不同生境下水稻稻米品质因子分析

运用因子分析法对不同生境下62个水稻品种中13个稻米品质性状研究结果表明,以前5个主因子对变异的累计贡献率>89％统计,垩白(垩白粒率和垩白度)、加工品质(糙米率、精米率、整精米率和碎米率)、粒形(糙米宽厚比、糙米长宽比)是影响早季稻米品质主要因素;糙米宽、整精米率、精米率、糙米长和直链淀粉含量是影响晚季稻米品质的主要因素。主因子之间早季垩白与碎米率、糙米宽厚比和糙米长宽比、碎米率与糙米宽厚比表现正向相关,晚季糙米宽与精米率和直链淀粉含量、精米率与糙米长和直链淀粉含量、糙米长与直链淀粉含量表现正向相关。主因子之间早季垩白与糙米率、精米率和整精米率,糙米率、精米率、整精米率与碎米率、糙米宽厚比和糙米长宽比,碎米率与糙米长宽比,糙米宽厚比与糙米长宽比表现负相关,晚季糙米宽与整精米率、精米率、糙米长和直链淀粉含量,整精米率与糙米长,精米率与直链淀粉含量表现负相关。     

水稻籼爪交和粳爪交杂种优势的研究:Ⅳ.籼爪交杂种品质性状的杂种优势分析

长沙生态条件下籼爪交杂交稻在整精米率、精米长宽比、垩白粒率、垩白面积率、碱消值和直链淀粉含量方面表现为正向超亲优势；在精米长宽比、碱消值和直链淀粉含量方面表现为正向对照优势。三亚生态条件下籼爪交杂交稻在糙米率、总精米率、情米长宽比和胶稠度方面表现出正向对照优势，三亚籼爪交杂交稻的糙米率、总精米率、整精米率、精米长宽比和胶稠度对照优势极显著高于长沙相应性状的对照优势；三亚的垩白粒率对照优势显著高于长沙的垩白粒率对照优势；三亚的碱消值和直链淀粉含量对照优势显著低于长沙相应性状的对照优势。     

不同施氮水平下稻米品质对日间增温响应的差异

以武育粳3号为材料,设置低、中、高3个氮素穗肥处理,开放环境下使用加热器进行日间增温处理,研究灌浆结实期不同施氮水平下稻米品质对日间增温响应的差异。结果表明: 1）灌浆结实期日间增温使各氮肥处理精米率和整精米率下降,垩白粒率和垩白度增加,糙米率和子粒长宽比各氮肥处理变化不一,低氮和中氮处理糙米率和子粒长宽比减小,高氮处理则变大;加工品质和外观品质各指标变化幅度均以中氮处理最大,减少或增加氮肥施用量均可以有效地缓解高温对稻米加工品质和外观品质的负面效应,尤以增施氮肥效果较佳。2）增温条件下,减少和增加氮肥施用量均能降低稻米直链淀粉含量,其中增施氮肥降低幅度较大;增温后各氮肥处理蛋白含量均增加,增加幅度与施氮量呈负相关关系,高温高氮处理直链淀粉含量最低,蛋白含量最高。3）增温后各穗肥处理结实率和千粒重均下降,以中氮处理下降最显著;减少和增加穗氮施用量均能有效地缓解高温对水稻产量的影响,其中也以增施氮肥相对较好。综上所述,适当地增加氮肥施用量能较有效地缓解高温对稻米品质和产量的负面影响。     

氮素和水分处理对稻米植酸含量和蛋白组分的影响

以直立密穗型粳稻品种秀水110和弯曲散穗型粳稻品种春江15为材料,对不同氮素水平处理和水分管理方式下稻米植酸含量和蛋白组分的影响及其互作效应进行了研究。结果表明,旱作栽培处理会导致水稻籽粒中植酸含量上升,而施氮处理对籽粒植酸含量的影响效应与水稻的水分管理方式有关,在常规水作条件下,高氮处理（N3）的籽粒植酸含量有所提高,但在旱作栽培方式下,中氮（N2）和低氮处理（N1,不施N）的籽粒植酸含量却略高于高氮处理（N3）,氮素水平与水分管理方式间的互作效应明显; 水稻籽粒植酸含量与粗蛋白总量、4种蛋白组分（清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白）及有关产量性状指标（有效穗数、每穗粒数、千粒重和结实率）在不同水肥处理间的相关性不显著,但氮肥用量过高不仅会导致水稻的产量水平下降,而且也不利于稻米营养品质的改良; 水肥处理对水稻籽粒植酸含量、蛋白总量和4种蛋白组分穗内粒位分布也存在一定影响,着生在稻穗下部的弱势粒,其稻米植酸含量高于稻穗上部或中部的强势粒,因此改善弱势粒灌浆的水肥管理措施将有利于稻米植酸含量的降低。     

