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Nitrogen Assimilation, Transfer and Utilization in Relation to Grain Protein Content and Yield of Spring Wheat Genotypes Differing in Quality

春小麦不同品质类型氮的吸收、转化利用及与籽粒产量和蛋白质含量的关系



全 文 : 
第 27 卷 第 2 期 作 物 学 报 V o l. 27, N o. 2
2001 年 3 月 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA M ar. , 2001
春小麦不同品质类型氮的吸收、转化利用及与籽粒产量和蛋
白质含量的关系Ξ
杜金哲 李文雄 胡尚连 刘锦红
(东北农业大学农学院 黑龙江哈尔滨 150030)
提 要 以不同品质类型春小麦为材料, 研究产量和蛋白质形成过程中营养体各器官氮的水平动态以
及氮的转化和利用效率。结果表明, 植株营养体各器官干物质总的积累趋势为开花期开始增加, 达高
峰后逐渐下降至成熟; 氮的含量变化为开花期最高, 随籽粒灌浆逐渐下降, 成熟时降至最低。籽粒氮
含量变化呈“V ”型曲线, 籽粒氮素积累呈“S”型。高产高蛋白品种植株开花前后氮同化量及干物质积累
量最高。高蛋白品种开花后的氮素同化量多, 占总同化量的比例高, 高产品种花前氮同化量比例高。
高蛋白品种具有氮转运效率高的特性, 氮素转运量更多地受干物质量的制约。植株营养体各器官的氮
转运量、转运效率及转运氮对籽粒贡献率的顺序为: 叶片 (含旗叶) > 茎秆> 颖壳+ 穗轴。氮收获指数
与蛋白质含量呈正相关。
关键词 春小麦; 品质类型; 氮; 转化利用; 产量; 蛋白质含量; 干物质
N itrogen A ssim ila tion , Tran sfer and Util iza tion in Rela tion to Gra in
Prote in Con ten t and Y ield of Spr ing W hea t Genotypes D iffer ing in
Qua l ity
DU J in2Zhe L IW en2X iong HU Shang2L ian L IU J in2Hong
(N ortheast A g ricu ltu ra l U niversity , H arbin 150030, Ch ina)
Abstract  T he study w as carried ou t in 1994~ 1996. T h ree sp ring w heat cu lt ivars,
d iffering in yield and quality, Rob lin, N ew KH N o. 9, and N E7742 w ere u sed in the study to
app roach the trends of n it rogen accum u la t ion in vegeta t ive parts of p lan t and these parts of
n it rogen tran sfer and u t iliza t ion efficiency in rela t ion to gra in p ro tein con ten t and yield. T he
resu lts ind ica ted tha t dry m atter accum u la t ion in vegeta t ive o rgan s of p lan t sta rted to
increase from an thesis then cam e dow n w hen reach ing the peak gradually t ill m atu re. T he
dynam ic changing of n it rogen con ten t in vegeta t ive o rgan s show ed the h ighest a t the
beginn ing of an thesis then go t dow n by degrees a long w ith gra in filling and reached the
low est in m atu re. T he dynam ic change in gra in n it rogen con ten t show ed a V 2shape, and S2
shape in n it rogen accum u la t ion. T he to ta l N assim ila t ion and dry m atter accum u la t ion of
h igh yield ing and h igh2p ro tein con ten t cu lt ivars such as N E 7742 at an thesis o r la ter a re the
h ighest. Cu lt ivars w ith h igh p ro tein con ten t and quality, Rob lin and N E7742 st ill m ain ta in
h igh N assim ila t ion after an thesis and, therefo re, the n it rogen assim ila t ive ra te took a h igherΞ 本研究系黑龙江省自然科学基金资助项目。
第一作者: 杜金哲, 现工作单位: 哈尔滨工业大学。
收稿日期: 1999201201, 接受日期: 1999210228
Received on: 1999201201, A ccep ted on: 1999210228

po rt ion in to ta l n it rogen assim ila t ion in p lan t. In con trast, low er in cu lt ivars w ith h igh yield
bu t low p ro tein con ten t and quality.
