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灌浆期高温对冬小麦淀粉粒发育的影响

麦类作物学报 2015年第10期35卷 1395-1402页

作者：李春艳付凯勇张润琪徐芳芳史晓艳朱永琪覃安祥李诚石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832000

为探讨灌浆期高温对小麦籽粒中淀粉粒发育的影响,选用新疆主栽的冬小麦品种新冬20号和新冬23号为试验材料,在籽粒灌浆期设2个昼夜温度水平(24/17℃,37/28℃),研究高温对小麦籽粒发育、淀粉粒表观特性、淀粉合成关键酶活性以及淀粉降解... 详细信息

为探讨灌浆期高温对小麦籽粒中淀粉粒发育的影响,选用新疆主栽的冬小麦品种新冬20号和新冬23号为试验材料,在籽粒灌浆期设2个昼夜温度水平(24/17℃,37/28℃),研究高温对小麦籽粒发育、淀粉粒表观特性、淀粉合成关键酶活性以及淀粉降解酶活性的影响。结果表明,花后灌浆期高温胁迫使两个参试小麦品种籽粒灌浆进程缩短、籽粒瘦瘪,粒重明显下降。高温胁迫影响了A-和B-型淀粉粒的发育进程,从花后14 d开始淀粉粒表面出现孔洞,成熟期B-型淀粉粒数量明显减少。两个参试小麦品种籽粒中淀粉合成关键酶活性对高温的耐受性不同,新冬23号受影响较大。高温处理下两个小麦品种的AGPase和SSS酶活性峰值出现时间提前,SS酶活性明显降低;灌浆后期籽粒α-淀粉酶活性明显增强。花后高温胁迫打破了小麦籽粒灌浆过程中淀粉合成酶和降解酶之间的平衡,α-淀粉酶活性增强导致淀粉粒表面出现孔洞,最终影响淀粉的品质。

关键词：高温小麦淀粉粒酶活性

花后干旱对小麦胚乳淀粉粒发育和理化特性的影响

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麦类作物学报 2015年第9期35卷 1284-1290页

作者：李诚张润琪付凯勇李春艳石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832000

我国小麦主产区在籽粒灌浆期往往频发干旱,常导致小麦产量下降和品质变劣。为了解花后干旱对小麦籽粒淀粉粒发育及淀粉理化特性的影响,以中强筋小麦新冬20号和新冬23号为供试材料,在花后干旱胁迫下对小麦籽粒灌浆过程中淀粉粒形态、粒... 详细信息

我国小麦主产区在籽粒灌浆期往往频发干旱,常导致小麦产量下降和品质变劣。为了解花后干旱对小麦籽粒淀粉粒发育及淀粉理化特性的影响,以中强筋小麦新冬20号和新冬23号为供试材料,在花后干旱胁迫下对小麦籽粒灌浆过程中淀粉粒形态、粒径、淀粉降解酶活性以及淀粉相对结晶度、持水力、膨胀势、溶解度和破损淀粉粒含量进行了研究。结果表明,花后干旱处理下两个参试小麦品种的淀粉粒基本形态未发生明显变化。对比新冬20号,花后干旱对新冬23号淀粉粒的形成、发育影响更大。花后干旱处理下,新冬20号和新冬23号胚乳中的淀粉降解酶活性均在灌浆后期达到峰值,花后35d时,籽粒淀粉降解酶活性均明显高于同时期的对照。花后干旱未改变参试小麦品种淀粉粒的结晶类型,但降低了其相对结晶度。花后干旱处理的新冬23号籽粒中淀粉粒的持水力和破损淀粉含量显著低于对照。试验说明花后干旱胁迫影响了小麦籽粒灌浆过程中淀粉降解酶活性,进而作用于淀粉粒的表观结构,最终对淀粉粒的理化特性产生影响,影响程度与参试小麦品种的遗传特性有关,干旱敏感型品种受其影响更为明显。

关键词：干旱小麦淀粉粒理化特性

不同施磷量对小麦(Triticum aestivum L.)种子成熟后萌发特性的影响

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石河子大学学报（自然科学版） 2017年第2期35卷 187-194页