规模化养猪场处理废水对水稻产量形成和稻米品质的影响

利用田间小区试验,以镇稻99和养猪场无害化处理的粪水为供试材料,研究了养猪场处理粪水替代化学氮肥模式对水稻产量及构成因子和稻米主要品质性状的影响。结果表明：各生育期干物质积累与产量间呈二次曲线关系且极显著正相关;养猪场粪水替代常规施氮量的40%、70%和100%均可实现常规施肥的产量,其中施用189m.3hm-2粪水替代常规施氮量70%氮化肥处理的产量最高（615.20kg.666.7m-2）,较空白对照和常规化肥处理分别提高28.38%～49.13%和3.1%～6.6%。在籽粒品质方面,与常规施氮处理相比,施用猪粪水替代氮化肥可以提高稻米籽粒的糙米率、精米率、整精米率和蛋白质含量,同时直链淀粉含量下降。其中,糙米率和整精米率均以40%H处理最高,与常规施肥相比均提高了5.9%;籽粒蛋白质含量在替代比例为40%和70%时,随着粪水施用量的减少而降低,在100%替代氮肥时,中量粪水处理的蛋白质含量最高;籽粒直链淀粉含量在各替代比例下均表现出随着粪水施用量的减少而增加。在本试验条件下,综合考虑产量、经济效益和环境效益的适宜猪粪水替代氮化肥施用模式为70%M处理。     

空间环境和60Co-γ辐照对水稻稻米品质的诱变效应

研究了4个水稻品种返回式卫星搭载和60Co-γ射线辐照两种条件下SP2(M2)和SP3(M3)的稻米品质差异性.研究结果表明,空间诱变后代稻米品质性状发生不同程度的变异,其变异幅度和方向因品种或性状不同而异;空间诱变后代的胶稠度、垩白粒率和垩白度主要为正向变异,而直链淀粉含量多为负向变异,其变化趋势与γ射线辐照后代相似,但前者更有利于创造米粒长宽比大、糊化温度低和垩白小的变异株系.稳定性分析显示,空间诱变后代米粒长宽比和直链淀粉含量在SP2与SP3间的相关系数变幅分别为0.2979 ～0.9039和0.2356 ～0.7142,并且大多数相关系数达到极显著水平,表明可在SP2对其进行早代选择.     

不同生态条件下氮肥优化管理对杂交中稻稻米品质的影响

在四川省温江和射洪试验点,采用单因素随机区组试验设计,以‘F优498’水稻品种为试验材料,研究了不同氮肥处理[普通尿素优化施肥、减氮15%优化施肥、增氮15%优化施肥,PASP（聚天门冬氨酸）尿素1次施肥、2次施和优化施肥]对稻米品质的影响。结果显示,温江的碾米品质、外观品质和籽粒粗蛋白含量较优;射洪的峰值黏度和崩解值较高,消减值较低,蒸煮食味品质较好,同时直链淀粉含量较高。随着氮肥的施用,稻米碾米品质、直链淀粉含量和籽粒粗蛋白含量显著提高,崩解值显著降低;同时导致射洪生态点的峰值黏度增加,消减值减少;温江生态点的稻米外观品质变优,峰值黏度减小,消减值增加。较农民经验性施肥处理,普通尿素优化处理和PASP尿素处理提高了直链淀粉含量和籽粒粗蛋白含量,降低了温江垩白粒率和垩白度,改善了外观品质;氮肥优化处理降低了峰值黏度和崩解值,提高了消减值,使稻米蒸煮食味品质变差,同时提高了射洪精米率和温江整精米率。较优化施肥处理,PASP尿素处理降低了两试验点的精米率、整精米率和温江垩白粒率,增加了射洪的垩白粒率和垩白度,使外观品质变差;同时PASP尿素1次施肥和2次施肥处理降低了直链淀粉含量和籽粒粗蛋白含量;PASP尿素优化施肥处理降低了两试验点的峰值黏度、崩解值和温江直链淀粉含量,提高了两试验点的籽粒粗蛋白含量和射洪直链淀粉含量。较优化施肥处理,减氮15%和增氮15%优化施肥处理降低了两试验点的直链淀粉含量、整精米率及温江垩白粒率,增加了射洪垩白粒率和垩白度。与PASP尿素1次和2次施肥相比,PASP尿素优化施肥显著降低了垩白度、峰值黏度和崩解值,增加了消减值和籽粒粗蛋白含量;同时导致射洪生态点的整精米率降低,垩白粒率和直链淀粉含量增加;温江生态点的垩白粒率降低,整精米率增加。综合稻米碾米品质、外观品质、淀粉RVA、直链淀粉含量和籽粒粗蛋白含量的关系,射洪PASP尿素2次施肥处理稻米综合品质较好,温江优化施肥处理稻米综合品质较好。     

