不同生育时期低温处理对水稻品质的影响

为了研究吉林省水稻生育中后期低温对稻米品质的影响,对目前吉林省主要水稻栽培品种孕穗期、抽穗期和灌浆期的低温处理下主要营养物质的变化进行研究,进而对水稻生产栽培和抗性育种提供理论依据。根据吉林省水稻生产中后期的气候特点,对吉林省7个主要水稻栽培品种在孕穗期、抽穗期和灌浆期进行空气低温处理,分析不同生育时期低温与稻米品质之间的相互关系。结果表明,对稻米品质影响最大的时期是灌浆期,其次是抽穗期,最小的是孕穗期;同时,不同水稻品种间耐冷性具有明显差异,低温处理下同一品种3种营养物质含量在不同生育时期的差异与品种的耐冷性有一定的相关性,而同一生育时期3种营养物质的降低幅度之间却没有明显的相关性。因此,在水稻灌浆期采取相应的栽培管理措施对提高稻米的营养品质具有重要作用,同时选育优良的水稻品种是增强水稻耐冷性提高水稻品质的一种有效途径。     

节水灌溉栽培模式对稻米品质和淀粉RVA谱的影响

为节约水资源,筛选适合黑龙江省栽培的优质耐旱水稻品种,实现水稻可持续生产,以黑龙江省主栽的16个水稻品种为试验材料,设置节水灌溉（WI）和常规灌溉（TI）,研究2种灌溉方式对稻米加工品质、营养品质和淀粉RVA谱特征值的影响。结果表明,WI处理使10个品种的糙米率提高0.56%~6.94%;8个品种的精米率提高0.88%~8.09%;11个品种的蛋白质含量降低0.81%~8.15%;9个品种的直链淀粉含量降低0.34%~5.21%;8个品种的食味评分提高1.33%~13.06%。对稻米淀粉RVA谱分析表明,WI处理使11个品种的峰值黏度升高,5个品种的热浆黏度和冷胶黏度降低,9个品种的崩解值升高,10个品种消减值降低。以精米率和食味评分为主要衡量指标,并综合其他品质指标来看,WI处理稻米品质改善的品种有绥粳4号、绥粳15、绥粳17、龙粳39、龙粳47、龙粳1525和龙粳1437。     

北方粳稻品种(系)资源淀粉RVA谱特征与品质性状典型相关分析

本研究系统分析了适合辽宁地区的水稻品种(系)资源各类品质性状间的相关性,并应用因子分析和典型相关分析方法研究了各类品质性状的关系。结果表明:多个RVA谱特征值之间相关性显著,直链淀粉含量和食味值与垩白性状呈负相关,食味值与蛋白质含量呈负相关;多个RVA谱特征值与垩白性状、直链淀粉含量和食味值之间存在显著相关性。因子分析表明RVA谱特征值可分为过程因子(热浆黏度、崩解值、冷胶黏度、回复值、峰值时间)和变性因子(峰值黏度和糊化温度),品质性状可分为垩白因子、碾米因子和食味因子,并且过程因子和垩白因子变异贡献率最大。RVA谱特征值与其他品质性状典型相关分析中共检测到3组显著的典型相关变量,其中以冷胶黏度与其他品质性状关系最为密切,其次是热浆黏度、崩解值和回复值;品质性状中垩白性状与RVA谱特征值相关性最高,其次是直链淀粉含量,此外蛋白质含量和食味值与RVA谱特征值也存在显著相关性。本研究结果进一步明确了辽宁粳稻品种(系)资源RVA谱特征值与稻米品质的关系以及其在稻米品质评价中的重要作用,为辽宁地区水稻优质育种提供了理论依据。     

施氮量对机插粳型超级稻主要米质性状及淀粉RVA谱特征的影响

以粳型超级稻常规品种南粳44和杂交品种常优1号为材料,在机械插秧条件下,研究施氮量（0、90、180、270、360 kg/hm2）对粳型超级稻主要米质性状及淀粉粘滞谱（RVA谱）特征的影响。结果表明：施氮量对两个品种的稻米加工品质、营养品质、蒸煮食味品质及淀粉RVA谱3个曲线峰值的影响达到显著或极显著水平,对淀粉RVA谱其他特征参数的影响因不同品种而异;常优1号的外观品质指标（垩白粒率和垩白度）对氮肥施用量的反应较南粳44表现敏感,增加施氮量使杂交粳稻外观品质变差。随施氮量的增加,两个品种的糙米率、精米率、整精米、精米蛋白质含量呈增加趋势,而稻米的直链淀粉含量、食味值和淀粉RVA谱曲线峰值（峰值黏度、热浆黏度和冷胶黏度）呈现下降趋势。表明增施氮肥在提高粳型超级稻加工和营养品质的同时,降低了稻米食味品质,并使稻米淀粉粘性变劣。     

