作物杂志,2016, 第3期: 99–103 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2016.03.019

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

寒地冬小麦叶片中可溶性糖及蛋白质含量对其穗分化进程的影响

王璐,程子航,宋永超,王晓楠,付连双,李卓夫,陈露   

  1. 东北农业大学农学院,150030,黑龙江哈尔滨
  • 收稿日期:2015-12-16 修回日期:2016-03-31 出版日期:2016-06-15 发布日期:2018-08-26
  • 通讯作者: 李卓夫
  • 作者简介:王璐,硕士研究生,研究方向为冬小麦穗分化研究
  • 基金资助:
    黑龙江省博士后科研启动金(LBH-Q14026);黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12521035);东北农业大学学科团队项目(2014-052)

Impacts of Contents of Soluble Sugars and Protein in Leaves of Winter Wheat on Spike Differentiation in Frigid Region

Wang Lu,Cheng Zihang,Song Yongchao,Wang Xiaonan,Fu Lianshuang,Li Zhuofu,Chen Lu   

  1. College of Agronomy, Northeast Agricultural University, Harbin 150030,Heilongjiang,China
  • Received:2015-12-16 Revised:2016-03-31 Online:2016-06-15 Published:2018-08-26
  • Contact: Zhuofu Li

摘要:

营养物质的含量及组成影响着小麦的穗分化进程。为分析可溶性糖及可溶性蛋白质对冬小麦穗分化过程的影响,以熟期不同的5个冬小麦品种(系)为材料,在穗分化过程进行取样,测定不同时期冬小麦植株叶片中可溶性糖及可溶性蛋白质含量。结果表明:可溶性总糖、蔗糖和果糖含量在抽穗期相对于伸长期明显降低;果糖含量在单棱期最高;药隔形成期可溶性蛋白质含量最高,随后降低。由此得出,穗分化过程需要进行可溶性糖的消耗以及可溶性蛋白质的先积累后消耗,穗分化时间的长短取决于抽穗期发生的早晚,药隔形成期蔗糖和果糖的比值越大,抽穗可能越早。

关键词: 冬小麦, 可溶性糖, 可溶性蛋白, 穗分化

Abstract:

The content and composition of nutrients affect the spike differentiation process of wheat. In order to analyze the effects of soluble sugar and protein on the spike differentiation of winter wheat, five wheat varieties (lines) with different maturation periods were selected. The leaves were sampled in different stages during the spike differentiation.The results showed that the contents of total sugar, sucrose and fructose decreased significantly during heading stage compared to elongating stage. Fructose content was the highest in single-prism stage. The content of soluble protein was the highest in the period of connectivum period, and then decreased.It can be concluded that the process of spike differentiation requires consuming soluble sugar, and accumulating before consuming for soluble protein.The duration of the spike differentiation depends on the occurrence time of the heading date. The higher ratio of sucrose and fructose in connectivum period, the earlier heading date is.

Key words: Winter wheat, Soluble sugars, Soluble protein, Spike differentiation

表1

冬小麦穗分化时期"

品种(系) Varieties(lines) 伸长期
ES
单棱期
SRS
二棱期
DRS
护颖原基形成期
GDS
小花原基形成期
FDS
雌雄蕊原基形成期
FSPFS
药隔形成期
ADS
抽穗期
HD
宁冬11 Ningdong 11 4-07 4-17 4-22 4-27 5-01 5-06 5-11 5-27
东农冬麦1号 Dongnongdongmai 1 4-07 4-17 4-22 4-27 5-02 5-07 5-12 6-02
东农06-256 Dongnong 06-256 4-07 4-17 4-22 4-27 5-02 5-07 5-12 6-04
东农09-377 Dongnong 09-377 4-07 4-17 4-22 4-27 5-02 5-07 5-13 6-06
东农09-506 Dongnong 09-506 4-07 4-17 4-22 4-27 5-03 5-09 5-14 6-10

表2

参试品种(系)可溶性总糖含量多重比较分析"

品种(系)Varieties(lines) 取样日期Sampling date(月-日)
4-07 4-17 4-22 4-27 5-02 5-07 5-12 5-27 6-02
东农冬麦1号Dongnongdongmai 1 545.11abA 695.72aA 613.85abA 473.91bcBC 236.61bB 216.97bA 299.22abA 198.27abAB 111.40aA
宁冬11 Ningdong 11 546.62abA 636.33aA 431.80cB 392.70dC 198.27cB 235.95abA 240.67bA 218.48aA 112.06aA
东农06-256 Dongnong 06-256 604.22aA 511.59bB 629.34aA 484.96bB 469.38aA 273.06aA 445.11aA 184.49bAB 53.42cC
东农09-377 Dongnong 09-377 472.12bAB 367.21cC 573.63abA 575.52aA 213.85bcB 275.80aA 309.51abA 184.01bAB 51.63cC
东农09-506 Dongnong 09-506 453.99bB 421.41cC 558.52bA 416.21cdBC 228.11bB 229.06abA 304.79abA 148.89cB 79.58bB