H igh N tran sloca t ion efficiency is one of the characters in h igh2p ro tein cu lt ivars. T he
quan t ity of N tran sloca t ion is affected m arkedly by the quan t ity of dry m atter. T he o rder of
N tran sloca t ion quan t ity, eff iciency and con tribu t ion ra te of t ran sfer N to gra in of the
vegeta t ive o rgan of p lan t is b lade ( includ ing flag leaf) > stem > hu ll+ rach is. N harvest index
and p ro tein con ten t are po sit ively co rrela ted.
Key words  Sp ring w heat; Geno types of quality; N it rogen; T ran sfer and u t iliza t ion;
Y ield; P ro tein con ten t; D ry m atter
植株氮素的吸收、同化、转运利用, 直接影响小麦籽粒的产量和蛋白质含量, 是研究小
麦产量和品质形成的生理过程的重要内容。国内、外对此已有报道, 但因供试品种和分析方
法不同结果不一[ 1~ 10 ]。本研究以不同品质类型春小麦为材料, 研究氮素积累吸收和转化利用
效率, 以及灌浆过程中干物质和氮素同化分配的生理过程, 明确不同品质类型氮吸收、转化
利用及其与籽粒产量和蛋白质含量的关系, 以及协调产量和蛋白质之间矛盾的关键, 为春小
麦品质改良提供理论依据。
1 材料和方法
试验于 1994~ 1996 年进行, 本文为 1995 年结果。试验采用盆栽方法, 每盆播种面积相
当于二十万分之一公顷, 每公顷保苗株数 500 万株。试验选取蛋白质含量不同, 产量各异的 3
种不同品质类型春小麦品种: (1) Rob lin (引自加拿大, 在黑龙江省种植平均籽粒蛋白质含量
18. 5% , 湿面筋 41. 4% , 每公顷产量< 3750 kg) ; (2) 新克旱 9 号 (平均籽粒蛋白质含量
14. 0% , 湿面筋 27. 0% , 每公顷产量 4500~ 5250 kg) ; (3) 东农 7742 (平均籽粒蛋白质含量
16. 75% , 湿面筋 40. 1% , 每公顷产量 5250~ 6000 kg)。
试验土壤基础肥力: 有机质 3. 4% , 全氮 0. 13% , 全磷 0. 097% , 全钾 1. 12% , 速效氮
29. 61 m gökg, 速效磷 22. 02 m gökg, 速效钾 19. 77 m gökg, pH 7. 36。
施肥水平: 112 kg 尿素·hm - 2+ 190 kg 磷酸二铵·hm - 2。
开花期及开花后每隔 5 天取样一次, 直至成熟。样株分离为茎、叶 (含叶鞘)、旗叶、穗轴
+ 颖壳和籽粒。在 105℃下杀青 30 m in, 80℃烘至恒重, 千分之一天平称重, 用高速粉碎机粉
碎制样, 半微量凯氏定氮法测定全N。收获后考种分析。
计算方法:
(1) 开花前氮同化量= 开花时叶、茎、穗部氮的总和
(2) 总的同化量= 成熟时叶、茎、穗部和籽粒氮的总和
(3) 开花后的氮素同化量= (2) - (1)
(4) 氮素转运量= (1) - 成熟期叶、茎和穗部氮的总和
(5) 氮素转运效率% = (4) ö(1)×100
(6) 转运氮的贡献率% = (4) ö成熟期籽粒的氮素量×100
(7) 氮收获指数% = 籽粒氮ö(2)×100。
2 结果与分析
2. 1 植株营养体各器官的干物质积累分配
452                 作  物   学  报                 27 卷

试验结果表明, 不同品质类型品种植株营养体各器官干重变化动态为: 开花期开始增
加, 达高峰后又逐渐下降直至成熟 (图 1)。不同品种间干重各时期表现为: 东农 7742> 新克
旱 9 号> Rob lin (叶片除外)。Rob lin 在整个灌浆过程中干重最低, 各器官变化曲线较为平稳。
不同品种不同器官干物质积累有所不同, 开花时东农 7742 的叶重略高于新克旱 9 号, 但成熟
