水稻结实期不同粒位籽粒相关内源激素含量和关键酶活性的差异及其与品质的关系

 【目的】研究灌浆期水稻穗上不同粒位籽粒内源激素含量和关键酶活性的差异及其与籽粒品质形成的关系。【方法】以中熟籼稻扬稻6号和中熟粳稻扬粳9538为材料,按照一次枝梗数将稻穗分为上、中、下三个部位,以穗中部一、二次枝梗不同粒位籽粒为研究对象。【结果】灌浆前期开花较早的籽粒中玉米素（Z）+玉米素核苷（ZR）、吲哚乙酸（IAA）、脱落酸(ABA)含量以及淀粉合成酶（SSase）、淀粉分支酶（Q酶）活性明显高于同枝梗上开花较迟的籽粒,灌浆后期则相反;籽粒开花越早,其内源激素含量以及酶活性到达最大值的时间越早,峰值也越高。灌浆前期ABA、Z+ZR、IAA含量、ABA/（Z+ZR+IAA）比值以及SSase酶和Q-酶活性与千粒重、直链淀粉累积速率、直链淀粉含量呈显著或极显著正相关,与垩白度呈显著或极显著负相关,灌浆后期则相反;灌浆前期SSase和Q-酶活性与胶稠度呈负相关,中、后期则相反;与粗蛋白含量的相关两品种存在差异,与整精米率相关不显著。【结论】灌浆期水稻穗上不同粒位籽粒内源激素含量与关键酶活性存在差异;不同粒位间籽粒米质差异的形成与籽粒内源激素含量与关键酶活性密切相关。     

莲藕膨大过程中淀粉合成相关酶的活性变化及其与淀粉积累的关系

 【目的】研究莲藕根状茎膨大过程中淀粉合成相关酶的活性，探讨其与莲藕淀粉积累的关系。【方法】以4个莲藕主栽品种为试材，采用比色法，分析了根状茎膨大过程中葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖、淀粉含量及腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPase）、淀粉合成酶（SSase）和淀粉分支酶（Q-酶）活性的变化。【结果】果糖、葡萄糖和可溶性总糖、蔗糖的含量高峰分别出现在莲藕根茎的膨大前期、中期、后期。总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量在膨大中期前上升缓慢，到后期含量急增，总淀粉含量可达鲜重的11.1%～12.7%，其中支链淀粉始终约占总淀粉的70%。ADPGPase和SSase 在各相同膨大时期品种间差异明显，而Q-酶差异较小；3种酶表达上存在明显的时段特征，SSase表达最早，膨大前期即达峰值，ADPGPase和Q-酶活性的表达则相对较迟，均在中期达最大值；ADPGPase和SSase的活性峰值与后期总淀粉含量呈极显著和显著正相关，相关系数分别为0.9830（P＜0.01;n=12）和0.8458（P＜0.05;n=12）；Q-酶活性峰值与后期支链淀粉含量呈显著正相关，相关系数为0.7690（P＜0.05;n=12）。【结论】ADPG焦磷酸化酶和淀粉合成酶活性对成熟期莲藕根茎的总淀粉含量起关键调控作用；淀粉分支酶则调控根茎支链淀粉的含量。     

Causes of Poor Grain Plumpness of Two-Line Hybrids and Their Relationships to the Contents of Hormones in the Rice Grain

