稻米食味品质形成及其响应氮素调控作用的研究进展

稻米食味品质是消费者评价稻米优劣的关键品质,决定了大米的档次与市场定位。本文阐述了直链淀粉含量、胶稠度、淀粉晶体结构、淀粉颗粒粒径分布、支链淀粉链长分布、淀粉溶解及膨胀特性、热力学特性、糊化特性及回生特性等稻米食味品质评价体系,从稻米淀粉合成相关酶（AGPase）、颗粒结合淀粉合成酶（GBSS）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、淀粉分支酶（SBE）、淀粉脱分支酶（DBE）及蛋白组分概述了稻米食味品质的遗传调控。着重综述影响蛋白质含量的重要栽培因素——氮肥施用量、施用时期及氮肥形态对稻米食味品质形成的调控途径,对水稻食味品质的遗传研究及栽培调优进行了探讨与展望,可为水稻优良品种选育与生产、稻米在市场中的竞争力提升提供参考。     

灌浆期不同时段高温对稻米淀粉理化特性的影响

【目的】研究灌浆期不同时段高温对稻米淀粉组成、结构和理化特性的影响,揭示高温对稻米淀粉理化特性影响的时段效应,阐明高温、结构和功能之间的关系。【方法】以耐热水稻品种黄华占和热敏感的9311近等位基因系为实验材料,利用人工气候箱设置高温[38℃(昼)/30℃(夜)]和对照[28℃(昼)/22℃(夜)],研究灌浆前期(齐穗期后1－15 d)和后期(齐穗期后16 d至成熟)高温对稻米的加工品质、外观品质、淀粉组成、支链淀粉链长分布、粒度分布、胶稠度、黏度特性、糊化特性、结晶特性和颗粒形态的影响。【结果】灌浆期高温使糙米率、精米率、整精米率显著下降,使垩白粒率和垩白度显著升高,导致加工品质和外观品质变差。灌浆期高温使总淀粉含量、直链淀粉含量、短支链淀粉含量、大淀粉粒占比、直/支链淀粉比显著下降,而中等支链淀粉含量、小中淀粉粒占比、糊化温度和糊化焓显著上升,黏度特性显著改变,结晶类型不变但结晶度显著改变,淀粉颗粒表面出现小孔,表面变得凹凸不平,导致淀粉颗粒更加碎片化和蒸煮食味品质变劣。灌浆期不同时段高温对稻米品质的影响不同,灌浆前期高温对稻米淀粉的影响大于灌浆后期,耐热品种受影响小于热敏感品种。灌浆前期高温处理下供试材料具有较高的消减值和较低的崩解值,黏度特性变差;灌浆后期高温处理下供试材料具有较低的消减值和较高的崩解值,黏度特性变好。【结论】灌浆前期高温对淀粉理化特性的影响最大,进而导致稻米的加工品质、外观品质和蒸煮食味品质变劣,灌浆后期高温提升了黏度特性。     

稻米支链淀粉结构的研究进展

随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高,人们对稻米品质的要求越来越高,在丰产的基础上还要求有较好的口感。支链淀粉是稻米淀粉的主要成分,其结构对食味品质有重要的影响。本文介绍了稻米支链淀粉结构的测定方法,籼粳稻支链淀粉结构的差异、遗传机制,支链淀粉超长链部分的合成调控以及支链淀粉的结构与理化特性和食味品质关系等方面的研究现状,认为今后有必要改进、完善和规范现有的支链淀粉结构测定方法,进一步研究籼粳稻杂交后代支链淀粉结构的差异,明确支链淀粉结构与亚种分化之间的关系,与此同时对支链淀粉结构与稻米食味品质之间的关系进行深入研究,以期为我国水稻生产及稻米品质改良提供理论指导。     

氮肥处理对小站稻金稻919产量及品质的影响

为进一步明确氮肥处理对水稻产量及品质的影响,通过优化和调控施氮量及施氮方式,旨在达到稳产的基础上大幅度提升稻米品质。试验采用小站稻金稻919为供试材料,设置了3种氮肥处理,其中以当地习惯施氮方式作为对照(CK)。同时也分析和探讨了不同穗位和一、二次枝梗着生稻谷对金稻919品质的影响。结果表明,氮肥处理对金稻919的糙米外观品质的影响在0.1%水平显著,上部穗位和一次枝梗着生稻谷的直链淀粉含有率均显著低于下部穗位和二次枝梗着生稻谷,上部穗位和一次枝梗着生稻谷的糙米粒厚、稻米淀粉糊化特性(除糊化温度外)均显著低于下部穗位和二次枝梗着生稻谷。综上所述,氮肥处理对不同穗位着生稻谷和一、二次枝梗着生稻谷存在显著影响,不同穗位着生稻谷和一、二次枝梗着生稻谷稻米的理化特性有显著差异,最终影响稻米品质和产量。     

