非糯水稻的可溶性淀粉合成酶Ⅱa基因(SSII-3)对稻米淀粉黏滞性谱(RVA谱)特征的影响

稻米淀粉黏滞性谱(rice starch viscosity,RVA profile)可以比较灵敏地反映不同水稻品种间淀粉的品质差异,其遗传表现及淀粉合成相关基因(starch synthesis-related genes,SSRG)对RVA谱的影响已受到广泛重视。本研究利用籼型(Oryza sativa ssp.indica)光温敏核不育系广占63S和潜力恢复系CG132R,构建的可溶性淀粉合成酶Ⅱa基因(SSII-3)和颗粒结合淀粉合成酶基因(Wx)均存在不同等位基因的回交重组自交系作为供试材料,在WxbWxb、WxaWxb和WxaWxa基因型的遗传背景下,研究非糯水稻SSII-3基因对RVA谱特征的影响,并与Wx基因进行比较,结果表明:(1)糊化温度与RVA谱中除最高黏度(peak viscosity,PKV)之外的7个特征值显著或极显著相关,其中,与热浆黏度(hot paste viscosity,HPV)、冷胶黏度(cool paste viscosity,CPV)、回复值(consistence,CSV)、消减值(setback,SBV)、峰值时间(peak time,PeT)显著或极显著负相关,与崩解值(breakdown,BDV)、成糊温度(pasting temperature,PT)极显著正相关,说明在非糯水稻中,控制糊化温度的SSII-3基因对RVA谱特征有重要影响,并且SSII-3基因对RVA谱各特征值的影响方向与Wx基因的影响方向相反;(2)SSII-3基因对RVA谱特征值的作用受Wx基因的影响,其中,SSII-3与Wx基因的互作对HPV、CPV、CSV有显著或极显著影响;(3)特征值PT、PeT主要受SSII-3基因的影响。Wx基因是控制RVA谱特征的主效基因,SSII-3基因作为稻米糊化温度的主效基因,是对RVA谱起重要作用的另一个基因,研究Wx基因表达的非糯水稻中,SSII-3基因对RVA谱的影响及其与Wx基因的互作,对于评价稻米的蒸煮与食用品质和选育优质水稻品种具有重要的应用价值。     

乳熟阶段短期高温对不同品种早籼稻直链淀粉含量和RVA谱特征参数的影响

以2个杂交稻（淦鑫203和金优402）和4个常规稻（中531、B670、E134和ST66）为材料,于水稻乳熟期进行高温处理3d,处理温度分别为35℃和38℃,以同期田间自然温度为对照,研究乳熟期高温对不同品种早籼稻直链淀粉含量和RVA谱特征参数的影响,并对稻米淀粉RVA谱特征值与直链淀粉含量进行相关分析.结果表明,无论是对照还是高温处理,中531和B670的直链淀粉含量、消减值及回复值较低,但崩解值较高,而E134和ST66表现为直链淀粉含量、消减值及回复值较高,崩解值较低;杂交稻淦鑫203和金优402则介于两者中间.与对照相比,38℃高温显著降低淦鑫203、金优402、中531和E134的崩解值,显著提高淦鑫203、中531的消减值、显著降低金优402、中531、B670和E134的回复值.各处理淀粉RVA谱变化趋势较一致,但因品种及温度而略有差异.38℃高温处理下稻米淀粉黏滞性曲线始终低于对照,但常规稻中531和B670的RVA谱形态与对照差异不大.此外,稻米直链淀粉含量与RVA谱各特征值间存在显著相关性.     

粳稻粒位间淀粉RVA谱特征与其它品质性状的关系

为了明确RVA谱特征值在评价稻米品质中的作用,本文选用不同穗型水稻为材料,按照穗部位置分为27个粒位,研究了不同粒位上淀粉RVA谱特征与其它品质性状的关系。结果表明碾米品质中的整精米率和粒长与峰值黏度、热浆黏度和崩解值3个特征值有极显著正相关关系。外观品质中的垩白率、垩白度和营养品质中的总蛋白质含量、清蛋白含量、醇溶蛋白含量、谷蛋白含量、脂肪酸含量都与峰值黏度、热浆黏度、崩解值呈极显著负相关,与消减值极显著正相关;球蛋白含量则表现相反规律。蒸煮食味品质中的食味值、直链淀粉含量和胶稠度与峰值黏度、热浆黏度、崩解值3个特征参数呈极显著正相关,与消减值呈极显著负相关,尤其是与峰值黏度和崩解值2个参数的相关系数较大。淀粉RVA谱特征值能密切反映稻米品质的好坏,穗下部二次枝梗籽粒的峰值黏度和崩解值的大小可以作为优质粳稻辅助选择的首选指标。     

