈先升高后降低的趋势,籽粒蛋白质含量呈先降低后升高的趋势。同一灌浆时期,随着播期推迟,叶片和茎秆的游离氨基酸含量以及籽粒蛋白质含量均升高;随着施氮水平提高,叶片和茎秆的游离氨基酸含量以及籽粒蛋白质含量均先升高后降低。逐步回归分析表明,对成熟期籽粒蛋白质含量影响最大的是花后35 d的叶片游离氨基酸含量和茎秆游离氨基酸含量。通径分析结果显示,对成熟期籽粒蛋白质含量影响最大的是花后7 d的叶片游离氨基酸含量和花后21 d的茎秆游离氨基酸含量。本研究结果为优质高产大麦生产实践确定合理的农事措施提供了理论依据。

肥料与密度对春大麦叶绿素荧光参数影响的正交回归分析

为揭示施肥水平和种植密度对大麦光合作用的影响机制,以蒙啤麦5号为试验材料,运用正交回归试验设计,研究肥料和密度互作下春大麦叶绿素荧光参数的变化。结果表明,在一定范围内,增施氮、钾肥料、加大种植密度能够有效提高大麦的最大荧光(F_m),但超过这个范围,则导致F_m下降。增施氮、磷肥料、加大种植密度能够有效提高最大光化学效率(F_v/F_m),但超过这个范围,则导致F_v/F_m下降。增施氮、磷、钾肥料能够有效提高光化学淬灭系数(qP),但超过一定范围,则导致qP下降。肥料与密度因子互作效应分析表明,蒙啤麦5号抽穗期F_m的理论值最高,为935.089,相应栽培方案为施氮(N)108.37 kg·hm^(-2)、施磷(P_2O_5)122.11 kg·hm^(-2)、施钾(K_2O)78.43 kg·hm^(-2)、种植密度639.57万株·hm^(-2);F_v/F_m的理论最高值为0.79,相应栽培方案为施氮(N)103.77 kg·hm^(-2),施磷(P_2O_5)113.92 kg·hm^(-2),施钾(K_2O)70.00 kg·hm^(-2),种植密度560.65万株·hm^(-2);qP的理论最高值为0.708,相应栽培方案为施氮(N)103.38 kg·hm^(-2),施磷(P_2O_5)113.86 kg·hm^(-2),施钾(K_2O)70.00 kg·hm^(-2),种植密度563.04万株·hm^(-2)。本研究为内蒙古东部灌区春大麦生产实践提供了最优栽培技术方案。

不同氮素水平下大麦谷氨酰胺合成酶基因(HvGS1)表达及其与籽粒氮素积累的关系

为探讨大麦(Hordeum vulgare L.)叶片谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase)基因(HvGS1)表达对氮素水平的响应及对籽粒氮素积累的影响,以蒙啤1号、蒙啤3号、甘啤4号和垦啤7号4个大麦品种为试验材料,设置0、90、180和270 kg·hm^(-2)4个施氮水平,分析灌浆期间不同供氮水平下大麦叶片HvGS1相对表达量的变化及其与籽粒氮积累的相关性。结果表明,随着施氮水平的增加,大麦叶片中HvGS1相对表达量上调;在灌浆期间,HvGS1相对表达量与供氮水平和籽粒氮含量均呈极显著正相关;随着灌浆进程推移,HvGS1相对表达量呈逐渐升高的趋势,直到花后28 d叶片开始衰老时仍维持较高的表达水平;成熟期籽粒氮含量与灌浆时期叶片HvGS1相对表达量呈极显著正相关。通径分析结果显示,对成熟期籽粒氮含量影响最大的是花后28 d HvGS1表达水平,其直接通径系数为0.4906。这说明施氮会促进HvGS1上调表达,进而增加籽粒氮素积累量。

