花后短暂高温渍水逆境对冬小麦产量和品质的影响机理及其氮素调控

小麦花后高温渍水逆境是我国黄淮麦区南部和长江中下游麦区的主要自然灾害，小麦灌浆期土壤水分过多往往伴随高温天气已成为该麦区小麦籽粒产量和品质提高的主要限制因子。目前围绕小麦花后高温渍水逆境胁迫所开展的单项研究较多，缺乏二者协同作用对小麦籽粒产量和品质形成影响机理和缓解花后高温渍水逆境危害的调控途径及其技术原理的研究。本研究以中筋小麦品种为试验材料，采取盆栽和池栽试验相结合的方法人工模拟高温渍水逆境，于小麦开花后设置不同温度、土壤水分处理，研究花后短暂高温渍水逆境互作对小麦籽粒产量和品质影响的生理生态机理，明确高温渍水逆境互作对籽粒蛋白质、淀粉合成和面条加工品质影响的酶学机制，并探索氮素营养对缓解高温渍水逆境的补偿效应。本研究结果有利于制定合理的优质专用小麦种植区划和小麦籽粒品质调优栽培，对于中筋小麦产量的提高和品质的改善具有非常重要的理论和实践意义。

小麦花后高温渍水逆境是我国黄淮麦区南部和长江中下游麦区的主要自然灾害，小麦灌浆期土壤水分过多往往伴随高温天气已成为该麦区小麦籽粒产量和品质提高的主要限制因子。本研究以不同类型小麦品种为试验材料，采取人工模拟高温渍水逆境和大田试验相结合的方法，于小麦开花后设置不同高温、渍水处理，研究明确了花后高温渍水双重胁迫对不同类型小麦籽粒形成、灌浆特性和粒重的影响及其对籽粒蛋白质、淀粉合成与积累影响的酶学机制，探明了籽粒淀粉特性与面粉加工品质对花后高温渍水逆境的反应与耐性范围。阐明了花后高温渍水双重胁迫对不同类型小麦籽粒产量和品质影响的生理生态机理。.花后短暂高温胁迫、渍水胁迫、高温渍水双胁迫严重影响冬小麦植株生理代谢。短暂高温渍水逆境胁迫均使冬小麦旗叶SOD、POD、CAT活性短暂小幅升高后随即显著下降，MDA含量显著高于对照，导致膜脂过氧化程度加剧，加速植株衰老。花后短暂高温胁迫、渍水胁迫、高温渍水双胁迫均可显著减小冬小麦籽粒体积，降低灌浆速率，缩短灌浆历期，减少穗粒数，降低千粒重与产量，而对穗数无显著影响。高温与渍水交互作用显著，高温加重渍水逆境危害；高温渍水双逆境>渍水逆境>高温逆境；籽粒形成期逆境的不良效应比籽粒乳熟期大。.花后短暂高温胁迫、渍水胁迫、高温渍水双胁迫均降低了小麦旗叶GS、籽粒GPT活性、蛋白质累积量，抑制了淀粉合成原料蔗糖向籽粒的供应，也降低籽粒SS、ADPGPPase、SSS、GBSS 活性、籽粒淀粉积累量。高温提高蛋白质及各组分含量，降低谷醇比；对籽粒GBSS 活性的不良影响比对籽粒 ADPGPPase、SSS 活性的不良影响小，导致淀粉含量下降，直链淀粉含量上升，支链淀粉含量下降，支直比下降；提高了面粉的湿面筋含量，改善了粉质参数、拉伸参数，而对糊化温度影响不显著，对其它淀粉糊化参数产生不利影响。渍水则降低蛋白质及各组分含量、谷醇比，支链淀粉含量，对直链淀粉含量影响不显著，支直比下降，降低了湿面筋含量，粉质参数、拉伸参数均变劣，对糊化温度影响不显著, 提高了其它淀粉糊化参数。不同逆境对蛋白质与淀粉合成相关酶活性、蛋白质与淀粉累积量、支直比的影响程度为高温+渍水> 渍水> 高温，对蛋白质及组分含量的影响程度为渍水>高温+渍水>高温。花后叶面氮素补偿是缓解逆境不良效应，提高小麦产量与品质的有效途径。在国内外核心刊物上发表论文7篇，培养合格博士研究生5名