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花后渍水、高温及其复合胁迫对小麦籽粒淀粉组成与糊化特性的影响

王晨阳  张艳菲  卢红芳  赵君霞  马耕  马冬云  朱云集  郭天财  马英  姜玉梅  
【摘要】:【目的】小麦生育后期土壤渍水(WL)、高温(HT)是长江中下游和黄淮南部麦区的主要气象灾害之一,对小麦产量形成和品质性状影响较大。本研究旨在探明小麦在逆境及其复合胁迫下籽粒淀粉组成和品质的变化。【方法】2011—2013年度以小麦品种郑麦004为材料,采用盆栽方式研究小麦花后土壤渍水(WL,花后5—14 d全天进行)、高温(HT,花后5—14 d,每天10:00—16:00处理)及渍水+高温复合胁迫(WL+HT)对小麦产量、淀粉组成及其糊化特性的影响。【结果】WL、HT及WL+HT胁迫均导致小麦淀粉产量显著下降,其中2011—2012年分别下降28%、46%和52%,2012—2013年分别下降27%、43%和61%。WL对总淀粉及其组分的影响不显著,但使直链淀粉含量降低,支链淀粉含量增加,淀粉直/支比呈下降趋势。HT和WL+HT复合胁迫使直链淀粉和支链淀粉含量均下降,并显著降低总淀粉含量,其中2011—2012年度使总淀粉含量分别下降11.0%和10.8%,2012—2013年度分别下降8.2%和5.5%。WL对淀粉糊化特性的影响两年间存在差异:2011—2012年度WL使低谷黏度显著下降,但对其他黏度参数的影响不显著;而2012—2013年度WL使其峰值黏度、低谷黏度、终结黏度、稀懈值和回生值分别增加27.9%、39.2%、31.5%、21.9%和27.9%,均达显著水平。HT显著降低淀粉的峰值黏度、低谷黏度、终结黏度、稀懈值和糊化时间,2011—2012年度分别降低22.2%、22.0%、16.9%、22.5%和4.8%,2012—2013年度分别降低39.6%、62.0%、62.7%、28.0%和7.0%。WL+HT复合胁迫对糊化特性的影响两年度间存在差异:2011—2012年度WL+HT使其峰值黏度、低谷黏度、终结黏度和稀懈值分别显著降低20.9%、23.9%、10.4%和15.2%,而2012—2013年度使其分别显著增加15.4%、30.2%、7.1%和6.4%。相关分析表明,籽粒中总淀粉和支链淀粉含量与峰值黏度、低谷黏度、终结黏度和稀懈值呈显著或极显著的正相关,而直链淀粉含量与主要黏度参数相关多不显著。【结论】土壤渍水、高温使小麦淀粉产量显著下降,土壤渍水和高温复合胁迫明显加重了危害。逆境胁迫改变淀粉组分和淀粉直/支比,导致主要淀粉糊化参数变化。与土壤渍水相比,高温对淀粉糊化参数的影响更大,而复合胁迫未表现出加重影响的现象。

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