不同类型水稻品质性状变异特性及差异性分析

对来自全国各地的8 390份稻米样品按籼型常规稻、籼型杂交稻、粳型常规稻和粳型杂交稻进行分类,并对其品质性状做了比较分析。结果表明：（1）常规稻品质性状的变异系数略高于杂交稻。糙米率、精米率、粒长和长宽比的变异系数较小,垩白米率、透明度和垩白度的变异系数较大。（2）粳稻的品质优于籼稻。垩白、整精米率和直链淀粉含量是籼稻品质改良的重点,垩白和整精米率是粳稻品质改良的重点。（3）籼型杂交稻的稻米品质得到明显改善,除垩白外,其他品质性状达到优质米一、二级标准的比率均较高。（4）籼型常规稻的垩白和直链淀粉含量呈两极分布,籼型常规稻中米质较优和较差的样品比例均较高。     

2001-2018年通过河南省审定的水稻品种情况分析

对2001-2018年通过河南省审定的水稻品种基本情况及其产量、米质等性状进行了介绍分析。结果表明,2001-2018年河南省通过审定品种132个,其中籼型水稻77个、占比58.33%,粳型水稻54个、占比40.91%,籼粳杂交稻1个、占比0.76%;育种单位涉及科研、教学及推广单位、种业企业等,种业企业选育或参与选育的品种比例正逐渐增加;审定品种年度间产量总体呈上升趋势,并以粳型杂交稻和籼型两系杂交稻产量最高;46.21%的水稻品种达到国标优质稻谷等级,粳型水稻优质达标率高于籼型水稻,垩白粒率和垩白度是限制河南稻米品质等级的主要因素,有待进一步提高。     

四川省审定的川香29A所配中籼迟熟杂交稻组合品质性状分析

对通过四川省审定的13个川香29A所配三系杂交稻中籼迟熟组合的品质性状进行了分析,并研究了各品质性状间的相关关系。结果表明,13个组合的整精米率平均为58.5%,其中有12个组合达到国颁优质稻谷3级标准以上;长宽比平均为2.8,有5个组合达到国颁优质稻谷3级标准以上;垩白粒率平均为38.2%,有7个组合达到国颁优质稻谷3级标准以上;垩白度平均为7.6%,有6个组合达到国颁优质稻谷3级标准以上;胶稠度平均为63mm,有11个组合达到国颁优质稻谷3级标准以上;直链淀粉含量平均为22.4%,有9个组合达到国颁优质稻谷3级标准以上。在13个组合中只有3个组合的综合米质指标达国颁优质稻谷3级标准,制约综合米质达标的主要因子是长宽比、垩白度和垩白粒率。在各项品质指标中,长宽比与垩白粒率、垩白度呈极显著负相关;垩白粒率与垩白度呈极显著正相关;整精米率与垩白粒率呈显著负相关;直链淀粉含量与垩白粒率、垩白度呈显著正相关。因此,要进一步提升川香29A所配组合的稻米品质,应注重选用粒型细长、垩白粒率低和垩白度小的恢复系来进行配组。     

不同粒型中籼杂交稻组合稻米品质及相关性分析

通过米粒粒型分类,对2013-2014年通过四川省审定的36个中籼杂交水稻组合的主要品质性状进行了分析,并研究了品质性状指标间的相关关系。结果表明,36个组合中只有2个组合的稻米品质指标全部达国颁优质稻谷标准3级以上,这2个组合的米粒长宽比都在2.9以上;在单个品质性状指标中,这些组合优质达标率(达到国颁优质稻谷标准3级以上)最高的是糙米率,其次是胶稠度,第三是整精米率,达标率较低的是垩白粒率和垩白度。长米粒型组合垩白粒率和垩白度优质达标率均为16.67%,中米粒型组合分别为0和14.29%,短米粒型组合分别为10.00%和0。垩白粒率和垩白度是中籼杂交稻组合稻米品质提升的主要障碍因子。品质性状相关分析结果:垩白粒率和垩白度与米粒长宽比呈极显著负相关,与直链淀粉含量呈极显著正相关;在长米粒型组合中,垩白粒率、垩白度与直链淀粉含量显著或极显著正相关;在中米粒型组合中,垩白粒率、垩白度与米粒长宽比显著或极显著负相关,与直链淀粉含量极显著正相关;在短米粒型组合中,垩白粒率和垩白度与其他主要品质性状相关性均不显著。建议在遗传改良中籼杂交稻垩白粒率和垩白度时可以从粒型着手,选择米粒粒型偏长、容重大、无裂纹、近圆柱形的材料和组合。     