作者：祖赛超陈淼钟玲李诚李春艳石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832003

为研究小麦(Triticum aestivum L.)生长过程中不同施磷水平对收获后种子的萌发特性的影响,本研究选用冬小麦品种'新冬20号'和'新冬23号',在3种施磷水平(对照0 kg/hm2、低磷105 kg/hm2、高磷210 kg/hm2)下收获的小麦籽粒为材料,通过扫描... 详细信息

为研究小麦(Triticum aestivum L.)生长过程中不同施磷水平对收获后种子的萌发特性的影响,本研究选用冬小麦品种'新冬20号'和'新冬23号',在3种施磷水平(对照0 kg/hm2、低磷105 kg/hm2、高磷210 kg/hm2)下收获的小麦籽粒为材料,通过扫描电镜观察种子萌发过程中胚乳淀粉粒的形态变化,比较不同发芽时期籽粒淀粉酶和酸性磷酸酶活性以及胚根和胚芽发育状况。结果表明:2个参试品种发芽6 d时,低磷处理下的籽粒淀粉粒降解程度高于对照和高磷,低磷条件下的籽粒α-淀粉酶活性显著高于对照和高磷;'新冬20号'和'新冬23号'小麦籽粒发芽6-8 d,低磷处理下的胚根长显著高于高磷;发芽8 d,新冬20号高磷处理下的单株干重分别为低磷和对照的86.3%和90.7%,新冬23号高磷处理下的单株干重分别为低磷和对照的90.6%和84.5%。2个品种高磷处理下的单株干重均显著低于对照和低磷。这说明小麦生长过程中适宜的施磷量(低磷)有利于种子发芽过程中胚根的生长和干物质的积累,过量施磷则有抑制作用。

关键词：小麦磷肥发芽淀粉干物质

磷素对小麦(Triticum aestivum L.)淀粉粒微观特性的影响及其形成机理

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中国农业科学 2017年第22期50卷 4235-4246页

作者：张润琪付凯勇李超祖赛超李春艳李诚石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业国家重点实验室培育基地

【目的】磷是小麦生长发育必需的三大营养元素之一。小麦淀粉粒表面存在微孔和微通道结构,对淀粉的生物合成和理化特性有重要影响。探索磷素对淀粉粒微观特性的影响及其形成机理,可为研究不同磷素条件下小麦淀粉的生物合成及品质变化机... 详细信息

【目的】磷是小麦生长发育必需的三大营养元素之一。小麦淀粉粒表面存在微孔和微通道结构,对淀粉的生物合成和理化特性有重要影响。探索磷素对淀粉粒微观特性的影响及其形成机理,可为研究不同磷素条件下小麦淀粉的生物合成及品质变化机理提供新途径。【方法】采用新疆冬小麦主栽品种新冬23号为参试材料,设置3种施磷水平,不施磷(CK:PO0 kg·hm)、常规施磷(CP:PO105 kg·hm)和高量施磷(HP:PO210 kg·hm),所用肥料为重过磷酸钙,于小麦播种后160 d(大约5%的植株已返青)开沟条施,并于花后7、14、21、28和35 d取样。通过扫描电镜观察不同磷素水平成熟期淀粉粒微观结构以及淀粉粒在内源(种子萌发)和外源淀粉酶(淀粉葡萄糖苷酶)酶解条件下的形态变化,同时测定淀粉粒经淀粉葡萄糖苷酶水解后产生的还原糖浓度;通过激光共焦显微镜观察淀粉粒微通道结构的变化;通过实时荧光定量PCR研究籽粒发育过程中淀粉合成酶与降解酶基因表达量,并通过原位杂交技术对淀粉降解酶关键基因进行定位。【结果】不同磷素条件下小麦胚乳淀粉粒形态未发生明显改变,但CP处理条件下更容易观察到淀粉粒的微孔结构,且其内部显示出较多荧光;另外,籽粒发芽6 d时,CP处理条件下淀粉粒表面的孔洞最多。经外源淀粉葡萄糖苷酶处理后,HP和CP处理条件下更容易观察到被水解成两半的A型淀粉粒,同时其产生的还原糖浓度也显著提高,这说明不同磷素条件下淀粉粒表面和高部微观结构发生了变化。常规施磷条件下,小麦胚乳淀粉合成与降解相关酶基因的表达量显著高于不施磷和高量施磷。施磷条件下胚乳外缘amy4、bam1和bam5转录水平提高,且常规施磷条件下转录水平更高。【结论】常规施磷条件下胚乳边缘淀粉酶基因转录水平的提高可能影响了淀粉合成酶和降解酶之间的平衡,进而影响淀粉粒的合成和微观特性变化。

