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施氮量对小麦氮代谢相关酶活性和子粒蛋白质品质的影响

孟维伟 王东 于振文

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施氮量对小麦氮代谢相关酶活性和子粒蛋白质品质的影响

    通讯作者: 孟维伟, E-mail:mengweiwei1314@yeah.net
  • 基金项目:

    国家自然科学基金项目;农业部小麦现代农业产业技术体系项目

Effects of nitrogen fertilization on activities of nitrogen metabolism related enzymes and grain protein quality of wheat

  • 摘要: 在2003~2004年和2004~2005年小麦生长季,以强筋小麦济麦20为材料,分别设置N 0、96、168、240、276 kg/hm2 5个施氮量处理和0、96、168、240 kg/hm2 4个施氮量处理,研究不同施氮量对小麦氮代谢相关酶活性和子粒蛋白质品质的影响。两年度的试验结果均表明,在一定施氮量范围内,随施氮量增加,公顷穗数、穗粒数、蛋白质含量、子粒产量和蛋白质产量均显著升高;继续增加施氮量子粒产量显著降低,公顷穗数、穗粒数、蛋白质产量降低或无显著差异。其中2004~2005年生长季,在0~168 kg/hm2施氮量范围内,随施氮量增加,旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性、开花21d后的旗叶內肽酶(EP)活性、旗叶游离氨基酸含量、子粒醇溶蛋白含量、高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)含量、HMW-GS / LMW-GS比值、子粒蛋白质含量、公顷穗数和穗粒数、子粒产量均显著升高,面团形成时间和稳定时间延长;继续增加施氮量至240 kg/hm2,GS活性无显著变化,但开花21 d后的EP活性、-醇溶蛋白、-醇溶蛋白、HMW-GS、LMW-GS和子粒蛋白质含量仍显著提高,面团稳定时间继续延长,子粒产量显著降低。说明施氮过多对小麦氮素同化和产量无益;提高开花后旗叶GS活性和灌浆后期旗叶EP活性,有利于HMW-GS和LMW-GS的积累及HMW-GS/ LMW-GS比值的提高。适量施氮不仅提高了子粒灌浆所需氮源的供给能力,而且显著增加公顷穗数和穗粒数,扩大了单位面积库容,增加了单位面积上的氮素和光合产物在子粒中的贮存,这是适量施氮实现子粒品质和产量同步提高的生理原因。本试验条件下高产优质高效的施氮量为168~240 kg/hm2。
  • [1] 王玉娇王德梅王艳杰杨玉双常旭虹石书兵赵广才 . 不同生态区冬小麦材料产量和品质对追氮量的响应. 植物营养与肥料学报, 2021, 27(4): 719-727. doi: 10.11674/zwyf.20541
    [2] 黄明王朝辉罗来超王森曹寒冰何刚刁超朋 . 垄覆沟播及施肥位置优化对旱地小麦氮磷钾吸收利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(5): 1158-1168. doi: 10.11674/zwyf.17463
    [3] 刘小宁刘海坤黄玉芳叶优良 . 施氮量、土壤和植株氮浓度与小麦赤霉病的关系. 植物营养与肥料学报, 2015, 21(2): 306-317. doi: 10.11674/zwyf.2015.0204
    [4] 常旭虹赵广才王德梅杨玉双马少康李振华李辉利贾二红陈枫 . 生态环境与施氮量协同对小麦籽粒微量元素含量的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(4): 885-895. doi: 10.11674/zwyf.2014.0410
    [5] 徐凤娇赵广才田奇卓常旭虹杨玉双王德梅刘鑫 . 施氮量对不同品质类型小麦产量和加工品质的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(2): 300-306. doi: 10.11674/zwyf.2012.11069
    [6] 陈星李亚娟刘丽方素萍方萍林咸永 . 灌溉模式和供氮水平对水稻氮素利用效率的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(2): 283-290. doi: 10.11674/zwyf.2012.11218
    [7] 张宏周建斌刘瑞张鹏郑险峰李生秀 . 不同栽培模式及施氮对半旱地冬小麦/夏玉米氮素累积、分配及氮肥利用率的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(1): 1-8. doi: 10.11674/zwyf.2011.0101
    [8] 李伶俐房卫平马宗斌谢德意杜远仿张东林 . 施氮量对杂交棉氮、磷、钾吸收利用和产量及品质的影响. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(3): 663-667. doi: 10.11674/zwyf.2010.0321
    [9] 石玉张永丽于振文 . 施氮量对不同品质类型小麦子粒蛋白质组分含量及加工品质的影响. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(1): 33-40. doi: 10.11674/zwyf.2010.0106
    [10] 王平尹燕枰付国占郭营蔡瑞国梁太波耿庆辉邬云海王振林 , . 施磷对小麦旗叶氮代谢关键酶活性和子粒蛋白质含量的影响 . 植物营养与肥料学报, 2009, 15(1): 24-31. doi: 10.11674/zwyf.2009.0104
    [11] 王东于振文 . 不同施氮量下子粒灌浆不同阶段遮光对小麦氮素积累和转移的影响 . 植物营养与肥料学报, 2008, 14(4): 615-622. doi: 10.11674/zwyf.2008.0401
    [12] 马东辉王月福赵长星林琪 . 施氮量和花后土壤含水量对小麦氮代谢特性和子粒蛋白质含量的影响. 植物营养与肥料学报, 2008, 14(6): 1035-1041. doi: 10.11674/zwyf.2008.0602
    [13] 刘霞李青常王振林贺明荣尹燕枰 . 施氮水平对小麦子粒蛋白质组分和加工品质的影响. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(1): 70-76. doi: 10.11674/zwyf.2007.0112
    [14] 张定一党建友王姣爱裴雪霞杨武德苗果园 . 施氮量对不同品质类型小麦产量、品质和旗叶光合作用的调节效应. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(4): 535-542. doi: 10.11674/zwyf.2007.0401
    [15] 赵俊晔于振文李延奇王雪 . 施氮量对土壤无机氮分布和微生物量氮含量及小麦产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2006, 12(4): 466-472. doi: 10.11674/zwyf.2006.0402
    [16] 马兴华于振文梁晓芳颜红史桂萍 . 施氮量和底追比例对小麦氮素吸收利用及子粒产量和蛋白质含量的影响. 植物营养与肥料学报, 2006, 12(2): 150-155. doi: 10.11674/zwyf.2006.0202
    [17] 林琪侯立白韩伟 . 不同肥力土壤下施氮量对小麦子粒产量和品质的影响. 植物营养与肥料学报, 2004, 10(6): 561-567. doi: 10.11674/zwyf.2004.0601
    [18] 王月福于振文李尚霞余松烈 . 土壤肥力和施氮量对小麦根系氮同化及子粒蛋白质含量的影响. 植物营养与肥料学报, 2003, 9(1): 39-44. doi: 10.11674/zwyf.2003.0107
    [19] 鲁翠涛李合生王学奎 . 钙对小麦氮同化关键酶活性的影响及其与蛋白质磷酸化的关系. 植物营养与肥料学报, 2002, 8(1): 110-114. doi: 10.11674/zwyf.2002.0121
    [20] 樊小林李玲何文勤尚浩博汪沛洪 . 氮肥、干旱胁迫、基因型差异对冬小麦吸氮量的效应. 植物营养与肥料学报, 1998, 4(2): 131-137. doi: 10.11674/zwyf.1998.0205
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-02-24
  • 录用日期:  2011-11-11
  • 刊出日期:  2012-01-25