This study was designed to elucidate the grain filling characteristics and the causes of poor grain plumpness of some two-line hybrid rice combinations and their hormonal mechanism. Six varieties, including three two-line hybrid rice combinations,that show differences in seed-setting and grain filling, were used. And the contents of starch, sucrose, zeatin (Z) + zeatin riboside (ZR), indole-3-acetic acid (IAA), and abscisic acid (ABA), the ethylene evolution rate, activities of sucrose synthase (SuSase) and starch synthase (StSase) in grains, the seed-setting and grain filling rate were investigated. The correlations amongst these were analyzed. The results showed that the poor grain filling of two-line hybrids was mainly attributed to the higher unfilled grain rate and the lower filling degree of inferior grains. During the early and mid grain filling periods, the sucrose content in inferior grains was greater than that in superior grains for the combinations with poor grain filling, indicating that the substrate concentration was not the principal factor for their slow grain filling and poor grain plumpness of the inferior grains of two-line hybrids. Z + ZR, IAA, and ABA in superior grains were obviously greater than those in inferior grains at early grain filling stage. The maximum and mean contents of Z + ZR, IAA, and ABA were positively very significantly correlated with the maximum and mean grain-filling rate, filling degree, and gram weight.The evolution rate of ethylene was greater in inferior grains than in superior grains and greater for the combinations with poor grain plumpness than those with good grain plumpness at the early or mid filling stages. The evolution rate of ethylene was negatively and significantly correlated with the grain filling rate, the grain filling degree, and the grain weight.Spraying ethephon (ethylene-releasing agent) at the early grain filling stage increased the evolution rate of ethylene,reduced the ABA content and activities of SuSase and StSase, and decreased the grain filling degree and the grain weight.The results were reversed when cobatous nitrate (an inhibitor of ethylene synthesis) was applied. The results suggested that the hormones and their balance play a role in the regulation of grain filling and enzymatic activities, and the poor grain filling is attributed to the low contents of Z + ZR, IAA, and ABA, and the high evolution rate of ethylene in the inferior grains of some two-line hybrid rice combinations. The results suggested that hormones play important roles in the grain filling of some two-line hybrid rice combinations, and their filling degree can be improved by regulating the hormonal contents.     

两系杂交稻籽粒充实不良的成因及其与激素含量的关系

 【目的】阐明两系杂交稻籽粒充实特征及籽粒充实不良的成因与激素机理。【方法】采用结实特性差异明显的两系杂交稻为材料，测定籽粒中蔗糖和淀粉含量、玉米素+玉米素核苷（Z+ZR）、吲哚-3-乙酸（IAA）和脱落酸（ABA）含量、乙烯释放速率、蔗糖合成酶（SuSase）和淀粉合成酶（StSase）活性以及籽粒灌浆充实指标，并进行相关分析。【结果】表明两系杂交稻结实率低，主要归咎于弱势粒的秕粒率高、充实度差。籽粒充实度差的组合，灌浆前、中期弱势粒中蔗糖含量高于强势粒，表明基质浓度不是两系杂交稻弱势粒灌浆速率慢和籽粒充实度差的主要限制因子。灌浆前期强势粒中的Z+ZR、IAA和ABA含量明显高于弱势粒，Z+ZR、IAA和ABA的最高含量和平均含量与籽粒最大灌浆速率、平均灌浆速率、谷粒充实度和粒重均呈极显著的正相关。灌浆前、中期弱势粒中的乙烯释放速率明显高于强势粒，籽粒充实度差的组合高于籽粒充实度好的组合，乙烯的释放速率与灌浆速率、谷粒充实度和粒重均呈极显著的负相关。在灌浆初期喷施乙烯合成促进剂（乙烯利），弱势粒的乙烯释放速率增加，ABA含量减少，SuSase和StSase活性降低，谷粒充实度和粒重下降；喷施乙烯合成的抑制剂（硝酸钴），结果则相反。表明籽粒中激素含量及其平衡对籽粒灌浆和酶的活性起调控作用，部分两系杂交稻籽粒充实不良与其弱势粒中Z+ZR、IAA和ABA含量低、乙烯浓度高有密切关系。【结论】激素对两系杂交稻籽粒充实起重要作用，通过调控激素含量，可以提高籽粒充实。     

灌浆结实期高温对杂交稻两优培九籽粒形成生理的影响

探讨灌浆结实期高温对杂交稻两优培九籽粒形成生理的影响.利用人工气候室在灌浆结实期进行高温(昼/夜温度为36.5℃/27.5℃)和适温(昼/夜温度为29.5℃/23.5℃)处理,对两优培九灌浆结实期籽粒质量、籽粒中直链淀粉和蛋白质质量分数及ADPG焦磷酸化酶(ADPGPase)、颗粒结合型淀粉合成酶(GB-SS)、谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)活性进行分析.结果表明,在高温条件下,籽粒直链淀粉积累快,粒质量增长快,成熟后籽粒质量和直链淀粉质量分数较适温条件下低,而蛋白质质量分数较适温条件下高.在高温条件下,籽粒中ADPGPase和GBSS活性在始花后前10d活性较适温条件下高,始花10d后迅速下降；GOT和GPT活性先升后降,均在始花后10 d出现峰值.在适温条件下,籽粒中ADPGPase和GBSS活性在始花后13d达到其活性高峰值,GOT和GPT活性均呈缓慢下降趋势,但始花13d后ADPGPase、GBSS、GOT和GPT活性均不同程度地高于高温处理.可见,在灌浆中后期,相对低的日均温度有助于提高两优培九籽粒中ADPGPase、GBSS、GOT和GPT活性和改善稻米品质.     