不同食味水稻品种稻米淀粉结构与理化特性及其对氮素响应的差异

【目的】淀粉是稻米的主要成分,其构成及理化特性基本决定了稻米食味表现。探讨优良食味稻米的淀粉构成特征,并解析结实期氮素水平的作用效应,对优良食味水稻品种的调优栽培具有重要意义。【方法】以稻米食味有明显差异的水稻品种金香玉1号、武育粳3号、武密粳和淮稻5号为试验材料,设置结实期不同氮素水平处理,分析稻米淀粉理化特性与食味品质的关系及其对氮素水平的响应。【结果】稻米的食味值表现为金香玉1号>武育粳3号>武密粳>淮稻5号,不同氮素水平下表现一致。优良食味稻米的直链淀粉和蛋白质含量均较低;淀粉RVA谱崩解值较高,消减值较低,淀粉易于糊化;溶解度、膨胀势和淀粉颗粒形态较优,淀粉相对结晶度较高;短支链淀粉占比较高。随着结实期氮素水平的提高,稻米的食味值显著下降,直链淀粉含量有所降低,蛋白质含量显著增加,胶稠度变短,最高黏度和崩解值下降,消减值上升;淀粉的颗粒形态劣化;淀粉的糊化焓、相对结晶度和支链淀粉分支中的B2、B3链含量上升,溶解度、膨胀势、A链和B1链含量下降。稻米理化特性和食味值对氮素的响应存在明显的品种间差异,优良食味品种的食味品质较为稳定,对氮素的敏感度小于普通食味稻...     

长江下游地区部分优质粳稻品种与越光稻米支链淀粉结构特征及品质性状比较

为探讨具有优异食味品质的日本粳稻品种越光与中国长江下游地区食味品质好的水稻品种稻米的支链淀粉链长分布和主要品质特征差异,以期为中国优质水稻育种提供理论依据,选用长江下游地区公认的食味品质好的5个粳型水稻品种稻米和日本新泻地区生产的越光稻米为材料,分析支链淀粉链长分布、稻米RVA谱、直链淀粉含量、蛋白质含量、TOYO味度值等主要品质特性的差异及其相关性。越光的稻米支链淀粉链长分布和直链淀粉含量等主要品质指标与长江下游地区食味品质好的品种没有明显差异,支链淀粉长链部分(Fb3)和蛋白质含量显著低于长江下游地区食味品质好的品种,支链淀粉短/长链比(Fa/Fb3)显著高于长江下游地区食味品质好的品种。越光稻米中Mg、K含量以及淀粉谱特性中最高黏度、崩解值均显著高于长江下游地区食味品质好的品种。支链淀粉的短链部分(5≤DP≤12)所占比率与最高黏度值和崩解值呈显著正相关,Fa/Fb3与最高黏度和崩解值均呈显著正相关。由此认为,通过育种手段改善稻米的支链淀粉理化特性,并在栽培措施上通过降低氮肥施用量来降低稻米中蛋白质含量,是提高长江下游地区水稻品种食味品质的有效途径。     

不同直链淀粉含量软米品种品质性状的比较

【目的】具有较低直链淀粉含量（5%~12%）的优良食味软米在国内市场上广受消费者欢迎，然而不同软米品种间稻米品质表现差异较大，造成这种差异的原因尚未明确。因此，有必要深入研究不同类型软米理化品质的差异及其成因。【方法】选取了江苏地区具有显著品质差异的4个软米品种、2个糯稻品种和2个常规品种（均为粳稻品种）为对象，对其稻米理化品质和淀粉结构进行了系统的比较分析。【结果】测序结果表明，软米品种南粳5055和南粳9108携带Wx^mp等位基因，而软米品种香软玉和武香粳113携带跟2个常规粳稻品种相同的Wx^b等位基因。品质分析表明，香软玉和武香粳113稻米较另两个软米品种中的直链淀粉含量更低，籽粒胚乳透明度更差；4个软米类稻米胚乳淀粉粒内部存在明显的孔隙，并且稻米胚乳越不透明，孔隙越明显；较低直链淀粉含量的软米食味表现更佳，这可能与低直链淀粉含量稻米具有更低的冷胶黏度、较大的崩解值和较小的消减值有关。淀粉精细结构测定表明，与常规粳稻米相比，软米的直链淀粉组分占比较低，而支链淀粉短链组分占比较高。【结论】目前江苏地区软米品种间存在显著的遗传和理化品质特性的差异，这为新型软米品种的培育和优异基因的克隆与利用提供依据。     