施氮量对小麦氮代谢相关酶活性和子粒蛋白质品质的影响

  • 基金项目:

    国家自然科学基金项目;农业部小麦现代农业产业技术体系项目

  • 摘要: 在2003~2004年和2004~2005年小麦生长季,以强筋小麦济麦20为材料,分别设置N 0、96、168、240、276 kg/hm2 5个施氮量处理和0、96、168、240 kg/hm2 4个施氮量处理,研究不同施氮量对小麦氮代谢相关酶活性和子粒蛋白质品质的影响。两年度的试验结果均表明,在一定施氮量范围内,随施氮量增加,公顷穗数、穗粒数、蛋白质含量、子粒产量和蛋白质产量均显著升高;继续增加施氮量子粒产量显著降低,公顷穗数、穗粒数、蛋白质产量降低或无显著差异。其中2004~2005年生长季,在0~168 kg/hm2施氮量范围内,随施氮量增加,旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性、开花21d后的旗叶內肽酶(EP)活性、旗叶游离氨基酸含量、子粒醇溶蛋白含量、高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)含量、HMW-GS / LMW-GS比值、子粒蛋白质含量、公顷穗数和穗粒数、子粒产量均显著升高,面团形成时间和稳定时间延长;继续增加施氮量至240 kg/hm2,GS活性无显著变化,但开花21 d后的EP活性、-醇溶蛋白、-醇溶蛋白、HMW-GS、LMW-GS和子粒蛋白质含量仍显著提高,面团稳定时间继续延长,子粒产量显著降低。说明施氮过多对小麦氮素同化和产量无益;提高开花后旗叶GS活性和灌浆后期旗叶EP活性,有利于HMW-GS和LMW-GS的积累及HMW-GS/ LMW-GS比值的提高。适量施氮不仅提高了子粒灌浆所需氮源的供给能力,而且显著增加公顷穗数和穗粒数,扩大了单位面积库容,增加了单位面积上的氮素和光合产物在子粒中的贮存,这是适量施氮实现子粒品质和产量同步提高的生理原因。本试验条件下高产优质高效的施氮量为168~240 kg/hm2。

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