作物杂志,2019, 第6期: 134–139 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.06.021

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

潮盐土条件下不同小麦品种(系)子粒品质差异分析

郭明明1,樊继伟1,王康君1,孙中伟1,张广旭1,陈凤1,李强1,李筠2,章跃树2,赵广才3   

  1. 1连云港市农业科学院,222000,江苏连云港
    2连云港市农业农村局,222000,江苏连云港
    3中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部作物生理生态重点实验室,100081,北京
  • 收稿日期:2019-07-18 修回日期:2019-09-25 出版日期:2019-12-15 发布日期:2019-12-11
  • 通讯作者: 赵广才
  • 作者简介:郭明明,助理研究员,研究方向为小麦育种及高产优质栽培;|樊继伟为共同第一作者,副研究员,研究方向为小麦高产优质抗病育种
  • 基金资助:
    江苏省农业科技自主创新资金(CX(18)3010);江苏省现代农业(小麦)产业技术体系(JATS(2018)089);连云港市财政局专项资金项目-连云港市农业科学院青年科研基金(QNJJ1805)

Difference of Grain Quality of Three Wheat Varieties (Lines) in Tidal Saline Soil

Guo Mingming1,Fan Jiwei1,Wang Kangjun1,Sun Zhongwei1,Zhang Guangxu1,Chen Feng1,Li Qiang1,Li Jun2,Zhang Yueshu2,Zhao Guangcai3   

  1. 1Lianyungang Academy of Agricultural Sciences, Lianyungang 222000, Jiangsu, China
    2Lianyungang Agricultural and Rural Bureau, Lianyungang 222000, Jiangsu, China
    3Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Crop Physiological and Ecology of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100081, China
  • Received:2019-07-18 Revised:2019-09-25 Online:2019-12-15 Published:2019-12-11
  • Contact: Guangcai Zhao

摘要:

为探明潮盐土条件下不同小麦品种(系)间的子粒营养物质含量及其积累过程,以小麦品种连麦7号、淮麦33和小麦品系连麦抗1为材料,研究了潮盐土条件下小麦子粒蛋白质及其组分含量、氨基酸积累量、淀粉含量及灌浆期间的动态变化。结果表明,连麦7号蛋白质总量及各组分含量均显著高于其他2个品种(系),醇溶蛋白和谷蛋白含量在3个品种(系)间均存在显著差异。不同小麦品种(系)各氨基酸积累量,以谷氨酸积累量最高。连麦7号18种氨基酸积累量均高于淮麦33和连麦抗1,以脯氨酸差异最大。连麦抗1谷氨酸和苏氨酸积累量高于淮麦33。子粒灌浆期间淀粉含量表现为连麦抗1>淮麦33>连麦7号,其中总淀粉和支链淀粉含量随子粒发育先升高后降低,而直链淀粉含量不断增加。综合以上结果,在潮盐土条件下,连麦7号的子粒品质优于淮麦33和连麦抗1。

关键词: 小麦, 潮盐土, 蛋白质, 氨基酸, 淀粉

Abstract:

In order to explore the grain nutrient content and accumulation process of different wheat varieties (lines) in tidal saline soil condition, the main objective was to study the contents of grain protein and its components, amino acid accumulation, starch content and dynamic accumulation during grain filling in tidal saline soil using Lianmai 7, Huaimai 33 and Lianmaikang 1. The results showed that the content of protein and its components of Lianmai 7 were significantly higher than the other two varieties during the period of grain filling. There were significant difference in content of prolamin and gluten among three varieties (lines). Glutenin accumulation was the highest in all amino acids accumulation of three wheat varieties (lines) during maturity. The accumulation of 18 amino acids of Lianmai 7 was higher than those of Huaimai 33 and Lianmaikang 1, which proline was the most different. The accumulation of glutamate and threonine were expressed as Lianmaikang 1 > Huaimai 33. The starch content of grain showed Lianmaikang 1 >Huaimai 33 >Lianmai 7 during grain filling period. The content of total starch and amylopectin increased first and then decreased with the development of grain, while the content of amylose increased continuously. In conclusion, the grain quality of Lianmai 7 was significantly better than those of Huaimai 33 and Lianmaikang 1 in tidal saline soil.