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。     

鲜食糯玉米籽粒理化特性的基因型差异

以糯玉米国家区域试验14个品种为材料,研究其鲜食期籽粒理化特性的基因型差异。结果表明,鲜食糯玉米籽粒理化特性存在显著的基因型差异,淀粉和蛋白质含量变幅分别在48.7%~72.2%和7.4%~8.9%之间,但其含量高低对籽粒理化特性无显著影响。籽粒淀粉最大吸收波长变幅在531.6~559.4nm之间,但总体上变异较小,且均表现出典型的糯性特征。碘结合力和微量元素含量均存在显著的基因型差异。差示扫描量热仪(DSC)和快速黏度分析仪(RVA)研究表明,供试品种中淮科糯3号和禾盛糯1512黏度特征值较优,适合作鲜穗食用;禾盛糯1512和沈糯062回生值较低,在速冻玉米上具有独特优势。相关分析表明,碘结合力与回生值显著负相关,与回复值显著正相关。微量元素中,Cu、Fe、Ca、Na元素含量与热力学特征值和糊化特征值无显著相关性,Mn、Zn、S和P元素含量与峰值黏度和崩解值显著负相关,K与崩解值显著正相关,S与糊化温度显著正相关。     

籼粳杂种后代支链淀粉结构及其与稻米糊化特性相关性分析

为了探讨利用优质粳稻改良灿稻品质的可行性,以食味品质极佳的粳稻品种越光为母本、食味品质差的籼稻品种桂朝2号为父本构建的重组自交系群体(RIL)为试验材料,研究了籼粳杂种后代的支链淀粉结构变异特征及其与稻米胶稠度、起始成糊温度和RVA谱特征值的相关关系。结果表明,在RIL群体中,所有性状呈现连续分布,且双向超亲分离明显,双亲平均值除最高粘度和崩解值低于低亲值外,其余性状均介于双亲之间。RIL群体中支链淀粉短链(6≤DP≤11)分配比率表现为籼型偏籼型偏粳型粳型,中链(12≤DP≤24)分配比率表现为籼型偏籼型偏粳型粳型,存在极少量短链分配率较高而中链分配率较低的灿型株系,说明利用优质粳稻与籼稻杂交,其后代的籼粳特性对稻米支链淀粉结构有较显著影响,但通过加强后代选择,也可以选到支链淀粉结构象粳型的优良株系。在RIL群体中,支链淀粉短链分配率与起始成糊温度呈极显著负相关,中链分配率与起始成糊温度呈极显著正相关,长链分配率与消减值呈极显著负相关关系,而支链淀粉链长与胶稠度和RVA谱其他特征值的相关性表现因种植地点不同而有差异。研究结果为灿粳亚种间杂交育种的品质改良提供了理论参考。     

一个低糊化温度水稻突变体(Mgt-1)的培育与稻米品质特征研究

在籼型细胞质雄性不育保持系Ⅱ 3 2B干种子经 3 0 0Gy60 Coγ射线辐照照育成的多种叶色突变系中 ,经稻米品质测定 ,筛选到 1个叶色黄化的低糊化温度突变体 ,定名为Mgt 1。稻米用 1 7%KOH处理 ,测得对照Ⅱ 3 2B的碱消值为 2级左右 ,而Mgt 1达 6～ 7级。Mgt 1的表观直链淀粉含量 (AAC)为 2 5%左右 ,与对照Ⅱ 3 2B差异不显著。用粘度速测仪 (RVA)测得的Mgt 1的米粉粘滞性谱 (RVA谱 )与对照Ⅱ 3 2B的存在一定差异 ,Mgt 1的消减值 (SBV)变小 ,热浆粘度 (HPV)显著变大 ,崩解值 (BDV)和回复值 (CSV)显著变小 ,但最高粘度 (PKV)和最终粘度 (CPV)基本相仿。Mgt 1的发现将为研究GT特性的物质基础及遗传特征提供理想的材料。     