不同施肥期和施肥量对津川1号产量和食味品质的影响

以天津地区主栽的优质粳型水稻品种‘津川1号’为试验材料,研究施肥期和施氮量对水稻的产量、稻谷的常规品质、米粉的RVA特征值和米饭食味的影响。结果表明,不同施肥期和施氮量对产量,糙米率,垩白率,直链淀粉含量,RVA的峰值黏度、热浆黏度和消减值,米饭食味值各种指标上均有显著差异。在低氮处理和高氮处理中,时期一与其他两个时期相比,产量更高,稻米的碾磨品质、米粉的直链淀粉和蛋白质含量、RVA谱的特征值、米饭的外观和食味等理化指标都更为优异。因此,就‘津川1号’这一品种而言,水稻进入抽穗期应尽早施入穗肥。施肥时期一的产量最高,食味品质最好。     

不同穗型水稻剑叶光合特性及叶绿素荧光参数的研究

环境对光合作用影响可以通过叶绿素荧光的变化反应出来,农艺措施中以种植密度和施N量的变化对光合作用的影响尤为明显。本研究以不同穗型水稻品种（穗重型品种‘龙粳27’和穗数型品种‘龙粳25’）为材料,设4个密度处理和4个施肥时期处理,研究密度和氮肥运筹对不同穗型水稻光合指标及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,穗重型水稻‘龙粳27’的叶绿素含量、光合速率、光合功能期均显著高于穗数型品种‘龙粳25’。适当稀植和氮肥后移对水稻剑叶的光合特性有明显的促进作用,穗重型品种‘龙粳27’在D2 (29.7 cm×13.2 cm)密度处理下,穗数型品种‘龙粳25’在D3 (33 cm×9.9 cm)密度处理下,N肥后移会显著提高二者产量。     

水稻栽培品种淀粉合成相关基因来源及其对品质的影响

为了明确高产水稻品种中与淀粉合成相关基因的性质，为稻米品质改良提供指导。严长杰等以53个典型的籼粳品种和近年育成的高产水稻品种为材料，分析了供试品种的理化品质和RVA谱特征，并利用根据籼粳基因组序列差异设计的Wx、Sbe1、She3基因的分子标记，检测了53个水稻品种的基因型，并分析了3个基因位点的遗传学效应。结果表明，3个分子标记均能很好地区分3个位点上等位基因的籼粳来源，根据3个位点的基因型可将53个品种分为6种类型。单个基因遗传效应分析表明：在不同基因型品种间淀粉的理化特性（AC，GC，RVA）存在显著或极显著差异，3个基因的联合效应在不同基因型组合间也存在显著的差异。     

水稻品种外观品质性状稳定性分析

基于AMMI模型,研究了18个水稻品种外观品质性状与环境的交互作用,并对参试品种的品质性状稳定性进行了分析。以6个外观品质性状表型值及相应的品种稳定性参数为指标,进行系统聚类分析,据此对供试品种外观品质性状进行了评价。结果表明,品种与环境互作效应在1%水平显著,外观品质性状的稳定性随品种而变化较大;随水稻品     

