全 文 ：灌浆期不同阶段遮光对小麦籽粒蛋白质组分
含量和加工品质的影响*
石摇 玉1 摇 陈茂学2 摇 于振文1**摇 许振柱3
( 1山东农业大学农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室, 山东泰安 271018; 2山东农业大学信息科学与工程学院, 山东
泰安 271018; 3中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室, 北京 100093)
摘摇 要摇 选用强筋小麦济麦 20、中筋小麦泰山 23 和弱筋小麦宁麦 9 号 3 个小麦品种,设置了
灌浆期不同阶段遮光处理:开花后不遮光(S0)、0 ~ 11 d 遮光(S1)、12 ~ 23 d 遮光(S2)、24 ~
35 d遮光(S3),研究了其对不同小麦品种籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响.结果表明:
3 个小麦品种的籽粒清蛋白+球蛋白含量遮光处理间无显著差异;遮光均显著提高了济麦 20
和泰山 23 的高分子量谷蛋白亚基、低分子量谷蛋白亚基、谷蛋白、醇溶蛋白和总蛋白含量,其
中灌浆中期遮光(S2)处理提高幅度高于其他处理;灌浆中期(S2)和后期(S3)遮光处理显著提
高了宁麦 9 号各蛋白质组分含量.遮光显著降低了小麦籽粒产量,提高了籽粒面团形成时间、
面团稳定时间和沉降值,其中灌浆中期遮光处理更为显著,表明籽粒品质的形成与灌浆中期
的光照条件更为密切.总体上灌浆期遮光对 3 个小麦品种籽粒产量、蛋白质组分含量及加工
品质指标的调节幅度为济麦 20>泰山 23>宁麦 9 号.
关键词摇 小麦摇 遮光摇 蛋白质组分摇 加工品质摇 灌浆
*国家自然科学基金项目(30871478)和农业部现代小麦产业技术体系项目(nycytx鄄03)资助.
**通讯作者. E鄄mail: yuzw@ sdau. edu. cn
2011鄄01鄄16 收稿,2011鄄07鄄10 接受.
文章编号摇 1001-9332(2011)10-2504-07摇 中图分类号摇 S152. 7,S512. 1摇 文献标识码摇 A
Effects of shading at different phases of grain鄄filling on wheat grain protein components con鄄
tents and processing quality. SHI Yu1, CHEN Mao鄄xue2, YU Zhen鄄wen1, XU Zhen鄄zhu3 ( 1Min鄄
istry of Agriculture Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Cultivation, Shandong Agricultural
University, Tai爷an 271018, Shandong, China; 2 College of Information Science and Engineering,
Shandong Agricultural University, Tai爷an 271018, Shandong, China; 3State Key Laboratory of Veg鄄
etation and Environmental Change, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing
100093, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(10): 2504-2510.
Abstract: Taking three wheat cultivars Jimai 20 ( strong gluten), Taishan 23 (medium gluten),
and Ningmai 9 (weak gluten) as test materials, a field experiment was conducted to examine the
effects of shading at different phases of grain鄄filling on the grain protein components contents and
processing quality. Four treatments were installed, i. e. , no shading (S0), shading at early grain鄄
filling phase (from 0 day after anthesis (DAA) to 11 DAA; S1), shading at medium grain鄄filling
phase (from 12 DAA to 23 DAA; S2), and shading at late grain鄄filling phase (from 24 DAA to 35
DAA; S3). No significant differences were observed in the grain albumin+globulin contents of the
three cultivars among the four treatments. Shading increased the grain HMW鄄GS, LMW鄄GS, glu鄄
ten, glutenin, and total protein contents of Jimai 20 and Taishan 23 significantly, and the incre鄄
ments were higher in treatment S2 than in other shading treatments. Treatments S2 and S3 increased
the grain protein components contents of Ningmai 9 significantly. Comparing with the control, shad鄄
ing decreased the grain yield significantly, but increased the dough development time, dough stabil鄄
ity time, and sedimentation volume, especially for treatment S2, which suggested that the wheat
grain quality had a close relationship with the light intensity at medium phase of grain鄄filling. Over鄄
all, the regulation effect of shading at grain鄄filling stage on the wheat grain yield, grain protein
components contents, and indices values of grain processing quality for the test cultivars was in the
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 10 月摇 第 22 卷摇 第 10 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Oct. 2011,22(10): 2504-2510
order of Jimai 20 > Taishan 23 > Ningmai 9.