豌豆铁蛋白转基因水稻纯系重要生物学特性的变异

选取经7代自交纯化并结合GUS标记辅助选择所获得的26份独立豌豆铁蛋白(pea ferritin,Fer)转基因水稻(Oryza sativa)纯系,以秀水11为CK,就外源基因(Fer)导入对稻米Fe含量、重要农艺性状、稻米品质和植株耐逆性的影响进行了研究。结果表明:1)26份转基因纯系的精米平均总铁含量为10.37μg/g,仅有4份(即Fer34、Fer36、Fer39和Fer65)显著高于CK(6.46μg/g);2)除单株穗数和剑叶长外,播抽天数、株高、主穗长、主穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等7个性状均有部分纯系与CK存在显著差异,但尚未发现经济性状明显变劣的纯系;3)所有参试纯系的糙米率、精米率、整精米率、米粒长、米粒宽、米粒长/宽比和直链淀粉含量等7个性状表现均与CK相仿,而在垩白粒率、垩白度、碱消值和胶稠度等4个性状,部分纯系发生了显著变异,其变化缺乏明显的规律性;4)参试纯系间的耐冷性和耐热性变异与稻米铁含量变化并无显著相关性,但对稻瘟病(Pyricularia oryzae)、白叶枯病(Xanthomonas oryzae)和褐稻虱(Niaparvata lugens)抗(耐)性有随着稻米铁含量增加而减轻危害的趋势。     

豌豆铁蛋白(pea ferritin)转基因水稻纯系重要生物学特性变异研究

选取已连续7代自交纯化，并结合GUS标记辅助选择，所获得的26份独立豌豆铁蛋白（pea ferritin, Fer）转基因水稻纯系，以秀水11为CK，就外源基因（Fer）导入可能产生对稻米Fe含量、重要农艺性状、稻米品质性状、植株耐逆性状的影响进行研究。结果表明：转基因纯系的精米平均总铁含量为10.37ug/g，仅有4份（即Fer34、Fer 36、Fer 39、Fer 65）显著高于CK（6.46ug/g），其余22份与CK无显著差异；主要农艺性状上，除单株穗数和剑叶长等2个性状的所有纯系与CK无显者差异外，播抽天数、株高、主穗长、主穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等7个性状均有少量纯系与CK存在显著差异，表明外源基因的导入可能对纯系有关农艺性状存在影响，但尚未发现经济性状显著变劣的纯系；稻米品质性状上，所有纯系的糙米率、精米率、整精米率、米粒长、米粒宽、米粒长/宽比等6个性状均与CK相仿，而在垩白粒率、垩白度、碱消值、胶稠度和直链淀粉性状等5个性状方面，有部分纯系发生了显著变异，其变化缺乏明显的规律性；耐逆性状方面，转基因纯系间的耐冷、热害程度变异，与稻米铁含量变化并无显著相关性，但转基因纯系间对稻瘟病、白叶枯病和褐稻虱抗（耐）性有随着稻米铁含量增加而减轻危害的趋势。本文还就有关转基因纯系重要生物学性状变异可能产生原因和外源基因作用等问题进行了讨论。     

