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春小麦不同HMW-GS组成类型醇溶蛋白积累及氮肥调节效应

吴秀菊  
【摘要】: 醇溶蛋白是小麦胚乳中主要贮藏蛋白,其含量和组成与小麦品质关系密切。α-、β-、γ-和ω-醇溶蛋白对品质的影响不同,目前对四种醇溶蛋白的形成和积累规律报道较少。施氮可改善小麦品质,不同形态氮肥对品质的调节作用不同。本研究以不同HMW-GS组成春小麦为试材,研究不同HMW-GS组成品种醇溶蛋白组成差异、醇溶蛋白总量和四种组分的积累规律及其对品质的影响,同时探讨不同形态氮肥对醇溶蛋白形成和积累及品质的调节作用。 研究结果表明,不同品种(系)醇溶蛋白含量均随籽粒灌浆的进行不断积累,成熟时达最大值。不同HMW-GS组成春小麦醇溶蛋白形成时间基本相同,但积累强度和最终积累水平有明显差异,其中7+9和2+12亚基组成类型品种(系)积累强度均较小,最终积累水平也较低。籽粒灌浆过程中,四种醇溶蛋白组分均呈增加趋势,但各组分的初始积累量(开花10天)、积累强度和最终积累水平有所不同。供试的多数品种(系)α-醇溶蛋白表现为初始积累量少,积累强度小,最终积累水平低:β-醇溶蛋白于灌浆后期迅速积累,最终积累水平最高:γ-和ω-醇溶蛋白的积累因品种不同而异。 不同品种(系)醇溶蛋白的A-PAGE图谱各不相同,即使相同亚基组成类型品种(系)间仍存在差异,体现在谱带数目和各区谱带分布。供试的国外品种与国内品种(系)醇溶蛋白的A-PAGE图谱差异主要集中在γ区和ω区。所有品种(系)均具有Rm50和Rm60.6谱带,而Rm24和Rm83谱带分别仅在辽春10、Roblin、Neepawa、龙麦26、东农S34、东农S25、东农S57和东农CV8542及Roblin、东农7742、东农S18和东农7757品种(系)中存在,这两条谱带可能与优质有关。A-PAGE图谱表明ω区谱带出现早于α区,随籽粒灌浆的进行,各谱带强度逐渐加大,成熟时谱带强度最大。 不同形态氮肥处理,醇溶蛋白的积累规律一致,但对其初始积累量、积累强度和最终积累水平具有不同的调节作用,并因品种(系)而异。比较而言,酰胺态氮肥更有利于醇溶蛋白的形成和积累。氮肥对四种醇溶蛋白组分的效应与醇溶蛋白总量基本一致,也表现为酰胺态氮肥利于四种醇溶蛋白的积累。 不同品种(系)四种醇溶蛋白不仅最终积累水平有高低差异,而且在醇溶蛋白总量中所占比例也不同。2+12亚基类型东农7742、东农S18、东农S57和5+10亚基类型Pavan、龙麦26γ-醇溶蛋白的比例最大,而2+12亚基类型东农S250和5+10亚基类型Roblin、辽春10和Neepawa则以ω-醇溶蛋白所占比例最大。 醇溶蛋白及四种组分的积累与蛋白质含量、湿面筋含量和干面筋含量呈正相关关系,其中醇溶蛋白总量、β-和ω-醇溶蛋白与之正相关达到显著甚至极显著水平,而与面筋指数和SDS-沉降值的相关性不大,但γ-醇溶蛋白与面筋指数和SDS-沉降值均呈正相关。四种醇溶蛋白组分及总量与各品质指标的相关性因HMW-GS组成类型不同而异。7+8,2+12亚基类型醇溶蛋白与蛋白质含量、湿面筋含量和干面筋含量相关性强,而7+8,5+10亚基类型则与面筋指数和SDS-沉降值相关性强。 醇溶蛋白和SDS-可溶性谷蛋白在籽粒灌浆过程中均呈不断增加趋势,直至成熟。两者比值与各品质指标无明显的相关性,两者积累总量与蛋白质含量、干湿面筋含量呈 吴秀菊 扫 要 222年 11月 正相关,与面筋指数和沉降值为负相关关系,尤其在2+12亚基类型范围内,此相关性 更强。 不同形态辽肥对主要品质指标的调节作用不同,多以酞胺态氮肥处理更有利于品质 的改善。此外,氮肥效应的发挥,还与品种及环境因子的作用有关。 不同HMW-GS组成品种(系)间各主要品质指标均存在显著或极显著差异,氮肥 的施人虽对不同品种(系)的调节作用不同,但优质品种在任何形态氮肥处理中始终保 持优良特性。 不同形态氮肥条件下,蛋白质含量、湿面筋含量和干面筋含量均为正相关关系,面 筋指数与SDS-沉降值呈显著或极显著正相关,但相关程度因氮肥形态和HMWGS组 成类型不同而有一定差异。SDS-沉降值主要反映面筋质量。


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