本研究选用不同品质类型小麦品种为试验材料，并设置不同氮素水平，研究小麦胚乳淀粉粒发育与分布特征，A、B型淀粉粒的组成、理化特性和形成特点及与直、支链淀粉合成的关系，直、支链淀粉合成及淀粉粒形成的生理基础及酶学机制，以及氮素营养对淀粉粒形成的调节效应及机制。主要研究结果如下：　　 1硬质与软质小麦胚乳淀粉粒分布特征　　 小麦成熟期籽粒胚乳中含有2种类型的淀粉粒：B型淀粉粒（≤9.9μm）和A型淀粉粒（≥9.9μm）。小麦胚乳淀粉粒的体积分布均表现为双峰分布，峰值分别出现在4.4～6.5μm和20.8～25.2μm，两峰值间的低谷均出现在9.9μm。<2.8μm、2.8-9.9μm、9.9-22.8μm和22.8-42.8μm淀粉粒体积分别占总体积的12.9％～14.3％、28.4％～31.1％、33.5％～55.6％、19.7％～22.7％（硬质麦）和10.3％～13.9％、26.6％～28.1％、32.7％～34.6％、24.2％～27％（软质麦）。可见与软质小麦相比，硬质小麦籽粒含有较高的B型淀粉粒和较低的22.8-42.8μm淀粉粒。淀粉粒的数目分布表现为单峰分布，峰值出现在0.55～1.05μm。其中<2.8μm和<9.9μm淀粉粒数目占总数目的94.2～95.1％和99.7％～99.9％。表明小麦胚乳淀粉粒绝大多数由小淀粉粒组成。小麦胚乳淀粉粒表面积分布均表现为双峰分布，峰值分别出现在2.2～3.4μm和20.7～24.9μm，两峰值间的低谷均出现在9.9μm。硬质小麦胚乳B型淀粉粒（78.3％～79.5％）显著高于软质小麦（75.1％～77.4％）。　　 2胚乳A、B型淀粉粒的特性　　 A型淀粉粒中直链淀粉的含量显著高于B型淀粉粒，而A型淀粉粒中支链淀粉的含量显著低于B型淀粉粒。与B型淀粉粒（直/支比=0.378）相比，A型淀粉粒（直/支比=0.533）含有较高的直/支链淀粉比。由淀粉粒体积分布与直/支链淀粉比的相关性分析亦可以看出，小麦胚乳直/支链淀粉比与2.8-9.9μm淀粉粒体积百分比呈显著负相关，但与22.8-42.8μm淀粉粒体积百分比呈显著正相关。说明小麦籽粒淀粉粒分布变化可能与直/支链淀粉比的改变有关。B型淀粉粒RVA参数中峰值粘度、低谷粘度、稀懈值、最终粘度、反弹值、峰值时间和糊化温度均显著高于A型淀粉粒。原因可能是小颗粒淀粉（B型淀粉粒）内部结构紧密，糊化较大颗粒淀粉（A型淀粉粒）困难。　　 3胚乳A、B型淀粉粒生长发育　　 花后4 d，小麦胚乳已出现淀粉粒，最大直径8μm。花后7 d，淀粉粒增多增大，最大直径20μm左右。花后10 d，淀粉粒体积继续增大，并在此时又产生了一个新的小淀粉粒群体，即B型淀粉粒。花后12 d和14 d，对照和施氮处理小麦籽粒淀粉粒最大粒径达到最大，最大直径达到40μm以上，之后变化较小。花后24 d，<0.8μm的淀粉粒数目急剧增加，表明这一时期又产生了一个新淀粉粒群体（后期形成的B型淀粉粒）。花后28 d，施氮处理小麦<0.8μm的淀粉粒数目仍不断增加，表明籽粒中新淀粉粒的产生仍在继续，施氮能促进籽粒灌浆后期籽粒产生更多的小淀粉粒。说明淀粉粒的形成是受生长发育所调节的过程，A型淀粉粒形成和发育时期基本在花后14 d之前，而B型淀粉粒在成熟前，其体积和数目一直在增加。　　 本研究通过透射电镜对淀粉粒发育进行观察发现，绝大多数质体中的淀粉粒数目是1个，极少数质体中有到多个淀粉粒；小淀粉粒是由大淀粉粒分裂而来的，并冲破质体膜从质体中游离出来，单个存在。　　 4氮素对胚乳A、B型淀粉粒生长的影响　　 淀粉粒平均、中位粒径均为先增加后降低的趋势，其中对照和施氮处理淀粉粒粒径分别在花后12 d和花后14 d达到最大。花后4～7 d，小麦产生A型淀粉粒，其中施氮处理的粒径显著高于对照，说明氮素有利于早期淀粉粒的产生与生长。花后10～12 d，施氮处理的粒径显著低于对照，原因可能是这个阶段施氮能促进小麦产生了更多的小（B型）淀粉粒，说明这个时期淀粉粒的生长以数目增长为主。花后14～17 d，施氮处理的粒径显著高于对照，说明这个时期淀粉粒的生长以个体体积增大为主。　　 