摘要
小麦籽粒蛋白质及其组分含量积累规律和相关酶的研究越来越受到重视,但是针对新疆春小麦不同类型籽粒蛋白质积累动态和相关酶的变化报道较少。本试验选用新疆三种不同类型(强筋:Y-20、新旱688;中强筋:新春6号、新春27号;中筋:新春12号、新春15号)的6个品种(品系),探讨不同类型春小麦籽粒蛋白质及其组分的积累规律和大分子量谷蛋白亚基组成,以及旗叶中与蛋白质合成密切相关的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、内肽酶活性,以揭示新疆不同类型春小麦籽粒蛋白质及其组分积累的生理基础。 (1)不同类型的籽粒中蛋白质含量均呈现高→低→高的“V”型变化规律。不同类型之间存在差异:以强筋类型含量较高,中筋类型含量较低,造成这种差异的过程主要在灌浆中后期。灌浆末期蛋白质含量普遍高于灌浆初期蛋白质含量水平,这是新疆春小麦籽粒蛋白质积累动态中的一个特点,这与新疆特殊的地理、生态环境(比如干旱和长日照等)有关。小麦成熟籽粒蛋白质含量的高低,是由蛋白质在整个籽粒形成过程中逐渐积累决定的。因此,提高籽粒蛋白质含量,需要提高籽粒形成各时期蛋白质积累量。 (2)不同类型春小麦蛋白质组分有相同的动态积累规律。清蛋白和球蛋白,积累较早,在灌浆初期具有较高的含量,随着灌浆过程进行,含量下降,到灌浆末期,积累量较少。醇溶蛋白和谷蛋白,积累较晚,灌浆初期,含量较低,之后逐渐增加,到灌浆末期达到最大值。强筋类型的醇溶蛋白和谷蛋白含量及谷蛋白/醇溶蛋白比值显著高于其它类型。 (3)供试春小麦普遍具有较优质的大分子量谷蛋白亚基组成,平均评分8.1分,高于全国平均水平。强筋类型Glu-1评分,高于中强筋和中筋类型。春小麦大分子量谷蛋白亚基组成中,优质亚基2*、5+10及2+12较普遍。 (4)不同类型春小麦旗叶硝酸还原酶活性和谷氨酰胺活性具有一致的变化趋势,即在开花期活性最高,随着灌浆进程推移呈现下降趋势。在开花期,较高的硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性,有利于灌浆初期籽粒蛋白质的迅速合成,主要是清蛋白和球蛋白的合成,为籽粒的形成提供“骨架”支撑。不同类型之间,硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活性亦表现出显著差异。 (5)不同类型春小麦旗叶内肽酶活性有着相同的动态变化,即在灌浆过程中呈现“低—高—低”的变化趋势。灌浆末期旗叶内肽酶活性明显低于灌浆初期的,说明灌浆后期旗叶中水解能力下降,旗叶向籽粒输送氮的同化物较少。强筋类型内肽酶活性明显高于其他类型。
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