Key words: wheat; shading; protein component; processing quality; grain鄄filling.
摇 摇 黄淮冬麦区是我国小麦主产区之一,属于黄淮
冬麦区南部的江苏北部、安徽北部和河南中部地区
在小麦籽粒灌浆期的降水量为 60 ~ 90 mm,小麦生
育后期常遭遇阴雨寡照的不良气候条件.另外,黄淮
冬麦区部分地区存在施氮量多、播种量大,造成小麦
生育后期群体过大,冠层内光照不足等问题,制约了
小麦生产.前人就遮光对小麦产量和品质的影响已
有一些研究,小麦籽粒灌浆期光照不足,可导致光合
速率下降[1-3],籽粒灌浆速率降低,粒重下降,籽粒
产量减少[4-6] .在小麦花后 12 ~ 20 d实施遮光处理,
灌浆期弱光适应能力强的两个品种千粒重分别降低
2郾 1%和 1郾 5% ,适应能力弱的两个品种分别降低
16郾 1%和 14郾 5% [7] .拔节至成熟期遮光时,扬麦 158
和扬麦 11 籽粒产量分别比对照下降 4郾 1% ~ 9郾 9%
和 15郾 3% ~25郾 8% ,对两品种籽粒清蛋白和球蛋白
含量无显著影响,但显著增加了谷蛋白和醇溶蛋白
含量,改善了加工品质[8];但也有研究认为,遮光后
小麦籽粒清蛋白和球蛋白含量增加,谷蛋白含量降
低[9] .可见,前人就遮光对小麦籽粒蛋白质含量影
响的研究结论不尽一致,而且前人的研究多为灌浆
期内某一短时间或拔节后长期遮光对籽粒产量和蛋
白质含量的影响,有关不同品质类型品种灌浆期分
段遮光对小麦籽粒蛋白质组分含量及加工品质影响
的研究报道较少.为此,本研究选用 3 个不同筋型小
麦品种,采用反相高效液相色谱(RP鄄HPLC)分析方
法,研究了灌浆前期、中期和后期遮光对小麦籽粒蛋
白质组分含量、谷蛋白亚基含量和加工品质的影响,
以及不同品种的响应差异,为小麦优质高产栽培提
供理论依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 试验设计
试验在山东农业大学实验农场 (36郾 17毅 N,
117郾 15毅 E)进行,播种前 0 ~ 20 cm 土壤含有机质
1郾 21 g · kg-1,全氮 0郾 09 g · kg-1,碱解氮 76郾 5
mg·kg-1,速效磷 28郾 3 mg · kg-1,速效钾 82郾 0
mg·kg-1 .供试品种为强筋小麦济麦 20、中筋小麦
泰山 23 和弱筋小麦宁麦 9 号,其中,济麦 20 和泰山
23 为冬性小麦,宁麦 9 号为春性小麦. 设置 3 个不
同生育阶段遮光处理,每个处理遮光 11 d,遮光时间
分别为开花后 0 ~ 11 d(灌浆前期,S1)、12 ~ 23 d(灌
浆中期,S2)和 24 ~ 35 d(灌浆后期,S3),以开花后
未遮光处理(S0)为对照,遮光采用遮光率为 60%的
聚酯遮光网,其距离小麦冠层 50 cm,以保证冠层通
风良好.