表3

参试品种(系)蔗糖含量多重比较分析"

品种(系)Varieties(lines) 取样日期 Sampling date(月-日)
4-07 4-17 4-22 4-27 5-02 5-07 5-12 5-27 6-02
东农冬麦1号Dongnongdongmai 1 104.55bB 123.25aA 83.28aA 95.88bA 47.91bBC 86.39bB 165.39aA 36.80abcAB 66.34aA
宁冬11 Ningdong 11 196.15aAB 116.07aAB 74.20aA 141.54abA 96.96aA 45.47cC 91.54cB 38.15abAB 73.25aA
东农06-256 Dongnong 06-256 228.13aA 92.08bBC 88.56aA 93.03bA 84.49aAB 114.44aA 132.19bA 31.51cB 30.57bB
东农09-377 Dongnong 09-377 91.41bB 46.15dD 78.80aA 170.00aA 23.38bC 50.75cC 71.22cB 32.33bcAB 28.67bB
东农09-506 Dongnong 09-506 87.75bB 72.44cC 74.33aA 71.35bA 37.34bC 82.33bB 149.54abA 41.27aA 72.98aA

表4

参试品种(系)果糖含量多重比较分析"

品种(系)Varieties(lines) 取样日期 Sampling date(月-日)
4-07 4-17 4-22 4-27 5-02 5-07 5-12 5-27 6-02
东农冬麦1号Dongnongdongmai 1 49.19aA 223.50aA 77.48bcAB 74.57abAB 53.01bC 111.88aA 96.44aA 23.81aAB 39.86aA
宁冬11 Ningdong 11 35.89abA 135.73bcBC 62.03cB 58.06bcB 94.91aAB 102.55abA 49.50aA 25.95aA 41.70aA
东农06-256 Dongnong 06-256 19.22bB 168.61bB 83.90abAB 60.50bcB 117.08aA 82.83bA 102.40aA 17.84bB 13.87cC
东农09-377 Dongnong 09-377 29.16bA 114.32cC 96.59aA 92.77aA 69.07bBC 84.82bA 59.13aA 23.65aAB 6.83cC
东农09-506 Dongnong 09-506 33.44abA 137.42bcBC 68.61bcB 47.05cB 51.02bC 87.26bA 214.17aA 21.51abAB 25.34bB

表5

穗分化过程蔗糖/果糖含量的比值"

品种(系) Varieties(lines) 取样日期 Sampling date(月-日)
4-07 4-17 4-22 4-27 5-02 5-07 5-12 5-27 6-02
东农冬麦1号 Dongnongdongmai 1 3.99 0.55 1.02 1.29 0.90 0.77 1.71 1.55 1.66
宁冬11 Ningdong 11 6.36 0.68 1.20 2.44 1.02 0.44 1.85 1.47 1.76
东农06-256 Dongnong 06-256 4.57 0.43 1.06 1.54 0.72 1.38 1.29 1.77 2.20
东农09-377 Dongnong 09-377 3.13 0.40 0.86 1.83 0.34 0.60 1.20 1.37 4.19
东农09-506 Dongnong 09-506 3.13 0.84 1.08 1.52 0.73 0.94 0.70 1.92 2.88

表6

参试品种(系)可溶性蛋白质含量多重比较分析"