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。     

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。     

减施化肥配施不同有机肥对优质籼稻产量和品质的影响

为比较减施化肥配施商品有机肥和生物有机肥对优质籼稻产量和品质的影响差异，以6个不同类型优质籼稻品种作为供试材料，设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、商品有机肥和化肥按氮含量1︰1配施(SF)、生物有机肥和化肥按氮含量1︰1配施(WF) 4个处理，结果表明：(1)施肥能够显著提高优质籼稻产量，但对比单施化肥处理配施有机肥显著降低所有品种的产量，其中配施生物有机肥处理产量较配施商品有机肥呈增产趋势，但不显著。(2)相对于化肥处理，配施有机肥通过提高稻米整精米率、垩白粒率和垩白度改善了稻米加工品质并降低了外观品质，少数品种达显著水平。(3)配施有机肥较化肥处理具有延长稻米胶稠度的趋势，但不显著，并在配施生物有机肥下达最长，但绝大数品种的蛋白质含量却较化肥处理显著降低，从而提高米饭的适口性。(4)配施有机肥能提高稻米峰值黏度和崩解值，降低消减值和糊化温度，虽然变化不显著，但使得稻米RVA谱特征值接近不施肥处理的水平，有利于改善稻米食味品质，特别是配施生物有机肥更为接近。     

辐照改良水稻淀粉特性的研究

以相似AAC的不同类型水稻 (籼稻、粳稻和杂交稻 )和不同AAC早籼稻品种为材料 ,研究了辐照对淀粉粘滞性、理化品质和淀粉颗粒的影响。研究表明 ,最高粘度 (PKV)、热浆粘度 (HPV)、冷胶粘度 (CPV)、消减值 (SBV)和回复值 (CSV)等 5个RVA谱特征参数随剂量增加均显著下降。辐照明显降低了低AAC品种、糯稻和中等AAC品种的AAC ,但对高AAC品种的AAC影响不显著。辐照对碱消值 (ASV)无影响 ,但最高粘度时间 (PKT)随剂量增加而下降。胶稠度尤其是高AAC的胶稠度 (GC)随剂量增加明显提高。胚乳内淀粉颗粒经辐照处理也有所变形。结果表明 ,辐照可提高稻米食用和蒸煮品质。     

缓控释氮肥对机插杂交籼稻稻米品质的影响

为探究缓控释氮肥对机插杂交籼稻稻米品质的影响,本试验以杂交籼稻F优498为材料,采用随机区组大田试验设计,研究不同氮肥处理对机插稻碾米品质、外观品质及淀粉快速粘度分析(RVA)谱特征值的影响。结果表明,氮肥处理对稻穗不同部位籽粒品质特性影响显著,与普通尿素常规施肥(T1)相比,普通尿素优化施肥(T2)使上部稻米的精米率和中部的崩解值分别提高2.38%和9.32%;掺混缓控释肥基肥一次施肥(T3)和树脂尿素基肥一次施肥(T4)使下部稻米的整精米率分别提高4.35%和5.15%;掺混缓控释肥与普通尿素配施(T6)的各穗部稻米的整精米率较高,同时降低了中上部稻米的消减值和糊化温度。各氮肥处理间,缓控释氮肥基肥一次施肥(T3、T4、T5)、T2和T6较好地提高了稻米碾米品质和外观品质。与T1相比,T3、T4和T5使精米率分别提高2.88%、3.86%和3.24%,T2和T6使整精米率分别提高2.74%和2.61%。峰值黏度表现为CKT2T1T6T3T5T4,崩解值表现为CKT1T6T2T5T4T3,消减值表现为T3T5T4T6T2T1CK,CK、T1、T2和T6的蒸煮食味品质较好。普通尿素按基肥∶分蘖肥∶促花肥∶保花肥=3∶2∶3∶2的优化施肥方式(T2)和掺混缓释肥N 135 kg·hm-2作为基肥,尿素N 45 kg·hm-2作为分蘖肥的配施(T6)能较好的协调碾米品质、外观品质及淀粉RVA谱特性三者的关系,是实现优质的有效措施。本研究为缓控释氮肥在杂交籼稻优质生产上的应用提供了理论参考。     