小麦生育期间施氮 180 kg·hm-2, P2 O5 105
kg·hm-2,K2 O 75 kg· hm-2 . 氮肥为尿素 (含 N
46% ),磷肥为过磷酸钙(含 P2O5 17% ),钾肥为氯
化钾(含 K2O 60% ).小麦播前玉米秸秆全部粉碎翻
压还田,磷、钾肥全部作为底肥一次性施入,氮肥分
50%底施,50%拔节期追施. 随机区组设计,小区面
积1郾 5 m伊10 m=15 m2,3 次重复.济麦 20 和泰山 23
于 2004 年 10 月 7 日播种,基本苗为 150 株·m- 2;
宁麦 9 号于 2004 年 11 月 1 日播种,基本苗为
195 株·m-2 .试验区小麦各生育阶段的降水量为:
播种至冬前期 35郾 4 mm、冬前至拔节期 35郾 5 mm、拔
节至开花期 30郾 8 mm、开花至成熟期 94郾 4 mm.小麦
全生育期共灌溉 2 次,分别为底墒水和拔节水,每次
灌水量为 60 mm. 2005 年 6 月 12 日收获.其余管理
措施同大田高产栽培.
1郾 2摇 测定项目与方法
1郾 2郾 1 籽粒蛋白质总量测定 摇 采用 GB 2905—1982
谷类、豆类作物种子粗蛋白质测定法(半微量凯氏
法) [10]测定籽粒氮素含量,含氮量乘以指数 5郾 7 为
蛋白质含量.
1郾 2郾 2 籽粒蛋白质组分测定 摇 参照 Wieser 等[11]的
方法,测定籽粒清蛋白+球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白
含量,谷蛋白含量测定时可分离出高分子量谷蛋白
亚基 (HMW鄄GS)和低分子量谷蛋白亚基 ( LMW鄄
GS),色谱系统为美国 Waters 公司生产的 474 色谱
仪+996 检测器,样品环体积为 1郾 2 mL,工作站软件
Millium 32.色谱柱为 Nucleosil 300鄄5 C8 柱(4 mm伊
240 mm). 试剂配制:A 液为 0郾 4 mol·L-1 NaCl +
0郾 067 mol·L-1 HKNaPO4(pH=7郾 6);B液为 60%乙
醇;C 液为 50% 1鄄PrOH + 2 mol· L-1尿素 + 0郾 05
mol·L-1 Tris鄄HCl (pH= 7郾 5) +1% DTE(在氮气条
件下).
蛋白质组分提取过程:称取全麦粉 100 mg 于
2 mL离心管中,加入 1郾 0 mL A 液,漩涡振荡 2 min,
在 20 益条件下用智能型恒温混合器(德国 Eppen鄄
dorf 公司产 TMC5355 型) 振荡 10 min 后, 7000
r·min-1离心 1 min,连续提取 2 次,收集上清液,并
505210 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 石摇 玉等: 灌浆期不同阶段遮光对小麦籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响摇 摇 摇 摇 摇
用提取液定容至 2 mL(清蛋白+球蛋白).残余物中
加入0郾 5 mL B液,漩涡振荡 2 min,在 20 益条件下
用智能型恒温混合器振荡 10 min 后,7000 r·min-1
离心20 min,连续提取 3 次,收集上清液,并用提取
液定容至 1郾 5 mL(醇溶蛋白).残余物在氮气条件下
加入1郾 0 mL C液,漩涡振荡 2 min,在 60 益条件下用
智能型恒温混合器振荡 20 min 后,悬浮液在20 益恒
温下 7000 r·min-1离心 20 min,连续提取 2 次,收集
上清液,并用提取液定容至 2 mL(谷蛋白).样品测定
前过 0郾 45 滋m 滤膜,在进样前、后分别注入500 滋L
0郾 1%(V / V)三氟乙酸,清蛋白+球蛋白、醇溶蛋白和
谷蛋白进样体积分别为 200、80和100 滋L.
贮藏蛋白含量为谷蛋白和醇溶蛋白含量之和,
高分子量与低分子量谷蛋白的比值记为 HMW/
LMW.
1郾 2郾 3 籽粒产量和粒重测定 摇 小麦成熟时,小区实
收晒干称量计产,测定千粒重,籽粒含水率为
12郾 5% .
1郾 2郾 4 籽粒品质测定 摇 用 880101 小型实验磨制粉
(德国 Brabender公司产),出粉率为 60% .面团形成
时间和稳定时间用 810106002 型粉质仪测定(德国
Brabender 公司产);沉降值用 BAU鄄A 型沉降值仪
(中国农业大学产)按 GB / T 15685—1995 测定.