氮肥施用量对甘薯产量和品质性状的影响

【目的】氮是影响作物产量和品质性状的重要因素,合理施氮是提高作物产量和改善品质的主要途径。研究施氮量对甘薯块根产量形成、营养品质和淀粉糊化特性的影响,对于明确江苏徐淮地区甘薯种植的适宜施氮量具有重要意义。【方法】本文选用淀粉型甘薯品种徐薯22和兼用型甘薯品种徐薯28为试验材料,设置5个施氮水平0、60、120、180、240 kg/hm2。调查了甘薯不同生育期的叶面积指数、光合势、干物质积累和产量构成要素,采用分光光度法测定了块根主要营养品质指标,利用Tech-master型RVA快速测定淀粉谱粘滞特性,分析明确施氮量对块根主要品质指标和淀粉糊化特征值的影响。【结果】施氮N 60 kg/hm2增加了各生育期甘薯的叶面积,提高了甘薯的光合势,显著增加了块根产量(徐薯28增产16.38%,徐薯22增产9.31%),过量施氮(N 240 kg/hm2)则产量降低。施氮并未显著降低块根中的淀粉和直链淀粉含量,但明显增加了可溶性糖和蔗糖含量。施氮显著提高最高粘度、最低粘度、最终粘度和消减值。相关分析显示,直链淀粉含量与最高粘度值和崩解值呈极显著或显著负相关(相关系数分别为-0.90**和-0.71*);直链淀粉含量与消减值呈显著正相关(相关系数为0.73*)。【结论】综合考虑甘薯的产量和品质,在本实验条件下甘薯较为适宜的氮肥用量约为60 kg/hm2。     

Genetic Effects on Grain Characteristics of <Emphasis Type="Italic">indica</Emphasis> Black Rice and their Useson Indirect Selections for some Mineral Element Contents in Grains

Complete diallel crosses with Oryza sativa L., six varieties of black rice and one variety of aromatic white rice were conducted to study the seed, maternal and cytoplasmic genetic effects on grain characteristics such as 100-grain weight, length, width and shape and their genetic correlations with Fe, Zn, Mn and P mineral contents in kernels by using the genetic model on quantitative traits of seed in parents and their F₁s and F₂s. The seed genetic effects were found more important than the maternal genetic effects for grain characteristics, and seed additive effects constituted a major part of their genetic effects. The heritabilities of seed effects were high for 100-grain weight, width and shape and moderate for grain length. Single seed selection based on the 100-grain weight, width and shape was advocated in early generations, whereas single plant and seed selection based on grain length were advocated in late generations. Significant genetic correlations including seed additive, dominance, cytoplasmic, maternal additive and dominance between 100-grain weight, length, width and shape and Fe, Zn, Mn and P mineral contents were observed. Indirect selection of grain characteristics may be one of the breeding methods to select for higher contents of Fe, Zn, Mn and P in black pericarp indica rice.     

空间搭载对云南两个粳稻软米品系千粒重和粒形产生的影响

为选育软米高千粒重的新种质材料,利用"实践八号"航天育种卫星搭载2个云南粳稻软米品系云粳20号和H559种子,进行15d诱变处理,对SP3种子千粒重及其粒型诱变效果进行分析。结果表明,2个供试品系空间诱变后的千粒重和粒形发生了有益变异,云粳20号千粒重突变频率为11.7%,H559千粒重突变频率为10%,变异幅度分别为20.66~28.28g和20.78~28.34g,与对照相差最大为6g以上;云粳20号粒长突变频率为15%,H559突变频率为12%,变异幅度分别为5.1~7.6 mm和5.0~7.5 mm,与对照相差最大为2.4mm;云粳20号粒宽突变频率为13.5%,H559突变频率为10%,变异幅度分别为2.9~3.9 mm和2.9~3.7 mm,与对照相差最大为0.4mm;进一步分析表明,千粒重与粒长和粒宽成显著正相关,相关系数分别为0.44和0.49。航天诱变导致了千粒重和粒形性状变异,出现了高千粒重软米新材料。     

籼稻早熟辐射突变类型和相关性状的遗传分析

本试验对50个IR_24水稻辐射早熟突变系的早熟性状进行了田间观察和相关分析,其中的某些突变系相当于迟熟早稻和早熟中稻的生态遗传型,并有一定的应用价值。早熟突变系生育期缩短与主茎节数、主茎叶片数减少,叶长、穗长变短,每穗粒数、单株产量和二次枝梗数降低,蛋白质含量增加的关系,经相关分析表明,呈显著相关,而与其他性状,如有效穗数、实粒数等无明显的相关关系。分析早熟性状的遗传参数表明,生育期、株高、每穗粒数、千粒重等有较高的广义遗传力。不实率、二次枝梗数、每穗总粒数的遗传变异系数较大,遗传进度也较高,具有显著的遗传效应。     