抽穗扬花期低温胁迫对双季晚稻生理特性的影响

为探究抽穗扬花期低温胁迫对不同晚稻品种生理特性的影响,本研究以2个耐冷品种(岳优27、昌粳225)和2个冷敏感品种(泰丰优208、黄华占)为试验材料,于抽穗扬花期在人工气候室进行低温处理,分析其光合特性、抗氧化酶活性、穗部性状与稻米品质等。结果表明,随着低温处理时间的延长,各晚稻品种花粉活力均降低,除过氧化氢酶(CAT)外的抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)及可溶性蛋白(SP)含量都有不同程度的增加,其中超氧化物歧化酶(SOD)活性和SP含量呈先增加后降低的趋势,而CAT活性呈先降低后增加的趋势,结实率和千粒重呈降低趋势。低温胁迫也会影响稻米品质及稻米RVA值,具体表现为随着低温处理时间的延长,各晚稻品种精米率降低,垩白粒率、垩白度和胶稠度增加,直链淀粉与粗蛋白含量呈先增加后降低的趋势;峰值黏度、崩解值逐渐降低,冷胶黏度、回复值和消减值逐渐升高。相较于冷敏感品种泰丰优208和黄华占,耐冷品种岳优27和昌粳225的抗氧化酶活性和SP含量较高,MDA含量较低;结实率和千粒重降低幅度较小,花粉活性降低幅度也较小,其中在第5天昌粳225降幅最小,为4.38%;稻米品质中精米率、垩白粒率、胶稠度、直链淀粉含量和蛋白质含量变化幅度较小,而垩白度增加幅度较大,RVA谱中峰值黏度降低幅度较大,热浆黏度反应较慢,而冷胶黏度和回复值较先达到最大值,崩解值和消解值的变化幅度较小。综上,耐冷品种岳优27和昌粳225抽穗扬花期相较于冷敏感品种泰丰优208和黄华占表现出较强耐受低温胁迫的能力。本研究结果可为抽穗扬花期耐低温双季晚稻的选育与栽培提供一定的理论参考。     

秸秆还田条件下氮磷钾用量对软米粳稻产量和品质的影响

【目的】 秸秆全量还田和毯苗机插技术在水稻种植中被越来越多地采用。本文研究了不同氮 (N)、磷 (P)、钾 (K) 肥用量对软米粳稻产量和稻米品质的影响,提出适应该条件和特定水稻品种的施肥技术。 【方法】 2014—2015年,以软米粳稻南粳9108为材料,在江苏省兴化市钓鱼镇进行大田试验,在秸秆全量还田条件下,采取毯苗机插栽培方式,设置氮、磷、钾肥3种类型肥料,各类型肥料设置0、1、1.5、2、2.5、3等6个用量水平,其中2水平为肥料常规用量,氮、磷、钾肥常规用量分别为270 kg/hm2、108 kg/hm2、216 kg/hm2。分析了不同肥料用量下软米粳稻的产量、稻米品质和淀粉RVA谱值。 【结果】 软米粳稻产量和稻米品质对不同肥料的响应程度表现为氮肥 > 钾肥 > 磷肥。在供试氮肥水平范围内,粳稻产量以N2水平最高;糙米率、精米率、整精米率和蛋白质含量则随施氮水平的增加而增加,直链淀粉含量降低,胶稠度变短,RVA谱特征值中峰值黏度和崩解值降低,热浆黏度和消减值增大,且高氮 (N3) 与低氮 (N1) 处理间差异显著。在供试磷肥水平范围内,粳稻产量以P2水平较高;增施磷肥能提高稻米加工品质,而蛋白质含量、直链淀粉含量及胶稠度对磷肥用量的响应无明显变化规律,淀粉RVA谱特征值有变劣趋势。在供试钾肥水平范围内,随着钾水平提高,机插软米粳稻产量、糙米率、精米率、整精米率先增加后减少,产量以K2水平最高,加工品质以K2.5水平最高,蛋白质含量有增加趋势,直链淀粉含量下降,峰值黏度和崩解值呈先增后减,消减值呈先减后增。 【结论】 在秸秆全量还田和毯苗机插栽培条件下,软米粳稻增施氮肥、磷肥和钾肥利于提高稻米加工品质,而减少氮肥、稳施磷肥、增加钾肥利于改善稻米蒸煮食味品质。综合考虑,在秸秆全量还田条件下机插软米粳稻肥料用量以N 270 kg/hm2、P 108 kg/hm2、K 216 kg/hm2水平能较好地协调高产与优质的关系。      