1郾 3摇 数据处理
用 Microsoft Excel 2003 软件进行数据计算和绘
图.用 SAS统计分析软件的两因素完全随机设计进
行差异显著性检验,多重比较用 LSD法.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 不同遮光处理对小麦籽粒蛋白质组分含量的
影响
由表 1 可以看出,3 个品种各阶段遮光处理的
籽粒清蛋白+球蛋白含量均与对照无显著差异,谷
蛋白、醇溶蛋白和总蛋白含量则因品种和遮光处理
而异.济麦 20 的籽粒谷蛋白、醇溶蛋白、贮藏蛋白和
总蛋白含量均为 S2>S3>S1>S0;泰山 23 的谷蛋白、贮
藏蛋白和总蛋白含量为S2>S3>S1 >S0,醇溶蛋白为
S2>S3、S1>S0;宁麦 9 号的醇溶蛋白含量变化趋势与
泰山 23 一致,谷蛋白、贮藏蛋白和总蛋白含量为
S2>S3>S1、S0 .表明灌浆期各阶段遮光均显著提高了
济麦 20 和泰山 23 的谷蛋白、贮藏蛋白和总蛋白含
量,有利于改善强筋和中筋小麦蛋白质品质,其中灌
浆中期遮光处理提高幅度较大. 灌浆中期和后期遮
光亦显著提高了宁麦 9 号的谷蛋白、醇溶蛋白和总
蛋白含量,不利于保持弱筋小麦蛋白质含量低的
特性.
比较不同处理的蛋白质组分含量可以看出,灌
浆期遮光以后,谷蛋白、醇溶蛋白和清蛋白+球蛋白
含量的增加幅度分别为 2郾 8% ~ 24郾 1% 、5郾 0% ~
17郾 4%和 0郾 6% ~4郾 9% ,表明灌浆期遮光对清蛋白
+球蛋白的调控作用小,而对谷蛋白和醇溶蛋白的
调控作用大,这一特性有利于强筋和中筋小麦品种
表 1摇 遮光对小麦籽粒蛋白质组分含量的影响
Table 1摇 Effects of shading on protein components contents of wheat kernel
品种
Cultivar
处理
Treat鄄
ment
清蛋白+球蛋白
Albumin+globulin
含量
Content
(% )
IDR
(% )
谷蛋白
Glutenin
含量
Content
(% )
IDR
(% )
醇溶蛋白
Gliadin
含量
Content
(% )
IDR
(% )
贮藏蛋白
Gluten protein
含量
Content
(% )
IDR
(% )
总蛋白
Total protein
含量
Content
(% )
IDR
(% )
济麦 20 S0 2. 87a 3. 15d 4. 82d 7. 97d 13. 76d
Jimai 20 S1 2. 93a +2. 09 3. 34c +6. 03 5. 10c +5. 81 8. 44c +5. 90 14. 30c +3. 92
S2 2. 98a +3. 83 3. 91a +24. 13 5. 66a +17. 43 9. 57a +20. 08 15. 46a +12. 35
S3 3. 01a +4. 88 3. 60b +14. 29 5. 41b +12. 24 9. 01b +13. 05 15. 00b +9. 01
泰山 23 S0 3. 19a 2. 81d 4. 74c 7. 55d 14. 01d
Taishan 23 S1 3. 21a +0. 63 2. 98c +6. 05 5. 00b +5. 49 7. 98c +5. 70 14. 47c +3. 28
S2 3. 30a +3. 45 3. 36a +19. 57 5. 47a +15. 40 8. 83a +16. 95 15. 41a +9. 99
S3 3. 34a +4. 70 3. 10b +10. 32 5. 16b +8. 86 8. 26b +9. 40 15. 08b +7. 64
宁麦 9 号 S0 2. 66a 2. 51c 4. 19c 6. 70c 12. 02c
Ningmai 9 S1 2. 70a +1. 50 2. 58c +2. 79 4. 40b +5. 01 6. 98c +4. 18 12. 31c +2. 41
S2 2. 76a +3. 76 2. 93a +16. 73 4. 71a +12. 41 7. 64a +14. 03 12. 94a +7. 65
S3 2. 79a +4. 89 2. 76b +9. 96 4. 44b +5. 97 7. 20b +7. 46 12. 66b +5. 32
IDR:增减率 Increasing or decreasing rate郾 同列同一品种不同小写字母表示各处理差异显著(P<0郾 05) Different small letters in the same column
meant significant difference among treatments for the same cultivar at 0郾 05 level. 下同 The same below.
