灌浆期遮阴对小麦胚乳淀粉粒度分布及糊化特性的影响

为了解灌浆期遮阴对小麦胚乳淀粉粒度分布及淀粉糊化特性的影响,研究了灌浆期对扬麦13、宁麦13和烟农19进行30%遮阴后籽粒的淀粉粒度分布与糊化特性的变化。结果表明,小麦灌浆期遮阴显著降低了<10μm的B型淀粉粒体积和表面积占比,增加了>10μm的A型淀粉粒的体积和表面积占比,其中A型淀粉粒中主要增加了10~20μm淀粉粒的体积和表面积占比;遮阴处理对淀粉粒数目分布无显著影响。遮阴处理后,峰值粘度、低谷粘度、稀懈值、最终粘度、回升值等糊化参数指标均显著降低。小麦籽粒硬度、容重、出粉率等指标也因遮阴处理而显著降低。综上所述,遮阴处理改变了小麦籽粒淀粉粒粒度分布,降低了淀粉糊化参数和加工品质。     

藁城8901与豫麦50籽粒淀粉粒的粒度分布特征

为研究小麦籽粒发育过程中胚乳淀粉粒形成与粒度分布特征,以小麦品种藁城8901与豫麦50为材料,研究了籽粒胚乳淀粉粒形成、生长与分布特征。结果表明,花后4d,小麦胚乳出现不同范围大小的淀粉粒,最大粒径8μm。花后7d,籽粒中淀粉粒增多增大,最大粒径20μm左右。花后10~14d,淀粉粒体积继续增大,并产生了一个新的小淀粉粒群体。花后17d,淀粉粒以体积增大为主。花后21d,淀粉粒最大粒径较成熟期变化较小。花后24d,小于0.6μm的淀粉粒数目急剧增加,大于0.6μm的淀粉粒数目占比则明显减少,表明这一时期又产生了一个新淀粉粒群体(后期形成的B型淀粉粒)。花后24~28d,小于0.6μm的淀粉粒数目仍不断增加,而直径较大的淀粉粒数目增加减少,表明籽粒中新淀粉粒的产生仍在继续,但以小粒径淀粉粒为主。花后28d至成熟期,最小粒径淀粉粒进一步生长,其他淀粉粒粒径变化相对较小。     

不同直链淀粉含量小麦品种的淀粉粒度分布特征

为研究不同类型小麦品种淀粉粒的分布特征,以直链淀粉含量(Am)不同的3组小麦品种为供试材料,分析其成熟期胚乳的淀粉粒度分布。结果表明,9个小麦品种淀粉粒粒径大小范围均为0.4~45.0μm,体积与表面积分布均呈双峰曲线,数目分布表现为单峰变化;B型淀粉粒数目占总数目的99.8%~99.9%。Am不同的3组小麦品种的A、B型淀粉粒体积百分比存在显著差异,糯小麦B型淀粉粒体积百分比最高,高Am组的最低。不同类型小麦籽粒A、B型淀粉粒的数目百分比无显著差异,说明糯小麦籽粒B型淀粉粒体积百分比升高主要是由于其个体体积较大所致。     

糯小麦籽粒淀粉粒度分布特征

为进一步加深对糯小麦淀粉特性的认识,选用2个糯小麦和2个普通非糯小麦品种为材料,利用激光粒度分析仪分析了糯小麦完熟籽粒中淀粉的粒度分布特征,及其与普通非糯小麦品种的差异。结果表明,糯小麦淀粉粒的粒径分布范围为1.0~43.7 μm,不同粒径淀粉粒的数目比例分布呈单峰曲线变化,体积和表面积分布均呈双峰曲线变化;糯小麦籽粒中存在2种类型淀粉粒,即A型大淀粉粒（直径≥10 μm）和B型小淀粉粒（直径<10 μm）,B型淀粉粒的数目、体积和表面积比例均高于A型淀粉粒。与普通非糯小麦相比,糯小麦籽粒中B型小淀粉粒的数目、体积和表面积比例较高,淀粉粒的平均粒径和中位粒径较大。糯小麦与普通非糯小麦不同粒径淀粉粒的数目、体积和表面积比例分布曲线存在差异。糯小麦B型淀粉粒处的峰高显著高于普通非糯小麦,A型淀粉粒处的峰值低于后者。糯小麦体积和表面积分布中B型淀粉的峰值粒径显著小于普通非糯小麦。     