中国杂交水稻与常规稻产量和稻谷品质的比较分析

以2001—2002年国家和省级农作物品种审定委员会审定的383个水稻品种为材料,对杂交水稻和常规稻在区域试验中的平均产量和主要稻谷品质性状进行了比较分析。结果表明：杂交籼稻平均产量为7.720 t/hm^2,比常规籼稻高11.72%,达极显著水平;杂交粳稻平均产量为8.991 t/hm^2,比常规粳稻高6.91%,达显著水平。籼、粳杂交稻整精米率和直链淀粉含量的优质达标率均高于常规稻,但垩白粒率和垩白度的优质达标率均明显低于常规稻,垩白粒率和垩白度是籼、粳杂交稻品质改良的重点,其中杂交籼稻还应加强胶稠度的改良;垩白度、整精米率和垩白粒率为籼、粳常规稻品质改良的重点,其中常规籼稻还应注重直链淀粉含量的改良。     

中等直链淀粉含量籼型杂交水稻组合稻米品质及相关性研究

对2012年四川省水稻区试的86个中等直链淀粉含量籼型杂交稻组合的主要品质性状及相关性进行了研究分析。结果表明,86个组合的品质性状中差异最大的是垩白度,变异系数为33.22%;其次是垩白粒率,变异系数为23.32%;差异最小的是糙米率,变异系数为1.01%。按优质稻米标准衡量单个品质性状,除直链淀粉含量外,达标率较高的是胶稠度和整精米率,达3级优质米以上标准的品种比例为94.19%和86.05%;达标率较低的是垩白粒率和垩白度,达3级优质米的品种比例仅为3.49%和4.65%。在86个组合中仅有2个组合综合品质性状指标达3级优质米标准。相关分析结果表明,在中等直链淀粉含量(15%~24%)范围内,直链淀粉含量与垩白粒率、垩白度极显著正相关;胶稠度与蛋白质含量极显著负相关;垩白度与长宽比极显著负相关,与蛋白质含量显著负相关,与垩白粒率极显著正相关;长宽比与整精米率、垩白粒率极显著负相关。在改良稻米品质的选择上必须以降低垩白粒率和垩白度为主攻目标,并注意耐碾磨力强的粒型选择。     

辽粳系列水稻品种米质现状分析

辽粳系列水稻品种具有产量高、稳产性好、米质优良、抗病性强等优点,本文选用已审定并在生产上应用面积较大、有代表性的18个辽粳系列水稻新品种,对其米质理化9项指标进行分析,系统地评价辽粳系列水稻品种米质现状。结果表明,在辽粳系列品种中,品质性状能够达到国家1级优质米标准的品种占总数的27.7%,达到2级优质米的品种占总数的22.2%,达到国家3级优质米的品种占总数的11.1%,未能达到国家优质米标准的占38.8%,垩白度和垩白率为影响目前辽粳系列品种米质的主要因子。     

长白、吉粳系列水稻品种米质现状分析

长白、吉粳系列水稻品种具有产量高、稳产性好、米质优良、抗病性较强等优点,本文选用近5年来已审定并在生产上应用面积较大、有代表性的27个长白、吉粳系列水稻新品种,对其米质理化10项指标进行分析,系统地评价长白、吉粳系列水稻品种米质现状。结果表明,在长白、吉粳系列品种中,品质性状能够达到国家1级优质米标准的品种占总数的3.7%,达到2级优质米的品种占总数的37.0%。垩白度、垩白率和整精米率是制约稻米品质的主要因素。     

福建省2004-2013年中、晚籼水稻品种的稻米品质分析与评价

选取2004--2013年通过福建省审定的134个中、晚籼杂交水稻品种为试材,分析福建省中、晚籼杂交稻品种的品质现状。结果表明,福建省近几年新育成并审定的中、晚籼杂交水稻品种中,中、晚熟审定品种数量相当,品质相近。在主要品质性状中,有近97％的品种整精米率指标能够达到部颁优质米标准,但垩白度高仍然是导致福建省稻米优质米率低的主要原因。     

