增香栽培对香稻香气和产量的影响及其相关生理机制

【目的】探明增香栽培技术对香稻香气含量和产量形成的影响及其机理。【方法】以常规香稻品种桂香占、美香占2号、中香1号、饶平香为材料进行大田对比试验,设置香稻增香栽培技术与香稻常规栽培技术（对照）2个处理,测定水稻分蘖期、孕穗期、抽穗期和灌浆成熟期的生物学指标、糙米香气2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）含量、产量及其构成因素。【结果】与常规栽培技术比较,增香栽培技术显著提高了香稻糙米和精米的香气含量,齐穗后剑叶和籽粒的游离脯氨酸含量和脯氨酸氧化酶活性;分蘖期、孕穗期、抽穗期和成熟期的叶片（剑叶）叶绿素含量（SPAD）、叶面积指数（LAI）和地上部分干物质积累量,抽穗至成熟期的茎鞘物质输出率和群体光合势;有效穗数、群体总颖花量、结实率和收获产量,但对千粒重均无显著影响。【结论】增香栽培技术能显著提高香稻叶片和籽粒的游离脯氨酸含量和脯氨酸氧化酶活性,从而显著增加其糙米2-AP的含量;同时增香栽培技术显著提高了香稻生育前中期的地上部分干物质积累和生育后期的茎鞘物质转运率和群体光合能力,从而促进了香稻有效穗数、群体总颖花量、结实率和收获产量的增加,最终表现为增香栽培技术能协同提高香稻糙米和精米的2-AP含量与籽粒产量。     

钾肥对香稻产量及光合生产特征的影响

为了探明钾肥对香稻产量及光合生产特征的影响,以常规香稻品种桂香占和农香18为材料,研究0 kg/hm2(对照)、37.5 kg/hm2、112.5 kg/hm2和187.5 kg/hm24个钾肥水平下的香稻产量及其构成因素、净光合速率、叶面积指数、光合势、叶绿素相对含量和干物质积累量等。结果显示,与不施钾肥对照相比,3个施钾处理均可显著提高2个香稻品种的产量。其中,在187.5 kg/hm2施钾水平下,桂香占的产量最高;在112.5 kg/hm2施钾水平下,农香18的产量最高。此外,112.5 kg/hm2和187.5 kg/hm2施钾水平下2个香稻品种的叶绿素相对含量、叶面积指数、光合势、净光合速率和干物质积累量均高于其他处理。表明钾肥能够提高香稻品种的光合生产能力,促进干物质的积累,增加香稻产量,在本试验条件下,较适宜的钾肥施用量为112.5~187.5 kg/hm2。     

外源调控剂对香稻产量形成和茎鞘物质转运特性的影响

[目的]探明外源调控剂对香稻产量形成、茎鞘物质转运特性及干物质积累的影响,以期筛选出对香稻增产优势明显的外源调控剂.[方法]以常规香稻品种美香占2号和象牙香占为试验材料,以喷施清水为对照(CK),设4个(T1、T2、T3和T4)调控剂配方处理,于破口期进行叶面喷施.抽穗期和成熟期分别取样测定干物质积累量,计算茎鞘转运特性;收获时测定产量及其构成因素.[结果]与CK相比,各调控剂处理均可提高可美香占2号的产量,增幅为5.36%~16.55%,但差异均不显著(P>0.05,下同);调控剂T1和T2处理可提高象牙香占的产量,其中T2处理较CK显著增产19.31%(P<0.05,下同).抽穗期美香占2号的叶片干重在各调控剂处理下较CK显著增加12.86%~15.68%,象牙香占的茎鞘干重在T3处理下较CK显著提高11.35%.成熟期美香占2号的干物质积累量在各处理间均无显著差异,象牙香占的干物质积累量在各调控剂处理下整体较CK有不同程度的增加.各调控剂处理对两个香稻品种的收获指数及物质转运特性无显著影响.相关性分析结果表明,2个品种的产量与结实率、千粒重、抽穗后干物质积累量、抽穗期叶片干重和总干重及成熟期叶片干重呈显著正相关关系,与每穗总粒数、收获指数和抽穗期穗干重呈极显著正相关关系(P<0.01).[结论]施用不同配方的外源调控剂可不同程度地调节香稻的每穗总粒数、结实率、千粒重及抽穗期和成熟期干物质积累量,从而不同程度地提高香稻产量.其中T1和T2处理分别对美香占2号和象牙香占具有产量优势,主要是在于可提高其每穗总粒数、抽穗期与成熟期干物质积累量.     