灌浆结实期低温弱光复合胁迫对稻米品质的影响

近年来,南方水稻抽穗灌浆期低温寡照天气发生频率明显增加,为探明其对稻米品质的影响,在水稻灌浆结实期不同时间段(1～7 d、8～14d、15～21d、22～28d、29～35d)设置低温弱光复合胁迫(LW)、单一弱光(WN)、单一低温处理(LN)和常温常光(NN)4个处理,研究低温弱光复合胁迫对稻米加工品质、外观品质、蒸煮食味品质、RVA谱特征值等的影响。结果表明,不同处理方式间的垩白米率、垩白大小和垩白度均表现为LWLNWNNN,且灌浆结实期各阶段的复合胁迫均较对照NN差异极显著或显著,除了2016年灌浆结实1～7d的垩白度外,灌浆结实21d内的复合胁迫与单一弱光、低温差异也显著或极显著,单一胁迫低温、弱光在灌浆结实21d内较对照NN差异极显著或显著,其中单一低温与弱光在部分处理下差异达显著水平,灌浆结实21d后,复合胁迫与单一弱光、低温部分差异显著,弱光与低温无显著差异。不同处理间的糙米率、精米率和整精米率均表现为NNWNLNLW,其中,灌浆结实21d内,复合胁迫及单一低温、弱光较对照NN差异极显著或显著,灌浆结实21d后,部分时间段差异显著或极显著。低温弱光复合胁迫及单一胁迫对加工品质影响程度按大小依次为整精米率、精米率、糙米率,且灌浆结实21d内处理的影响大。对蒸煮食味品质,低温弱光复合胁迫极显著或显著降低了稻米的直链淀粉含量、胶稠度、外观、黏度和食味值,显著或极显著提高了蛋白质含量和硬度,单一胁迫低温、弱光表现与复合胁迫相同的影响,且灌浆结实21d内,除2016年的胶稠度,单一低温、弱光较对照NN差异显著或极显著,单一低温、弱光较复合胁迫差异也多显著或极显著。从水稻RVA谱特征值来看,低温弱光复合胁迫及单一胁迫造成稻米的峰值黏度、热浆黏度与崩解值下降,最高黏度、消减值与峰值时间上升,除灌浆结实29～35 d的崩解值外,复合胁迫较对照NN差异达极显著或显著水平,部分指标的低温、弱光较对照NN差异也达显著水平。总之,灌浆结实期各时间段的低温弱光复合胁迫及单一胁迫造成稻米品质不同程度下降,且以灌浆结实21d内复合胁迫的影响较大。     

黑龙江省主栽水稻品种耐延迟型冷害能力鉴定

采用人工气候箱模拟低温的方法,对黑龙江省30个主栽水稻品种进行了萌发期和分蘖期耐冷性鉴定,以期筛选出耐延迟型冷害强的品种。结果显示,不同品种在萌发期耐冷性上差异较大,筛选出耐延迟型冷害较强的品种为龙粳16号、龙粳18号、龙粳22号和松粳12号,这些品种在10℃下低温发芽率高且分蘖期低温处理后延迟生育日数少,是可以作为直播栽培的品种。     

孕穗抽穗期低温对水稻植株、产量性状及脯氨酸含量的影响

低温是东北稻区常见的气象灾害。此试验以北方主栽粳稻品种辽星1号和辽优5218为试材,采用盆栽试验,人工控温在孕穗期、抽穗开花期进行低温胁迫,处理后立即测定叶片脯氨酸含量,成熟后调查植株和产量性状的变化,探讨生殖生长关键期低温伤害机理及叶片脯氨酸含量的变化在低温逆境中的作用。结果表明：植株性状中,株高在抽穗开花期对低温更敏感;穗抽出度则在孕穗期更敏感,穗抽出度与单株实粒数及结实率呈显著或极显著正相关,可作为抗性鉴定指标应用。产量性状中,穗粒数、单株实粒数、千粒重指标在孕穗期对低温更敏感。低温胁迫下,叶片脯氨酸含量随温度的降低、处理时间的延长而迅速上升,辽星1号最大增加2.65倍,辽优5218增加7.66倍。孕穗期低温,辽优5218叶片脯氨酸含量与穗抽出度、单株实粒数及单株结实率呈显著负相关;抽穗开花期低温,两品种叶片脯氨酸含量与株高、单株实粒数及单株结实率均呈显著负相关,辽星1号脯氨酸含量还与单株秕粒数呈极显著正相关。脯氨酸含量的变化是低温伤害程度的直观反映,把它单独作为抗性评价指标会有失真的可能。     

