水、旱条件下稻米品质相关性状的QTL定位及其与环境互作分析

为探究干旱胁迫环境条件下水稻(Oryza sativa)碾米品质和外观品质相关性状的变化规律,挖掘干旱条件下稳定存在的控制稻米品质性状的QTL,同时分析QTL与环境的互作效应,本研究以陆稻小白粳子和水稻空育131杂交构建的207个重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体及2个亲本为实验材料,在干旱胁迫和正常灌溉2个环境条件下进行重复实验,对糙米率(brown rice rate,BRR)、精米率(milled rice rate,MRR)、整精米率(head rice rate,HMRR)及垩白粒率(chalky rice rate,CG)4个品质性状进行QTL定位.结果表明,在2个环境下BRR、MRR、HMRR三者之间均呈极显著正相关,MRR、HMRR与CG分别呈显著和极显著负相关.各性状在2个环境下均呈现出连续分布,表现为数量性状的遗传特点.4个性状两年共检测到24个加性QTL和9对上位性互作QTL,分布于除第10和第12染色体的其余10条染色体上.在所有检测结果当中,5个加性QTL(qBRR1a,qMRR11a,qHMRR6a,qCG6a和qCG6c)均在2年干旱胁迫环境下同时检测到,3个加性QTL和4对上位性互作QTL检测到显著的环境互作效应,但各性状均以加性遗传效应为主,受水分环境影响较小.对干旱胁迫具有特异性QTL的挖掘和发现,在一定程度上为干旱胁迫下稻米品质的遗传改良提供了基础资料.     

水稻淀粉合成相关基因SSⅠ、SSⅢ-1和PUL对稻米品质的影响

可溶性淀粉合成酶基因(soluble starch synthaseⅠgene,SSⅠ)和SSⅢ-1以及极限糊精酶基因(pullulanase,PUL)是淀粉合成过程中参与支链淀粉合成的关键基因。为了研究SSⅠ、SSⅢ-1和PUL对稻米(Oryza sativa L.)品质的影响,本研究以颗粒结合淀粉合成酶基因(granule bound starch synthas,Wx)与SSⅡ-3均相同的籼型(indica)光温敏核不育系广占63S与潜力三系恢复系CG173R为亲本构建的B1C1F9株系作为供试材料,分析回交重组自交系(backcross inbred lines,BILs)各株系的蒸煮食味品质。结果表明,双亲仅在焦磷酸化酶基因大亚基基因(ADP-glucose pyrophos-phorylase large subunit ADPG,AGPlar)、分支酶3基因(starch branching enzymeⅢgene,SBE3)、PUL、SSⅠ和SSⅢ-1基因位点存在差异;SSⅠ、SSⅢ-1和PUL基因在B1C1F9株系中分离对蒸煮品质指标具有显著影响。SSⅢ-1基因在后代分离过程中,不同基因型之间碱消值(alkaline spreading value,ASV)、峰值粘度(peak viscosity,PKV)、崩解值(breakdown value,BDV)和峰值时间(peak time,Pe T)4个指标具有显著性差异;PUL基因在后代分离过程中,不同基因型之间,胶稠度(gel consistency,GC)和回复值(consistence value,CSV)具有显著性差异(P<0.05);在SSⅢ-1和SSⅠ基因同时分离的株系中,裂区试验分析表明,SSⅢ-1和SSⅠ基因的互作效应对糊化温度(gelatinization temperature,GT)的效应达极显著水平(P<0.01),对表观直链淀粉含量(apparent amylose content,AAC)、GC、PKV和ASV的效应达显著水平(P<0.05)。说明SSⅢ-1和PUL基因对稻米蒸煮食味品质的部分理化指标有显著影响,且SSⅢ-1和SSⅠ基因之间存在显著的互作效应。在相同Wx和SSⅡ-3基因基因背景下,研究稻米淀粉合成途径效应较小的基因对稻米食味品质的影响,对改良稻米蒸煮食味品质和加快稻米品质育种研究具有重要意义。     