时已显著低于新克旱 9 号, 表明东农 7742 叶片开花后有较多干物质输出。颖壳和穗轴的干物
质积累, 新克旱 9 号和Rob lin 分别在开花 10 和 5 天左右达高峰后下降, 之后稳中有升, 开花
25 天后迅速下降至成熟。东农 7742 则在开花 25 天时出现高峰, 然后迅速下降直至成熟。
图 1  春小麦不同品质类型籽粒灌浆过程中各营养器官干物质积累动态
F ig. 1  D ry m atter accum ulation of differen t vegetative parts during grain filling in sp ring
w heat geno types differing in quality
2. 2 植株营养体各器官的氮素水平动态
不同品质类型春小麦, 植株营养体各器官开花后氮百分含量变化方式表现一致, 均以开
花期最高, 随着籽粒的灌浆成熟, 氮百分含量逐渐下降, 成熟时降至最低 (图 2)。植株营养体
中的氮在不同时期下降的速度不同 (表 1)。开花期至开花后 10 天, N % 下降速度为: 颖壳+
穗轴> 茎秆> 旗叶> 叶片, 叶N % 和旗叶N % 下降缓慢。开花后 10 天至成熟, N % 下降速度
为: 旗叶> 叶片> 颖壳+ 穗轴> 茎秆, 并以Rob lin 下降速度最慢。叶N % 和旗叶N % 下降速
度快, 叶片平均日下降 0. 060% , 旗叶达 0. 081% ö日。旗叶在开花至成熟N % 共下降 1% 左
5522 期  杜金哲等: 春小麦不同品质类型氮的吸收、转化利用及与籽粒产量和蛋白质含量的关系    

右, 可见旗叶在籽粒灌浆中氮的强转化利用。
图 2  春小麦不同品质类型灌浆过程中各器官N % 的变化动态
F ig. 2  D ynam ic of N conten t in differen t vegetative parts during grain filling in sp ring
w heat geno types differing in quality
表 1  植株营养体各器官 N% 的下降速度
Table 1  D ecrease of N% in differen t vegetative parts post-an thesis(N%. day- 1)
品种
 Cultivars
茎秆
Stem
0~ 10d 10~成熟10~M ature
颖壳+ 穗轴
H ull+ Rach is
0~ 10d 10~成熟10~M ature
叶片
L eaf
0~ 10d 10~成熟10~M ature
旗叶
F lag leaf
0~ 10d 10~成熟10~M ature
Roblin 0. 038 0. 013 0. 074 0. 027 0. 016 0. 054 0. 028 0. 072
新克旱 9 号
N ew KH 9
0. 032 0. 016 0. 040 0. 034 0. 010 0. 063 0. 012 0. 084
东农 7742
N E7742
0. 024 0. 016 0. 044 0. 036 0. 035 0. 062 0. 027 0. 086
平均 A verage 0. 031 0. 015 0. 053 0. 032 0. 020 0. 060 0. 022 0. 081
  注: 时期为开花后的天数 (D ays po st2an thesis)
  不同营养体器官中氮的含量存在差异 (表 2)。开花期三个品种均以旗叶N % 为最高, 其
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次Rob lin 表现为颖壳+ 穗轴> 叶片> 茎秆, 东农 7742 和新克旱 9 号为叶片> 颖壳+ 穗轴>
茎秆。成熟期N % Rob lin 和东农 7742 为旗叶> 颖壳+ 穗轴> 叶片> 茎秆, 新克旱 9 号为旗
叶> 叶片> 颖壳+ 穗轴> 茎秆, 与开花期顺序相同。由于同时受N % 和干物重的影响, 三个
品种在开花后植株营养体各器官氮积累分布量总的变化趋势为以开花期最高, 随灌浆进程逐
渐下降至成熟 (表 3)。各器官中开花期叶片氮分布最多, 其次为颖壳+ 穗轴> 茎秆> 旗叶,
成熟时颖壳+ 穗轴的氮残留最多, 依次新克旱 9 号为叶片> 茎秆> 旗叶, Rob lin 和东农 7742
