全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
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大麦籽粒发育期 卜葡聚糖含量动态及与
气象因子的关系 ’
陈锦新 ” 张国平 晰江大学农学系
, 杭州
【摘要 研究了两个大麦品种籽粒发育期 卜葡聚搪含量动态及与气象因子的关系 结果表明 , 大麦籽粒 卜
葡聚糖含量既受品种遗传特性控制 , 又受环境条件 气象因子 的影响 籽粒发育期 卜葡聚糖含 动态 , 品
种间基本相似 , 而年份间差异较大 , 其动态模式与粒重变化相似 , 与粒重和单粒蛋白质量动态呈正相关 气
象因子对 件葡聚搪含量动态有显著影响 , 其中籽粒发育期的总积温影响最大 , 两者呈显著负相关
关健词 大麦 卜葡聚糖含量 动态 气象因子
文章编号 一 一 一 中图分类号 印 文献标识码
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引 官
件葡聚糖是谷类作物胚乳细胞壁的主要成分 ,
其含量以燕麦和大麦中较高 卜葡聚糖对大麦籽
粒的加工和营养品质影响很大 , 高 卜葡聚糖含量的
大麦用于啤酒酿造由于易发生凝胶沉淀作用 , 不仅
降低麦芽浸 出率 , 也会引起 啤酒 混 浊而 恶 化 品
质 ‘”
, ‘ , ‘ 用作饲料时 , 则会影响非反当动物的消
化和养分吸收 另一方面 , 卜葡聚糖对人类营养和
健康则有有益作用 , 据研究它有降低胆固醇和促进
对食物中微量元素和维生素的利用〔‘ , 并具有降低
血糖水平和防御结肠癌的功能〔’
大麦籽粒的 卜葡聚糖含量基因型之间差异显
著 , 变动范围在 一 内 一
·‘ , ’‘· ’ 最近 ,
汪军妹等〔‘ 测定了 个大麦基因型 , 表明基因型
之间变异变动于 一 之间 同时 , 国外
一些研究表明 , 籽粒发育期的环境条件对 卜葡聚糖
含量有显著影响 , 籽粒成熟期较高温度下其值升高 ,
雨水少干早或水分胁迫条件下同样会导致籽粒 一葡
聚搪含量的提高 , 相反 , 气温暖和 、 降雨量高的地区
大麦籽粒 卜葡聚糖含量往往较低 现有研究主
要以成熟籽粒中 卜葡聚糖含量为研究对象 , 对籽粒
发育过程中卜葡聚糖含量动态研究不多
,
本研究旨
在揭示 一葡聚糖含量在籽粒发育期的动态及与气象
因子的关系 , 以期明确由气象因子所致的大麦籽粒
卜葡聚糖含量变异的原因 , 为优质大麦栽培及合理
利用不同成熟度大麦籽粒提供理论依据
材料与方法
供试材料及栽培方法
供试品种为生育期相近的二棱大麦扬州 和
试验于 年 月一 年 月在浙江大学华家池校区
实验农场进行 , 采用 行区 , 每行播 粒种子 , 重复 次
总施纯
· 一 , 钾肥 峪
· 一 , 以 的比例作
基肥和拔节肥施用
侧定与分析方法
两年均在抽称后 开始取样 , 间隔 取样一次直至
成熟 , 每次取样随机剪取 一 巧 个主茎称 样品经脱粒晒干
· 国家自然科学基金 和浙江省 自然科学基金资助项 目
, 通讯联系人
一 一 收稿 , 侧 】一 一 接受
应 用 生 态 学 报 卷
后 , 侧定千粒重 , 然后将籽粒磨碎 , 过 筛 样品 以
以人凡 消化 , 凯氏法测 定籽粒 浓度 , 以换算系数
计算粗蛋白质含量 卜葡聚搪含量采用英国 吧朋卿
公司生产的 卜葡聚糖试剂盒 , 以 等图介绍的酶学
方法侧定 根据杭州市气象台提供的气象资料 , 计算各年度
籽粒发育期的 日最高温度 、 日最低温度 、 日平均温度 、 日降雨
童和 日照时数 数据汇总进行方差与相关分析
, 但在抽穗后 一 抽穗后积温 ℃
内出现一个快速增加过程 , 随后扬州 以较慢幅
度继续升高 , 至成熟期达到其最大值 , 而
此后基本保持稳定 , 成熟期为 上述结
果表明 , 同一品种 件葡聚糖含量动态两年的差异主
要发生于抽穗后 至成熟前 , 而成熟前 至
成熟期的差异不大
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结果与分析
籽粒发育期气象因子的年度间差异
本试验两年间气象因子有较大差异 表 大麦
抽穗至成熟期的总积温 , 年为 ℃ , 比
年高 ℃ , 而在抽穗后 巧 内总积温 年为
℃ , 比 年高 ℃ , 说明大麦籽粒发育期两
年总积温的差异主要在发育前期 日平均温度同样是