不同水稻品种干物质积累与产量性状的相关研究

为了探讨黑龙江省南部稻区不同水稻品种干物质积累与产量性状的相互关系,选用了该稻区不同时期主栽的6个品种为试验材料,通过田间小区对比试验进行研究,结果表明：不同水稻品种干物质积累总的趋势是前期低、后期高、中期次之;不同水稻品种抽穗前、抽穗后干物质积累量比例不同,抽穗后干物质积累量明显高于抽穗前干物质积累量;干物质积累量由高到低的品种为‘松粳9号’、‘松粳3号’、‘松粳2号’、‘松粳6号’、‘五优稻1号’、‘藤系138’;产量由高到低的品种为‘松粳9号’、‘松粳3号’、‘松粳6号’、‘松粳2号’、‘五优稻1号’、‘藤系138’;拔节至齐穗期和齐穗至成熟期干物质积累量与产量呈显著正相关;抽穗前干物质积累量与每穗粒数、千粒重呈极显著正相关;抽穗后干物质积累量与产量呈显著正相关;总干物质积累量与产量呈极显著正相关;成穗率与产量呈极显著正相关,结实率与产量呈显著正相关。合理提高拔节至成熟期干物质积累量有利于提高本稻区水稻产量。     

高海拔地区水稻遮光、剪叶和疏花对米质影响的研究

通过遮光、剪叶和疏花等措施研究了高海拔地区水稻源库关系对籽粒灌浆及稻米品质的影响以及灌浆物质和灌浆动态与稻米品质的关系。结果表明,遮光提高整精米率,特别是对强势粒;遮光对垩白度的影响因品种和粒位而异;剪叶提高垩白度,疏花降低垩白度;遮光降低稻米直链淀粉含量和稻米淀粉RVA谱的最高黏度和崩解值,延长米胶长度;稻米主要品质指标既与灌浆物质量有关,也与灌浆动态有关;灌浆结实前期的灌浆速率、灌浆量及其比例对垩白面积、垩白度、最高黏度、崩解值等影响最大,后期其次,中期的影响较小;垩白面积和垩白度随结实前期灌浆速率、灌浆量及其比例的增加而降低,随结实后期灌浆速率、灌浆量及其比例的增加而增加,最高黏度、崩解值则相反。     

丘陵山地区域双季晚稻机械化种植品种筛选研究

为了筛选适宜南方丘陵山地区域机械化高效生产的水稻品种,采用大田随机区组试验,研究了2个丘陵山地区域典型生态点不同供试晚稻品种机械化种植条件下的秧苗素质、茎蘖动态、产量与品种种植性状等。试验结果表明：低丘地区以品种‘Ⅱ优418’产量最高,达6.855 t/hm2;高丘地区以品种‘岳优9113’产量最高,达6.637 t/hm2。因此,在丘陵双季稻区晚稻机械化种植品种应具有分蘖力强、生育期短和抽穗整齐的特性。     

孕穗期低温条件下ABA对水稻结实率及叶片生理特性的影响

为了明确ABA对孕穗期低温下水稻结实率及叶片生理特性的调控效应,本试验在盆栽条件下,以2个水稻(Oryza sativa L.)品种‘龙粳11’（冷敏型）和‘龙稻5’（耐冷型）为材料,于孕穗期在人工气候室进行低温（15℃,持续1,2,3,4,5天）处理,并喷施不同浓度的脱落酸(ABA),研究低温条件下ABA对不同水稻结实率的调控效应,同时探讨了ABA和低温对水稻叶片膜透性、抗氧化酶等生理特性的影响。结果表明：低温条件下,‘龙稻5’的结实率变化不大,‘龙粳11’的结实率显著降低,20 mg/L的ABA能够有效缓解低温伤害,相对提高低温胁迫下水稻的结实率。叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后下降的变化趋势,‘龙稻5’的抗氧化酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量高于‘龙粳11’,但丙二醛(MDA)含量和相对电导率低于‘龙粳11’。ABA可提高冷敏品种的抗氧化酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白的含量,同时可降低MDA含量和相对电导率。这说明ABA可以通过调控水稻抗氧化酶、可溶性糖等生理指标的活性及含量,进而提高冷敏水稻品种的耐冷性。     