氮钾配施对济南17淀粉理化特性的影响

为给优质小麦的高产保质栽培提供借鉴，研究了氮钾配施对高产优质面包强筋小麦品种济南17籽粒淀粉理化特性的影响。结果表明，氮肥对济南17面粉直、支链淀粉和总淀粉含量均有一定的影响，氮肥水平提高，直、支链淀粉合成增加，淀粉总含量增加，但对淀粉化学特性的影响较小。后期施氮量提高，蛋白合成增加，直链淀粉合成能力相对减弱，但淀粉中直／支链淀粉比例相对稳定，峰值粘度没有明显变化。增施钾肥，面粉中直链淀粉含量下降，而支链淀粉和总淀粉含量显著上升，因此直／支链淀粉含量比例显著下降，但以中钾条件下支链淀粉和总淀粉含量最高。随着钾肥水平的提高，峰值粘度显著升高，但对膨胀势影响不显著。总之，氮肥处理对济南17面条品质的影响不大，但在合理的范围内增施钾肥可以显著改善淀粉理化特性，提高面条品质。     

北方绿色稻米品质特性的相关分析

依据绿色稻米的环境要求,探讨稻米蒸煮食味品质和理化特性品种间的差异以及稻米蒸煮食味品质特性的相关分析,指出食味值品种间存在差异,通过育种途径可以解决。稻米蒸煮食味品质特性间相关分析表明:直链淀粉含量和蛋白质含量与食味值呈负相关,而胶稠度与食味呈正相关。     

浅谈稻米的食味品质及其影响因素

对稻米食味品质的感官、理化分析(直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度)及影响因素进行评价。略述食味品质是稻米品质改良的最终目标,其研发是市场经济发展的必然要求。     

小麦籽粒淀粉理化特性与品质关系及其生理机制研究进展

淀粉作为籽粒主要组分,是小麦加工品质最重要的决定因素之一。淀粉的加工品质主要取决于直链与支链淀粉含量及其比值、淀粉分子精细结构和淀粉颗粒大小分布等理化特性。明确小麦籽粒不同部位淀粉理化特性、空间分布差异及其形成的调控机制,可深入阐释面粉品质性状差异形成的生理机制。本文从小麦籽粒淀粉理化特性空间分布、淀粉合成关键酶活性及其编码基因时空表达模式等角度综述了小麦籽粒淀粉理化特性空间分布特征形成的生理机制,以期为小麦品质形成机制与调优栽培技术的建立提供理论支持。     

稻米淀粉RVA谱在水稻优质米育种上的应用

水稻优质米育种应用的指标上,利用粘度速测仪测定稻米淀粉粘度特性成为评价稻米食用品质的一个很重要指标。相比于目前公认的直链淀粉、蛋白质及胶稠度等食味性主要影响指标,稻米淀粉粘度特性测定更加准确、迅速。本文综述了稻米淀粉RVA谱测定方法、特征特性、与其它营养食味品质的关系及其基因定位研究,分析了稻米淀粉RVA谱在优质米育种上的应用,为稻米淀粉RVA谱的进一步推广应用奠定了良好的基础。     

实地氮肥管理对稻米品质的影响

在大田试验条件下,观察了实地氮肥管理对水稻产量和稻米品质的影响。与农民习惯施肥法相比,实地氮肥管理在水稻产量持平或略有提高的情况下明显降低了施氮量。实地氮肥管理提高了稻米的加工品质,降低了垩白米率、垩白面积和垩白度,提高了稻米的透明度,改善了外观品质;实地氮肥管理还明显降低了直链淀粉含量,提高了胶稠度,降低了糊化温度和蛋白质含量。此外,实地氮肥管理明显提高了米粉的最高黏度、崩解值,降低了消减值,改善了稻米的食味品质。农户示范也取得了类似的结果。对实地氮肥管理改善稻米品质的原因进行了讨论。     

施氮时期对扬稻6号颖果发育及稻米品质的影响

通过盆栽试验研究了相同施氮量下不同施氮时期（分蘖期和孕穗期）对扬稻6号颖果发育及稻米品质的影响。与对照相比,增施氮肥（尿素）特别是孕穗肥能显著提高稻米精米率、整精米率、蛋白质含量,降低垩白粒率和直链淀粉含量;在分蘖期和孕穗期施氮肥能明显影响颖果发育,提高粒重,而后者的效果更为明显;在颖果发育过程中不同时期增施氮肥能显著降低颖果的总淀粉和直链淀粉含量,但对支链淀粉含量影响较小;不同时期增施氮肥特别是孕穗肥对淀粉体和蛋白质体的发育及结构均有显著影响,能显著改变籽粒中不同部位特别是腹部淀粉体和蛋白质的分布、数目和形状。与对照相比,淀粉体和蛋白质体的排列更紧密、相互间空隙较少、数量增加、密度增大,淀粉体形状多数呈晶状体。     