6052 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
加工品质的改善.
品种之间比较,灌浆期遮光以后,济麦 20 的谷
蛋白和醇溶蛋白含量的增加幅度分别为 6郾 0% ~
24郾 1% 和 5郾 8% ~ 17郾 4% , 泰山 23 为 6郾 0% ~
19郾 6% 和 5郾 5% ~ 15郾 4% ,宁麦 9 号为 2郾 8% ~
16郾 7%和 5郾 0% ~ 12郾 4% ,表明灌浆期遮光对谷蛋
白和醇溶蛋白的调控作用在品种间表现为济麦 20>
泰山 23>宁麦 9 号.
2郾 2摇 不同遮光处理对小麦籽粒高分子量(HMW鄄
GS)和低分子量谷蛋白亚基 ( LMW鄄GS)含量及
HMW/ LMW的影响
由表 2 可知,济麦 20 和泰山 23 的高分子量和
低分子量谷蛋白亚基含量均为 S2>S3>S1>S0,宁麦 9
号为 S2>S3>S1、S0,表明济麦 20 和泰山 23 灌浆期各
阶段遮光处理的高分子量和低分子量谷蛋白亚基含
量均高于未遮光处理,有利于改善两品种的籽粒蛋
白质品质.但是不同品种的 HMW/ LMW对不同阶段
遮光处理的响应不同,济麦 20 为 S2、S3>S1、S0,表明
灌浆中期和后期遮光有利于强筋小麦蛋白质品质的
改善,而灌浆期遮光对泰山 23 和宁麦 9 号的 HMW/
LMW无显著影响.
灌浆期遮光后,不同处理高分子量和低分子量谷
蛋白亚基含量的增加幅度分别为 3郾 6% ~ 35郾 4%和
2郾 6% ~ 19郾 9%,表明灌浆期遮光对高分子量谷蛋白
亚基含量的调控作用高于低分子量谷蛋白亚基.
品种之间比较,灌浆期遮光后,济麦 20 的高分
子量和低分子量谷蛋白亚基含量的增加幅度分别为
6郾 3% ~ 35郾 4% 和 5郾 6% ~ 19郾 9% , 泰山 23 为
8郾 7% ~23郾 2% 和 5郾 3% ~ 18郾 8% , 宁麦 9 号为
3郾 6% ~ 21郾 8%和 2郾 6% ~ 15郾 6% ,表明灌浆期遮光
对高分子量和低分子量谷蛋白亚基含量的调控作用
在品种间表现为济麦 20>泰山 23>宁麦 9 号.
2郾 3摇 不同遮光处理对小麦千粒重、籽粒产量和蛋白
质产量的影响
遮光处理间比较,3 个小麦品种的千粒重为 S0、
S1>S2、S3,籽粒产量和蛋白质产量为 S2、S3 >S1 >S0,
说明灌浆中期和后期遮光处理的千粒重显著降低,
前期遮光对千粒重无显著影响,而灌浆期各阶段遮
光处理均显著降低了小麦籽粒产量和蛋白质产量.
灌浆期遮光后,小麦千粒重、籽粒产量和蛋白质产量
的降低幅度分别为 0郾 9% ~ 14郾 9% 、6郾 4% ~ 21郾 5%
和 4郾 2% ~12郾 8% (表 3).
品种之间比较,千粒重、籽粒产量和蛋白质产量
的降低幅度在品种间表现为济麦 20>泰山 23>宁麦
9 号,表明在本试验条件下,济麦 20 的千粒重、籽粒
产量和蛋白质产量对弱光敏感,而宁麦 9 号具有适
应弱光的能力.
