淀粉是高粱子粒的主要成分,高粱子粒淀粉的含量及直链淀粉与支链淀粉的比例决定着高粱子粒的品质,并对子粒的出米率、适口性及酿造等方面有重要影响。本研究以不同淀粉含量高粱品种为试材,通过田间试验、盆栽试验和实验室分析,研究子粒淀粉积累规律及相关合成酶活性,明确不同子粒淀粉含量高粱生理生化特性,探讨高淀粉高粱子粒淀粉合成相关酶作用机制,为今后更好地应用高淀粉高粱种质资源、培育适合于市场及社会需求的高淀粉高粱新品种提供理论依据。试验取得以下主要研究结果：1.对27份不同粒用高粱品种试验研究结果表明,高粱淀粉产量与生物产量、千粒重、穗粒数极显著正相关。淀粉产量与收获指数、N积累量、K积累量显著正相关。单株子粒产量与生物产量、收获指数、穗粒数极显著正相关。单株子粒产量与千粒重、K积累量呈显著正相关。淀粉含量与穗粒数呈显著负,与千粒重呈显著正相关。由此可以说明,较高的生物量是高淀粉产量的保证,提高收获指数可以增加淀粉产量。穗粒数与淀粉产量、单株子粒产量具有较高的正相关系数,适当的提高穗粒数可能会对高粱子粒产量和淀粉产量有所提高。但穗粒数的增加会对淀粉含量产生影响,这可能是由于粒数的增多,会对粒重和子粒大小产生影响的缘故。因此,在保证较高淀粉含量的前提下,适当增加穗粒数可以有效的提高子粒产量和淀粉产量。通过对淀粉产量和淀粉含量进行聚类分析,筛选出高淀粉产量、高淀粉含量品种锦杂105、铁杂11号和铁杂17号,高淀粉产量、低淀粉含量品种晋杂23号、辽杂11号。2.对高淀粉含量高粱铁杂17号和低淀粉含量高粱辽杂11号的淀粉积累特征及相关淀粉酶活性差异的结果表明,高粱子粒淀粉积累量随开花后天数呈“S型”曲线变化。铁杂17号的淀粉积累量高于辽杂11号。铁杂17号具有相对较长的积累时间,达到最大积累速率的时间早于辽杂11号,并且淀粉积累速率也较高。铁杂17号子粒中蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸化酶(SPS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPase)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDPGPase)、结合态淀粉合成酶(GBSS)活性均高于辽杂11号,ADPGPase、GBSS活性差异极显著。淀粉积累前期辽杂11号子粒中可溶性淀粉合成酶(SSS)、淀粉分支酶(SBE)活性高于铁杂17号,而中后期相反。辽杂11号子粒中DBE活性始终高于铁杂17号。相关分析结果说明,SS、ADPGPase、UDPGPase、 GBSS对直链淀粉的积累过程具有一定的催化作用,而SS、ADPGPase、UDPGPase、SSS、 SBE、淀粉去分支酶(DBE)在支链淀粉的合成过程中起调节作用。3.开花期干旱胁迫对不同淀粉含量高粱子粒淀粉含量、淀粉产量与子粒产量相关性状具有一定影响。试验结果表明,辽杂11号和铁杂17号的子粒淀粉含量及其组分有较大差异,支链淀粉含量的多少,主要影响着总淀粉含量的高低。开花期干旱处理,使总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量降低。开花期干旱处理对不同品种的影响程度不同。综合数据来看,铁杂17号淀粉含量及其组分受开花期干旱胁迫处理的影响大于辽杂11号。开花期干旱胁迫对高粱子粒的淀粉产量、子粒产量及其相关性状的影响较为严重,并且不同年份,不同品种受影响的程度各不相同。4.开花期干旱处理降低了淀粉含量和淀粉产量,可能是由于淀粉积累过程中开花期干旱抑制了淀粉合成相关酶活性,进而影响到了淀粉的积累。因此,通过盆栽种植方式,在开花期水分胁迫条件下研究两个淀粉含量不同高粱品种(高淀粉品种铁杂17号和低淀粉品种辽杂11号)子粒淀粉积累规律和相关合成酶活性的差异。开花期干旱胁迫条件下,总淀粉积累量、直链淀粉积累量和支链淀粉积累量在子粒灌浆中后期均呈减少趋势；最大淀粉积累速率和平均积累速率降低；子粒淀粉积累持续时间缩短,达到最大积累速率时间提前；子粒淀粉积累过程中,淀粉合成相关酶活性均受到不同程度的影响。高淀粉品种铁杂17号的淀粉积累受干旱胁迫影响大于低淀粉品种辽杂11号。开花期干旱胁迫,不同程度地抑制了高粱淀粉合成相关酶活性,进而对高粱子粒淀粉的积累产生不同程度的影响。不同高粱品种和不同淀粉组分对开花期干旱胁迫的响应也不相同。5.灌浆期干旱处理,降低了高粱子粒的淀粉含量、淀粉产量、单株子粒产量和千粒重,使穗粒数略有减少。灌浆期干旱使高粱子粒淀粉最大积累量降低,淀粉积累的持续时间缩短,淀粉最大积累速率有所增加。就直链淀粉而言,辽杂11号受影响较大,而对铁杂17号的影响较小。灌浆期干旱处理,对支链淀粉积累的影响较大。综合来看,辽杂11号的淀粉积累受灌浆期干旱处理的影响大于铁杂17号。辽杂11号子粒中ADPGPase活性,在整个淀粉积累过程中受灌浆期干旱影响较大,而铁杂17号在淀粉积累前期受影响较大。灌浆期干旱对辽杂11号子粒中SSS、GBSS活性的抑制程度大于铁杂17号。铁杂17号子粒中SBE活性受灌浆期干旱影响降低幅度大于辽杂11号。