转基因抗虫水稻矮秆突变体的品质性状分析

对转cry1Ab基因抗虫水稻矮秆突变体的品质性状与原亲本秀水11进行了对比分析,发现在最高粘度、热浆粘度和冷胶粘度等RVA谱特征值上两者有显著差异,而在外观品质、碾磨品质、表观直链淀粉含量、胶稠度和淀粉粘滞特性的崩解值、消减值等淀粉食用品质方面基本相同,在蛋白、脂肪、灰分、矿物质和氨基酸等关键营养成分上也不存在显著差异,在蒸煮后的矮杆突变体米粒中也未检测到Cry1Ab杀虫蛋白。     

四川杂交稻骨干恢复系稻米品质对氮素水平的响应

【目的】 氮素作为水稻生长发育的必需营养元素之一,显著影响稻米品质的形成。明确氮素水平对稻米品质的影响及不同品种对氮素的敏感性,可为水稻的优质育种和科学施肥提供依据。 【方法】 采用两因素裂区大田试验方法,主区为三个施氮水平 (N 0、90、180 kg/hm2),裂区为15个骨干恢复系和宜香优2115水稻材料。分析了稻米加工品质、外观品质和蒸煮食味品质,并采用聚类分析方法,调查了供试材料的氮素敏感性。 【结果】 1) 随氮素水平的提高,稻米精米率及长宽比变化较小,但稻米糙米率和整精米率显著提高,与N0处理相比,N90与N180处理下稻米糙米率分别提高0.8%、1.4%;整精米率分别提高5.7%、7.9%;垩白度和垩白粒率则显著降低,与N0处理相比,N90与N180处理下稻米垩白度分别降低26.1%、55.0%;垩白粒率分别降低12.6%、32.8%。2) 氮素水平显著影响稻米淀粉RVA谱特征指标。随施氮量提高,稻米峰值粘度、热浆粘度、冷胶黏度、回复值及直链淀粉含量明显降低,消减值、崩解值、糊化温度及峰值时间变化较小。3) 聚类分析表明,施氮水平影响着水稻恢复系对氮素的敏感性。N90水平下,低氮敏感型包括乐恢188、成恢727及沪恢602;低氮中间型包括绵恢725、沪恢17、绵恢523及西科恢768;低氮迟钝型包括明恢63、多恢1号、成恢838(718、3023)、雅恢2115、蜀恢498(527)、宜香优2115。N180水平下,氮敏感型包括乐恢188、绵恢725、沪恢17、西科恢768;氮中间型包括明恢63、多恢1号、蜀恢498(527) 及宜香优2115;氮迟钝型由雅恢2115、成恢3203(838、718、727)、绵恢523及沪恢602组成。 【结论】 提高氮素水平可有效改善四川省骨干恢复系稻米的加工和外观品质,调节稻米淀粉RVA谱特性。其中雅恢2115、成恢3203(838、727、718) 及沪恢602品质较高且随氮素变化较小,属于氮迟钝品系,此类品系在低氮条件下品质属性变化较小。乐恢188、绵恢725、沪恢17及西科恢768属于氮敏感品系,此类品系对氮敏感度高,品质受氮素影响较大。氮中间品系则包括明恢63、多恢1号、蜀恢498(527) 及宜香优2115。      

长期施用磷肥对甘薯主要品质性状与淀粉RVA特性的影响

选择4个不同淀粉类型甘薯品种为材料,以1980年建立的砂壤质潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地（徐州点）的长期肥料定位试验为研究平台,研究了对照（CK）、氮钾处理（NK）与氮磷钾处理（NPK）3种处理下对甘薯主要品质性状和RVA特性的影响。结果表明,施磷处理增产效果显著（F=7.45, P 0.01）,徐薯18增幅最大,达45.49%;而且有利于甘薯块根内干物质积累,4个品种干率表现为NKP＞NK;淀粉量差异都呈显著或极显著水平（F=4.28,P0.01）,其中,徐薯18和徐薯22增幅分别达57.89%和60.1%。施磷对有利于甘薯蛋白质的积累,以豫薯10增幅最大,达37.89%;但甘薯块根含糖量(可溶性糖与还原糖)出现不同程度下降趋势。4个品种甘薯淀粉RVA谱表现为典型的Ａ型或C型特征,长期施磷（NPK）处理与NK处理间对比）甘薯淀粉RVA特征谱参数差异存在明显差异,4个品种最高粘度值（PKV）差异明显（F=10.26,P0.01）;徐薯18最低粘度值（HPV）差异极显著水平,其它处理差异程度不一;徐薯18、徐薯25最终粘度（CPV）差异呈极显著水平,豫薯10呈显著差异;徐薯18、徐薯22崩解值（BDV）差异显著,豫薯10回复值（CSV）呈极显著差异。4个品种在各处理下出峰时间与糊化温度差异都不明显。     