不同基因型香稻产量与品质表现

为初步探明在传统栽培模式下不同基因型香稻品种产量和品质表现,以8个不同基因类型的常规香稻品种为材料,以杂交香稻品种培杂软香为对照,进行相关研究.结果表明:籼型常规香稻品种美香占,巴斯马蒂370、桂香占、粤航一号产量较对照分别高出25.08%、22.26%、18.70%、14.57%.其中美香占、巴斯马蒂370产量显著高于对照.粳籼型常规香稻品种品14产量亦较对照高3.87%.通过相关性分析,表明单位面积颖花数的优势是高产的主要原因.品质方面美香占、桂香占、中香1号、饶平香品质较好,优势突出表现在精米率高,垩白米率低、米型纤长、胶软、直链淀粉含量适中.可见,籼型常规香稻品种美香占和桂香占在产量和品质上均具有一定的优势,推广前景大.     

超声波处理种子和基肥施锌对香稻 干物质、锌积累特性的影响

为了研究超声波处理种子和基肥施锌对香稻干物质、锌积累特性的影响,以常规香稻品种农香18 和美 香占为材料进行大田试验,设置锌肥处理和超声波种子处理,测定两香稻品种各生育时期茎、叶、穗的干物质积累量 和锌含量等指标。结果表明,在超声波处理种子和基肥施锌处理下,农香18 和美香占各器官的干物质积累量、锌含 量、锌积累量均显著高于对照。随着生育期的推移,叶锌的含量呈先降低后升高的趋势,在Zn0 处理下茎锌的含量 先降低后升高,在Zn2 和Zn4 处理下则呈先升高后降低再升高的趋势。Zn0 处理下叶和茎锌含量在分蘖期最高,施 锌处理（Zn2、Zn4）下则成熟期最高。结论院（1）超声波处理种子和合适的基施锌肥浓度可以提高香稻的干物质积累 量、锌含量和锌积累量;（2）高浓度的锌肥（Zn4）可以提高香稻生育后期吸收锌的能力。     

氮肥施用对香稻香气含量的影响及其机理

以常规香稻品种桂香占和美香占为材料,采用盆栽试验,研究了不同时期不同氮肥施用量对香稻香气 含量及其机理的影响。结果表明,增施氮肥能够增加香稻品种桂香占和美香占的游离脯氨酸的含量,从而增加其糙 米香气物质2-AP 的含量,但美香占仅施基肥和分蘖肥处理的糙米香气含量相对较低。     

锰施用量对香稻生理特性和糙米锰含量的影响

【目的】探究硫酸锰(MnSO_4)不同施用量对香稻生理特性和糙米中锰(Mn)元素含量的影响,为香稻的优质栽培提供理论依据。【方法】以常规香稻美香占和农香18为材料,通过盆栽试验,采用随机区组排列,设置4个基施MnSO_4处理,即分别施入MnSO_46.67(Mn1)、10.00(Mn2)、13.33(Mn3)、16.67(Mn4)mg·kg~(-1),以不施入MnSO_4作为对照(CK)。【结果】与CK相比,Mn4处理更有利于提高香稻糙米中Mn含量,美香占早、晚造增幅分别为22.02%和6.75%;农香18早、晚造增幅分别为1.48%和4.26%。基施MnSO_4能较好地增加早、晚造香稻孕穗期及后期的茎秆和叶片中全Mn含量,2个品种均以Mn4处理的结果较好。基施MnSO_4,以Mn4处理最有利于早、晚造香稻不同生育期叶片净光合速率(Pn)的提高和植株干物质积累量的增加;Mn4处理更有利于增强早、晚造各生育期叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,降低叶片丙二醛(MDA)含量。【结论】适量基施MnSO_4有利于提高香稻的Pn,增强香稻对外界环境的抗逆性和适应性,促进香稻的生长,提高香稻茎叶中全Mn含量,最终促进糙米中锰元素的积累;本研究最佳施用量为基施MnSO_416.67 mg·kg~(-1)。     

香稻分蘖期减氮侧深施液体肥对产量和氮素利用的影响

[目的]研究液体肥分蘖期减氮侧深施用和常规全量撒施固体肥对香稻关键生育期氮素吸收利用、干物质积累和氮代谢生理影响及其与香稻产量形成的关系,以期为今后华南香稻种植区分蘖期机械化侧深施液体肥提供理论指导和依据.[方法]2019-2020年连续进行2年大田试验,以华南地区种植面积较大的香稻品种玉香油占和象牙香占为供试材料,采...     