Key words: Wheat, Tidal saline soil, Protein, Amino acid, Starch

图1

不同小麦品种(系)子粒蛋白质含量动态变化"

表1

不同小麦品种(系)子粒蛋白质及其组分含量"

品种(系)Variety (Line) 蛋白质Protein 清蛋白Albumin 球蛋白Globulin 醇溶蛋白Prolamin 谷蛋白Glutenin
连麦7号Lianmai 7 133.8±0.3a 16.4±0.2a 12.9±0.4a 39.4±0.2a 45.1±0.6a
淮麦33 Huaimai 33 122.3±0.5b 14.4±0.2b 11.1±0.1b 36.3±0.1c 40.5±0.3b
连麦抗1 Lianmaikang 1 121.0±0.2b 14.8±0.1b 10.8±0.3b 34.2±0.2b 38.2±0.5c

图2

不同小麦品种(系)成熟期子粒氨基酸积累量 Asp:天门冬氨酸、Thr:苏氨酸、Ser:丝氨酸、Glu:谷氨酸、Gly:甘氨酸、Ala:丙氨酸、Cys:胱氨酸、Val:缬氨酸、Met:蛋氨酸、Iso:异亮氨酸、Leu:亮氨酸、Tyr:酪氨酸、Phe:苯丙氨酸、Lys:赖氨酸、His:组氨酸、Arg:精氨酸、Pro:脯氨酸、Try:色氨酸"

图3

不同小麦品种(系)子粒必需氨基酸积累量动态变化"

图4

不同小麦品种(系)子粒非必需氨基酸积累量的动态变化"

图5

不同小麦品种(系)子粒总淀粉含量动态变化"

图6

不同小麦品种(系)子粒直链淀粉和支链淀粉含量动态变化"