耐盐和非耐盐大麦幼苗叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统对NaCl胁迫的反应差异

【目的】研究NaCl胁迫下,耐盐和非耐盐品系大麦幼苗叶片抗氧化系统及抗坏血酸–谷胱甘肽循环的反应差异。【方法】以耐盐品系12pj-118和非耐盐品系12pj-045为材料进行了水培试验。营养液中设定了6个NaCl浓度:0、100、200、300、400、500 mmol/L。在大麦苗生长至3叶1心时,取样分析测定叶片中活性氧代谢、抗氧化酶活性以及抗坏血酸–谷胱甘肽循环变化。【结果】随着NaCl胁迫的增加,2个品系的O_2^-产生速率、H_2O_2含量和MDA含量均逐渐增加,耐盐品系12pj-118的增幅均小于非耐盐品系12pj-045;SOD、POD、CAT、APX、GR活性、As A含量、GSH含量和As A/DHA比值均呈先上升后下降的趋势。12pj-118的SOD、POD、CAT活性在各NaCl浓度胁迫下的增幅大于12pj-045,降幅小于12pj-045;12pj-118的APX、GR活性在同一盐浓度胁迫下的增幅均大于非耐盐品系12pj-045,降幅小于12pj-045;在各NaCl浓度下,12pj-118的As A含量和As A/DHA比值较对照增幅均大于12pj-045;GSH/GSSG比值呈波状变化,12pj-118在较高NaCl浓度下,仍能够维持较高的GSH含量和GSH/GSSG比值。显示12pj-118较12pj-045有较强的耐盐性。【结论】耐盐和非耐盐品系大麦叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统在NaCl胁迫下的反应不同。在一定范围内,随着盐胁迫增强,耐盐品系12pj-118叶片SOD、POD、CAT、APX和GR活性、As A和GSH含量增幅均大于非耐盐品系12pj-045,降幅小于12pj-045,表明叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统与大麦幼苗抗盐性密切相关。

NaCl胁迫对大麦籽粒抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

为探讨NaCl胁迫对大麦籽粒抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环的影响,以耐盐品系11pj-173和盐敏感品系11pj-033为试验材料,研究了不同浓度NaCl胁迫下,大麦籽粒灌浆期AsA-GSH循环的变化规律。结果显示,随着NaCl胁迫天数的增加,2个大麦品系的H_2O_2含量均逐渐增加,但11pj-173较同期对照的增幅均小于11pj-033;抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性、AsA、氧化型抗坏血酸(DHA)、GSH、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量以及AsA/DHA比值均呈先升后降趋势。11pj-173的GSH/GSSG比值呈先升后降的趋势,而11pj-033呈波状变化,即先升后降又略增。与同期对照比,11pj-173的APX和GR活性、AsA和GSH含量及AsA/DHA和GSH/GSSG的增幅均高于11pj-033,降幅均小于11pj-033;DHA和GSSG含量则与之相反,表明11pj-173籽粒在胁迫期间能够保持较高的AsA-GSH循环效率,可有效地抑制H_2O_2的积累。

氮肥对大麦灌浆期叶片抗氧化酶活性的影响

为探究氮肥对春大麦叶片抗氧化酶活性的影响,为优质高产大麦生产确定合理的施氮水平提供理论依据,本试验以甘啤4号,蒙啤3号、蒙啤5号、垦啤7号4个品种为材料,研究不同氮肥处理下内蒙古东部灌区春大麦灌浆期间叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性及丙二醛(MDA)含量的动态变化.结果表明,随着施氮水平的升高,不同氮肥处理下各品种大麦叶片SOD、POD、CAT活性呈升高趋势,MDA含量呈下降趋势,且高氮处理(270kg?hm^-2)与不施氮处理间差异显著.表明适量增施氮肥有助于提高大麦灌浆期间叶片抗氧化酶活性并降低丙二醛含量.

肥料与密度互作对蒙啤麦5号抗氧化酶活性的影响

运用正交回归试验设计,研究了肥料和密度互作下蒙啤麦5号灌浆期叶片抗氧化酶活性的变化。结果表明:在氮肥64.5~97.5kg/hm^2,磷肥79.05~135.00kg/hm^2,钾肥26.55~60.00kg/hm^2,种植密度458.00~528.00万株/hm^2范围内,增加氮、磷、钾施用量和种植密度均可提高灌浆期蒙啤麦5号叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,超过此范围,则其活性下降。从4个因素的偏回归系数看,其对SOD、POD、CAT活性的影响表现为磷肥>钾肥>氮肥>种植密度,说明灌浆期增施磷肥对蒙啤麦5号抗氧化酶活性的促进作用最明显。在该试验条件下,蒙啤麦5号灌浆期SOD活性最高理论值为241.65U/g,POD活性最高理论值为1077.92U/g·min,CAT活性最高理论值为44.83U/g·min。达到叶片抗氧化酶活性理论最高值的最佳施肥和密度为氮肥(N)102.10~114.30kg/hm^2,磷肥(P2O5)95.27~129.98kg/hm^2,钾肥(K2O)19.52~86.53kg/hm^2,密度447.50~621.93万株/hm^2。