品种(系)Varieties(lines) 取样日期Sampling date(月-日)
4-07 4-17 4-22 4-27 5-02 5-07 5-12 5-27 6-02
东农冬麦1号 Dongnongdongmai 1 21.87aA 24.28aA 11.48aA 22.67aA 12.65aAB 22.79aA 31.55aA 30.01aA 29.19aA
宁冬11 Ningdong 11 15.52bB 21.60aA 9.81bA 15.21bB 12.97aAB 10.61dD 29.85bA 27.77bA 24.15bB
东农06-256 Dongnong 06-256 9.31dC 11.60bB 10.53abA 19.72aA 9.63bBC 16.89bB 24.38dC 17.49eD 23.31bB
东农09-377 Dongnong 09-377 13.87bcB 8.75bB 7.48cB 19.73aA 14.05aA 23.11aA 26.43cB 20.36dC 23.49bB
东农09-506 Dongnong 09-506 13.26cB 23.48aA 11.43aA 20.43aA 8.63bC 13.34cC 31.27aA 23.45cB 30.14aA
[1] 金善宝 . 中国小麦学.北京:中国农业出版社, 1996: 82-87.
[2] 佟明耀, 郑家兰, 李卓夫 , 等. 高寒地区超强抗寒新品种“东农冬麦1号”的选育. 东北农业大学学报, 2010,41(7):1-4.
[3] 倪英丽 . 小麦小花发育差异性的生理基础及栽培措施调控研究. 泰安:山东农业大学, 2013.
doi: 10.7666/d.Y2303724
[4] 武文明, 李金才, 陈洪俭 , 等. 肥料运筹方式对孕穗期受渍冬小麦穗部结实特性与产量的影响. 作物学报, 2011,37(10):1888-1896.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2011.01888
[5] 邵承斌 . 小麦穗分化期间叶片和幼穗含糖量及转化酶活力的变化.植物生理学通讯,1993(1):30-32.
[6] 胡霭堂 . 植物营养学.2版.北京:中国农业大学出版社,2003:52- 53, 213-218.
[7] Demotes-Mainard S, Jeuffroy M H . Effects of nitrogen and radiation on dry matter and nitrogen accumulation in the spike of winter wheat. Field Crops Research, 2004,87:221-233.
doi: 10.1016/j.fcr.2003.11.014
[8] Fischer R A . Irrigated spring wheat and timing and amount of nitrogen fertilizer.II.Physiology of grain yield response. Field Crops Research, 1993,33:57-80.
doi: 10.1016/0378-4290(93)90094-4
[9] 王林林 . 不同氮素水平对小麦同化物积累与转运的调控. 杨凌:西北农林科技大学, 2013.
[10] 王晓楠 . 春小麦穗粒数改良潜力研究. 哈尔滨:东北农业大学, 2008.
doi: 10.7666/d.y1165365
[11] 姜东, 于振文, 李永庚 , 等. 高产冬小麦茎中果聚糖代谢及氮素水平的调控. 作物学报, 2002,28(1):79-85.
doi: 10.3321/j.issn:0496-3490.2002.01.016
[12] Gottwald J R, Krysan P J, Young J C , et al. Genetic evidence for the in planta role of phloem-specific plasma membrane sucrose transporters, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2000,25:13979-13984.
doi: 10.1073/pnas.250473797 pmid: 11087840
[13] Scott R K, Dennis, Jones R . The physiological background of barley. Journal of the National Institute of Agricultural Botany, 1976,14:182-187.
[14] 潘庆民, 于振文 . 追氮时期对小麦旗叶中蔗糖合成与籽粒中蔗糖降解的影响. 中国农业科学, 2002,35(7):771-776.
[15] 张咪咪 . 不同类型小麦品种的温光特性研究. 湛江:广东海洋大学, 2013.
[16] 宋扬 . 不同抗寒性冬小麦品种各生育期的光合生理特性研究. 哈尔滨:东北农业大学, 2012.
[17] Hay R K M, Ellis R P . The control of flowering in wheat and barley:What recent advances in molecular genetics can reveal. Annals of Botany, 1998,82:541-554.
doi: 10.1006/anbo.1998.0733
[18] Hendrix J E, Linden J C, Smith D H , et al. Relationship of pre-anthesis fructan metabolism to grain numbers in winter wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Plant Physiology, 1986,13:391-398.
[19] Krumm M, Moazami V, Martin P . Influence of potassium nutrition on concentration of water soluble carbohydrates,potassium,calium,and magnesium and the osmotic potential in sap extraeted from wheat (Triticum aestivum) ears during preanthesis development. Plant and Soil, 1990,124:281-285.
doi: 10.1007/BF00009273