稻米外观和碾磨品质QTL定位及其与土壤水分环境互作分析

本文利用旱稻品种IRAT109和水稻品种越富的花培DH群体的116个株系为作图群体，采用混合线性模型QTL定位方法，在水、旱2个土壤水分环境下对粒长(GL)、粒宽(GB)、长宽比(LWR)和垩白率(C)4项外观品质性状和糙米率(BR)、精米率(MR)、整精米率(HR)3项碾磨品质性状进行QTL定位及QTL与环境互作分析。在水、旱2种条件下对DH群体差异显著性分析结果表明，糙米率、精米率和长宽比差异不显著,而整精米率、粒长、粒宽、垩白率差异极显著。外观品质性状在水、旱栽培条件下变化较大，即在旱种环境下稻米粒形变小（粒长、粒宽减小）、变细（长宽比增大）垩白率大幅度下降。碾磨品质性状在双亲间均有差异，其中整精米率差异较大；且在两种土壤水分环境条件下均有变化，即在旱栽条件下两亲本的糙米率和精米率均降低，IRAT109分别减少了5.8%和5.5%，越富分别减少了11.7%和11.5%。共检测到11个加性效应QTL与稻米外观和碾磨品质性状7项指标有关，分别位于第1、3、5、6、7、10、11染色体上，单个QTL对性状的贡献率在3.15～21.42%之间，位于第1、7 染色体上2个控制整精米率的QTL存在显著环境互作，单个QTL与环境互作效应的贡献率分别为9.59%和13.58%。在第1染色体RM295标记附近同时检测到5个QTL，Qgc1a 、Qgc1b 、Qlwr1、QMr1b和QHr1，分别控制粒长、长宽比、精米率和整精米率，且该QTLs簇在2个环境下能稳定地被检测到。同时，还检测到10对上位性QTLs，所有上位性QTL都发生在不同染色体之间，其中，控制整精米率的4对QTL与土壤水分环境显著互作，其环境互作贡献率分别为14.29%、12.28%、10.56%和13.47%。控制粒长、粒宽、长宽比的6个加性QTL（Qgc1a、Qgc1b、Qgc5、Qgw6、Qlwr1、Qlwr10）与环境之间互作较小，在品质育种中可利用分子标记对其进行辅助选择，提高育种效率；而对于基因型×环境互作效应大的整精米率、垩白率应在特定环境(如土壤缺水条件)下进行选择，在特定水分胁迫条件选择目标亲本，并将抗旱基因导入该亲本方可选到品质较优的抗旱品种。     

利用旱稻导入系定位水、旱田外观品质的QTL及土壤水分效应分析

以271份具有优质水稻(Oryza sativa L.)越富遗传背景及旱稻IRAT109导入片段的导入系群体为材料,在北京、海南两地水、旱田环境下调查精米粒长、粒宽、粒厚、长宽比和垩白率5个性状,研究旱田栽培对外观品质的影响,进行QTL定位及QTL与水分环境的互作分析.结果表明,粒长、粒宽、长宽比和垩白率易受土壤水分的影响,粒厚比较稳定.水分胁迫使稻米粒长、粒宽变小,长宽比增大,垩白率减少.利用QTLNetwork软件,5个性状共检测到30个加性QTL和4对上位性QTL.6个加性QTL(qGL7、qGT2、qGT4、qLWR2、qC2和qC8)和2对上位QTL(qGL3-qGL7和qGL7-qGL10)的贡献率大于10%.21个QTL与前人研究结果相一致.外观品质性状QTL在染色体上多呈成簇分布,第2染色体RM492～RM1211、第3染色体RM6832～RM3166和第6染色体RM587-RM1163区段是外观品质QTL相对集中分布区域.41%的QTL存在水分环境互作.根据不同性状对干旱胁迫的反应特点,选择水、旱田贡献率大且稳定的QTL,或具有旱田特异性的QTL,进行标记辅助聚合育种是培育抗旱、优质稻的一个有效途径.     