南方稻区主栽香稻品种香味基因 Badh2 基因型分析

【目的】香味是水稻重要的品质性状之一,直接影响消费者对稻米蒸煮食味的感官评价。香稻资源的筛选和香味基因的鉴定与利用对香稻遗传育种以及香稻产业发展具有一定的实践意义。Badh2 是目前已被克隆的控制水稻香味的主效基因,明确该基因不同突变类型在南方地区香稻主栽品种中的分布与利用程度,可更好地服务于南方稻区的香稻育种研究。【方法】利用香味基因 Badh2 的 KASP 功能性分子标记,对 30 份南方香稻主栽品种 Badh2 进行基因分型分析,并采用咀嚼法、KOH 浸泡法、HS-SPME/GC-MS 联用技术对以上香稻品种进行香味表型鉴定,同时对主栽香稻品种的香源亲本进行溯源分析。【结果】KASP 分子标记可准确地对香味基因 Badh2 进行基因分型,南方稻区种植推广的 30 份香稻品种 Badh2 等位变异基因分型结果均为 Badh2-E7型突变,并且利用多种香味检测方法鉴定以上香稻均具有香味。对香稻品种的香源亲本溯源分析发现,南方稻区香稻品种香源亲本来源比较单一,主要是包括象牙香占、Basmati 370 等,其中以象牙香占为香源亲本占比约30%,以 Basmati 370 为香源亲本占比约 13%。【结论】通过 KASP 基因分型技术可实现对香稻进行大批量快速鉴定,本研究中所涉及的南方主栽香稻品种的 Badh2 等位基因型均为 Badh2-E7 型,香味基因基因型背景较为单一,可能与香源亲本来源单一有关。未来在南方稻区的香稻育种中,可以适当引入新的香味基因,丰富香味基因的遗传背景,培育更多香味类型的香稻品种。     

花后持续遮光15d对香稻产量、品质和香气的影响

【目的】探明花后持续遮光15 d对香稻产量、品质和香气特征物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)的影响.【方法】以常规香稻品种玉香油占和农香18为材料,进行大田对比试验,设置花后持续遮光15 d处理和正常光照处理,测定了香稻产量、品质和2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)含量等指标.【结果和结论】与正常光照处理相比,花后持续遮光15 d显著提高了籽粒2-AP含量和蛋白质含量,但千粒质量、结实率和产量以及整精米率均显著降低.花后持续遮光15d可以提高香稻香气但会降低产量,对稻米其他品质性状的影响因品种而异.     

香稻栽培技术规程

从香稻品种选择,增香施肥措施,育秧和移栽,水分和病虫鼠草害防治管理,收获贮藏等方面介绍了香 稻栽培技术规程,以期促进香稻栽培实现增香优质、高产的目的.     

杂交香稻研究现状与展望

长期以来,杂交水稻的米质改良是水稻育种的难点和热点问题之一。1989年,湖南杂交水稻研究中心提出杂交香稻理论与技术,并育成我国首个优质杂交香稻不育系湘香2号A和优质杂交香稻组合香优63。20多年来,我国已育成推广10多个香稻不育系和40多个杂交香稻组合,国外尤其是国际水稻研究所和印度农科院也育成系列杂交香稻组合,在水稻香味性状的遗传表达和分子生物技术育种方面取得重要研究成果。杂交香稻的推广和应用丰富了杂交稻的理论与实践。文章通过对杂交香稻品种的选育、香味性状的遗传表达、生物技术改良等研究进展进行综述概括,以期为今后的深入研究提供参考。     

Utilization of aromatic rice in improving grain quality of hybrid rice（Ⅱ）

Xiangxiang 2A has an evident drawback,i.e.instability in male sterility under higher temperature conditions resulting from the existence of minor restoring genes in it ,which greatly hampered the extension of its elite hybrid Xiangyou 63with both high yield and fine auality in commercial production.To improve Xiangxiang 2A,the hybridization of Xiangxiang 2B with V20 Bwas made again in 1990.A new aromatic CMS line Xinxiang A was successfully developed in 1994.It not only retains the favorable characteristics of Xiangxiang 2A in grain quality and combining ability.but also expresses complete and stable male sterility and high seed production yield potential.Up to now,by using it as female parent.a series of quasi-aromatic hybrids have been developed.Some of them have been released to farmers.Because such hybrids can not only yield higher or as high as but also possess a better grain quality than the current common high-yielding hybrid rice varieties.so that they are preferred and well welcome by the farmers in China.The planting area under these hybrids is increasing rapidly in China.     