关键词：普通小麦淀粉粒磷素微观结构基因表达原位杂交

不同磷素水平对小麦淀粉粒形态及品质特性的影响

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石河子大学学报（自然科学版） 2015年第4期33卷 410-416页

作者：付凯勇徐芳芳史晓艳朱永琪覃安祥李诚李春艳石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业重点实验室石河子832003

磷是小麦生长过程中重要的大量元素之一,对小麦籽粒产量和淀粉品质的形成有重要作用。为探讨磷素对小麦胚乳淀粉粒积累及其对淀粉品质特性的影响,本研究以新疆主栽的中强筋冬小麦品种新冬20号和新冬23号为参试材料,研究不同施磷水平(P0:... 详细信息

磷是小麦生长过程中重要的大量元素之一,对小麦籽粒产量和淀粉品质的形成有重要作用。为探讨磷素对小麦胚乳淀粉粒积累及其对淀粉品质特性的影响,本研究以新疆主栽的中强筋冬小麦品种新冬20号和新冬23号为参试材料,研究不同施磷水平(P0:P2O50 kg/hm2;LP:P2O5105 kg/hm2;HP:P2O5210 kg/hm2)对小麦籽粒灌浆过程中淀粉粒形态、粒径分布、淀粉降解酶活性以及淀粉持水力、膨胀势、溶解度和破损淀粉含量的影响。结果表明:不同施磷水平下2个参试品种的淀粉粒均为明显的双向分布,淀粉粒的基本形态特征未改变,但对2个小麦品种A-和B-型淀粉粒的发育进程有不同程度的影响。高磷和低磷处理下2个小麦品种籽粒α-淀粉酶活性在灌浆后期(花后28-35 d)最高,且变幅较大。高磷处理下新冬20号小麦淀粉的持水力、膨胀势和溶解度均显著高于对照;高磷和低磷处理可显著增加新冬23号小麦淀粉的持水力。不同施磷量对小麦淀粉品质的影响与参试品种的遗传特性有关,从淀粉粒形态和品质特性变化的角度,相对于新冬23号,新冬20号小麦对磷素更敏感。

关键词：磷小麦淀粉形态品质特性

小麦花后干旱胁迫下乙烯合成抑制剂对胚乳PCD的调控

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麦类作物学报 2018年第2期38卷 230-238页

作者：李超李诚王冰冰张润琪李春艳石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业国家重点实验室培育基地新疆石河子832000

为了明确花后干旱胁迫下内源激素乙烯对小麦胚乳细胞程序性死亡的调控作用,选用新疆冬小麦主栽品种新冬18号为参试材料,在花后干旱条件下对小麦穗部喷施硝酸钴(乙烯合成抑制剂),通过Evans Blue染色观察了小麦胚乳细胞活力变化,通过DPAI... 详细信息