小麦籽粒谷蛋白大聚合体粒度分布特征及对氮素的响应

为了给小麦品质改良提供依据,以强筋小麦品种藁城8901和弱筋小麦品种山农1391为材料,设置不同氮素水平,研究了籽粒谷蛋白大聚合体(GMP)颗粒粒径分布特征及对氮素水平的响应.结果表明,小麦籽粒GMP颗粒粒径范围为0.375～200 μm.GMP颗粒体积分布总体上呈双峰曲线变化,＜12 μm的GMP颗粒体积百分比为11.2％～45％,＞12 μm的GMP颗粒体积百分比为55.0％～88.8％.与弱筋小麦山农1391相比,强筋小麦藁城8901有较高比例的＞12 μm颗粒.GMP颗粒数目分布表现为单峰分布,＜4 μm和＜12 μm的颗粒数目百分比分别为97.5％～98.0％和99.9％,表明小麦GMP颗粒中绝大多数为＜4 μm的小颗粒.在施氮0～240 kg·hm-2范围内,随着施氮量的增加,＜12 μm颗粒体积百分比显著降低,12～90 μm、＞90 μm颗粒体积百分比增加,说明适量施氮能够显著提高GMP大、中颗粒比例.过量氮素不利于小麦籽粒谷蛋白大聚合体的形成.     

施氮水平对小麦籽粒淀粉粒分布与加工品质的影响

为明确施氮对小麦淀粉粒分布与加工品质的影响,选用强筋小麦藁城8901和弱筋小麦豫麦50为材料,分析了不同施氮水平下小麦籽粒淀粉粒分布特征与部分加工品质指标。结果表明,适量施氮(240kg.hm-2)显著提高籽粒B型淀粉粒体积百分比,过量施氮(360kg.hm-2)时小麦籽粒B型淀粉粒体积百分比降低。施氮水平对两个小麦品种籽粒A、B型淀粉粒数目百分比无显著影响。在施氮0～240kg.hm-2范围内,增施氮肥可以提高籽粒直、支链淀粉积累量,而过量施氮不利于籽粒直、支链淀粉的积累。小麦湿面筋、沉淀值、面团形成时间和稳定时间等参数与A型淀粉粒体积百分比呈显著负相关,与B型淀粉粒体积百分比呈显著正相关。适量施氮能使强筋小麦加工品质变优;增施氮肥导致弱筋小麦加工品质变劣。     

小麦强弱势粒胚乳淀粉体和蛋白体发育及物质积累研究

为探明小麦强弱势粒发育的差异,以大穗型小麦品种宁麦13为材料,采用半薄切片、组织染色和生理生化测定等方法比较研究了小麦强弱势粒胚乳淀粉体和蛋白体的发育及物质积累过程。结果表明,在小麦颖果发育过程中,强势粒的形态大小始终大于弱势粒,在花后3～11d表现尤为明显;与弱势粒相比,强势粒的胚乳尤其是背部胚乳中淀粉体和蛋白体的相对面积较大,充实度较高,胚乳质地更致密;强势粒的B型淀粉粒多于弱势粒,强、弱势粒的淀粉粒径分布均呈单峰型,强势粒中0～2μm的淀粉粒数显著高于弱势粒,在其他粒径范围两者无显著差异;与弱势粒相比,强势粒中总淀粉、蛋白质、醇溶蛋白、谷蛋白和支链淀粉含量均较高,而直链淀粉含量较低。由此可见,小麦弱势粒发育不良与胚乳淀粉体和蛋白体发育及物质积累密切相关。     