2郾 4摇 不同遮光处理对小麦籽粒面团形成时间、稳定
时间、湿面筋含量和沉降值的影响
由表 4 可知,济麦 20 和泰山 23 的面团形成时
间、面团稳定时间和沉降值为 S2 >S3 >S1 >S0,宁麦 9
号为 S2 >S3 >S1、S0,表明灌浆期遮光均改善了济麦
20 和泰山 23 的籽粒蛋白质品质,而灌浆中期和后
期遮光均不利于保持弱筋小麦宁麦 9 号的蛋白质品
质. 3 个品种的湿面筋含量为 S2、S3 >S1、S0 . 由籽粒
加工品质各项指标的增加幅度来看,品种间表现为
济麦 20>泰山 23>宁麦 9 号,表明济麦 20 籽粒加工
品质对弱光的反应大于泰山23 ,而宁麦9号的反
表 2摇 遮光对小麦籽粒谷蛋白各组分含量的影响
Table 2摇 Effects of shading on glutenin fractions contents of wheat kernel
品种
Cultivar
处理
Treatment
HMW鄄GS
含量
Content (% )
IDR
(% )
LMW鄄GS
含量
Content (% )
IDR
(% )
HMW/ LMW
济麦 20 S0 0. 79d 2. 31d 0. 34b
Jimai 20 S1 0. 84c +6. 33 2. 44c +5. 63 0. 34b
S2 1. 07a +35. 44 2. 77a +19. 91 0. 39a
S3 0. 99b +25. 32 2. 54b +9. 96 0. 39a
泰山 23 S0 0. 69d 2. 07d 0. 33a
Taishan 23 S1 0. 75c +8. 70 2. 18c +5. 31 0. 34a
S2 0. 85a +23. 19 2. 46a +18. 84 0. 35a
S3 0. 78b +13. 04 2. 27b +9. 66 0. 34a
宁麦 9 号 S0 0. 55c 1. 92c 0. 29a
Ningmai 9 S1 0. 57c +3. 64 1. 97c +2. 60 0. 29a
S2 0. 67a +21. 82 2. 22a +15. 63 0. 30a
S3 0. 62b +12. 73 2. 10b +9. 38 0. 30a
HMW鄄GS:高分子量谷蛋白亚基 High鄄molecular鄄weight glutenin subunit; LMW鄄GS:低分子量谷蛋白亚基 Low鄄molecular鄄weight glutenin subunit;
HMW/ LMW:高分子量与低分子量谷蛋白亚基的比值 The ratio of HMW鄄GS to LMW鄄GS.
705210 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 石摇 玉等: 灌浆期不同阶段遮光对小麦籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响摇 摇 摇 摇 摇
应较小.
2郾 5摇 小麦籽粒产量、蛋白质组分含量、加工品质指
标的互作效应
由表 5 可知,强筋、中筋和弱筋 3 个小麦品种之
间的籽粒产量、蛋白质含量、谷蛋白含量、醇溶蛋白
含量、面团形成时间、稳定时间、湿面筋含量及沉降
值的差异均达到极显著水平;不同遮光处理对上述
指标的影响亦达到极显著水平.互作效应分析表明,
湿面筋含量的品种与遮光处理互作效应达显著水
平,其他指标达极显著水平.