[1] 王强 . 不同类型土壤氮素供需特征及水分对小麦产量的调控效应. 郑州:河南农业大学, 2017.
[2] 张洁 . 淀粉积累规律及含量对小麦品质的影响及黑麦染色体对小麦贮藏蛋白表达的影响研究. 雅安:四川农业大学, 2008.
[3] 曹卫星, 郭文善, 王龙俊 , 等. 小麦品质生理生态及调优技术. 北京: 中国农业出版社, 2004.
[4] 朱新开, 周君良, 封超年 , 等. 不同类型专用小麦籽粒蛋白质及其组分含量变化动态差异分析. 作物学报, 2005,31(3):342-347.
[5] 王绍中, 李春喜, 罗艳蕊 , 等. 基因型和地域分布对小麦籽粒氨基酸含量影响的研究. 西北植物学报, 2016,21(3):437-445.
[6] 胡宏 . 氮素对不同类型专用小麦淀粉及产量形成的调控效应研究. 扬州:扬州大学, 2002.
[7] Preiss J . Biology and molecular biology of starch synthesis and its regulation. Oxford Surveys of Plant Molecular and Cell Biology, 1991,7:59-114.
doi: 10.3390/plants8120543 pmid: 31779140
[8] 刘锐, 魏益民, 邢亚楠 , 等. 小麦淀粉与面条质量关系的研究进展. 麦类作物学报, 2013,33(5):1058-1063.
doi: 10.7606/j.issn.1009-1041.2013.05.037
[9] Osborne T B . The proteins of the wheat kernel. Washington D C:Carnegie Institution, 1907.
doi: 10.1186/s40659-019-0263-2 pmid: 31699158
[10] 王月福, 陈健华, 曲健磊 , 等. 土壤水分对小麦籽粒品质和产量的影响. 莱阳农学院学报, 2002,19(1):7-9.
[11] 孙君艳, 孙文喜, 李晓清 , 等. 不同筋力类型小麦在不同土壤类型上的品质性状表现. 中国农学通报, 2006,22(7):254-257.
[12] 王文静 . 不同类型土壤对郑麦9023籽粒淀粉积累及相关酶活性的影响. 中国农业科学, 2007,40(1):204-211.
[13] 张勇, 郝元峰, 张艳 , 等. 小麦营养和健康品质研究进展. 中国农业科学, 2016,49(22):4284-4298.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2016.22.003
[14] 张战凤, 李红霞, 樊永亮 , 等. 离子阱液质联用仪应用于植物叶片游离氨基酸快速分析方法的建立. 西北农业学报, 2016,25(8):1229-1236.
[15] 代立刚, 何煜, 王浩 , 等. 谷物中总淀粉含量的测定方法. 中国食品与营养, 2013,19(6):38-42.
[16] 黄东印, 林作楫 . 冬小麦品质性状与面条品质性状关系的初步研究. 华北农学报, 1990,5(1):40-50.
doi: 10.3321/j.issn:1000-7091.1990.01.008
[17] 赵广才 . 不同种及类型小麦籽粒蛋白质含量动态变化的研究. 作物学报, 1992,18(3):205-211.
[18] 田纪春, 张忠义, 梁作勤 . 高蛋白和低蛋白小麦品种的氮素吸收和运转分配差异的研究. 作物学报, 1994,20(1):76-83.
[19] 池忠志, 赵广才, 郑家国 , 等. 施氮量对不同品种小麦籽粒蛋白组分和加工品质的影响. 西南农业学报, 2010,23(2):427-431.
[20] 刘莹, 王德梅, 常旭虹 , 等. 施氮量对黑土条件下春小麦品质的影响. 中国农学通报, 2018,34(23):19-25.
[21] 赵广才 . 小麦优质高产栽培理论与技术. 北京: 中国农业科学技术出版社, 2018.
[22] 王自布, 银永安, 曹连莆 , 等. 淀粉含量不同的两类小麦品种籽粒淀粉积累及关键酶活性的变化. 麦类作物学报, 2010,30(2):259-265.
doi: 10.7606/j.issn.1009-1041.2010.02.014
[23] 马政华, 刘芳, 介晓磊 , 等. 不同土壤类型对不同筋力型小麦产量和品质的影响. 土壤通报,2010(4):898-903.
[24] 秦武发, 李宗智 . 生态因素对小麦品质的影响. 北京农业科学,1989(4):21-25.
[25] 赵淑章, 季书勤, 王绍中 , 等. 不同类型土壤与强筋小麦品质和产量的关系. 河南农业科学,2004(7):52-53.
doi: 10.3969/j.issn.1004-3268.2004.07.017
[26] 李树华, 许兴, 李红霞 , 等. 土壤盐分对小麦籽粒蛋白质含量及产量性状的影响. 干旱地区农业研究, 2002,20(4):38-41.
[1] 曹廷杰,张玉娥,胡卫国,杨剑,赵虹,王西成,周艳杰,赵群友,李会群. 黄淮南片麦区新育成品种(系)中3个矮秆基因分子标记检测及其与农艺性状的关系[J]. 作物杂志, 2019, (6): 14–19