为茎秆> 叶片> 旗叶。三个品种中Rob lin 氮分布量最低, 主要与其产量低有关, 干物质积累
明显较另二品种少。东农 7742 同时具有高的N % 与高的干重, 因而有最高氮分布量, 这也是
7742 高产高蛋白特性的重要生理基础。
表 2  植株营养体各器官的 N% 变化
Table 2  The dynam ic of N con ten t in differen t vegetative parts dur ing gra in f ill ing in
spr ing wheat genotypes differ ing in qual ity (% )
品种
Cultivars
叶片
L eaf
0d 10d 20d
成熟
M ature
旗叶
F lag leaf
0d 10d 20d
成熟
M ature
茎秆
Stem
0d 10d 20d
成熟
M ature
颖壳+ 穗轴
H ull+ Rach is
0d 10d 20d
成熟
M ature
Roblin 1. 79 1. 60 1. 28 0. 54 2. 41 2. 15 1. 34 0. 73 0. 88 0. 48 0. 34 0. 24 1. 86 1. 14 0. 96 0. 59
新克旱 9 号
N ew KH 9
2. 10 2. 00 1. 52 0. 74 2. 67 2. 55 1. 59 0. 86 0. 94 0. 62 0. 40 0. 29 1. 74 1. 34 0. 85 0. 67
东农 7742
N E7742
2. 09 1. 74 1. 34 0. 49 2. 67 2. 40 1. 70 0. 67 0. 86 0. 62 0. 36 0. 30 1. 74 1. 30 0. 83 0. 58
  注: 时期为开花后天数 (D ays po st2an thesis)
表 3  植株营养体各器官 N 分布量 (mg·株- 1)
Table 3  N distr ibution in differen t vegetative parts dur ing gra in f ill ing in spr ing
wheat genotypes differ ing in qual ity (mg·plan t- 1)
品种
Cultivars
叶片
L eaf
0d 10d 20d
成熟
M ature
旗叶
F lag leaf
0d 10d 20d
成熟
M ature
茎秆
Stem
0d 10d 20d
成熟
M ature
颖壳+ 穗轴
H ull+ Rach is
0d 10d 20d
成熟
M ature
Roblin 5. 01 4. 24 3. 76 0. 96 3. 32 3. 18 1. 96 0. 80 4. 04 2. 08 1. 85 1. 04 4. 28 3. 70 3. 32 1. 78
新克旱 9 号
N ew KH
N o. 9
9. 08 8. 90 5. 93 2. 50 4. 29 4. 24 2. 69 1. 42 5. 21 4. 66 3. 30 1. 96 4. 41 4. 34 3. 14 2. 56
东农 7742
N E7742
9. 34 7. 57 4. 81 1. 49 5. 84 5. 18 3. 78 1. 07 6. 32 6. 58 3. 95 2. 39 6. 74 6. 13 4. 35 2. 57
  注: 时期为开花后天数 (D ays po st2an thesis)
2. 3 籽粒氮素的吸收积累
图 3 表明, 开花后不同品质类型小麦籽粒N % 呈高2低2高的“V ”型变化动态。开花后 5 天
籽粒氮含量较高, 随籽粒增大氮含量下降, 20 天左右降至最低, 灌浆后期逐渐回升至成熟。
高产低蛋白的新克旱 9 号, 在整个灌浆过程中籽粒N % 最低。高蛋白低产品种Rob lin 整个过
程均保持高的N % 含量, 而且曲线变化波动小。高产高蛋白类型东农 7742 在开花后 20 天以
前居于二者之间, 并更接近于高产的新克旱 9 号, 开花 20 天后, N % 迅速上升而接近于高蛋
白的Rob lin。籽粒中氮积累分布量三个品种均从开花期开始逐渐上升, 并于成熟时氮含量达
7522 期  杜金哲等: 春小麦不同品质类型氮的吸收、转化利用及与籽粒产量和蛋白质含量的关系    

到最高 (图 4)。品种间在开花 15 天之前氮积累量无明显差异。开花后 20 天至成熟时, 则明显