利用复合杂交群体定位陆地棉纤维品质性状QTL

为发掘陆地棉纤维品质性状基因/数量性状基因座(quantitative trait loci,QTL),本研究以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)优质品种渝棉1号分别与贝尔斯诺和中棉所35杂交获得F1代,随后利用两个F1再次杂交得到复合杂交群体.利用6565对SSR引物筛选渝棉1号、中棉所35和贝尔斯诺,获得155对多态性引物.对检测[(渝棉1号×中棉所35)x(渝棉1号×贝尔斯诺)]F1复合杂交群体标记基因型获得的158个位点进行遗传连锁分析,构建的遗传图谱包含102个位点,覆盖1199.0 cM.利用多QTL(multiple-QTL model,MQM)作图法,检测到11个纤维品质性状QTL,包括4个纤维长度、2个长度整齐度和5个纤维比强度QTL.11个QTL分布于4条D基因组染色体.本研究表明,陆地棉不同品种同一纤维品质性状QTL等位基因存在差异;三亲本杂交群体不仅可以提高群体多态性分子标记比例,而且可以显示同一QTL在不同遗传背景的等位基因表现差异.     

利用复合杂交群体定位陆地棉产量性状QTL

以共同亲本渝棉1号分别与中棉所35和贝尔斯诺杂交F1代,再次杂交得到复合杂交群体.利用6 565对SSR引物对3亲本进行多态性引物筛选,获得92对多态性引物.以多态性引物检测复合杂交群体172个单株的标记基因型,共获得96个标记位点,其中4对引物产生两个位点.构建的遗传连锁图谱包括63个标记、19个连锁群,总长656.0 cM,标记问平均距离10.4 cM,覆盖棉花基因组14.8%.利用多QTL作图方法,以复合杂交群体F2株系的产量性状鉴定结果,检测到7个产量性状QTL,即1个单株铃数(BN)、2个单铃重(BW)、1个衣分(LP)、1个单株籽棉(SC)和2个单株皮棉(LC).7个QTL分布于4条D基因组染色体,其中第19染色体分布4个QTL.同时,不同亲本之间存在产量性状QTL等位基因的差异.     

稻米脂类的功能特性及其生物调控

脂类是稻米的重要营养组分之一,对稻米品质有重要影响。为进一步阐明稻米脂类的营养价值、功能特性及脂肪含量相关QTL的定位。本文对稻米脂类的分布,种类及组成、脂类对水稻生长发育,稻米品质的功能特性及稻米脂类的生物调控研究进展进行了概述,以期为脂类相关稻米品质改良育种奠定一定的理论基础。     

水稻吸氮能力与氮素利用率的QTLs及其基因效应分析

利用F2(Palawan(IR42)群体的RFLP标记连锁图 ,对水稻根系NH4-N和NO3-N吸收能力及植株氮素生理利用率进行QTL区间作图分析 ,在第 2和 5染色体上分别测得控制水稻根系NH4 N吸收能力的QTL各 1个。前者表现为显著的加性及部分显性效应 ,后者有显著的加性和显性效应 ;在第 5和 6染色体上测得控制水稻幼苗根系NO3-N的吸收能力的QTL各 1个 ,两者的基因效应主要表现为显性效应 ;在第 12染色体上检出控制稻苗氮素生理利用率的QTL 1个 ,具有显著的加性和显性效应。此外 ,通过表型值在各标记的两纯合基因型间的差异显著性检验 ,发现第4染色体上的标记RG91对水稻幼苗根系NH4-N吸收能力也具有显著加性效应     

混配比例及加工方式对“降糖稻1号”稻米产品抗性淀粉含量的影响

以高抗性淀粉含量功能性粳稻品系"降糖稻1号"稻米为主要材料,研究其与不同比例稻米混配后经蒸煮、膨化、制作米粉及发酵加工后,对稻米产品直链淀粉含量和抗性淀粉(RS)含量的影响。结果表明,稻米中RS含量随加工温度和加工压力的提高而大大降低,表明"降糖稻1号"不宜高温高压蒸煮、膨化、加工米粉和发酵食品。"降糖稻1号"与"金丰"稻米按不同比例混合蒸煮后,其直链淀粉含量、RS含量及蒸煮品质有明显改善,"降糖稻1号"与"金丰"稻米以2:1混配,不仅明显改善米饭的食味,而且RS含量能保持较高的水平。     