水稻心白突变体xb1的淀粉理化特性分析

淀粉是稻米胚乳的主要成分,解析其理化特性对改良水稻品质具有十分重要的意义。为了探究心白稻米淀粉的理化特性,本研究以经EMS诱导粳稻品种辽星1号获得的心白突变体xb1为材料,利用扫描电镜、激光粒度分析仪、RVA快速黏度分析仪、差示扫描量热仪等方法,对形态结构、淀粉颗粒结构和粒径分布、糊化特性及热力学特性等进行了分析。结果表明,与野生型相比,突变体xb1籽粒的粒宽、粒厚和千粒重均显著降低;淀粉结构和淀粉粒粒径分布均发生改变,淀粉粒粒径值大于13左右的淀粉粒数量明显低于野生型;突变体种子中蛋白质含量极显著高于野生型,总淀粉含量极显著低于野生型,而直链淀粉含量没有明显改变;在支链淀粉分支结构上,聚合度(DP)在6~9之间的短链及25~35之间的中长链比例有所增加,而DP值在10~24之间的中短链及36~50之间的长链比例有所减少;突变体xb1淀粉的糊化起始温度(To)、峰值温度(Tp)、终止温度(Tc)和糊化距离(Tr)均未发生明显改变,只有热焓值(△H)极显著提高。同时,突变体xb1的RVA谱特征值中,热浆黏度(HPV)、峰值黏度(PKV)、冷胶黏度(CPV)和消减值(SBV)极显著提高,崩解值(BDV)和回复值(CSV)极显著降低。本研究结果为探索垩白形成的生理机制以及进一步的基因克隆奠定了基础。     

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。     

大气CO2浓度增高对不同水稻品种稻米品质的影响

大气CO_2浓度升高导致全球变暖,同时亦对作物生长发育产生深刻影响。作为光合作用的底物,大气CO_2的浓度升高增加水稻产量,但对稻米品质的影响及其品种间差异的研究相对较少且存在分歧。本研究利用稻田FACE (free air CO_2 enrichment)技术平台,以8个水稻品种为材料,设背景CO_2浓度(Ambient)和高CO_2浓度(增200μmol·mol~(-1), FACE)两个水平,研究大气CO_2浓度升高对稻米加工品质、外观品质、食味品质以及部分营养品质的影响及其种间差异。本研究所有测定的品质性状供试品种间均存在显著或极显著差异。与Ambient相比,FACE处理下水稻糙米率、精米率和整精米率略降,但单位面积糙米、精米和整精米产量平均分别极显著增加23.7%、23.5%和20.9%。FACE处理对整精米长度、宽度和长宽比影响较小,但使整精米垩白率和垩白度平均分别增加18.6%和31.8%,均达极显著水平。FACE处理使所有品种稻米直链淀粉含量和胶稠度平均分别下降6.5%和3.1%,但均未达显著水平。从淀粉RVA谱看,FACE处理使所有品种峰值黏度、崩解值平均增加1.3%、6.9%,使热浆黏度、冷胶黏度、消减值分别下降2.2%、5.1%和65.6%,其中消减值达显著水平。FACE处理使所有品种整精米植酸含量平均增加5.3%,而蛋白质含量平均减少9.9%,均达显著水平。不同品种稻米品质性状对高CO_2浓度的响应方向和程度存在一定差异,其中FACE处理与品种对整精米长度、垩白率、垩白度、峰值黏度、热浆黏度和最终黏度存在显著的互作效应。以上数据表明,大气CO_2浓度升高使水稻产量大幅增加,稻米加工、外观和营养品质呈变劣趋势,但适口性可能变优,稻米品质对大气CO_2浓度增高的响应存在不同程度的品种差异。