为了明确花后干旱胁迫下内源激素乙烯对小麦胚乳细胞程序性死亡的调控作用,选用新疆冬小麦主栽品种新冬18号为参试材料,在花后干旱条件下对小麦穗部喷施硝酸钴(乙烯合成抑制剂),通过Evans Blue染色观察了小麦胚乳细胞活力变化,通过DPAI染色、超微结构观察和细胞核计数探究了小麦胚乳细胞核形态和数量变化,利用聚丙烯酰氨凝胶电泳检测基因组DNA的完整性,同时测定核酸水解酶的活性及乙烯受体基因的相对表达量。结果表明,相比对照,喷施硝酸钴使小麦胚乳细胞生活力提高,细胞核衰退速度减缓,胚乳细胞数目增加,基因组DNA片段化峰值时间推后,核酸水解酶活性下降,乙烯受体基因表达量上调,千粒重增加,说明抑制乙烯可延缓小麦胚乳细胞程序性死亡进程,从而缓解花后干旱胁迫对小麦灌浆带来的危害。

关键词：小麦胚乳细胞程序性死亡硝酸钴乙烯受体

磷素对小麦籽粒支链淀粉合成及其链长分布的影响

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麦类作物学报 2018年第3期38卷 306-314页

作者：张润琪李诚付凯勇李超徐芳芳朱永琪覃安祥李春艳石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832000

为探究不同磷水平对小麦籽粒支链淀粉合成与支链淀粉精细结构的影响。以新冬20号(南疆主栽)和新冬23号(北疆强筋面包小麦)为材料,研究了3种施磷(P2O5)量0kg·hm-2(CK)、105kg·hm-2(CP)和210kg·hm-2(HP)对小麦籽粒支链淀粉合成相关酶... 详细信息

为探究不同磷水平对小麦籽粒支链淀粉合成与支链淀粉精细结构的影响。以新冬20号(南疆主栽)和新冬23号(北疆强筋面包小麦)为材料,研究了3种施磷(P2O5)量0kg·hm-2(CK)、105kg·hm-2(CP)和210kg·hm-2(HP)对小麦籽粒支链淀粉合成相关酶基因表达、相关酶活性、籽粒支链淀粉含量、支链淀粉链长分布以及籽粒全磷含量的影响。结果表明,施磷显著提高了支链淀粉合成相关酶基因(sbe1、sbe2a、sbe2b、iso1)的表达量和籽粒支链淀粉含量。CP处理提高了支链淀粉B链段的比例,但降低了A链段的比例。两个参试小麦品种籽粒中支链淀粉合成关键酶的活性对磷素的敏感性不同,新冬20号受磷水平影响较大。施磷提高了新冬20号胚乳中蔗糖合成酶(SS)活性和酶活高峰期的淀粉分支酶(SBE)活性,提前了新冬20号胚乳中淀粉去分支酶(DBE)活性峰值的出现时间。

关键词：磷素小麦支链淀粉合成链长分布

1种快速检测小麦籽粒中脱落酸和生长素的方法

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江苏农业科学 2019年第2期47卷 194-196页

作者：李超李诚李春艳石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业国家重点实验室培育基地新疆石河子832000

拟建立小麦籽粒中脱落酸、生长素的快速提取方法和高效液相色谱(HPLC)法检测2种激素的试验体系。经试验对比,采用异丙醇、水、浓盐酸体积比=2∶1∶0. 002的混合溶液作为提取液,以二氯甲烷作为萃取溶剂,简化了提取过程,提高了提取效率。H... 详细信息

拟建立小麦籽粒中脱落酸、生长素的快速提取方法和高效液相色谱(HPLC)法检测2种激素的试验体系。经试验对比,采用异丙醇、水、浓盐酸体积比=2∶1∶0. 002的混合溶液作为提取液,以二氯甲烷作为萃取溶剂,简化了提取过程,提高了提取效率。HPLC的分离采用ZORBAXSB-C18(150 mm×4. 6 mm,5μm)反相色谱柱,柱温为26℃,检测器波长为262 nm,流动相为甲醇、乙酸水溶液(乙酸的体积分数为0. 2%),其中甲醇、乙酸体积比=38∶62,流速为1 mL/min。结果表明,小麦籽粒中2种激素的分离效果较好,加标回收率达95. 8%～96. 6%,标准偏差在1. 14%～1. 59%之间。由此可见,该提取方法和检测体系的建立为快速提取和检测小麦籽粒中的脱落酸和生长素提供了可靠的方法。

关键词：小麦脱落酸生长素高效液相色谱