水稻DH群体(CJ06×TN1)稻米品质相关QTL分析

对于不同品种和不同种植环境中的稻米品质进行数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)检测分析,可为分子遗传育种提供实验数据。本研究以粳稻(Oryza sativa ssp.japonica)春江06(CJ06)和籼稻(Oryza sativa ssp.indica)台中本地1号(TN1)杂交衍生的加倍单倍体群体(double haploid,DH)为试材,在西南地区种植并检测与稻米品质相关的特征值,进行QTL定位与分析,以期了解该生态环境对稻米品质的影响,为水稻品质的分子改良育种提供理论依据。经检测分析,共获得13个与稻米粒型、直链淀粉含量以及淀粉RVA(rapid viscosity analysis)谱特征值相关的QTLs,其中5个与粒型相关、7个与RVA谱相关、1个与直链淀粉相关。上述QTLs分别分布在第1、2、3、6、7、8、10染色体,即q HPV-6、q CPV-6、q BDV-6、q CSV-6、q SBV-1、q SBV-6、q SBV-7、q RL-2、q RLW-2、q RLW-3、q RLW-8-1、q RLW-10、q AC-6;分别调控热浆黏度、冷胶黏度、崩解值、回复值、消减值、稻米粒长、稻米长宽比和直链淀粉含量。其中7个与RVA相关的QTLs,似然函数比值对数值(logarithm of odds,LOD)在2.55~13.18之间,单个QTL贡献率在7.03%~49.05%之间,除q SBV-1和q SBV-7贡献率较低,其余单个QTL位点的贡献率均在25%以上,属于主效QTLs。此外,与RVA相关的5个QTLs—q HPV-6、q CPV-6、q BDV-6、q CSV-6及q SBV-6均定位于6号染色体同一区间,在该区间内还检测到1个与直链淀粉含量相关的主效QTL(q AC-6),其贡献率达到45.21%;生物信息学分析发现,该区间包含已被克隆的直链淀粉合成相关的Waxy(Wx)基因。粒型方面共检测到5个具有加性效应的QTL位点,LOD值在3.16~8.47之间,单个QTL贡献率在8.95%~27.23%之间,其中q RL-2、q RLW-3、q RLW-8等3个区间内包含了3个已被克隆的主效QTLs—GW2、GS3以及GW8。本研究通过QTL检测分析,为水稻品质的分子改良育种提供了基础资料。     

利用双向导入系和重组自交系解析水稻加工品质的遗传基础

水稻加工品质直接影响水稻的商品价值。为解析水稻加工品质的遗传基础,以粳稻秀水09和籼稻IR2061构建的2套双向导入系和1套重组自交系为材料,在温州和三亚环境下考察了稻米加工品质,并进行了加工品质性状的数量性状位点(QTL)定位。本研究构建了一张包含145个简单重复序列(SSR)分子标记的遗传连锁图,该连锁图总长1 567.8 cM,秀水09和IR2061背景导入系的平均背景回复率分别为90.15%和85.82%。双亲的糙米率和精米率无显著差异,秀水09整精米率显著高于IR2061。3套群体的加工品质均表现为连续分布,且糙米率、精米率和整精米率3个性状间彼此均呈显著正相关。在两个环境下共定位到影响糙米率、精米率和整精米率的29个主效QTL和20对上位性QTL,其中6个QTL在其中的两套群体中被重复定位到,2个QTL在两个环境下稳定表达,10个QTL与环境互作,说明遗传背景和环境显著影响加工品质QTL的表达。此外,在第7号染色体RM432~RM11区间、第8号染色体RM80~RM458区间和第9号染色体RM257~RM278区间均同时定位到影响糙米率、精米率和整精米率的QTL,秀水09等位基因在这些QTL处均提高加工品质。研究结果可为分子改良水稻加工品质提供重要基因资源的参考依据。     