灌浆期遮光对糯小麦和非糯小麦淀粉组分及理化特性的影响

【目的】揭示灌浆期遮光对糯小麦和非糯小麦籽粒淀粉理化特性影响的差异,探讨籽粒淀粉组分与理化特性的内在联系。【方法】大田条件下,选用非糯小麦品种轮选987和糯小麦品种农大糯50222,分别于灌浆前期(花后1—10 d)、灌浆中期(花后11—20 d)和灌浆后期(花后21—30 d)遮去60%的光合有效辐射处理,以大田自然光强为对照(CK),研究灌浆期遮光对糯小麦和非糯小麦籽粒淀粉组分和理化特性的影响。【结果】灌浆期遮光显著降低小麦籽粒总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量,其中灌浆前期遮光降低幅度最大,而灌浆后期最小,且弱光对轮选987总淀粉含量的影响大于农大糯50222。灌浆期遮光轮选987直/支比值增大;而农大糯50222的直/支比值在灌浆前期和中期遮光后减小,灌浆后期遮光无变化;灌浆前期和后期遮光显著提高轮选987淀粉B型淀粉粒的体积、表面积和数目比例,降低A型淀粉粒的体积、表面积和数目比例,而灌浆中期遮光则呈相反趋势。灌浆期遮光均显著提高了农大糯50222淀粉B型淀粉粒的体积、表面积和数目比例,降低了A型淀粉粒的体积、表面积和数目比例。灌浆期遮光两小麦淀粉的相对结晶度呈降低趋势,遮光对其影响程度随遮光时期的延迟而减小,且农大糯50222淀粉的相对结晶度显著大于轮选987。灌浆前期和灌浆中期遮光降低了轮选987淀粉的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度和稀懈值。灌浆各时期遮光均降低了农大糯50222淀粉的上述指标,但仍高于轮选987。相关性分析表明,直链淀粉含量、直支比值与最终黏度、反弹值、峰值黏度、谷值黏度及糊化时间呈显著负相关,支链淀粉含量与其呈显著正相关。B型淀粉粒的体积比例与最终黏度和反弹值呈显著负相关。B型淀粉粒表面积比例和相对结晶度、最终黏度、反弹值、糊化时间呈显著正相关,与糊化温度呈显著负相关。【结论】灌浆期遮光改变了小麦胚乳淀粉组分、粒度分布、相对结晶度及其主要糊化特征参数。小麦胚乳淀粉组分与晶体特性和糊化特性之间均存在明显的相关性,表明遮光影响了小麦淀粉组分,间接影响了其理化特性。     

水稻育苗移栽旱种方式对米质的影响及其与籽粒激素浓度的关系

 【目的】探讨育苗移栽水稻在不同旱种方式下米质形成的特点及其与籽粒激素浓度的关系。【方法】试验以镇稻88（粳稻）和扬稻6号（籼稻）为材料,进行无覆盖旱种（裸种,BN）、地膜覆盖旱种（PM）和麦秸秆覆盖旱种（SM）处理,以常规水种（TF）为对照。【结果】与TF相比,BN和PM显著降低了产量,SM的产量与TF无显著差异。SM显著降低了垩白米率、垩白度和消减值,显著增加了胶稠度、碱消值和崩解值。BN和PM对上述稻米品质的影响与SM的相反。稻米直链淀粉含量和蛋白质含量在各处理间无显著差异。两品种表现一致。结实期籽粒吲哚-3-乙酸（IAA）、赤霉酸（GA1＋GA4）、玉米素（Z）＋玉米素核苷（ZR）浓度在灌浆早期处理间差异很小,在灌浆中、后期则表现为SM＞TF＞PM＞BN,乙烯释放速率则表现为BN＞PM＞TF＞SM。籽粒脱落酸（ABA）浓度在SM、PM和TF之间无显著差异。在各处理中,BN籽粒ABA浓度在灌浆前期最低,灌浆中后期则最高。灌浆中后期籽粒IAA和GA1＋GA4、灌浆前中期籽粒ABA及灌浆各期籽粒Z＋ZR浓度与粒重、出糙率、精米率和崩解值呈显著或极显著正相关（r=0.71*～0.96**）,与消减值呈显著或极显著负相关(r=-0.76*～-0.91**)。灌浆后期籽粒IAA和Z＋ZR浓度与垩白粒率和垩白度呈显著或极显著负相关（r=-073*～-0.85**）。灌浆各期籽粒乙烯释放速率与粒重、出糙率、精米率、碱消值和崩解值呈显著或极显著负相关（r=-0.71*～-0.91**）,与垩白粒率、垩白度和消减值呈显著或极显著正相关（r=0.73*～0.93**）。【结论】覆草旱种可以改善稻米品质,裸地旱种和覆膜旱种则使品质变差;促进型激素浓度的降低和乙烯产生的增加是裸地旱种和覆膜旱种稻米加工品质和外观品质较差的重要原因。     

