南京农大在核心期刊发表:叶喷γ-氨基丁酸对小麦产量和品质的影响
2018年3月,南京农业大学杨娜、甘立军老师发表在《中国粮油学报》上的研究论文,题为:叶喷γ–氨基丁酸对小麦产量和品质的影响。γ–氨基丁酸(GABA)是一种参与控制细胞伸长、茎和花粉管的生长及抗氧化胁迫的非蛋白质氨基酸。论文以小麦品种“济麦22”为材料,于拔节期、开花期和灌浆前期叶面喷施GABA,研究GABA对小麦产量和品质的影响。
一、GABA处理对小麦旗叶生长、穗粒长度及数目、千粒重和产量的影响
图1可知,外源100、200、300 mg /L GABA处理,旗叶的长度分别是对照的1.06、1.13、1.11倍,旗叶的面积分别是对照的1.09、1.18、1.15倍。GABA处理对旗叶生长的促进作用有利于小麦光合效率的增加。
由图2可知,GABA处理增加了小麦穗粒数,100、200、300 mg /L GABA处理分别比对照增加了7.2%、5.2%、4.9%。100 mg /L GABA处理显著增加了小麦籽粒产量,比对照增加了4.4%,200、300 mg /L GABA处理与对照相比没有明显影响。此外,GABA对千粒重没有明显影响。由此可知,GABA主要通过提高小麦穗粒数来提高小麦的产量。
二、GABA处理对小麦籽粒蛋白质及组分含量的影响
由表1可知,GABA处理增加了小麦中清蛋白和谷蛋白的含量,100、200、300 mg /LGABA 处理,清蛋白含量分别比对照显著增加了9.4% 、8.2% 、5.0% ,谷蛋白含量比对照也显著增加了13.4%、12.9% 、11.0% ,此外,GABA处理降低了醇溶蛋白含量,与对照相比,100、200、300mg/L GABA处理分别降低了10.9%、17.8%、18.8%。GABA处理能在一定程度上改善小麦的蛋白质营养和加工品质。
三、GABA处理对小麦籽粒直链、支链和总淀粉含量的影响
由表2可知,同对照相比,GABA 处理增加了小麦籽粒中总淀粉和支链淀粉含量,对支链淀粉含量来说,100、200、300 mg /L GABA 处理分别增加了6.3% 、5.1% 、4.6%,100mg/L GABA处理将总淀粉含量增加了4.0%。与此相反,GABA处理降低了直链淀粉含量,与对照相比,200、300mg/LGABA处理分别降低了7.5%、10.3%。此外,随着GABA处理浓度的升高,直链/支链值也随之降低。
四、GABA处理对小麦籽粒矿物质元素含量的影响
由表 3 可知,GABA处理能够显著影响籽粒矿质元素的含量。200mg/L GABA处理增加了小麦籽粒中K元素的含量,同对照相比,增加了2.3% 。随着 GABA 处理浓度的升高,籽粒中Ca、P、Mg元素的含量也逐渐增加,300mg/L GABA处理分别比对照增加了12.0% 、7.0% 、4.1%。GABA处理也增加了小麦微量元素Fe、Mn和Zn的含量。100、200、300 mg /L GABA 处理,Fe元素含量分别比对照显著增加了17.4%、23.1%、22.7%。200、300mg/LGABA处理,Mn元素的含量分别增加了20.9%、17.4%,Zn元素的含量增加了22.8%、32.6%。
五、GABA处理对小麦出粉率、降落值及流变学特性的影响
由表4 可知,GABA 处理对小麦出粉率和降落数值没有明显影响。GABA处理对面团的流变学特性不同指标的影响有所不同,GABA 处理增加了面团揉混的峰值时间,并且300 mg /L GABA处理比对照增加了14.4%,差异显著,而峰值宽度有所降低,300mg/LGABA处理比对照显著降低了13.0% ,峰值高度没有明显变化。
六、结论
本研究结果表明:
1、GABA处理不仅增加了小麦旗叶的长度和叶面积,也增加了小麦穗粒数和籽粒产量,对小麦籽粒产量的作用可能与旗叶光合能力的增强密切相关。
2、GABA处理增加了小麦籽粒中支链淀粉和总淀粉含量,而降低了直链淀粉的含量,所以对面条的加工品质具有改善作用。
3、GABA 处理增加了小麦籽粒中清蛋白和谷蛋白的含量,降低了醇溶蛋白的含量,总蛋白质含量没有明显影响。这表明GABA能一定程度改善小麦营养品质,增加面团弹性,降低面团延伸性。
4、GABA处理增加了峰值时间,降低了峰值宽度。它预示着GABA 处理增加面团耐揉性,降低面团延伸性(与醇溶蛋白变化结果一致),因此,GABA 处理峰值时间的增加与清蛋白和谷蛋白的增加相关,而峰值宽度的下降与醇溶蛋白的降低有关。
5、除了Cu元素,GABA处理增加了小麦籽粒中P、K、Ca、Mg、Fe、Mn和Zn元素的含量。有报道显示,GABA 能作为一个潜在的离子转运调节器,促进矿质元素在植物组织中的积累。目前,关于 GABA 处理影响作物成熟籽粒和果实中矿质元素含量的机制还不清楚,需要进一步的研究。
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