中国杂交粳稻的米质及优质达标率研究

根据NY/T 593-2002《食用稻品种品质》标准,分析了中国近8 a(1998—2005)育成的267份杂交粳稻的米质及其达标率。结果表明,杂交粳稻的米质整体较优,各项米质指标的平均值,除垩白米率接近优质3级外,其它全部达到或超过优质3级标准。优质达标率在75%以上的米质指标有糙米率、精米率、透明度、糊化温度、胶稠度、蛋白质含量、直链淀粉含量、整精米率等8项,其中前6项的优质达标率在90%以上。全部10项米质指标均达到优质的组合数占测定总组合数的45.4%。在地域上,北方稻区杂交粳稻的垩白粒率、垩白度的平均值低于南方稻区杂交粳稻。与常规粳稻比较,杂交粳稻各项米质指标的平均值除垩白米率高7个百分点外,其它9项米质指标基本相同。改良垩白性状仍然是杂交粳稻育种的主要目标之一。     

氮肥对粳稻籽粒腹白和心白发生及生化组成的影响

为探讨不同类型垩白水稻对氮肥的响应差异,以武育粳3号的高腹白突变体(WBRK)和高心白突变体(WCRK)为材料,设置不施氮肥(对照)和两个不同的基肥与穗肥比例处理(N5-5和N10-0)共3个处理,分析施氮对腹白米和心白米的发生及籽粒生化组分的影响。结果表明,施用氮肥显著增加了腹白米率和心白米率,且腹白较心白更易受氮肥影响。施氮对WBRK籽粒总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量无显著影响,显著增加了WCRK籽粒淀粉组分的含量,改善了WBRK和WCRK的碾磨品质。与对照相比,N5-5处理显著增加了WBRK籽粒蛋白质及其组分中球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量以及WCRK籽粒蛋白质含量。N10-0处理显著降低了WBRK和WCRK籽粒中的蛋白质和谷蛋白含量。N5-5处理下,WBRK和WCRK籽粒中大多数氨基酸含量有所增加,但组氨酸和精氨酸含量有所降低,WCRK表现得更明显。研究表明,氮素对不同类型垩白水稻品种腹白和心白发生及籽粒贮藏物质积累的影响存在差异,显示出生产中采用不同调优栽培措施的必要性。     

Endosperm Structure of White-Belly and White-Core Rice Grains Shown by Scanning Electron Microscopy

Abstract:

White-belly and white-core are the major two types of grain chalkiness in japonica rice. This study aims to compare the morphological features of white-belly and white-core using a scanning electron microcope (SEM). A japonica rice cultivar Wuyujing3 and its mutants were used as materials. Nearly 1000 SEM images were observed, and 12 representative photos were selected. SEM images showed contrasting differences between white-belly and white-core in endosperm microstructure including the shape of endosperm cell, the size distribution of starch granules, and the amount of protein bodies. White-belly and white-core also varied markedly in morphological features of the cracked compound starch granules. Our findings should help to advance our understanding of the multi-faceted nature of grain chalkiness from the perspective of starch and protein accumulation, and should be of value for future work on rice grain chalkiness.     

稻米的密度与千粒重及粒型性状的相关性研究

测定了161份不同类型水稻材料的谷粒、糙米的密度及其粒型参数。结果表明,谷粒的密度与谷粒千粒重、谷粒粒长呈极显著正相关,与谷粒长宽比和谷粒百粒体积显著正相关;糙米的密度与糙米千粒重、糙米粒长、糙米百粒体积、糙米粒厚均呈极显著正相关,与糙米宽显著正相关。通径分析表明,谷粒和糙米的千粒重对密度的直接正效应最大;百粒体积和粒宽对密度的直接负效应较大;谷粒其他性状也多是通过谷粒千粒重和百粒体积来间接影响谷粒密度的;而糙米不同性状的间接效应较复杂。谷粒回归模型表明,需增加合理解释谷粒密度变异的预测变量;而糙米回归模型表明,糙米千粒重、粒厚、百粒体积可解释糙米密度因变量的70.2%。     

烯效唑对杂交水稻籽粒灌浆及产量的影响研究

以杂交稻组合汕优63为材料,探讨了不同施药时期(浸种、孕穗期喷施)和不同质量浓度(0,10,20,40,80 mg/L)烯效唑处理对籽粒生长过程及产量的影响.结果表明,烯效唑对强势粒生长有一定抑制作用,但同时却促进了弱势粒的生长,在一定程度上具有协调强、弱势粒灌浆的作用,降低成熟期强势粒单粒重而提高弱势粒单粒重;使强势粒的终极生长量降低,达最大生长速率的时间延后,从而延长弱势粒的灌浆时间,提高弱势粒的灌浆速率及最大干重;由于烯效唑对弱势粒生长的促进作用,显著提高了其穗实粒数,进而提高了单穗籽粒干重及水稻产量.处理时期不同,其最佳浓度不同;浸种处理以质量浓度为40mg/L时产量最高,喷施处理以20mg/L时的产量最高.     