Source-sink Characteristics and the Translocation of Assimilates in New Plant Type and Intersubspecific Hybrid Rice

Both new plant type (NPT) and intersubspecific hybrid rice (IHR) had large sink size (total number of spikelets per m2), however, poor grain filling limited their potential in the grain yield. Compared to the three-line indica hybrid of Shanyou 63 (CK), NPT and IHR showed higher photosynthetic potential,higher dry matter accumulation and higher ratio of dry weight to spikelets (total dry wt./total number of spikelets) from heading to harvest. But both exhibited a low export percentage and transfer ratio of assimilates, low partitioning of 14C to grains from labeled flag leaves, low harvest indices and low physiological activities (IAA content and activities of ATPase and starch synthase) of grains at early grainfilling stage. The physiological activities of grains at early filling stage were significantly correlated with the export percentage and transfer ratio of assimilates, ripened-grain percentage and grain plumpness (r = 0.85 *- 0.95* * ). The source-sink ratio (dry matter wt./spikelet and nonstructural carbohydrate/spikelet) at heading was positively correlated with physiological activities of grains (r = 0.84* - 0.97 * * ). It is suggested that low physiological activities of grains at early filling stage is attributed to low source-sink ratio at heading, and the low sink activity weakens the ability to remobilize assimilates into grains, and leads to poor grain filling in NPT and IHR.     

结实期水分胁迫对两系杂交稻产量及品质的影响

以6个两系杂交水稻为材料,研究结实期水分胁迫处理(-50kPa)对水稻产量及稻米品质的影响。结果表明;大多数品种的结实率、千粒重和产量处理都显著低于对照(浅水层)。剑叶的叶绿素含量和光合速率灌浆初期处理与对照无明显差异．但灌浆中后期明显比对照下降快．且籼型两系杂交稻比粳型两系杂交稻下降更快;根系活力在灌浆初期处理高于对照,灌浆中后期下降趋势与叶绿素和光合速率一致。干物质积累量处理低于对照．而茎鞘物质输出率和转换率都高于对照．成熟期茎、鞘中可用性糖的含量明显低于对照,说明水分胁迫处理加快了植株衰老,减少了抽穗后干物质积累,但促进了茎鞘储藏非结构性碳水化合物的输出。水分胁迫处理对稻米品质的影响表现为对出糙率、长宽比、糊化温度、直链淀粉和蛋白质含量无显著影响．精米率和整精米率表现因品种而异,垩白米率、垩白度和胶稠度均高于对照。     

淀粉合成相关酶活性变化及其与籽粒灌浆和稻米品质的关系

以弯穗型水稻品种辽138、北方大穗型新株形水稻辽263和杂交稻9158为材料,研究灌浆勰间强弱势粒的灌浆动态、ADP葡萄糖焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶和Q酶的活性变化及其与籽粒灌浆及与稻米品质之间的关系。结果表明：三种酶的活性达到峰值的时间不同,活性也不同：在各品种强势粒间,酶的活性差异不明显,而在弱势粒间则差异显著：三种酶的活性与籽粒最大灌浆速率和籽粒平均褪浆速率均呈极显著正相关。在整个籽粒发育期间,酶活性对整米率影响最大,其次是胶稠度和直链淀粉,对糙米率和精米率影响最小,没有达到显著相关水平。     

小麦淀粉合成关键酶活性及其与淀粉积累的关系

对小麦籽粒中淀粉及其组分积累动态、相关酶活性变化的研究结果表明2个供试品种淀粉及其组分积累量随灌浆的进行均呈不断上升的趋势,积累速率变化均呈单峰曲线,直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率峰值均出现在花后21～28 d.2个品种小麦花后籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)焦磷酸化酶(AGPP)、游离态淀粉合成酶(SSS)、束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性均呈单峰曲线变化,花后28 d前呈上升趋势,28 d达到峰值后开始下降.AGPP活性与SSS、GBSS活性呈极显著正相关.AGPP、SSS、GBSS活性与直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率、籽粒灌浆速率均呈极显著正相关.淀粉分支酶活性变化呈三次曲线的关系,前期活性较高,支链淀粉合成能力强,后期逐渐下降.     

