本试验分别于2013-2014和2014-2015年度在河南农业大学科教示范园区进行,采用裂区试验,肥料处理为主区,小麦品种为副区。以两个白粒小麦品种:豫麦49-198和郑麦366;两个红粒小麦品种:扬麦15号和扬麦22号;两个黑粒小麦品种:新周黑1号和山东紫麦1号为供试材料。设置四个不同肥料处理(N1P1、N2P1、N1P2、N2P2),研究不同配比的氮磷肥处理对不同粒色小麦籽粒中总酚、抗氧化物活性及酚酸组分的影响,同时研究了籽粒灌浆过程中不同酚酸组分积累规律及相应酚酸生物合成基因的表达模式。主要研究结果如下:1、产量、产量构成因素及抗氧化成分的方差分析品种、年际、肥料处理及三者彼此间的交互作用均对籽粒产量、产量构成因素及抗氧化物含量的影响达显著水平。其中品种、肥料处理对绝大多数测定指标的影响效应较大。2、氮磷肥配比对不同粒色小麦籽粒产量的影响综合两年产量数据结果表明,N2P1处理可显著提高小麦籽粒产量。2014、2015年N2P1处理较其他处理分别增产8.7-14.3%和6.7-27.1%。不同小麦品种之间比较,产量在2014年无显著差异,2015年则表现为黑粒小麦品种产量显著低于红粒和白粒小麦品种。3、氮磷肥配比对不同粒色小麦籽粒总酚、总黄酮及抗氧化活性的影响不同粒色小麦籽粒中的总酚、总黄酮含量、抗氧化活性差异较为一致。黑粒小麦中总酚含量显著高于红粒小麦和白粒小麦,且黑粒小麦品种山东紫麦1号籽粒中的总黄酮含量显著高于其他品种,同时黑粒小麦抗氧化活性也显著高于白粒小麦和红粒小麦。不同小麦品种对氮磷肥配比的响应不同,豫麦49-198在2个年度均表现为高氮(N2P1和N2P2)处理下总酚含量较高;红麦则以N1P2处理时的总酚、总黄酮含量较高;黑小麦新周1号在N2P2条件下总酚含量较高。4、氮磷肥配比对不同粒色小麦籽粒中束缚型和结合型酚酸组分的影响本研究结果表明,小麦籽粒中主要酚酸组分的种类不受肥料处理的影响。本研究中小麦籽粒中检测出酚酸组分主要有阿魏酸、对香豆酸、咖啡酸、香草酸、丁香酸。小麦籽粒中束缚型酚酸的含量显著高于结合型酚酸,约为其1-5倍,且主要为阿魏酸,约占束缚型酚酸的86-95%。高磷条件下(N1P2和N2P2)下束缚型阿魏酸的含量显著高于其他处理条件。黑粒小麦中束缚型阿魏酸含量显著高于红、白粒小麦品种。两个红粒小麦品种的结合型阿魏酸、香草酸、丁香酸含量显著高于其他粒色小麦品种。5、不同粒色小麦灌浆过程中总酚、总黄酮及酚酸组分含量积累规律不同粒色小麦品种在灌浆过程中总酚积累规律一致,均表现为双峰曲线。第一个峰值出现在花后14天,而花后28天时达到第二个峰值,但此峰值低于前一个。籽粒灌浆过程中低氮处理条件下的小麦籽粒总酚含量与其他处理相比较高。不同粒色小麦品种在籽粒灌浆过程中总黄酮积累规律一致,均呈现先增加后降低再增加的趋势,并在花后14天达到峰值后缓慢下降,其中花后21天至28天下降速率增加;花后28天至35天小麦籽粒中总黄酮含量又呈上升趋势。籽粒灌浆过程中不同酚酸组分含量的变化也有所不同。其中阿魏酸和丁香酸含量均在花后14天达到高峰,而对香豆酸、咖啡酸含量则是在花后7天达到最高。白粒小麦和红粒小麦在籽粒灌浆前期酚酸组分含量较高,黑粒小麦籽粒中酚酸组分含量则以灌浆中后期较高。6、不同粒色小麦灌浆过程中酚酸合成相关基因的表达不同粒色小麦在籽粒灌浆过程中酚酸合成相关酶的基因的表达大致可以分为三种不同的模式,第一类基因在灌浆早期和灌浆后期表达均较高,这类基因包括白麦中的TaC4H以及红麦和黑粒小麦中的TaPAL1,TaPAL2,Ta4CL2,TaCOMT1和TaC4H;第二类基因仅在灌浆前期表达量较高,包括白麦中的TaPAL1,TaPAL2,Ta4CL1,Ta4CL2,TaCOMT1,TaCOMT2,TaC3H2和红麦、黑粒小麦中的Ta C3H2,Ta4CL1,和TaCOMT2;第三类基因仅在灌浆后期表达量较高,只有TaC3H1基因。绝大多数白麦中基因表达属于第二类,而红粒和黑粒小麦中的基因表达属于第1类。