谷粒形状与稻米品质相关性研究

通过对安徽省农科院水稻所选育的17个水稻品种（组合）进行粒形分类，并对谷粒形状与稻米品质的相关性进行分析。结果表明，供试品种（组合）的粒长多属短粒形，长宽比多为短圆形。谷粒形状（粒长、粒度、长宽比）与加工品质（糙米率、精米率、整精米率）呈显著或极显著相关，与蒸煮品质中的碱消值呈显著相关；千粒重对各稻米品质性状的影响均未达显著水平。并提出水稻品质育种只有做到粒长、粒重兼顾，才有可能在提高产量的同时达到改良米质的目的。     

施磷量对超级稻南粳44产量和品质的影响

 以超级稻南粳44为材料,研究施磷量对水稻产量和品质的影响。结果表明,大田基施磷肥(P2O5)  0.0~225.0  kg/hm2,单位面积穗数、每穗粒数随着施磷量的增加而降低,结实率、千粒重则先升后降。各品质指标值与施磷量的相关均未达到显著水平,但施磷能提高糙米率、整精米率、垩白面积、垩白度,降低峰值黏度、热浆黏度、崩解值、冷胶黏度和回复值,而精米率、垩白米率、蛋白质含量、直链淀粉含量、起始糊化温度、消减值和到达峰值黏度时间对磷素的反应不明显。施磷主要是增加垩白面积从而增加垩白度,对垩白面积、垩白度、消减值影响较大,而糙米率、到达峰值黏度时间和起始糊化温度基本不受影响。综合产量和品质性状,水稻生产中应适量施磷(在土壤营养中等或偏上土壤上施85.7 kg/hm2为宜),过量施用不仅低产低效,还会加重生态污染。     

水稻强弱势籽粒核酸和蛋白质代谢差异

以两系杂交稻两优培九和培两优500为试验材料,对强弱势粒核酸和蛋白质含量进行了测定。水稻抽穗当天,强势粒单位质量子房中总RNA、mRNA含量都高于弱势粒,蛋白质含量却低于弱势粒。抽穗后第5天,强势粒单位质量子房中总RNA含量仍然高于弱势粒,mRNA含量两者差异不大,蛋白质含量依然低于弱势粒。不论是强势粒还是弱势粒,从抽穗到开花后第5天,其总RNA、mRNA和蛋白质单粒含量都有显著的增加,且各时期强势粒都高于弱势粒。抽穗当天强势粒有两条特异蛋白质带出现,而弱势粒没有,抽穗后第5天弱势粒才出现其中的一条。这说明强势粒与籽粒灌浆有关的基因表达比弱势粒早,强度高。     

Research Advances in High-Yielding Cultivation and Physiology of Super Rice

In 1996,China launched a program to breed super rice or super hybrid rice by combining intersubspecific heterosis with ideal plant types.Today,approximately 80 super rice varieties have been released and some of them show high grain yields of 12-21 t/hm2 in field experiments.The main reasons for the high yields of super rice varieties,compared with those of conventional varieties,can be summarized as follows:more spikelets per panicle and larger sink size (number of spikelets per square meter);larger leaf area index,longer duration of green leaf,greater photosynthetic rate,higher lodging resistance,greater dry matter accumulation before the heading stage,greater remobilization of pre-stored carbohydrates from stems and leaves to grains during the grain-filling period;and larger root system and greater root activity.However,there are two main problems in super rice production:poor grain-filling of the later-flowering inferior spikelets (in contrast to earlier-flowering superior spikelets),and low and unstable seed-setting rate.Here,we review recent research advances in the crop physiology of super rice,focusing on biological features,formation of yield components,and population quality.Finally,we suggest further research on crop physiology of super rice.