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不同水分和氮素形态对郑麦9023蛋白质形成的影响

牛凯丽  
【摘要】:试验于2007~2009年在河南科技大学试验场进行,以郑麦9023为材料,采用裂区试验设计,设置水分(三个水平W1:拔节期灌水一次;W2:拔节期和孕穗期各灌水一次;W3:拔节期、孕穗期和灌浆期各灌水一次。)和氮素形态(三种形态N1:酰胺态氮;N2:硝态氮;N3:铵态氮)两种因素,研究了不同水分和氮素形态对强筋小麦郑麦9023蛋白质形成、氮素和干物质积累、分配、转运、氮代谢相关酶活性和产量性状的影响。主要研究结果如下: 1.不同水分和氮素形态对郑麦9023籽粒蛋白质形成的影响具有明显规律。随着灌水的增加,郑麦9023籽粒总蛋白质含量呈下降趋势,籽粒清蛋白含量和球蛋白含量增加,醇溶蛋白含量和麦谷蛋白含量降低。整个灌浆过程中,在W1处理情况下,清蛋白含量花后7~14 d N3处理最高,在W2和W3处理情况下,清蛋白含量花后7~28 d N1处理最高。球蛋白含量以N2处理最高。在W2和W3处理情况下,籽粒醇溶蛋白含量表现为:N2N3N1。郑麦9023籽粒灌浆过程中花后21 d籽粒谷蛋白大聚合体(GMP)含量逐渐增加,成熟期达到峰值。郑麦9023籽粒GMP含量在同一氮素形态处理条件下均表现为:W1W2W3,而在W3处理条件下郑麦9023籽粒谷蛋白大聚合体含量变化为:N3N2N1。 2.不同水分和氮素形态对郑麦9023氮素和干物质积累、分配、转运的影响不同。开花期不同器官氮素积累量表现为旗叶其它叶穗部营养体鞘茎。不同水分处理之间比较可以看出,随着灌水的增加,小麦开花期各器官氮素积累量呈增加趋势,从氮素积累总量来看,在W1处理条件下,N1最高,N2最低;在W2处理条件下,N3最高;在W3处理条件下,N3最高, N1最低。 开花期干物质在各器官的分配量表现为:茎穗部营养体鞘其它叶旗叶。花后生产的干物质主要积累在籽粒,花前干物质转移对籽粒的贡献率在14.59%~26.16%之间,花后积累干物质对籽粒的贡献率在48.85%~82.14%之间。各营养器官花前干物质的转运量表现为其它叶和茎鞘和旗叶。各营养器官花前干物质转移量、转运率、对籽粒的贡献率W1和W2处理较高,W3处理较低。 3.不同水分和氮素形态对郑麦9023氮代谢的影响不同。在同一氮素形态下,随着灌水的增加,小麦旗叶可溶性蛋白质含量、游离氨基酸含量和GS活性增加,而旗叶内肽酶活性降低。在W1处理条件下,N2处理可以提高小麦旗叶可溶性蛋白质的含量。花后14~21 d籽粒可溶性蛋白质的含量变化为:N1N2N3。郑麦9023灌浆过程中,旗叶游离氨基酸含量总体上变化呈下降趋势,尤其是只在拔节期灌一水的情况下,N2处理花后0~28 d呈直线下降。花后0~35 d旗叶NR活性逐渐降低,在同一氮素水平下随着水分的增加,前期小麦旗叶NR较高。在W1处理下,NR在N2的活性高。郑麦9023旗叶和籽粒GS活性随籽粒灌浆进程的推进呈逐渐下降的趋势,前期下降幅度小,后期下降幅度大。不同处理之间比较,在W1处理条件下开花期籽粒GS活性较高。不同水分和氮素形态对小麦旗叶内肽酶活性的影响具有明显规律:在W2处理条件下,整个灌浆期小麦旗叶内肽酶活性以N3最高,N2最低。 4.不同水分和氮素形态对郑麦9023的产量及其构成因素的影响具有明显规律。穗粒数随着灌水的增加而增加,有效穗数和千粒重在W2处理条件下最高,分别比W3和W1处理提高了29.9%和8%,产量在相同氮素处理情况下以W3处理最高,从互作效应看,产量以W3N3处理最高。


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