氮素调控小麦籽粒淀粉粒粒级分布特征形成的生理生化机制

籽粒淀粉粒粒度分布特征是反映小麦淀粉品质极为重要的性状，其形成主要受籽粒灌浆过程中淀粉合成底物供应、淀粉合成关键酶活性及其编码基因表达的调节，氮肥运筹是生产中调控小麦籽粒淀粉粒粒度分布特征乃至最终加工品质最主要的措施之一。本项目拟以淀粉粒粒度分布差异显著的不同专用类型小麦代表性品种和遗传背景相近、淀粉粒粒度分布显著不同的近等基因系（NILs）家系为材料，采用激光衍射粒度分析和本课题组已建立的微量样品淀粉粒分离与粒度测定技术、酶学研究方法、实时荧光定量PCR并结合半定量RT-PCR与Northern狭线杂交技术，重点研究不同氮素施用措施对籽粒淀粉合成底物糖/氮供应与平衡、淀粉合成关键酶活性及其编码基因表达模式、以及淀粉粒粒度分布特征的调控效应，进而明确氮素运筹策略调控小麦籽粒淀粉粒粒度分布特征形成的生理生化机制，以进一步深化小麦籽粒品质形成机理研究，为专用小麦品质调优技术的确立提供理论依据。

本项目通过选用高低蛋含量品种和糯小麦与非糯小麦品种，从不同的视角研究了不同施氮水平对小麦籽粒淀粉粒粒级分布特征的影响；阐明了氮素对小麦籽粒不同粒级淀粉粒形成动态的调控效应，明确了氮素对小麦粒籽粒淀粉合成酶活性及其编码基因的表达模式调控机制，为小麦高产优质栽培技术的创新提供了良好的理论基础与技术支持。同时，本项目揭示了小麦强弱势粒籽粒灌浆期淀粉粒粒度分布动态变化特征差异，并进一步研究了小麦强弱势粒籽粒淀粉合成酶活性及其编码基因的表达模式，研究结果揭示出小麦强弱势粒淀粉合成酶活性及其编码基因的表达模式与淀粉粒粒度分布形成间的紧密关系，进一步阐析了小麦籽粒淀粉粒粒度分布的调控机理，为优质小麦品质形成机理研究与调优技术途径构建奠定了良好的基础。以研究结果为内容，发表受本项目资助论文17篇，其中SCI收录论文14篇。