根系化学讯号与稻米品质的关系

【目的】试图阐明水稻根系化学讯号与米质形成的关系。【方法】试验采用不同基因型的水稻材料，测定结实期根系玉米素（Z）＋玉米素核苷（ZR）、脱落酸（ABA）、1-氨基环丙烷1-羧酸（ACC）和根系分泌的有机酸以及稻米外观品质和蒸煮食味品质，并进行相关分析。【结果】表明灌浆中、后期根系Z＋ZR浓度与胶稠度及碱化值呈显著或极显著正相关（r＝0.72*～0.90**），与直链淀粉含量呈显著或极显著负相关（r＝-0.68*～-0.78**）；灌浆中期根系ABA浓度与胶稠度及碱化值呈极显著负相关（r＝-0.90** ～-0.91**），与直链淀粉含量呈极显著正相关（r＝0.87**）；灌浆中期根系ACC浓度与垩白粒率和垩白度呈极显著正相关（r = 0.97**～0.98**），灌浆后期根系ACC浓度与米粒的垩白度和垩大小呈极显著正相关（r = 0.69*～0.96**）。结实期根系分泌的苹果酸和琥珀酸越多的品种，其稻米淀粉谱的崩解值越大，消解值越小；而根系分泌的酒石酸和柠檬酸越多的品种，结果则相反。根系分泌乳酸较多的品种，稻米的胶稠度和碱化值较小，直链淀粉含量较高。结实期外源ZR、ABA和ACC处理根系后对稻米品质的影响，与内源激素(Z+ZR, ABA, ACC)同稻米品质指标的关系基本吻合。施用菜籽饼作有机肥，可以提高根系苹果酸和琥珀酸浓度并增大崩解值和降低消解值。【结论】根系化学讯号对稻米品质的形成起重要作用，通过调控根系化学讯号，可以改善稻米品质。     

水稻大粒种质籽粒SS、SPS酶活性研究

采用2个水稻大粒种质（千粒重超40g）与2个常规水稻品种（千粒重25-30g）进行了籽粒蔗糖合成酶（ss）和磷酸蔗糖合成酶（SPS）活性的比较研究,结果表明：1）灌浆前期强势粒的SS和SPS酶活性高于弱势粒,而灌浆后期弱势粒的SS和SPS酶活性高于强势粒;2）常规水稻品种强、弱势粒灌浆前期SS酶活性高于大粒种质,而大粒种质强、弱势粒灌浆后期的SS酶活性高于常规水稻品种;常规水稻品种强势粒灌浆前期SPS活性高于大粒种质;3）常规水稻品种强、弱势粒SS酶活峰值出现的时间早于大粒种质,供试材料强、弱势粒SPS酶活峰值分别出现在花后10～15d和30～35d。4）SS酶平均活性和最大活性与淀粉含量、淀粉积累最大速率（Gmax）、达到淀粉积累最大速率时间（tmaxG）和平均速率（G）呈正相关;SPS酶平均活性和最大活性与淀粉含量和tmaxG呈负相关,与Gmax和G呈正相关。     

玉米籽粒灌浆特性品种间比较研究(英文)