表 3摇 遮光对小麦千粒重、籽粒产量和蛋白质产量的影响
Table 3摇 Effects of shading on 1000鄄grain weight, grain yield and protein yield of wheat
品种
Cultivar
处理
Treatment
千粒重
1000鄄grain weight
(g) IDR (% )
籽粒产量
Grain yield
(kg·hm-2) IDR (% )
蛋白质产量
Protein yield
(kg·hm-2) IDR (% )
济麦 20 S0 36. 2a 8366. 9a 1151. 3a
Jimai 20 S1 35. 6a -1. 7 7526. 7b -10. 0 1076. 3b -6. 5
S2 30. 8b -14. 9 6565. 2c -21. 5 1015. 0c -11. 8
S3 31. 1b -14. 1 6691. 5c -20. 0 1003. 7c -12. 8
泰山 23 S0 46. 7a 9711. 4a 1360. 6a
Taishan 23 S1 45. 6a -2. 4 8878. 7b -8. 6 1284. 7b -5. 6
S2 41. 0b -12. 2 7985. 4c -17. 8 1230. 6c -9. 6
S3 41. 8b -10. 5 8213. 9c -15. 4 1238. 7c -9. 0
宁麦 9 号 S0 33. 3a 6810. 8a 818. 7a
Ningmai 9 S1 33. 0a -0. 9 6371. 8b -6. 4 784. 4b -4. 2
S2 30. 4b -8. 7 5998. 7c -11. 9 776. 2c -5. 2
S3 31. 2b -6. 3 6099. 6c -10. 4 772. 2c -5. 7
表 4摇 遮光对小麦籽粒面团形成时间、稳定时间、湿面筋含量和沉降值的影响
Table 4摇 Effects of shading on dough development time, stability time, wet gluten content and sedimentation volume of
wheat kernel
品种
Cultivar
处理
Treat鄄
ment
面团形成时间
Dough development time
(min) IDR (% )
面团稳定时间
Dough stability time
(min) IDR (% )
湿面筋含量
Wet gluten content
(min) IDR (% )
沉降值
Sedimentation volume
(min) IDR (% )
济麦 20 S0 5. 2d 15. 7d 30. 6b 40. 2d
Jimai 20 S1 5. 7c +9. 6 16. 8c +7. 0 31. 7b +3. 6 42. 6c +6. 0
S2 6. 4a +23. 1 19. 2a +22. 3 34. 6a +13. 1 46. 8a +16. 4
S3 6. 0b +15. 4 17. 7b +12. 7 34. 3a +12. 1 44. 5b +10. 7
泰山 23 S0 2. 7d 3. 3d 33. 8b 27. 3d
Taishan 23 S1 2. 9c +7. 4 3. 5c +6. 1 34. 7b +2. 7 28. 6c +4. 8
S2 3. 2a +18. 5 4. 0a +21. 2 37. 2a +10. 1 31. 1a +13. 9
S3 3. 0b +11. 1 3. 7b +12. 1 36. 3a +7. 4 30. 8b +12. 8
宁麦 9 号 S0 2. 6c 2. 7c 26. 2b 20. 6c
Ningmai 9 S1 2. 6c +0. 0 2. 7c +0. 0 26. 5b +1. 1 21. 0c +1. 9
S2 3. 0a +15. 4 3. 0a +11. 1 27. 9a +6. 5 22. 9a +11. 2
S3 2. 8b +7. 7 2. 9b +7. 4 27. 8a +6. 1 21. 8b +5. 8
表 5摇 不同品种和不同遮光处理小麦籽粒产量、蛋白质组分含量、加工品质指标的方差分析(F值)
Table 5摇 Variance ananlysis of grain yield, protein components contents, processing quality indicators among different culti鄄
vars and differnent shading treatments (F value)
处理
Treatment
产量
Grain
yield
谷蛋白含量
Glutenin
content
醇溶蛋白含量
Gliadin
content
总蛋白含量
Total protein
content
面团形成
时间
Dough
development
time
面团稳定
时间
Dough
stability
time
湿面筋含量
Wet
gluten
content
沉降值
Sedimentation
volume
品种 Cultivar 739郾 77** 1914郾 99** 1693郾 94** 14324郾 4** 3599郾 19** 50525郾 2** 1079郾 56** 11540郾 2**
遮光 Shading 167郾 86** 549郾 93** 581郾 33** 2325郾 7** 77郾 95** 232郾 8** 89郾 84** 242郾 9**
品种伊遮光 Cultivar伊shading 8郾 74** 20郾 78** 16郾 68** 69郾 33** 10郾 68** 101郾 63** 5郾 15* 21郾 6**
*P<0郾 05;** P<0郾 01郾
8052 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
3摇 讨摇 摇 论
灌浆期弱光使小麦光合物质生产能力下
降[7,12],千粒重显著降低[5,13] . 史忠良等[14]认为,在
灌浆期光照强度减少 1 / 2 时,小麦结实率和千粒重
普遍下降,结实率减少 19郾 1% ,千粒重损失 27郾 1% .