施氮量对小麦籽粒淀粉粒的效应

为探明氮肥对小麦籽粒淀粉粒的影响,以扬麦16和扬麦20为材料,设置120 kg·hm^-2（120N）、180 kg·hm^-2（180N）、240 kg·hm^-2（240N）和300 kg·hm^-2（300N）4个氮肥水平,分析不同处理下小麦灌浆期强、弱势粒中free-PAs含量、淀粉合成酶活性及成熟期淀粉粒度分布特征。结果表明,随施氮量增加,小麦灌浆期弱势粒的游离亚精胺（free-Spd）和精胺（free-Spm）含量、淀粉合成酶活性及成熟期中淀粉粒（5~50 μm）的体积和表面积分布比例、淀粉积累量和粒重呈先升后降的趋势,大淀粉粒（> 50 μm）粒度分布比例呈先降后升趋势;强势粒的各指标无显著变化。籽粒游离腐胺（free-Put）含量、小淀粉粒（<5 μm）的粒度分布比例、中淀粉粒的数量和长度分布比例对施氮量无明显响应。Free-Spd和free-Spm含量、淀粉合成酶活性、淀粉积累量和粒重与中淀粉粒的体积和表面积分布比例呈显著或极显著正相关,与大淀粉粒的粒度分布比例呈极显著负相关。喷施Spd或Spm增加了弱势粒内源free-Spd或free-Spm含量、淀粉合成酶活性、中淀粉粒的体积和表面积分布比例、淀粉积累量和粒重,降低了大淀粉粒的分布比例,而喷施其抑制剂的结果相反。综上所述,氮肥主要影响小麦弱势粒的中淀粉粒和大淀粉粒,合理施氮下小麦淀粉粒度分布的改善得益于free-Spd和free-Spm对淀粉合成酶活性的正调控作用。     

西藏冬青稞胚乳淀粉粒发育特征研究

为了解青稞胚乳淀粉及淀粉粒形成与生长特征,以西藏育成青稞品种冬青8号为材料,对籽粒发育过程中胚乳灌浆速度、淀粉积累量及淀粉粒的产生、二维面积、粒径变化进行了分析。结果表明,胚乳发育过程中,干物质和淀粉积累量呈S型曲线,两者呈正相关。花后5d,青稞胚乳中可零星见到粒径和二维面积较小的A型小淀粉粒;花后10~15d,A型小淀粉粒数量显著增大,但粒径和二维面积增加较慢;花后20d,B型小淀粉粒可能已经形成,与A型小淀粉粒组成一个复合群体;花后25d,形成了粒径10μm的A型淀粉粒、粒径5~10μm的B型淀粉粒和粒径5μm的C型淀粉粒;花后30~55d,不同粒径的淀粉粒数量和二维面积逐渐增加,其中,C型淀粉粒数量不断增加直至籽粒成熟。青稞成熟籽粒胚乳中,淀粉粒的粒径为1.45~44.76μm,二维面积为3.56~1 750.8μm2;A型淀粉粒形状为近圆形,表面光滑,个别表面附着有C型淀粉粒,B型淀粉粒形状有近圆形、椭圆形多种类型,C型淀粉粒形状比B型淀粉粒的变异更大。     

土壤质地和播期对强筋小麦藁城8901品质及产量的影响

为了明确强筋优质小麦品种藁城8901的推广利用价值,于2002～2003年在大田生产条件下,选择轻壤、壤土、粘土三种质地的土壤,采用分期播种,研究了不同土壤质地和播期对藁城8901产量和品质的影响.结果表明,藁城8901在不同质地土壤上品质表现存在显著差异,壤土上可以生产国标一等强筋小麦,轻壤土上可以生产国标二等强筋小麦,粘土上生产的小麦不能达到国标强筋小麦的要求;随播期推迟,籽粒蛋白质含量和湿面筋含量逐渐降低,降落值和吸水率的变化较小,形成时间、稳定时间和软化度以10月5日至10月10日播种表现最好;不同土壤质地间的籽粒产量差异达极显著水平,籽粒产量大小表现为:轻壤土＞粘土＞壤土;在壤土和轻壤土上,藁城8901的单位面积穗数和穗粒数无显著差异,而千粒重却存在极显著差异,说明千粒重大小是影响藁城8901产量高低的主要构成因素;播期也影响藁城8901的产量,以10月5日至10月10日为最佳播期.     