为明确黄淮海北部不同玉米品种籽粒灌浆特性的差异,为玉米籽粒熟期选择提供理论依据,以衡早8号玉米杂交种为材料,华美1号和郑单958为对照品种,研究灌浆过程中不同品种籽粒体积、水分含量、籽粒干质量以及灌浆特性的变化,并对产量构成因素进行了分析。结果显示,授粉后20 d是3个玉米品种籽粒体积快速增速期,在授粉后45 d左右3个玉米品种籽粒体积达到最大,衡早8号籽粒体积最大,郑单958最小。授粉15 d内3个玉米品种籽粒干质量增长较为缓慢,授粉15~55d是籽粒干质量增长快速期,衡早8号籽粒干质量增长速度最快,郑单958最慢,授粉55 d后籽粒干质量增长速度开始放缓。3个玉米品种灌浆速率均呈单峰曲线,灌浆峰值衡早8号最高,郑单958最低。相关分析结果表明籽粒体积与含水量呈正相关,与含水率呈负相关,灌浆速率与含水量呈正相关。通过回归分析得出籽粒含水率在57%左右时3个玉米品种达到各自灌浆最高峰值。运用Logistic模拟方程拟合不同玉米品种的籽粒质量增加过程,衡早8号最大灌浆速率(Gmax)、平均灌浆速率(Gmean)均高于其他2个品种;衡早8号活跃灌浆期、籽粒质量渐增期、快增期和缓增期均低于其他2个品种。3个玉米品种产量差异显著,千粒质量是产量差异的主要原因。衡早8号平均灌浆速率和最大灌浆速率均高于其他2个品种,活跃灌浆期则短于其他2个品种,有利于早熟高产。     

内源激素与亚种间杂交稻籽粒灌浆的关系

为探明内源激素与亚种间杂交稻籽粒灌浆的关系，以不同籽粒充实度的亚种间杂交稻为材料，研究了其籽粒灌浆特征参数以及发育过程中IAA，GA3，Z和ABA4种主要内源激素含量的动态变化。结果表明：籽粒充实度低的亚种间杂交稻“两段灌浆”表现明显，经相关统计分析表明，孕穗期至开花期IAA和Z含量与起始灌浆势（Ro）、平均灌浆速率（Fmean）和籽粒充实率（GFP）均呈显著或极显著正相关，开花期至花后15d这一期间IAA，Z和ABA含量与Ro,Fmean和GFP呈显著正相关。在孕穗期至花后10d期间，IAA与Z含量呈极显著正相关；灌浆期IAA与GA3呈正相关。由此可见，“两段灌浆”的出现在一定程度上与籽粒内源IAA和Z的含量及其相互作用有关，且作用时期主要是孕穗期至开花期。     

两系杂交稻籽粒灌浆的物质积累与生理活性的研究

选用不同类型二系杂交稻,研究籽粒灌浆期间强、弱势粒胚乳中干物质、淀粉的积累动态、可溶性糖含量变化,Ｑ酶、ＡＴＰ酶活性动态。结果表明,强热粒剪期灌浆生理活性高,胚乳中Ｑ酶和ＡＴＰ酶活性强,可溶性糖含量低,淀粉积累快,弱势粒生理活性低,剪期灌浆处停滞状态,在强热粒完成灌浆后,弱势粒能否有较强的生理活性,形成较强的灌浆势,是影响组合间结实率差异的主要因素。     

两系杂交稻茎鞘物质运转与籽粒充实特性的研究

选用不同类型两系杂交稻组合 ,研究了结实期茎鞘物质运转与籽粒灌浆结实的关系。结果表明 :两系杂交水稻在抽穗后的净光合速率和干物质积累量明显高于三系杂交稻。茎鞘物质的输出率与结实率、充实率、最大灌浆速率、平均灌浆速率呈显著的正相关关系。各组合以下部茎鞘物质积累多、转运率高。茎鞘物质转运启动时间早、运转强度大 ,其转运率高的组合 ,结实率高、充实度好 ,表明早期转运对籽粒灌浆充实的重要性。抽穗期提高糖花比 ,同时在灌浆始期促进茎鞘非结构性碳水化合物向籽粒库运转有利于激发库的活性 ,启动和促进更多的籽粒灌浆 ,减少空秕粒 ,增进籽粒充实。     