本试验结果表明,灌浆期各阶段遮光后,小麦粒重均
降低,导致产量下降,灌浆中期遮光对粒重的影响最
大,产量最低. 夏镇澳等[15] 研究表明,小麦花后
11 ~ 22 d遮光对粒重的影响最大.分析其原因,小麦
籽粒灌浆中期是胚乳细胞中 A 淀粉粒迅速充实时
期,也是 B 淀粉粒增生时期,光照强度减弱导致粒
重降低可能与胚乳中 A 淀粉粒充实积累缓慢,B 淀
粉粒数量增长受抑制有关,具体机理还需要进一步
研究.
籽粒蛋白质含量是决定小麦籽粒加工品质的基
础,前人研究发现,光照不足有利于小麦[16-18]、水
稻[19-20]、玉米[21-22]籽粒蛋白质含量的提高,这是由
于光照不足影响作物光合强度和碳水化合物的积
累,使蛋白质含量相对提高.任万军等[23]认为,随光
强降低,水稻籽粒蛋白质含量显著升高,49% 和
69%遮光处理比对照分别提高了 1郾 4%和 3郾 7% .本
试验研究亦表明,灌浆期不同阶段 60%遮光处理的
籽粒蛋白质含量提高幅度为 2郾 4% ~ 12郾 4% ,且灌
浆中期遮光处理提高幅度大,但灌浆中期遮光处理
蛋白质产量最低,说明蛋白质含量高是在降低产量
的条件下实现的,灌浆期遮光后,小麦籽粒产量和蛋
白质产量均降低.
前人有关小麦花后不同遮光处理对蛋白质组分
与加工品质影响的研究结论不同[8,24-25] . 牟会荣
等[8]指出,拔节至成熟期弱光对成熟期小麦籽粒清
蛋白和球蛋白含量无显著影响,但显著提高了醇溶
蛋白和谷蛋白含量,导致面团形成时间和稳定时间
提高.郭翠花等[25]研究表明,花后遮光显著增加了
小麦籽粒谷蛋白和醇溶蛋白含量,提高了面团延展
性、形成时间和稳定时间. 另有报道认为,花后 5 d
至成熟期遮光,小麦籽粒的清蛋白和球蛋白含量增
加,谷蛋白含量降低[18] .本研究表明,灌浆期各阶段
遮光对小麦籽粒中清蛋白+球蛋白含量无显著影
响,显著增加了济麦 20 和泰山 23 的谷蛋白和醇溶
蛋白含量,从而提高了两小麦品种的面团形成时间、
稳定时间和沉降值,其中灌浆中期遮光处理的提高
幅度较大,灌浆中期和后期遮光亦显著提高了宁麦
9 号的谷蛋白和醇溶蛋白含量. 表明小麦籽粒的醇
溶蛋白和谷蛋白含量及加工品质的形成与灌浆中期
的光照条件更为密切,中期遮光有利于改善强筋和
中筋小麦品种的蛋白质品质,而对弱筋小麦品种
不利.
不同小麦品种的籽粒产量和蛋白质产量对弱光
的适应能力存在差异[7-8],在灌浆期光照强度减少
50%时,小麦千粒重平均降低 27郾 3% ,不同品种间
差异较大[14] .牟会荣等[8]指出,拔节至成熟期遮光
22%和 33%时,扬麦 158 和扬麦 11 的籽粒产量分别
比对照下降 4郾 1% ~ 9郾 9%和 15郾 3% ~ 25郾 8% ,蛋白
质产量分别下降 3郾 0% ~ 8郾 3%和 10郾 4% ~ 14郾 1% .
本研究表明,灌浆期遮光对不同小麦品种的千粒重、
籽粒产量、蛋白质组分含量和加工品质指标的影响
亦存在差异,调节幅度表现为济麦 20>泰山 23>宁
麦 9 号.表明在籽粒产量、蛋白质含量、面团稳定时
间及沉降值等方面,强筋小麦济麦 20 对弱光敏感,
而弱筋小麦宁麦 9 号具有较强的适应弱光能力. 关
于不同小麦品种产量和品质对灌浆期遮光的响应存
在差异的生理原因还有待进一步研究.
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作者简介 摇 石 摇 玉,女,1979 年生,博士,讲师. 主要从事小
麦栽培生理生态研究,发表论文 10 篇. E鄄mail: shiyu@ sdau.
edu. cn
责任编辑摇 张凤丽
0152 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