多小穗小麦10-A EMS突变株系的农艺性状评价

为深入了解多小穗小麦种质10-A EMS突变株系的表现,对经0.8%甲基磺酸乙酯(EMS)诱变种子产生的M₄突变株系群体的12个农艺性状进行了评价。结果表明,222个突变株系间在株高、穗长、总小穗数、总分蘖数、有效分蘖数、穗粒数、单株产量等性状上差异极显著,群体具有丰富的变异。其中,突变株系群体中单株产量、总分蘖数、有效分蘖数、千粒重和穗粒数的变异系数均大于20%,而抽穗期、小穗数、籽粒直线宽和籽粒直线长的变异系数均小于10%。多重比较表明,在株高、穗长、总小穗数、总分蘖数、有效分蘖数、穗粒数和单株产量等性状上均能筛选到与10-A差异显著或极显著的突变株系。简单相关分析表明,突变株系的穗长与小穗数、穗粒数、抽穗期呈极显著正相关,与单株产量、千粒重、籽粒投影面积呈极显著负相关;突变株系的小穗数与穗粒数呈极显著正相关,与千粒重、籽粒投影面积呈极显著负相关。聚类分析可将所有突变株系材料分为七类,其中192份突变株系与10-A聚为类Ⅰ,其中亚类ⅠA和ⅠC材料的穗粒数和千粒重都较高,25份材料聚为类Ⅱ,而其他五类每类均只含有1份突变株系。本研究结果为深入了解小麦农艺性状的遗传规律和突变株系的遗传研究与育种利用提供了参考。     

籽粒黄熟度对杂交水稻种子活力的影响

为明确籽粒黄熟度对杂交水稻种子活力的影响,探究杂交水稻高活力种子适宜收获期的感官指标,于2016-2017年以深两优1813、隆两优1813、Y两优1128、创两优华占和Ⅱ优838为材料进行杂交水稻制种,通过不同收获时期形成籽粒黄熟度不同的群体,系统分析了不同籽粒黄熟度群体间种子活力、水分、千粒重及内含物的差异。结果表明,在不同品种间,籽粒黄熟度的增加速率存在明显差异。随着籽粒黄熟度的增加,种子活力先增加后趋于稳定;种子水分先降低后趋于稳定;种子千粒重逐渐增加,但差异不显著;种子的直链淀粉、总淀粉、蛋白质及可溶性糖含量均先增加后趋于稳定。当籽粒的黄熟度为75%~90%时,种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均处于高值水平,且差异不显著;种子水分和千粒重均未达到显著差异。相关性分析表明,籽粒黄熟度与种子发芽率、活力指数呈极显著正相关,相关系数分别为0.870 3^**和0.664 0^**;与种子水分呈极显著负相关(R²=-0.842 4^**),与种子千粒重相关性不显著(R²=0.197 2)。籽粒黄熟度与种子内含物均无显著相关性,但种子发芽势、发芽指数和活力指数均与种子内含物达到显著相关。综上,籽粒黄熟度为75%~90%可以作为杂交水稻高活力种子生产适宜收获期的感官指标。本研究结果为杂交水稻高活力种子生产提供了理论参考。     

Rice Grain Morphological Characteristics Correlate with Grain Weight and Milling Quality

Using image analysis technology, the morphological measurements of paddy, brown (BR), and milled (MR) grains of 408 rice (Oryza sativa L.) lines representing a wide range of grain morphology were obtained, and the measurements' relationships with grain weight, milling quality, and chalkiness were investigated. The principal component analysis identified two morphological traits with a total variance of 95.7% in MR. Weight of MR was modeled as a function of the principal components using linear regression (R² = 0.95). For milling quality measurements, dominance analyses indicated that single grain weight of the paddy and BR grains were two primary parameters in determination of BR and MR recovery, whereas surface area, perimeter, and diameter were primary parameters that controlled head milled rice (HR) recovery. All measured morphological properties (surface area, perimeter, diameter, length, width, length‐to‐width ratio, roundness, and thickness) and grain weight significantly correlated with percentage of chalky (%C) grain and chalkiness (%C × % area with chalk) for all milled grains. The grain width, roundness, and thickness positively correlated with chalkiness, whereas the length and length‐to‐width ratio negatively correlated with chalkiness. The growing environment significantly affected grain HR recovery, %C grain, and chalkiness but had little effect on grain morphology and weight.