不同熟期玉米品种的籽粒灌浆特性及其与温度关系研究

玉米籽粒成熟度与吐丝至成熟阶段热量条件显著相关,明确不同熟期玉米品种籽粒灌浆特性及其与灌浆阶段温度的关系,可为玉米籽粒发育调控和熟期选择提供理论依据。研究以极早熟、中早熟和中晚熟3种熟期类型的9个玉米品种为试验材料,于2014年和2015年在哈尔滨实施田间试验,研究不同熟期玉米品种的籽粒灌浆特性及其与温度的关系。结果表明:3种熟期类型品种相比,中早熟品种的最大灌浆速率(G_(max))、达到最大灌浆速率时的生长量(W_(max))和平均灌浆速率(G_(mean))最大,极早熟品种次之,中晚熟品种最小;灌浆活跃期(P)和有效灌浆时间(t3)随品种熟期延长而增加,增加部分主要在灌浆缓增期。活跃灌浆期、有效灌浆期与快增期≥10℃有效积温显著正相关,与灌浆期日平均气温显著负相关;最大灌浆速率和平均灌浆速率与渐增期≥10℃有效积温、灌浆期日平均气温显著正相关,与快增期≥10℃有效积温和渐增期日平均气温显著负相关。在热量资源有限的生态区,中晚熟品种进入灌浆缓增期后日平均气温较低,不利于籽粒灌浆,导致中晚熟品种粒重低于中早熟和极早熟品种;因此,在热量资源有限生态区,一味地延长熟期并不利于粒重增加,中早熟品种具有明显的灌浆优势,从而获得较高的产量。     

结实期低土水势对水稻强弱势粒灌浆特性及主要米质性状的影响

以扬稻6号和武育粳3号为供试材料,研究了结实期-40kPa低土壤水势对水稻强、弱势粒灌浆特征和主要米质性状的影响,并分析了强弱势粒灌浆特征与稻米垩白之间的关系。结果表明:结实期低土水势对强弱势粒米质主要性状、米粉RVA谱、籽粒灌浆特征和物质的积累有着显著的影响,而且强弱势粒间存在明显的差异。低土水势下,强势粒的起始灌浆势R0增加,而弱势粒R0减小;强弱势粒达到最大灌浆速率的时间Tmax提前,活跃生长期缩短。水分胁迫下弱势粒中蔗糖、可溶性糖含量明显偏高,而淀粉积累明显缓慢。这表明低土水势下强势粒灌浆过快,弱势粒又易丧失对灌浆基质的转化能力,这种籽粒灌浆进程的异常和灌浆物质的分配变化,易形成垩白。低土水势下,强弱势粒米粒的整精米率降低,粗蛋白含量显著增加,米粉的RVA谱特征值发生明显的变化,米饭的食味变差,导致米质变劣。     

稻米蒸煮品质性状与分子标记关联研究

【目的】调查分析代表性水稻种质重要的品质性状和淀粉RVA谱变异,筛选与性状显著关联的分子标记,为稻米品质改良提供依据。【方法】以48份国内外水稻多样性种质为材料,进行稻米品质性状变异调查分析;利用快速淀粉粘滞测定仪(rapid visco analyzer)鉴定材料淀粉RVA谱。利用已报道的稻米淀粉合成相关基因等位标记及稻米籽粒相关QTL连锁分子标记对种质材料进行基因分型。利用GLM模型进行分子标记与品质性状的关联检测,并对显著关联标记进行逐步回归分析;评估等位基因及其组合对目标性状的表型影响效应,同时鉴别对应优异等位基因型及载体品种。【结果】供试材料在直链淀粉含量(AC)、胶稠度(GC)和碱消值(ASV)等表现出广泛的表型变异和多样性,变异系数为26.5%—36.3%。RVA谱检测表明崩解值、消减值和回复值等在材料间具有明显差异,能较好地反映不同种质的淀粉糊化特性。相关分析表明,AC与冷胶黏度、消减值和回复值呈显著正相关,与最高黏度和崩解值呈显著负相关;GC同时与消减值和回复值呈显著负相关。利用154个多态性标记共检测到491个等位变异,基因多样性平均为0.447,多态信息含量(PIC)平均为0.390。性状-标记关联检测共获得22个与稻米品质性状显著关联的位点,单个关联标记位点解释的表型变异(R~2)范围为14.11%—75.62%。GBSSI是影响AC和GC的主效基因,分子标记Wx-G/T对AC和GC的表型变异解释率分别为61.44%和41.87%。SSIIa是影响ASV的主效基因,alk-GC/TT和SSIIa-F对ASV的表型变异解释率分别为75.62%和74.46%。利用显著关联标记构建AC、GC和ASV的回归模型方程,决定系数分别为85.30%、40.62%和80.38%。【结论】水稻淀粉RVA谱与AC、GC和ASV密切相关,利用RVA谱可更全面地评价稻米品质性状。利用稻米品质表型-分子标记关联,共鉴定出22个与品质性状显著关联的位点,其中5个位点同时与AC和GC关联。回归模型表明标记的组合可产生不同的表型效应。