表现为东农 7742> 新克旱 9 号> Rob lin。表明东农 7742 开花 20 天后有较高的籽粒氮积累。
图 3  春小麦不同品质类型籽粒氮含量变化动态
F ig. 3  D ynam ic of grain p ro tein conten t
in sp ring w heat geno types differing
p ro tein conten t
图 4  春小麦不同品质类型籽粒氮绝对含量积累动态
F ig. 4  D ynam ic of grain abso lu te p ro tein
accum ulation in sp ring w heat geno types
differing in quality
表 4  春小麦营养器官氮素运转量、转运效率及
转运 N 对籽粒的贡献
Table 4  N tran sfer amoun t, eff ic iency and con tr i-
bution of differen t vegetative parts to gra in in
spr ing wheat genotypes differ ing in qual ity
器官
O rgans
项目
Item
Roblin
新克旱 9 号
N ew KH N o. 9
东农 7742
N E7742
叶片 1 4. 05 6. 58 7. 90
L eaf 2 80. 87 72. 50 84. 18
3 16. 26 24. 92 22. 63
旗叶 1 2. 52 3. 02 4. 75
F lag leaf 2 75. 74 68. 04 80. 60
3 10. 14 11. 43 13. 68
茎秆 1 3. 00 3. 10 4. 06
Stem 2 74. 28 61. 82 63. 34
3 12. 05 11. 88 11. 67
颖+ 穗轴 1 3. 05 1. 91 3. 99
H ull+ 2 58. 41 42. 78 59. 88
rach is 3 12. 22 7. 18 11. 42
1 12. 62 14. 69 20. 72
总计 2 73. 32 63. 88 73. 02
To tal 3 50. 67 55. 44 59. 39
  注: 1、2、3 分别为: 氮转运量 (m g·株- 1)、氮转运效率%、
转运氮对籽粒贡献率%
  N o tes: 1= N transfer amount (m g·p lan t- 1)
2= N transfer efficiency (% )
3= N contribu tion to grain (% )
小麦籽粒氮的分布量和蛋白质绝对含量
(即蛋白质产量) , 同时受籽粒的干物重和
氮百分含量的影响, 其中籽粒干重的影响
明显 (分别为 r= 0. 893 3 , r= 0. 30)。
2. 4 植株营养体各器官氮的转化利用
氮素转运量、转运效率及转运氮对籽
粒氮的贡献率, 是营养体各器官中氮向籽
粒转运输出的重要指标。表 4 表明, 各营
养器官及总的氮转运量品种间表现为东农
7742> 新克旱 9 号> Rob lin, 但Rob lin 颖
壳+ 穗轴的转运量> 新克旱 9 号。各营养
器官及总量的氮素转运效率, 一致表现为
东农 7742 和Rob lin> 新克旱 9 号。可见,
氮高转运效率是高蛋白品种具有的特性。
而且氮转运量高, 转运效率不一定高, 氮
的转运量主要受干重影响。营养体各器官
转运氮对籽粒的贡献率, 总的表现为东农
7742> 新克旱 9 号> Rob lin, 但茎秆、颖
壳+ 穗轴的贡献率品种Rob lin 最高。
营养体各器官氮的转运量、转运效率
及转运氮对籽粒的贡献率, 各品种均以叶
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片最高。旗叶、茎、颖壳+ 穗轴的氮转运在不同品种间表现不同。Rob lin 和新克旱 9 号各器
官氮转运量及转运氮对籽粒氮的贡献为: 茎秆> 旗叶> 颖壳+ 穗轴, 氮转运效率为旗叶> 茎
秆> 颖壳+ 穗轴; 东农 7742 的氮转运量、转运效率及对籽粒氮的贡献率均为旗叶> 茎秆> 颖
壳+ 穗轴。旗叶氮的转运在不同品种间作用不同, 东农 7742 的旗叶在各器官中的作用仅次于
叶片。旗叶开花后N % 的大幅度下降与高干物质输出是旗叶转运量、转运效率及对籽粒的贡
献率表现最高的原因。以上表明, 叶片氮的转运在籽粒蛋白质形成中的重要作用, 而在提高