年 ℃ 明显高于 年 ℃ , ℃
以上的天数 , 年为 , 而 年仅为 总降
雨量 年 高于 年 , 而
日均雨量差异不大 总 日照时数和 日均 日照时数两年
间无多大差异 以上这些气象因子的差异导致大麦籽
粒发育进程的不同 , 两供试品种抽穗至成熟 年
饭为
, 而 年达
表 大麦籽粒发育期各气象因子的年份间差异
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图 籽粒发育期 卜葡聚糖含 动态
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籽粒
一
葡聚糖含量与蛋 白质含量和粒重动态
的关系
籽粒发育期蛋白质含量动态 图 品种之间年
内无明显差异 , 年度间的差异表现为最大值出现的时
间不同 , 年出现于抽穗后 , 而 年则提早
出现于抽穗后 单粒蛋白质量积累动态 图 年
度间差异较大 , 年表现为籽粒灌浆前期快速增
加 , 至抽穗后 左右达到最高值 , 此后至成熟期有
所下降 , 而 年 , 从抽穗至成熟期一直表现增加 ,
但接近成熟期积累速度相对比较缓慢 粒重变化动态
图 两年均与单粒蛋白质量动态基本相似 , 差异仅
在于 年达到高峰值后下降速度 比较缓慢 , 而
年粒重最大值在成熟期 , 且低于 年
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籽粒 一葡聚糖含量动态
两年试验结果的显著性测验表明 , 大麦成熟籽
粒 卜葡聚糖含量品种间存在显著差异 , 年份间差异
达极显著水平 , 而年份与品种间的互作不显著
, 说明大麦籽粒 卜葡聚糖含量既受遗传控制 ,
同时又受环境条件的制约 由图 可知 , 在同一年
份 , 两品种籽粒发育期间的 民葡聚搪含量动态基本
相似 , 但年份间差异很大 年 , 籽粒 各葡聚糖含
量在抽穗后 扬州 和 分别为 和
, 抽穗后 一 提高较快 , 且在抽穗后
抽穗后积温 ℃ 接近最大值 扬州 为
, 为 , 随后至成熟期上升缓慢 ,
相比较扬州 上升幅度略高于 而 年 ,
抽穗后 巧 扬州 和 的 卜葡聚糖含量 为
和 , 抽穗后 巧 一 间 卜葡聚糖含量
提高缓慢 , 至抽穗后 时仅分别为 和
抽抽后天数
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图 籽粒发育期蛋白质含里动态
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期 陈锦新等 大麦籽粒发育期 卜葡聚糖含量动态及与气象因子的关系
抽毯后天数
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圈 籽粒发育期单籽粒蛋白质 动态
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圈 籽粒发育期粒重动态
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分析两年籽粒发育期间籽粒 件葡聚糖含量
与上述 种性状的关系表明 , 籽粒 一葡聚糖含量与
蛋白质含量无显著相关性 , 而与粒重呈显著正相关
一 , ‘ , 扬州
, 份 ,
, 与单粒蛋 白质量也呈显著正相关 二 一
, ” , 扬州
一 , ‘ 璐 , , 说明
随着籽粒发育进程 , 一葡聚糖含量随粒重和单粒蛋
白质积累量的增加而提高 但 卜葡聚糖含量与粒重
的这种关系年度间并非完全一致 , 年两品种粒
重达到最高值时 抽穗后 , 籽粒 卜葡聚糖含量
仍低于其最大值 , 而 年两品种粒重和籽粒 一葡
聚糖含量的最大值均出现于成熟期
各葡聚糖含量动态与气象因子的关系
如前所述 , 籽粒发育期气象因子的年度间差异
导致了籽粒发育进程和 卜葡聚糖含量动态模式的不
同 分析两年籽粒发育期 各葡聚糖含量 和各气
象因子间的关系得到如下回归方程
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式中 , 为总积温 ℃ 为 日平均温度 ℃ 凡
为总雨量 从 为 日平均雨量 兀 为总
日照时数 瓜 为 日平均 日照时数 , 各因子量
均从抽穗至成熟期的计算值
上述回归方程表明 , 一些气象因子对大麦籽粒
任葡聚糖含量有直接或间接的影响 两品种籽粒
葡聚糖 含 量 均 与总 积 温 呈 极 显 著 负相 关 尸