通过施氮和对照处理籽粒淀粉粒粒径变化动态比较可知，花后4～7 d，两处理小麦均产生了A型淀粉粒，但施氮处理的2.8-9.9μm（4 d）和9.9-22.8μm（7 d）淀粉粒组均显著高于对照，可见氮素可以促进A型淀粉粒的产生和生长。与对照相比，施氮显著增加了小麦花后10～12 d B型淀粉粒的产生数量，并随后（花后14～21 d）促进了淀粉粒个体体积的增大。花后24 d，施氮处理小麦B型淀粉粒个体体积增大的同时，亦显著产生了大量新的小淀粉粒，由于小淀粉粒数目的增多，施氮处理花后28 d到成熟期籽粒淀粉粒的平均、中位粒径显著低于对照。　　 5小麦不同粒位籽粒淀粉形成的差异及酶学机制　　 小麦不同小穗位籽粒间A、B型淀粉粒的体积百分比显著不同。与下部和上部小穗籽粒相比，中部小穗籽粒B型淀粉粒的体积百分比较高，A型淀粉粒的体积百分比较低。小麦中部小穗籽粒有利于B型淀粉粒的分化生长，上部和下部小穗籽粒显然不利于B型淀粉粒的分化生长。　　 小麦不同小穗位籽粒淀粉积累量存在差异，中部小穗籽粒淀粉积累量最高，基部小穗籽粒次之，上部小穗籽粒最小。中部同一小穗内不同粒位籽粒比较，小穗基部1、2位籽粒（强势粒）直、支链淀粉积累量均高于3、4位籽粒（弱势粒）。由Logistic方程拟合参数可知，小麦强势粒起始势、平均积累速率和最大积累速率均高于弱势粒，而积累持续期差异较小。可见小麦强势粒较高的籽粒淀粉积累量是由其籽粒淀粉积累启动时间较早和积累速率较高造成的。　　 小麦中部小穗籽粒在整个灌浆阶段蔗糖含量显著高于上部和下部小穗籽粒，同时，中部小穗籽粒淀粉合成相关酶ADPG焦磷酸化酶（AGPase）、可溶性淀粉合酶（SSS）和束缚态淀粉合酶（GBSS）活性均高于下部和上部小穗籽粒。小麦中部小穗籽粒淀粉合成底物供应水平高、底物利用能力及淀粉合成能力强，从而具有高的最终淀粉积累量。同一小穗内不同粒位比较，3、4位籽粒（弱势粒）蔗糖含量在籽粒灌浆期均高于或不低于1、2位籽粒（强势粒），由此认为蔗糖含量的供给并非是造成小麦弱势粒淀粉积累量低的主要限制因子；3、4位籽粒（弱势粒）淀粉合成相关酶活性显著高于1、2位籽粒（强势粒），说明强势粒淀粉合成相关酶活性高即淀粉合成能力强是其淀粉积累量高于弱势粒的重要原因。　　 6氮素水平对胚乳淀粉粒分布、积累影响的生理基础与酶学机制　　 施用适量氮肥（240 kg ha-1）可以提高籽粒B型淀粉粒百分比，若过量施用氮肥（360kg ha-1），小麦籽粒B型淀粉粒百分比降低。氮素对两个小麦品种籽粒A型和B型淀粉粒数目百分比无显著影响。施纯氮0～240 kg ha-1范围内，增施氮肥可以提高籽粒直、支链淀粉积累量，而过量施用氮肥不利于籽粒直、支链淀粉的积累。　　 不同施氮处理均显著提高小麦旗叶蔗糖含量。小麦低氮处理（120 kg ha-1）和适氮处理（240 kg ha-1）籽粒蔗糖含量显著高于对照，高氮处理蔗糖含量则显著低于对照。说明小麦适量的氮素施用有利于籽粒淀粉积累的底物供应，过量施用氮素不利于籽粒同化物的供应，或者是过量施用氮素不利于蔗糖从旗叶至籽粒的转运。花后14 d之后，低氮和适氮处理小麦蔗糖合酶（SS）活性显著高于对照，表明施用适量的氮素能使小麦籽粒在灌浆中后期具有更强的降解和利用蔗糖的能力。在籽粒灌浆中后期，小麦不同施氮处理AGPase、SSS和GBSS等酶活性均显著高于对照，说明氮素能显著提高灌浆中后期籽粒淀粉的合成能力。　　 花后14 d之后，施氮（240 kg ha-1）可以显著提高籽粒Agp-l和Agp-s在转录水平上的表达，说明氮素可调控小麦灌浆中后期籽粒AGPase酶的表达，即氮素可能主要通过转录水平控制小麦籽粒AGPase酶的活性。　　 小麦同化物的降解利用能力（SS活性）和淀粉合成相关酶活性的高低显著影响低氮、适氮处理小麦籽粒淀粉的积累，但不是制约高氮处理（尤其是灌浆中后期）淀粉积累的的限制因素。高氮处理小麦较低的淀粉积累量主要受淀粉合成底物（即较低同化物的供应水平）的影响，与蔗糖向淀粉的转化能力关系不密切。