大粒型水稻材料粒型性状的QTL定位

研究大粒型水稻材料对粒型相关基因的挖掘具有重要作用,同时也能为水稻超高产育种提供优质的种质资源。本研究以大粒型水稻材料lg1与9311杂交衍生的F2遗传分离群体为对象,分别采用2014年、2015年的粒型数据和2年的联合粒型数据,对控制其粒长、粒宽及粒厚的QTL进行初步定位。结果表明,3种情况下共定位到22个相关QTL,其中5个粒长QTL、9个粒宽QTL、8个粒厚QTL,分布于第1、第2、第3、第4、第5、第8和第11号染色体上。3种情况下均检测到QTL的有3个,即粒长QTL q GL-2-1、粒宽QTL q GW-5-1和粒厚QTL q GT-5-1,3个QTL增效等位基因均来自于亲本lg1;此外,有7个QTL在2014年、2015年和2年的联合数据定位中均被检测到,12个QTL只在1年或2年的联合数据定位中被检测到。q GL-2-1、q GW-2-3和q GT-2-3处于同一标记区间RM5812~RM13174,推测可能受同一粒型基因控制,是新的粒型QTL位点。主效QTL q GL-1-2和q GW-11-1可能是新的控制粒型QTL位点,其余检测到的QTL所在的大部分标记区间已有粒型QTL被定位或克隆。本研究结果为大粒水稻lg1粒型基因的精细定位及克隆奠定了基础。     

Rapid Prediction of Rice Quality Characteristics by Near‐Infrared Reflectance Spectroscopy for Breeding Programs

Breeding of high‐quality rice requires quick methods to evaluate the quality characteristics such as milling, grain appearance, nutritional, eating, and cooking qualities. Because routine measurements of these quality traits are time consuming and expensive, a rapid predictive method based on near‐infrared spectroscopy (NIRS) can be applied to measure these quality parameters. In this study, calibration models for measurement of grain quality were developed using a total of 570 brown and milled rice samples. The results indicated that the models developed from the spectra of brown rice for all the quality traits had the coefficient of determination for external validation (R²) larger than 0.64 except for gel consistency. The best model was developed for the protein content, with R² of 0.94 for external validation. The model for the total score of physicochemical characteristics (TSPC), a comprehensive index reflecting all other traits, had R² of 0.70 and SD/SEP of 1.70, which indicates that high or low TSPC for a given rice could be discriminated by NIRS. The models developed from brown rice were as accurate as those from milled rice. Results suggest that NIRS‐based predictions for rice quality traits may be used as indicator traits to improve rice quality in breeding programs.     

近地层臭氧浓度增高对稻米品质的影响: FACE研究

利用稻田开放式空气中臭氧浓度增加(FACE,Free Air gas Concentration Enrichment)平台,以常规粳稻‘武粳15’和杂交粳稻‘陵风优18’为供试材料,设置大气背景臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient增高21%,模拟21世纪中叶臭氧浓度)两个水平,研究臭氧胁迫对大田生长水稻成熟期稻米加工、外观、蒸煮/食味和营养品质的影响及其种间差异。结果表明,近地层臭氧浓度增高使稻米糙米率、精米率和整精米率均不同程度下降,其中精米率降幅达显著水平。与Ambient相比,臭氧胁迫使两品种稻米垩白米率、垩白大小和垩白度平均分别增加15.0%(P=0.10)、42.0%(P0.05)和60.5%(P0.05)。臭氧胁迫使稻米胶稠度平均降低7.1%(P0.05),但对两品种稻米直链淀粉和糊化温度均无显著影响。稻米RVA谱测定结果显示,臭氧胁迫对稻米最高黏度值、崩解值、冷胶黏度值、消减值和回复值均无显著影响。臭氧胁迫使两品种稻米蛋白质浓度呈增加趋势,但均未达显著水平。方差分析表明,多数情况下,两品种间稻米诸品质性状存在显著差异,但品种与臭氧的互作对所有测定指标均无显著影响,说明两品种稻米品质对臭氧胁迫的响应无明显差异。本试验在开放稻田条件下运行,适度臭氧胁迫使稻米垩白明显增加,胶稠度显著下降,但对其他米质指标影响较小,两品种趋势一致。     