, 与总积温和 日平均温度的互作呈极显著正相
关 尸 , 与总积温和 日平均 日照时数的互作
呈极显著负相关 尸 , 与 日平均温度和总 日
照时数的互作呈极显著正相关 , 说明这
些气象因子对大麦籽粒发育期籽粒 卜葡聚糖含量动
态影响很大 , 而总雨量和 日均雨量也有较大影响 , 但
其影响程度因品种而异
讨 论
大麦 卜葡聚糖含量的基因型和环境变异
有关大麦籽粒 卜葡聚糖含量的基因型和环境变
异 , 国 外 已 有 一 些 报 道 ‘一‘
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等〔川认为大麦 卜葡聚糖含量基因型间存在显著差
异 等 ’指 出同一基因型在年度间存在
较大变异 , 年度间变幅可达 , 籽粒发育期气
温偏高 、 降雨量低会导致 卜葡 聚糖含量的提高
等 认为籽粒发育早期土壤水分缺乏会降低
卜葡聚糖含量 , 而后期的水分缺乏则无影响 可见有
关环境条件对 各葡聚糖含量的影响有争议 本研究
结果表明 , 大麦籽粒 卜葡聚糖含量既受品种遗传特
性的控制 , 又受环境条件 气象因子 的制约 , 年度间
的差异可归因为气象因子的不同
大麦籽粒发育期的 各葡聚搪含量动态
迄今仅见 等川和 等〔” 曾对大
麦籽粒发育期的 卜葡聚糖含量动态作过报道
应 用 生 态 学 报 卷
等川的研究指出 , 籽粒 卜葡聚糖含量随籽粒发育而
增加 , 成熟后期较稳定或略有下降 , 这一现象与粒重
表现一致 而 等〔‘ 的研究指出 , 在苏格兰
条件 籽粒灌浆期气温平稳 下 , 大麦籽粒 卜葡聚糖
含量于花后 周前 花后积温约 ℃ 都有增加 ,
随后稳定至成熟 而在西班牙条件 籽粒灌浆末期西
班牙温度明显增高 下 , 大麦籽粒 件葡聚糖含量一直
增加至成熟期达到最高值 , 且高于苏格兰产籽粒 , 并
指出籽粒灌浆末期 卜葡聚糖含量相当大 本试验中 ,
年籽粒 一葡聚糖含量高于 年 , 其原因是
也可能由于籽粒发育前期 日均温度低 , 而后期温度
回升 较 快 , 这 与 等川 的 报 道 一 致 , 也 与
等 ‘ 在西班牙条件下取得的结果相似 同
时本研究也表明 , 两年间大麦生育期虽差异较大 , 但
穗后积温达 ℃时籽粒 卜葡聚糖含量接近最大
值
大麦 卜葡聚糖含量与蛋白质含量 、粒重的相关性
有关大麦成熟籽粒 一葡聚糖含量与籽粒蛋白质
含量和粒重间的关系 , 多数研究表明 , 籽粒 卜葡聚糖
含量与千粒重呈负相关 , ’习 , 与蛋白质含量呈正相
关〔, ’ ’ 〕但也有学者认为 , 卜葡聚糖含量与籽粒蛋
白质含量呈显著负相关 , 与千粒重呈正相关
本研究表明 , 籽粒发育过程中 卜葡聚糖含量与蛋 白
质含量无显著相关性 , 而与单粒蛋 白质积累量和粒
重呈显著正相关
籽粒发育期 卜葡聚糖含量与气象因子的关系
本研究表明 , 抽穗后总积温对 卜葡聚糖含量动
态直接影响最大 , 其总积温与 日平均温度 、 日平均 日
照时数 、总 日照时数的互作也有较大影响 , 而总雨量
和 日均雨量对其的影响程度因品种而异 本试验中
年在大麦抽穗后 内的 日平均温度维持于
℃ 年 左右 , 有利于籽粒干物质的积累
和形成充分发育的胚乳细胞及较厚的细胞壁 , 从而
使 件葡聚糖快速积累 , 提高了籽粒中的含量 , 但由于
籽粒发育期的缩短 , 最终含量并不高 而 年抽
穗至穗后 的总积温虽高于 年 抽穗至穗后
, 但其日平均温度仅为 ℃ , 且 日平均降雨
量高 , 日平均 日照时数少 , 不利于籽粒干物质的积累
和胚乳细胞壁的充分发育或形成的胚乳细胞壁较
薄 , 卜葡聚搪的积累量少 , 从而降低了粒重的增加速
度和 卜葡聚糖含量 , 但穗后 至成熟期的 日平均
温度为 ℃ , 使大量胚乳细胞壁充分发育和
葡聚糖较快积累 , 最终提高了籽粒 一葡聚搪含量 值
得注意的是 , 年在穗后 粒重已达最大粒重
的 两 品种平均值 时 , 一 葡聚糖含量仅为
, 此时收获既能保证一定的产量 , 又能显著提
高啤用和饲用品质
参考文献
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作者简介 陈锦新 , 男 , 年生 , 博士 , 讲师 , 主要从事作
物生理生态研究 , 发表论文 余篇 球
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