叶片氮转运的同时, 增加旗叶的氮转运, 将有助于协调产量和蛋白质的关系。
2. 5 氮素的同化及转运利用与籽粒产量及蛋白的关系
表 5 表明不同品质类型小麦开花前后氮同化能力不同。开花前及成熟时氮总同化量表现
为: 东农 7742> 新克旱 9 号> Rob lin。氮同化量高的品种东农 7742, 籽粒产量及蛋白质产量
最高, Rob lin 最低, 新克旱 9 号居二者之间。不同品质类型在开花前后氮同化对总同化的作
用不同, 开花前后氮的同化量均以东农 7742 最高, Rob lin 开花前氮同化量明显低于新克旱 9
号, 但开花后氮同化量却高于新克旱 9 号。Rob lin 开花前氮同化量占总同化作用的 59. 14% ,
开花后占 40. 86%。新克旱 9 号与东农 7742 相应为 66. 18%、33. 82% 和 66. 78%、33. 22% ,
可见Rob lin 的总氮中有相当大的部分来自于开花后的同化。
表 5  春小麦不同品质类型氮同化运转与蛋白和产量的关系
Table 5  N itrogen assim ilation and tran sfer in relation to prote in con ten t and gra in y ield
of spr ing wheat genotypes differ ing in qual ity
品种
Cultivars
开花前
同化量
m g. 株- 1
A P
开花后
同化量
m g. 株- 1
A F
总同
化量
m g. 株- 1
A T
花后占
总同化
量%
A R
转运

m g. 株- 1
TA
转运
效率
%
T E
N 收
获指
数%
N H I
收获
指数
%
H I
单株籽
粒产量
g. 株- 1
GY
蛋白质
含量
%
PC
单株蛋
白产量
m g. 株- 1
PY
Roblin 17. 44 12. 05 29. 48 40. 83 12. 84 73. 32 84. 46 38. 71 0. 988 14. 37 141. 96
新克旱 9 号
N ew KH 9
23. 00 11. 76 34. 75 33. 82 14. 72 63. 88 76. 09 42. 14 1. 128 13. 37 150. 77
东农 7742
N E7742
28. 37 14. 15 42. 51 33. 22 20. 97 73. 02 81. 86 44. 48 1. 422 13. 96 198. 02
  N o tes: A P= A ssim ilation p re2an thesis (m g·p lan t- 1)    A F= A ssim ilation after2an thesis (m g·p lan t- 1)
A R = A ssim ilation rate after2an thesis in to tal (% )  A T = To tal assim ilat ion (m g·p lan t- 1)
TA = T ransfer amount (m g·p lan t- 1)        T E= T ransfer efficiency (% )
GY= Grain yield (g·p lan t- 1)          PC= P ro tein conten t (% )
PY= P ro tein yield per p lan t (m g·p lan t- 1)
  氮转运量虽然与籽粒蛋白质含量无相关, 但氮转运量高的品种蛋白质产量高。营养体器
官的转运效率Rob lin 和东农 7742 最高, 二者开花后相对较高的氮同化能力, 以及将开花前
贮存于营养体中的氮更完全地转化利用, 使在成熟时有最高的蛋白质含量。东农 7742 和
Rob lin 氮收获指数均高, 氮收获指数和氮转运效率与籽粒蛋白含量的相关系数分别为 r=
0. 853 3 , r= 0. 813 3 , 达极显著水平。不同品种的收获指数以产量高的品种相对较高。以上结
果表明, 高蛋白品种Rob lin 及东农 7742 开花后均具有高同化氮能力及氮转化利用效率的特
性, 氮转运效率和氮收获指数二个指标均显著高于低蛋白品种新克旱 9 号。
3 讨论
氮素吸收同化的差异与产量和蛋白的关系, 前人的研究因供试品种和分析方法不同等原
9522 期  杜金哲等: 春小麦不同品质类型氮的吸收、转化利用及与籽粒产量和蛋白质含量的关系    