非洲栽培稻基因渗入系粒形和剑叶形态性状的QTL定位

非洲栽培稻作为重要的水稻种质资源,其基因渗入系可以为普通栽培稻的遗传背景提供新的有利基因,如果能将这些优良基因引入普通栽培稻中,可为水稻分子设计育种提供新的基因资源。本研究以非洲栽培稻基因渗入系YIL60与轮回亲本中9B(Z9B)杂交衍生的包含188个株系的F₂和F_2:3群体为材料,对粒形性状包括粒长、粒宽、籽粒长宽比、千粒重,剑叶形态性状包括剑叶长、剑叶宽进行数量性状点位(QTL)检测。结果共检测到16个QTL,包括2个粒长QTL、3个粒宽QTL、2个籽粒长宽比QTL、2个千粒重QTL、1个剑叶长QTL、6个剑叶宽QTL,分布于第1、第6、第7、第10和第11号染色体上,贡献率为2.25%~25.64%;有4个多效性QTL区间,有4个QTL qGW7-1、qFLL10、qFLW10、qTGW7在F₂和F_2:3群体中被重复检测到,其中在第7号染色体RM3859-RM3394区间检测到同时控制粒长、粒宽、籽粒长宽比和千粒重的QTL,贡献率最高达17.10%,是一个来源于非洲栽培稻的新粒形QTL。本研究为进一步开展粒形、剑叶形态性状基因的精细定位、克隆和分子标记辅助育种工作奠定了一定的理论基础。     

不同地区再生季稻米蒸煮食味品质及淀粉结构与性能差异研究

为探究再生季稻米蒸煮食味品质在不同生态区的差异,并从淀粉结构与性能角度揭示其差异机理,本试验以杂交稻甬优4149、晶两优1468为供试材料,按再生稻栽培模式分别种植于肇庆、长沙、信阳3个生态区,研究了再生季齐穗后温光条件对稻米蒸煮食味品质、RVA 谱特性及淀粉热性能和晶体结构的影响。结果表明,肇庆试验地区的再生季稻米蒸煮食味品质优于长沙、信阳,其直链淀粉含量适中,胶稠度长,糊化温度较低,总淀粉含量较高。再生季齐穗后温光条件与稻米胶稠度、糊化特性以及淀粉热性能和相对结晶度具有显著相关性。籽粒灌浆初中期的温度和光照对再生季稻米淀粉的糊化性能与热性能影响较大;淀粉的相对结晶度受中后期的日均温度影响最为显著。本研究将有助于绿色农业的可持续发展和优质稻米的生产。     

大气CO_2浓度升高对粳稻稻米物性及食味品质的影响

在2009和2010年利用独特的稻/麦轮作系统FACE（Free Air CO2 Enrichment,开放式空气CO2浓度增高）平台,以武运粳21、扬辐粳8号、武香粳14和武粳15为供试材料,研究了高浓度CO（2比大气背景CO2浓度高200 μmol·mol-1）对粳稻蒸煮米的硬度、粘性、香气、光泽、完整性、味道和口感等的影响。物性分析仪测定结果表明,高浓度CO2环境下粳稻熟米的硬度和粘性总体呈增加趋势,其中扬辐粳8号两指标的增幅均达显著水平。食味计测定结果显示,高浓度CO2对蒸煮稻米香气、光泽度、完整性、味道和口感等食味品质指标均没有影响。相关分析表明,CO2与品种的互作对米饭硬度和粘性有显著影响,但对食味品质参数均没有影响。CO2与年度、CO2与年度和品种间的互作对所有测定参数均无显著影响。两年数据一致表明,未来高浓度CO2环境下粳稻蒸煮米的硬度和粘性将呈增加趋势,增幅因品种而异,但米饭食味品质无显著变化。     

Identification of Quantitative Trait Loci Affecting Grain Fat Content in Rice (Oryza sativa L.)

Fat content (FC) partially determines rice grain quality. The objective of this study was to identify stably expressed quantitative trait loci (QTL) for FC. A total of 85 inbred lines derived from the backcross between Sasanishiki (japonica, as the recurrent parent) and Habataki (indica) were used to detect QTLs for rice fat content. Seven QTLs (denoted as qFC‐1, qFC‐2, qFC‐3, qFC‐6, qFC‐10, qFC‐11, and qFC‐12) were detected on chromosomes 1, 2, 3, 6 10, 11, and 12, respectively, using inclusive composite interval mapping (ICIM) method. Among them, three major QTLs (qFC‐3, qFC‐6, and qFC‐11) with large effect were further confirmed across two different environments using some chromosome segment substitution lines (CSSLs), where Habataki was used as the donor parent and Sasanishiki as the recurrent parent. Further experiments showed that one of the major QTLs (qFC‐11) could increase fat content, fat index, and grain yield together. To our knowledge, qFC‐11 is a newly detected stable QTL that will provide new opportunities for improving rice fat content through marker‐assisted selection.     