[2] 张婷,逯腊虎,杨斌,袁凯,张伟,史晓芳. 黄淮麦区4省小麦种质农艺性状的比较分析[J]. 作物杂志, 2019, (6): 20–26
[3] 石吕,薛亚光,魏亚凤,李波,石晓旭,刘建. 不同氮素粒肥水平下精米蒸煮食味品质变化及其与矿质元素含量相关性分析[J]. 作物杂志, 2019, (6): 57–65
[4] 王丽娜,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,赵广才. 不同土壤条件下追施硼肥对小麦产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2019, (6): 94–98
[5] 黄玉芳,叶优良,赵亚南,岳松华,白红波,汪洋. 施氮量对豫北冬小麦产量及子粒主要矿质元素含量的影响[J]. 作物杂志, 2019, (5): 104–108
[6] 张艳华,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,赵广才. 不同土壤条件下追施锌肥对小麦产量及品质的影响[J]. 作物杂志, 2019, (5): 109–113
[7] 陈丽,张璐鑫,吴枫,李真,龙兴洲,杨玉锐,尹宝重. 河北平原麦玉两熟轮耕模式对土壤特性及作物产量的影响[J]. 作物杂志, 2019, (5): 143–150
[8] 姜丽娜,张雅雯,朱娅林,赵凌霄. 施氮量对不同品种小麦物质积累、转运及产量的影响[J]. 作物杂志, 2019, (5): 151–158
[9] 马一峰,梁茜,葛均筑,辛德财. 冬小麦济麦22和春小麦津强8号的产量形成差异分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 192–195
[10] 李晶,南铭. 俄罗斯和乌克兰引进冬小麦在我国西北地区的农艺性状表现和遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 9–14
[11] 张素瑜,黄洁,杨明达,马守臣,王和洲,李向东,杨程,张德奇,方保停. 氮肥基追比和调亏灌溉对小麦水分利用效率和产量的影响[J]. 作物杂志, 2019, (4): 94–99
[12] 史亚兴,董会,卢柏山,赵久然,樊艳丽,徐丽,俞嫒年. 糯玉米不同采收期子粒降水及糊化特性研究[J]. 作物杂志, 2019, (3): 112–117
[13] 常旭虹, 王艳杰, 陶志强, 王德梅, 马少康, 杨玉双, 徐哲莉, 张燕, 赵广才. 小麦立体匀播栽培技术体系[J]. 作物杂志, 2019, (2): 168–172
[14] 付颖,沈轶男,刘艳春,柴晓娇,王显瑞,白晓雷,李书田. 不同春谷品种支链淀粉含量与营养品质指标及农艺性状的相关性分析[J]. 作物杂志, 2019, (2): 90–93
[15] 陶志强, 王艳杰, 王德梅, 杨玉双, 徐哲莉, 赵广才, 常旭虹. 冬小麦不同茎蘖生产力对立体匀播技术的响应[J]. 作物杂志, 2019, (2): 110–114
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 王海涛,刘存敬,唐丽媛,张素君,李兴河,蔡肖,张香云,张建宏. 河北省杂交棉培育现状及发展趋势[J]. 作物杂志, 2019, (5): 1 –8 .
[2] 黄玉芳,叶优良,赵亚南,岳松华,白红波,汪洋. 施氮量对豫北冬小麦产量及子粒主要矿质元素含量的影响[J]. 作物杂志, 2019, (5): 104 –108 .
[3] 李松,张世成,董云武,施德林,史云东. 基于SSR标记的云南腾冲水稻的遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 15 –21 .
[4] 侯乾,王万兴,李广存,熊兴耀. 马铃薯连作障碍研究进展[J]. 作物杂志, 2019, (6): 1 –7 .
[5] 曹廷杰,张玉娥,胡卫国,杨剑,赵虹,王西成,周艳杰,赵群友,李会群. 黄淮南片麦区新育成品种(系)中3个矮秆基因分子标记检测及其与农艺性状的关系[J]. 作物杂志, 2019, (6): 14 –19 .
[6] 张婷,逯腊虎,杨斌,袁凯,张伟,史晓芳. 黄淮麦区4省小麦种质农艺性状的比较分析[J]. 作物杂志, 2019, (6): 20 –26 .
[7] 王永行,单飞彪,闫文芝,杜瑞霞,杨钦方,刘春晖,白立华. 基于向日葵DUS测试的遗传多样性分析及代码分级[J]. 作物杂志, 2019, (5): 22 –27 .
[8] 师赵康,赵泽群,张远航,徐世英,王宁,王伟杰,程皓,邢国芳,冯万军. 玉米自交系幼苗生物量积累及根系形态对两种氮素水平的反应及聚类分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 28 –36 .
[9] 张中伟,杨海龙,付俊,谢文锦,丰光. 玉米粒长性状主基因+多基因遗传分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 37 –40 .
[10] 张永芳,钱肖娜,王润梅,史鹏清,杨荣. 不同大豆材料的抗旱性鉴定及耐旱品种筛选[J]. 作物杂志, 2019, (5): 41 –45 .