因, 结论很不一致。John son [ 9 ]指出, 植株能吸收更多的氮素是籽粒中高氮含量原因之一。
L offler 等[ 10 ]研究报道认为, 高蛋白品种一般比低蛋白品种同化的氮素多, 但M cM illan 等[ 11 ]
发现, 产量最低而蛋白质含量最高的品种, 以单株计, 开花期和成熟期吸收的总量最少。本
研究表明, 高蛋白低产品种 Rob lin 无论在开花期和成熟期, 植株营养体各器官及总的含N
量均低于新克旱 9 号和东农 7742, 但在产量水平相近时, 高产高蛋白品种东农 7742 氮的同
化高于高产低蛋白品种新克旱 9 号, 与田纪春[ 5 ]结论一致, 表明干物质量对总氮积累有很大
影响。Cox 等[ 12 ]认为, 不同品种开花前后同化物对籽粒的贡献各不相同。本研究发现, 不同
品种干物质和营养体氮的总量相差很大, 高蛋白低产品种Rob lin 最少, 高产高蛋白品种东农
7742 最高。开花后植株氮的同化存在品种间差异, 高蛋白品种开花后氮的同化量、同化比例
相对增加, 低蛋白品种开花后氮同化量、同化比例下降, 而高产高蛋白品种开花后氮的同化
量最大。
M cN eal 等 (1966)提出, 选择能向籽粒中运转更多的营养体氮对小麦蛋白质的遗传改良
有利。John son [ 9 ]的研究表明, N 素从叶片向籽粒中更有效和完全的转移, 可作为高蛋白小麦
的生理基础。本研究认为, 高蛋白品种有高转运效率特性, 低蛋白品种蛋白质含量的主要限
制因素是N 的转运效率低。氮素转运量受干物重影响很大, 高产品种大于低产品种, 氮素转
运量虽与蛋白含量无关, 但转运量高的品种蛋白质产量也高。刘晓冰和李文雄[ 5 ]指出, 氮收
获指数N H I 和N 转移效率与籽粒蛋白质呈极显著相关关系。V om Sonfo rd (1991) 也报道,
N H I与籽粒蛋白含量显著相关。本研究进一步证实了这一点。Cox 等[ 13 ]发现氮收获指数、收
获指数的比例N H I: GH I 与籽粒蛋白含量呈显著相关, 强调研究高蛋白遗传基础应重视 C、
N 两者的分配。D esai 和Bhat ia [ 14 ]曾提出干物质的运转 (即 GH I)和N 从营养体向籽粒中的运
转 (N H I) , 是决定籽粒蛋白含量高低的两个原因。综上所述可以认为, 高蛋白品种具有将开
花前营养体中储存氮更完全和有效地转化利用, 以及开花后吸收同化大量氮的特性, 植株氮
同化量大是高产高蛋白的基础, 在保持一定 GH I 基础上, 提高N H I 将有利于增加蛋白质含
量。
参 考 文 献
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2 王增裕. 河北农业大学学报, 1990, 13 (2) : 1~ 5
3 卢少源、王增裕. 河北农业大学学报, 1989, 12 (1) : 35~ 39
4 田纪春、张忠义、梁作勤. 作物学报, 1994, 20 (1) : 76~ 83
5 刘晓冰、李文雄. 东北农业大学学报, 1996, 27 (2) : 124~ 132
6 张庆江, 张立言, 毕桓武. 作物学报, 1997, 23 (6) : 712~ 718
7 陈佑良, 张启刚, 梁振兴. 作物学报, 1989, 12 (2) : 101~ 108
8 蒋纪芸, 张宝军, 杨慧霞. 国外农学—麦类作物, 1996, (1) : 22~ 23
9 Johnson V A. E con. B ot, 1968, 22: 16~ 25
10 L offler C M , Rauch T L , R H Busch. C rop S ci, 1985, 8: 779~ 782
11 M cM illan P M , P B M cretty, A A U rguhart. Can J P lan t S ci, 1988, 68: 311~ 322
12 Cox M C, C O Q ualset. D W Rains. C rop S ci, 1985, 25: 430~ 435
13 Cox M C, C O Q ualset. D W Rains. C rop S ci, 1986, 10: 280~ 285
14 D esai R M , C R Bhatia. E up hy tica, 1978, 27: 561~ 566
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