Development of new aromatic rice lines with high eating and cooking qualities

Rice is the staple food for about half of the world’s population.  Preferred by consumers, aromatic rice is a special type of rice with great commercial value.  Cooking and eating qualities and aroma are the major grain qualities favored by most consumers.  Currently, most of the available aromatic varieties have low yields and some undesirable agronomic traits.  Thus, there is an urgent need to develop better aromatic rice varieties.  This work aims to identify rice germplasm lines that have good grain quality and to develop new varieties with desirable traits.  Thirty-six out of 188 germplasm lines were found to have betaine aldehyde dehydrogenase 2 (badh2) controlling the aroma and were analyzed for their 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) contents.  Then, 17 of those lines were found to have alleles for low amylose content and low gelatinization temperature, controlled by waxy and starch synthase IIa (SSIIa), respectively, suggesting that they are aromatic rice lines with high cooking and eating qualities.  A total of 158 F₇ recombinant inbred lines (RILs) generated from five crosses of the selected germplasm lines were planted for phenotypic and yield observations, resulting in 27 F₈ RILs selected for yield evaluation and genotyping.  Finally, four out of the seven F₉ aromatic RILs showed high yield, high 2AP production, and low amylose content, in agreement with their genotypes.  The other three F₉ RILs were aromatic rice lines with high amylose content and high yield.  Because consumer preferences for grain quality vary depending on regions and ethnic groups, the high-yielding aromatic RILs generated from this study can be used to increase the yield of Thai rice and to raise market value and farm profits.     

香型软米两系不育系明香10S选育研究

利用籼型两系不育系SE21S与糯性光身两系不育材料双光S杂交,经系谱选择至F4,选用不育性好、米质优的株系S426与香型优质保持系粤丰B杂交,通过中高海拔低温生态压力条件下进行两系不育系的育性鉴定和筛选,经系谱选择育成香型软米两系不育系明香10S,并配制出香型软米两系杂交水稻新组合明香1027。     

云南香型软米水稻资源及在水稻育种中的研究利用

结合云南香型软米杂种优势利用研究实践,综述云南香型软米水稻植物学形态、品质特点、分布范围以及在水稻育种中利用研究的现状。在香型软米杂交稻育种中如何利用云南香型软米水稻资源的有关问题进行讨论,提出要成功育成品质优异而产量高的杂交稻,应积极开展云南香型软米杂种优势利用,充分挖掘云南香型软米水稻资源;软米和香味性状是由隐性基因控制,配组双亲必须具有香味和软米性状,控制香味性状的基因必须等位;云南香型软米类型多样,以其创建杂交稻亲本时,须弄清其遗传背景,选择遗传简单,并且等位的单隐性香味基因控制的香型软米水稻资源作香味基因供体。     

锌与不同营养元素配施对香稻营养品质和产量的影响

通过大田试验,研究了叶面喷施锌以及锌与钾、镁、铁、锰、铜、钴、钼、硼等营养元素配施对香米中营养元素含量和香稻产量的影响,同时从光合及碳水化合物积累的角度对产量变化的机理进行了分析。结果表明:抽穗期以及抽穗后7 d和14 d分3次叶面喷施锌、锌与镁、锌与镁和钾以及锌与镁、钾、铁、锰、铜、钴、钼、硼等营养元素均能显著提高香米中所施用营养元素的含量,其中锌与镁钾铁锰铜钴钼硼等多种营养元素的配施,显著提高了灌浆中后期剑叶叶绿素含量和净光合速率,籽粒中可溶性糖含量和淀粉积累量也明显较高,最终表现为产量显著提高。     

香稻香气特征化合物2–乙酰基–1–吡咯啉测定方法的建立

建立了一种利用顶空固相微萃取–气相色谱法(HS–SPME–GC)检测香稻香味特征化合物2–乙酰基–1–吡咯啉(2–acetyl–1–Pyrroline,2–AP)的方法。在合成2–AP标准物质的基础上,通过正交试验得到最佳萃取条件为萃取温度60℃、萃取时间45 min。在最佳萃取条件下,该检测方法的线性范围为0.5~4.0μg/g,相对标准偏差≤8.54%,回收率为96.3%~103.5%,检出限为0.045 5μg/g,定量限为0.152μg/g。利用该方法测定6种不同香稻大米2–AP的含量,结果表明,该方法能有效地检测香米的2–AP含量。