不同优质食味粳稻产量及品质差异研究

以‘南粳9108’、‘南粳3908’和‘南粳5055’为材料,在相同的种植条件下,研究不同优质食味粳稻产量、群体生长特性以及稻米品质的差异。结果表明,‘南粳3908’产量最高,比‘南粳9108’和‘南粳5055’分别高9.02%和6.87%,主要表现为穗大、粒重、结实率高。‘南粳5055’早期发苗快,分蘖能力强,但拔节后消亡速度快,最终成穗率较低;‘南粳9108’和‘南粳3908’分蘖能力相对较弱,但最终成穗率较高。分蘖期‘南粳5055’叶面积指数最高,拔节期后‘南粳3908’最高,结实期叶面积指数衰减率‘南粳3908’最低。‘南粳5055’抽穗前干物质积累最快,抽穗至成熟逐渐放缓;‘南粳3908’分蘖期干物质积累慢,生育中后期干物质积累加快,干物质积累量及其比例最高。对稻米品质而言,‘南粳9108’的垩白度和垩白粒率显著高于‘南粳3908’和‘南粳5055’;‘南粳9108’的直链淀粉含量高,胶稠度短,而‘南粳3908’和‘南粳5055’的直链淀粉含量较低,胶稠度长;‘南粳5055’的蛋白质含量显著高于‘南粳9108’和‘南粳3908’;‘南粳9108’峰值黏度高、崩解值大、消减值小,食味表现最佳。综合来看,‘南粳3908’的产量表现最佳,适宜大田常规种植;‘南粳9108’品质表现最佳,适宜使用有机方式种植,打造中高端稻米品牌。     

四川不同生态区高产栽培条件下的杂交籼稻的稻米品质

郫县、汉源、射洪、邻水是四川具代表性的4个生态区,郫县位于成都平原区,土壤肥沃但受弱光限制;汉源位于攀西高海拔地区,温光充足;射洪位于川中丘陵区,受地形制约而气温日差较小;邻水则位于川东丘陵区,水资源缺乏且受干旱等灾害制约。本文以位于这4个典型生态区实施的水稻高产示范片为研究对象,分别对4个生态区及各生态区不同栽培方式、不同高产水平的杂交籼稻稻米碾米品质、外观品质、蛋白质含量、直链淀粉含量及淀粉RVA谱特征值进行比较研究。结果表明:(1)生态条件与稻米品质有密切关系,受气温和土壤肥力影响较大,郫县的稻米品质最优,邻水相对较劣;齐穗前后气温略高及较高的土壤全氮、全钾、速效磷含量有利于高碾米品质的形成;土壤全磷含量的降低可显著增加米粒长宽比;灌浆成熟期的高温会增加稻米的垩白粒率和垩白度,而土壤速效磷含量高则有利于降低垩白粒率和垩白度;灌浆结实期的高温也会降低稻米蛋白质含量;直链淀粉含量随土壤有机质含量的升高而升高;峰值黏度与土壤全钾含量显著负相关,崩解值与土壤全钾、速效磷显著负相关,还与齐穗前8~21 d的日最高气温显著正相关,回复值、峰值时间与齐穗前14~21 d日最高气温、抽穗至成熟期日最高气温呈显著或极显著负相关,与土壤碱解氮呈显著正相关。(2)各栽培方式间,机直播的碾米品质较优,优化定抛的直链淀粉含量较高,而机插的峰值黏度、崩解值较高,消减值较低,蒸煮食味品质较好。(3)高产及超高产田块的碾米品质整体较优,而外观品质和蒸煮食味品质相对较差。本研究可为四川杂交中籼稻高产优质栽培技术提供理论参考。     

不同施氮水平对寒地粳稻群体质量及氮肥利用的影响

为了探讨氮肥施用量与寒地粳稻群体生长及氮肥利用的关系,以黑龙江省水稻品种‘龙粳21’和‘垦稻12’为试验材料,研究了不同施氮水平对寒地粳稻群体质量及氮肥利用的影响。结果表明,氮肥对水稻产量有明显的增加作用,但过度增加氮肥,不仅生育期延迟,分蘖成穗率大幅降低,群体质量恶化,也达不到高产水平。齐穗期的干物质重及叶面积指数均与产量呈显著的二次曲线关系,并得出齐穗期最适干物质重：‘龙粳21’齐穗期最适干物质重为9262.5±20 kg/hm2、‘垦稻12’齐穗期最适干物质重为8715.8±20 kg/hm2;‘龙粳21’齐穗期适宜LAI为5.2,‘垦稻12’齐穗期适宜LAI为5.04。同时随着施氮量增加,尽管单位面积植株吸收氮肥量在增加,但氮肥的利用率却在下降,尤其过多氮肥下利用率大幅下降,2个品种均以N1处理最高（44.44%,42.9%）。形成100 kg产量需氮量虽然略有不同,但各处理之间均无显著差异。在本试验下N2处理（纯氮135 kg/hm2）的施氮肥量更为合理。