优化控释尿素施用方式提高沙质低肥力土壤水稻产量和品质

  【目的】  苏北黄河故道带低肥力沙性土壤保水保肥能力差,研究控释尿素施用技术对水稻产量和稻米营养品质与口感的影响,为该地区水稻优质生产的肥料管理提供科学依据。  【方法】  以中熟中粳水稻品种‘苏秀867’为材料,在苏北黄河故道带低地力沙性土壤上进行了2年田间试验。采用裂区设计,主区为控释肥和尿素复混全部基施 (BC) 与控释肥和尿素复混基施+穗肥施用尿素 (BC+PU) 2种施肥方式;副区为3种树脂包衣尿素,控释天数分别为80天 (CR80)、100天 (CR100) 和120天 (CR120),控释肥与普通尿素复混比例为6∶4,BC处理所有肥料一次性基施,BC+PU处理中普通尿素一半基施一半穗期追施,总施氮量为270 kg/hm2,以常规尿素定量分施 (CK) 为对照,共7个处理。调查水稻产量及其构成因素、茎蘖动态、叶面积指数、干物质积累,测定稻米加工品质、外观品质、营养与蒸煮食味品质、淀粉RVA谱特征值。  【结果】  BC和BC+PU两区各处理水稻产量表现为CR80 > CR100 > CR120。相同控释尿素处理下,BC+PU处理的产量高于BC处理。BC+PU区3个控释肥处理以CR80的增产效果最好,两年产量分别为9.64和10.73 t/hm2,较CK处理分别增产5.32%和5.81%,这主要归因于其在稳定穗数的基础上,提高了总颖花量和结实率,且CR80处理的水稻中后期的叶面积指数和干物质积累量均较高,尤其是成熟期的叶面积指数显著大于CK,有利于光合产物积累。无论BC还是BC+PU施用方式,3个控释肥处理的稻米加工品质无显著差异。在外观品质和蒸煮食味方面,BC+PU区CR80处理与CK相比没有显著差异,而BC区CR80处理的直链淀粉含量、胶稠度和食味值较CK有所提高,RVA谱特征值中的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值上升,蒸煮食味品质较好;BC和BC+PU两区中,CR100和CR120处理的蛋白质含量均有不同程度的提高,垩白粒率和垩白度降低,稻米直链淀粉含量和食味值下降,RVA谱特征值中的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值下降,蒸煮食味品质较差。与BC处理相比,BC+PU处理稻米的外观品质和营养品质有所提升,蒸煮食味品质降低。  【结论】  在苏北黄河故道带沙性土壤上,采用释放期为80天的控释肥与尿素混合,采用基施+穗期追施尿素两次施肥方法,能够实现水稻的高产优质,但是降低蒸煮食味品质,而该缓释肥与尿素混合全部基施,虽然产量不是最高,但不会影响加工品质,且提高了蒸煮食味品质。     

Physicochemical Characteristics of Chalky Kernels and Their Effects on Sensory Quality of Cooked Rice

Physicochemical characteristics of chalky rice kernels were compared with those of vitreous kernels, and the effects of chalky kernels on sensory quality of cooked rice were investigated. Chalky kernels were compared with vitreous kernels using image analysis and amylose contents. Because cooked rice is prepared through soaking and cooking, the changes in water absorption index (WAI) during soaking (15, 30, 60, and 90 min) and the structural changes during cooking (0, 3, 6, and 9 min) in chalky and vitreous kernels were investigated using image analysis and scanning electron microscopy. The effects of various proportions (0, 4, 6, 8, 10, and 15%) of chalky kernels on sensory quality of cooked rice were also studied. The chalky kernels tended to be smaller in kernel area, maximum diameter, minimum diameter, and perimeter than vitreous kernels. Amylose content in chalky kernels was slightly lower than that in vitreous kernels. WAI of chalky kernels was higher than that of vitreous kernels. The effects of chalky kernels on the sensory quality of cooked rice were not significant unless the proportion of chalky kernels was ≥15%. A sensory panel agreed that the overall sensory quality of cooked rice with 15% chalky kernels was the lowest among the samples tested.