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。     

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%。     

水稻特大粒种质BG1和优质恢复系华占的粒形基因研究及相关功能标记开发

【目的】特异种质资源的发掘与利用是水稻优质高产育种的重要手段之一。明确特大籽粒种质BG1（Big Grain 1）和育种上广泛配组的优质恢复系华占携带的部分粒形基因等位变异类型,并开发相应基因的功能标记,有助于加快粒形基因的育种应用,提高水稻粒形精准改良的效率。【方法】对BG1和华占中的9个主效粒形基因（GS3、qLGY3、qGL3、GW2、GW8、GW5、TGW3、TGW6、GS9）的目的片段进行测序分析。并根据GW2、GS3、qGL3、TGW3、TGW6、qLGY3、GW8和GW5的测序结果,开发了鉴定其基因分型的功能标记。【结果】与日本晴相比,特大粒种质BG1在检测的9个主效粒形基因中有5个表现为功能缺失型（gs3、GW8、gw2、tgw3、tgw6）,1个稀有等位变异（qgl3）和1个外显子可变剪切型（qlgy3）;与日本晴相比,华占在检测的9个主效粒形基因中有3个（gs3、GW8、GW5）存在差异。根据测序结果开发了GW2、GS3、qGL3、TGW3、TGW6、qLGY3、GW8和GW5的功能标记,并利用15个水稻种质进行检测,检测结果中除了TGW6 的标记TGW6-Del 仅可用于鉴定是否含有功能缺失型的等位变异tgw6外,另外7个标记均为可准确鉴定基因型。【结论】与日本晴相比,特大粒种质BG1中调控粒长的基因gs3、qgl3、qlgy3、tgw3、GW8和tgw6之间可能存在复杂的互作调控通路,而不是简单的效应累加,粒宽特征可能是gw2、GW8的累加效应。优质恢复系华占的细长粒形可能是gs3、GW5和 GW8的互作效应所致。本研究中开发的功能标记可以用于水稻分子标记辅助育种。     

多胺与乙烯对水稻籽粒灌浆、粒重和品质的调控作用

研究水稻产量与品质特性对水稻优质高产育种和栽培具有重要意义。多胺与乙烯作为两类重要的内源植物生长调节物质,对水稻籽粒灌浆充实、粒重和品质形成具有重要的调控作用。本文分别介绍了水稻籽粒多胺与乙烯、灌浆充实、粒重和品质特性,简述了灌浆与粒重和品质形成的关系,重点综述了水稻灌浆期籽粒多胺与乙烯对灌浆充实、粒重和品质(稻米加工、外观和营养品质及籽粒淀粉品质)的调控作用及其生理机制,讨论了存在的问题和今后的研究方向。     

灌浆结实期不同时段温度对水稻结实与稻米品质的影响

利用人工气候箱在水稻灌浆结实期不同时段进行温度试验,研究温度对水稻结实与稻米品质的影响。结果表明,灌浆结实期40℃高温处理后籽粒结实率显著降低,粒重下降,外观品质和食味品质变差。不同水稻品种对灌浆结实期温度的响应表现不一致。在试验条件下,华粳1号开花受精的敏感温度为35℃,而特优559开花、灌浆结实的最适温度为30℃,该温度处理结实率、粒重较高,外观品质以及食味品质较优。此外,灌浆结实期不同时段的高温对水稻结实与稻米品质的影响也存在显著差异：结实率对高温最敏感的时期是开花后1~5 d,粒重对高温最敏感的时期是开花后11~20 d;而温度对稻米品质影响最大的时期主要在花后16~20 d,25 d后温度处理影响较小。因此,灌浆前期适宜的温度条件对水稻优质栽培意义重大。     