生物菌肥对丹东地区水稻产量性状和品质的影响

以丹粳17、丹粳21、中丹4号为试验材料,研究了不同氮肥水平条件下生物菌肥对丹东地区水稻品质的影响。结果表明,不同氮肥水平下,施用生物菌肥能够提高稻米籽粒的长宽比,显著降低垩白粒率和垩白度,增加稻米的胶稠度、粗脂肪含量和直链淀粉含量,提高了稻米的食味值,改善了稻米的食用品质。     

食用稻米品质形成研究的现状与展望

 就食用稻米组分、稻米品质研究进展进行了概述。剖析了传统的品质研究思路,分析了食用优质稻米研究与品种改良中存在的问题,即稻米品质性状的静态研究较多,动态形成的研究较少;对直链淀粉、蛋白质含量作了大量的研究,而对淀粉的结构研究较少;淀粉代谢和稻米品质形成过程中关键酶的动态研究较少。为此提出稻米品质形成规律研究中急需开展的研究内容及与其配套的研究新方法和新手段。     

优质籼稻品种黄华占和扬稻6号稻米理化特性和淀粉精细结构比较

以携带相同Wx^b基因的籼稻品种黄华占和扬稻6号为试验材料,系统分析了这2个优质籼稻品种的理化特性和淀粉精细结构。结果表明,黄华占稻米蛋白质含量显著低于扬稻6号,而表观直链淀粉含量高于扬稻6号,其他理化品质如胶稠度、总淀粉含量和碱消值两者无显著差异;黄华占稻米具有较高的糊化温度和热焓值。黄华占和扬稻6号稻米淀粉粘滞曲线较为接近,但黄华占稻米具有较高的崩解值和较小的回复值。扫描电镜分析表明,淀粉粒形态和结构在2个样品间无明显差异;但淀粉精细结构分析表明,黄华占稻米淀粉含有较少的支链淀粉短链以及较多的支链长链和较多的直链淀粉短链;淀粉晶体结构分析表明,黄华占和扬稻6号淀粉均为A型晶体,但黄华占稻米淀粉的长程有序结构较扬稻6号淀粉高,而短程有序结构样品间无显著差异。上述研究为选育优质籼稻提供了参考。     

稻米储藏品质劣变机制研究进展与展望

水稻是我国的主要粮食作物,稻谷(米)是我国重要的储备粮品。在稻谷(米)储藏过程中常常会发生品质劣变(陈化),给粮食带来巨大损失,因此,研究稻米陈化的机制已成为热点。本文概述了稻米陈化的谷物化学机理研究进展,这些研究结果表明,稻米储藏过程中淀粉、蛋白质、脂肪等主要成分的含量没有显著的变化,但陈化引起了许多化学成分之间的转变,并且淀粉与非淀粉成分之间的相互作用显著影响了稻米的理化特性。由于储藏过程中稻米品质劣变的遗传机制研究至今还是空白,本文提出了储藏品质劣变的遗传机理研究方法,以期从遗传上改良水稻的储藏特性,从而培育耐储藏的水稻品种。     

秸秆还田与氮肥运筹对东北粳稻产量及稻米品质的影响

以水稻品种吉粳88为试验材料,采用裂区试验设计,研究了秸秆还田与氮肥运筹对东北稻区水稻产量及稻米品质的影响。结果表明,与秸秆不还田处理相比,秸秆还田降低了稻米糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量,提高了稻米蛋白质含量;与秸秆不还田条件下最佳氮肥运筹处理相比,秸秆还田条件下的最佳氮肥运筹处理产量分别提高7.50%（2018年）和11.63%（2019年）;随基肥氮占比的下降,稻米糙米率、精米率、整精米率呈先上升后降低的趋势,垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量呈下降趋势,蛋白质含量呈上升趋势。综合来看,在秸秆还田条件下,配以基肥:蘖肥:穗肥为6:3:1的氮肥运筹模式可以保证水稻产量的同时改善稻米加工品质和外观品质。     

稻米淀粉理化特性相关的水稻淀粉分支酶基因标记开发

 基于籼稻93 11和粳稻日本晴基因组间的序列差异,成功发展了水稻淀粉分支酶基因(Sbe)9个分子标记。利用这些标记对102份非糯材料进行了基因型检测,并分析了Sbe1、Sbe3基因标记基因型多态性对稻米淀粉理化特性的影响。Sbe1、Sbe3基因标记多态性位点对揭示非糯材料间稻米淀粉理化特性的差异不显著,说明淀粉分支酶基因这些等位性变异位点对非糯稻米的蒸煮食味品质影响不显著;在鉴定籼稻品种时,有6个标记的鉴定准确率达80%以上。还对标记开发的意义和分子标记辅助选择育种进行了探讨。