[20] 陈建勋, 王晓峰 .植物生理学实验指导.广州:华南理工大学出版社, 2002.
[21] 王红星, 古红梅, 周琳 . 不同生长时期叶片中可溶性糖含量与抗寒性关系. 周口师范学院学报, 2003,20(5):51-52.
doi: 10.3969/j.issn.1671-9476.2003.05.015
[22] 苏振刚, 杨卫兵, 田纪春 . 不同类型高产小麦植株、籽粒可溶性糖含量与其干物质积累的关系. 中国农学通报, 2007,23(9):307-311.
[23] Blacklow W M, Darbyshire B, Pheloung P . Fructans polymerised and depolymerised in the internodes of winter wheat as grain-filling progressed. Plant Science Letters, 1984,36(3):213-218.
doi: 10.1016/0304-4211(84)90171-8
[24] 崔光军, 刘风珍, 万勇善 , 等. 花生荚果干物质积累与蔗糖代谢的相关性研究. 中国农业科学, 2010,43(19):3965-3973.
[25] 徐澜, 高志强 . 冬麦春播小麦穗分化阶段对低温胁迫的响应及耐寒性. 应用生态学报, 2015,26(6):1670-1686.
[1] 王汉霞 单福华 田立平 马巧云 赵昌平 张风廷. 北部冬麦区冬小麦区试品种(系)的#br# 稳定性和适应性分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 40–44
[2] 安 霞 张海军 蒋方山 吕连杰 陈 军. 播期播量对不同穗型冬小麦群体及子粒产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 132–136
[3] 杨飞,马文礼,陈永伟,张战胜,王昊. 匀播、滴灌对春小麦幼穗分化进程及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 84–88
[4] 宋敏,张海鹏,路兴涛,吴翠霞,张勇. 不同除草剂对冬小麦田宝盖草的防除效果[J]. 作物杂志, 2018, (2): 161–165
[5] 张燕,尹翠,曹云娥. 蚯蚓发酵液对果蔬品质的影响[J]. 作物杂志, 2018, (1): 102–106
[6] 曹嘉晨,郑有飞,赵辉,徐静馨. 开顶式气室对冬小麦的生长及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (1): 88–95
[7] 马瑞琦,亓振,常旭虹,王德梅,陶志强,杨玉双,冯金凤,孙敏,赵广才. 化控剂对冬小麦植株性状及产量品质的调节效应[J]. 作物杂志, 2018, (1): 133–140
[8] 宫彦龙,雷月,夏原野,杜志敏,徐海. 幼穗分化期喷施细胞分裂素(CTK)对水稻穗部性状及株型性状的影响[J]. 作物杂志, 2017, (5): 112–118
[9] 黄少辉,杨军芳,贾良良,杨云马,杨文方,孙彦铭. 脲甲醛对冬小麦产量及土壤中硝态氮分布的影响[J]. 作物杂志, 2017, (3): 110–114
[10] 刘丽杰,张东向,金忠民,林立东,任艳波,赵婧佟,苍晶. 外源水杨酸对低温下寒地冬小麦细胞超微结构的影响[J]. 作物杂志, 2017, (3): 60–68
[11] 谢连杰,李娜娜,裴艳婷,宋建霞,赵磊,李志强,丁汉凤. 山东省近60年主推冬小麦品种对土壤矿质元素吸收特性研究[J]. 作物杂志, 2017, (1): 56–60
[12] 王连喜,刘畅,李琪,吴东丽,王清,成威. 气候变暖背景下京津冀地区冬小麦种植北界变化[J]. 作物杂志, 2017, (1): 61–67
[13] 王俊英,周吉红,孟范玉,毛思帅,杨建国,张金良,刘亚佳,李小龙. 北京市冬小麦节水节肥节药轻简栽培技术体系研究与应用[J]. 作物杂志, 2016, (6): 99–106
[14] 刘丽华,庞斌双,李宏博,刘阳娜,福德平,王娜,赵昌平. 2009-2015年北京市冬小麦区域试验品系的DNA指纹分析[J]. 作物杂志, 2016, (5): 13–18
[15] 王树彦,韩冰,周四敏,徐军. 油用亚麻可溶性糖、脂肪含量与硬脂酰-酰基载体蛋白脱氢酶基因表达相关性分析[J]. 作物杂志, 2016, (4): 56–61
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[1] 赵广才,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,朱英杰. 小麦生产概况及其发展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 1 –7 .
[2] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102 –105 .
[3] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106 –113 .
[4] 黄文辉, 王会, 梅德圣. 农作物抗倒性研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 13 –19 .
[5] 赵云,徐彩龙,杨旭,李素真,周静,李继存,韩天富,吴存祥. 不同播种方式对麦茬夏大豆保苗和生产效益的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 114 –120 .
[6] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121 –125 .
[7] 王晓飞,徐海军,郭梦桥,肖宇,程薪宇,刘淑霞,关向军,吴耀坤,赵伟华,魏国江. 播期、密度及施肥对寒地油用型紫苏产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 126 –130 .
[8] 朱鹏锦,庞新华,梁春,谭秦亮,严霖,周全光,欧克维. 低温胁迫对甘蔗幼苗活性氧代谢和抗氧化酶的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 131 –137 .
[9] 高杰,李青风,彭秋,焦晓燕,王劲松. 不同养分配比对糯高粱物质生产及氮磷钾利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 138 –142 .
[10] 商娜,杨中旭,李秋芝,尹会会,王士红,李海涛,李彤,张晗. 鲁西地区常规棉聊棉6号留叶枝栽培的适宜密度研究[J]. 作物杂志, 2018, (4): 143 –148 .