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小麦籽粒灌浆期是籽粒形成的重要阶段,对于小麦产量和品质的形成至关重要。在小麦生产上,选用籽粒灌浆速率快的品种,有利于缩短生育后期库容构建时间,促进籽粒快速灌浆,进一步发挥品种增产潜力。前期研究中发现本单位选育的小麦种质中燕96-3矮秆大穗,在灌浆期灌浆速率较快,本研究则对其在籽粒灌浆期间的粒重变化、灌浆特性、组织学以及发育相关基因表达进行了研究,为进一步明确其籽粒灌浆特性,研究和利用小麦籽粒灌浆速率快特异种质提供参考。主要研究结果如下:1.中燕96-3的灌浆期为36d,在花后25天粒重即可达到35.60g,30天时可达到38.64g,籽粒鲜重和干重均显著高于贵农19和中国春,且成熟籽粒粒长、粒宽、粒厚以及千粒重与贵农19相比分别增加了约20.5%、8.6%、33.2%和28.4%,与中国春相比分别增加了约39.2%、18.4%、40.3%以及90.4%。千粒重与籽粒表型参数相关分析结果表明,千粒重与粒长、粒宽和粒厚都呈极显著正相关,相关系数分别为0.988、0.995和0.904。2.中燕96-3籽粒灌浆过程呈典型的近“S”型曲线变化,表现出“慢-快-慢”的特点。灌浆速率显著高于贵农19和中国春,特别是花后10-20d。灌浆参数与千粒重相关分析结果表明,千粒重与平均灌浆速率(Rmean)、最大灌浆速率(Rmax)以及快增期(R2)、缓增期(R3)的灌浆速率均呈极显著的正相关,相关系数均为1,而与灌浆持续时间(T)成显著负相关,相关系数为-0.999。3.组织学观察表明,中燕96-3籽粒胚乳细胞大小和增殖速率显著高于贵农19和中国春。花后10d中国春和贵农19的种皮厚且致密,其可能限制胚乳细胞的生长和库容的扩大。与贵农19和中国春相比,中燕96-3在籽粒灌浆前期淀粉快速积累,且A-型淀粉大小显著高于贵农19和中国春,分别增加了约16.27%和38.83%。4.通过对小麦籽粒灌浆过程中淀粉合成(GBSSⅠ、AGPase1)、蛋白合成(Ta PBF-D)、负调控粒重(Ta TGW6)以及籽粒大小(Ta CYP78A5)相关基因的q RT-PCR表达分析发现,淀粉合成基因在灌浆前期和中期高表达;蛋白合成基因在灌浆中期高表达;籽粒大小基因在灌浆前期高表达;这4个基因的表达量为:中燕96-3>贵农19>中国春。负调控粒重基因在灌浆中后期表达,且中国春和贵农19的表达量高于中燕96-3。基因表达量与灌浆速率相关分析表明,Ta CYP78A5基因的表达量与灌浆速率呈现极显著的正相关。综上所述,小麦种质中燕96-3在籽粒花后5-10d淀粉、蛋白以及籽粒大小相关基因高表达,且胚乳细胞快速增殖生长建立较大的库容,使中燕96-3在籽粒灌浆前期有较快的灌浆速率从而促进淀粉和蛋白在前期快速合成并积累,最终使得中燕96-3有着较大的粒型与较高的千粒重。