特大粒水稻材料粒型性状的QTL检测

 利用特大粒粳稻TD70（2011年千粒重达80 g）和籼稻品种Kasalath杂交,经单粒传法获得的240个重组自交系（RIL）为作图群体,分别于2010年和2011年对粒长、粒宽、粒厚性状进行鉴定,用完备区间作图法,以均匀分布于12条染色体的141个SSR标记对粒型性状进行QTL检测。共检测到粒型性状的 QTL 18 个,分布于第2、3、5、7、9和12染色体上。其中,控制粒长的QTL 5个,控制粒宽的QTL 6个,控制粒厚的QTL 7个。两年间均能检测到的QTL有7个,分别为粒长QTL qGL3.1,粒宽QTL qGW2.1、qGW2.2、qGW5.1、qGW5.2,粒厚QTL qGT2.3、qGT3.1;其平均贡献率分别为56.19%、4.42%、29.41%、10.37%、7.61%、21.19%和17.06%。第2染色体RM1347-RM5699区间是粒长、粒宽、粒厚的共同标记区间。第3染色体RM6080-RM6832区间为粒长qGL3.1、粒厚qGT3.1共同标记区间。18 个QTL的增效等位基因均来源于大粒亲本TD70,且增效作用显著。定位的大部分位点包含已报道的精细定位和克隆的主要粒型基因;除第2染色体的qGW2.1（qGT2.1）、qGW2.3、qGL2.2和第12染色体的qGT12等位点已有粒型性状相关报道外,定位的qGT22,qGW9 和qGT9可能是新的QTL。     

QTL Mapping for Grain Size Traits Based on Extra-Large Grain Rice Line TD70

Grain size traits, including grain length, grain width and grain thickness, are controlled by quantitative trait loci （QTLs）. Many QTLs relating to rice grain size traits had been reported, but their control mechanisms have not yet been elucidated. A recombinant inbred line （RIL） population of 240 lines, deriving from a cross between TD70, an extra-large grain size japonica line with 80 g of 1000-grain weight, and Kasalath, a small grain size indica variety, were constructed and used to map grain size QTLs to a linkage map by using 141 SSR markers in 2010 and 2011. Five QTLs for grain length, six for grain width and seven for grain thickness were detected distributing over chromosomes 2, 3, 5, 7, 9 and 12. Seven QTLs, namely qGL3.1, qGW2, qGW2.2, qGW5.1, qGW5.2, qGT2.3 and qGT3.1, were detected in either of the two years and explained for 56.19%, 4.42%, 29.41%, 10.37%, 7.61%, 21.19% and 17.06% of the observed phenotypic variances on average, respectively. The marker interval RM1347-RM5699 on chromosome 2 was found common for grain length, grain width and grain thickness; qGL3.1 and qGT3.1 were mapped to the same interval RM6080-RM6832 on chromosome 3. All 18 QTL alleles were derived from the large grain parent TD70. Most of the QTLs mapped in the present study were found the same as the genes previously cloned （GW2, GS3 or qGL3, GW5 and GS5）, and several were the same as the QTLs （GS7 and qGL-7） previously mapped. Three QTLs, qGL2.2 on chromosome 2, qGW9 and qGT9 on chromosome 9, were first detected. These results laid a foundation for further fine mapping or cloning of these QTLs.     

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.     

湖州市粮食生产回顾与发展对策分析

回顾了改革开放以来湖州市粮食生产发展的历程,分析了当前面临的主要问题,提出了稳定发展湖州市粮食生产的对策建议,即,提高思想认识,加强组织领导;加强基础建设,提升综合能力;强化技术融合,推进模式创新;加大政策扶持,调动粮农积极性。     

结实期土壤水分和氮素营养对水稻产量与品质的交互影响

杂交籼稻汕优63和粳稻武育粳3号种植于土培池,于始穗期进行0N（0 g/m2）、NN（中氮,4.5 g/m2 ）和HN（高氮,9.0 g/m2）3种施氮量处理,于抽穗后7 d至成熟期设置了WW（保持浅水层）、MD（轻度落干,土壤水势保持-25 kPa）和SD（重度落干,土壤水势保持-50 kPa）3种土壤水分处理,研究了结实期土壤水分和氮素营养对水稻产量与品质的交互影响。在各施氮水平下,产量、糙米率、精米率和整精米率均以MD处理最高,垩白粒率和垩白度均以MD处理最低。在0N下,SD处理降低了产量、碾磨品质、外观品质和食味品质;在MN或HN下,SD处理的产量、碾磨品质、外观品质和食味品质与WW的差异不显著或显著优于WW。说明土壤水分和氮素营养对水稻产量和品质的影响存在着明显的互作效应,结实期土壤水势为-25 kPa、粒肥的施氮量为45 kg/hm2,稻米的品质较优、产量最高。