CN104584901A - 提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法 - Google Patents

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康国章
肖向红
李鸽子
王利娜
王鹏飞
郭天财
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    • A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants

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Abstract

本发明涉及一种提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法，该方法是在小麦花后15～20天，选择晴天黄昏时候，将一定浓度的水杨酸、吐温40混合溶液均匀喷施于小麦叶片背面，用量30～40Kg/666.7m2，即完成。通过本发明方法处理后的小麦，其籽粒淀粉合成速率可提高16.1～26.5%，千粒重可提高3～6g，增产20～40Kg/666.7m2。

Description

提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法
技术领域
本发明属于农业应用生物技术领域，尤其涉及一种提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法。
背景技术
小麦是世界上最重要的粮食作物之一，在当前人口不断增长、耕地面积逐年下降的局面下，提高小麦单产是保障粮食供给的最主要途径。随着小麦产量水平的不断提高，在小麦产量构成三要素（单位面积穗数、穗粒数和千粒重）中，千粒重已成为现今我国小麦主产区大多数小麦品种产量的制约因素。而淀粉占小麦粒重的70%左右，是小麦籽粒的最主要组分，因此，提高小麦千粒重，主要在于提高籽粒内淀粉的合成积累能力。
在我国小麦主产区，小麦灌浆后期常出现不利天气，尤其是高温，使许多小麦品种籽粒内淀粉的合成积累受到制约，造成这些品种的高千粒重潜力难以得到充分发挥，因而制约了产量的进一步提高。现今大面积推广小麦品种的千粒重潜力大多在48 g以上，但实际生产中，这些品种的千粒重常年在42 g以下，饱满度较差，因此，仅千粒重这一个指标，这些品种增产潜力可达60 Kg/666.7m2以上。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法，通过该方法能增加小麦籽粒灌浆速率，从而提高小麦籽粒千粒重与产量。
本发明所采用的技术方案如下：
设计一种提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法，包括以下步骤：
（1）配备含0.02～0.11 g/L水杨酸（salicylic acid）、0.5～1.0 g/L吐温40的水溶液；
（2）于小麦花后15～20天，选择晴天黄昏时候，将所述溶液均匀喷施于小麦叶片背面，用量30～40 Kg/666.7m2，即完成。
所述水杨酸的浓度优选为0.069 g/L。
所述吐温40的浓度优选为0.8 g/L。
所述黄昏时段优选为每天17～19时。
优选无雨且风力不大于3级的晴天进行喷洒。
本发明的积极有益效果：
长期的研究表明，淀粉在植物细胞的质体（造粉粒、叶绿体等）中合成，是由一系列葡萄糖残基组成的多聚体。高等植物细胞内淀粉生物合成由以下6类酶催化合成：ADPG焦磷酸化酶（ADP-glucose pyrophosphorylase，AGPase）、淀粉合酶 (Starch synthase，SS) 、淀粉分支酶 (Starch-branching enzyme，BE)、淀粉去分支酶 (Starch debranching enzyme，DBE)、去磷酸歧化酶（Disproportionating enzyme，DPE）和磷酸化酶（Phosphorylase，PHO），每类酶是由不同数量的同工酶组成。在小麦中，26个基因编码了这6大类基因的同工酶（见表1）。
表1 小麦基因组中调控淀粉合成的相关基因
。
 本申请发明人在早期研究植物激素对小麦籽粒淀粉合成的影响时，发现水杨酸能够显著提高上述调控基因中的16个淀粉合成相关基因（AGPS1-a、AGPS2、AGPL1、GBSSI、SSI、SSIIa、SSIIIb、SSIV、BEI、BEIIb、ISA2、PUL、PHOL、DPE2和DPE1）的表达，进而通过长期的后续研究，得到本发明技术方案。
本发明方法操作简单，使用的试剂量少且成本低，能显著提高小麦籽粒淀粉合成速率，从而提高小麦籽粒千粒重与产量。通过本发明方法处理后的小麦植株，其籽粒淀粉合成速率可提高16.1～26.5%，千粒重可提高3～6 g，单位面积增产20～40 Kg/666.7m2。
具体实施方式
下面结合具体实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
一种提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法，包括以下步骤：
（1）配备含0.069 g/L水杨酸、0.8 g/L吐温40的水溶液；
（2）2011年5月19日，在郑州市惠济区河南农业大学科技示范园区，取1亩（666.7m2）小麦田块，于小麦花后15天，选择晴天黄昏时候，将所述溶液均匀喷施于小麦叶片背面，以溶液在叶片上即将流下为准，用量35 Kg/666.7m2，即完成。对照试验为喷施相同量的蒸馏水（其他试验条件均相同）。试验随机设置，重复3次。小麦栽培管理措施采取当地惯用方式。成熟期测产结果显示，与对照相比，经水杨酸处理的小麦植株籽粒淀粉合成速率提高26.5%，千粒重与产量分别增加6 g和36 Kg。
实施例2
一种提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法，包括以下步骤：
（1）配备含0.02 g/L水杨酸、0.5 g/L吐温40的均匀水溶液；
（2）在2012年5月20日，在周口市商水县国营十四分场，取5亩小麦田块，于小麦花后18天，选择晴天黄昏时候，将所述溶液均匀喷施于小麦叶片背面，以溶液在叶片上即将流下为准，用量40 Kg/666.7m2，即完成。对照试验为喷施相同量的蒸馏水（其他均相同）。试验随机设置，重复3次。小麦栽培管理措施采取当地惯用方式。成熟期测产结果显示，与对照相比，经水杨酸处理的的小麦植株籽粒淀粉合成速率提高22.4%，千粒重与产量分别增加5 g和30 Kg。
实施例3
一种提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法，包括以下步骤：
（1）配备含0.11 g/L水杨酸、1.0 g/L吐温40的水溶液；
（2）2013年5月20日，在周口市商水县十四分场，取8亩小麦田块，于小麦花后20天，选择晴天黄昏时候，将所述溶液均匀喷施于小麦叶片背面，以溶液在叶片上即将流下为准，用量40 Kg/666.7m2，即完成。对照试验为喷施相同量的蒸馏水（其他均相同）。试验随机设置，重复3次。小麦栽培管理措施采取当地惯用方式。成熟期测产结果显示，与对照相比，经水杨酸处理的的小麦植株籽粒淀粉合成速率提高21.1%，千粒重与产量分别增加4.5 g和28 Kg。
本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配制含0.02～0.11 g/L水杨酸、0.5～1.0 g/L吐温40的水溶液；
（2）于小麦花后15～20天，选择晴天黄昏时段，将所述溶液均匀喷施于小麦叶片背面，用量30～40 Kg/666.7m2，即完成。
2. 根据权利要求1所述提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法，其特征在于：所述水杨酸的浓度为0.069 g/L。
3. 根据权利要求1所述提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法，其特征在于：所述吐温40的浓度为0.8 g/L。
4.根据权利要求1所述提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法，其特征在于：所述黄昏时段为每天17～19时。
5.根据权利要求1所述提高小麦籽粒淀粉合成速率的方法，其特征在于：在所述步骤（2）中，选择无雨且风力不大于3级的晴天进行喷洒。
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