氮、磷、锌营养对水稻籽粒植酸含量的影响及与几种矿质元素间的相关性

以协青早、秀水110及其辐射诱变获得的低植酸突变系（HIPi1和HIPj1）为材料,通过水培试验对不同氮、磷、锌浓度处理下水稻籽粒植酸含量差异及与几种矿质元素间的相关性进行了比较分析。高水平氮、磷、锌浓度处理的籽粒植酸含量较同一品种的低氮、磷、锌处理均有所降低,但在水稻生育期间,籽粒植酸含量对磷、锌处理浓度变化的敏感性,则因品种的植酸类型特征而异;氮、磷浓度增加能分别提高铁或降低铜在籽粒中的积累,但在高锌处理下,籽粒铁含量明显降低、而钾和镁的含量等却有所升高; 籽粒植酸含量一般与K、Mg、Fe、Cu 4种矿质元素含量呈正相关、与籽粒Zn含量呈负相关,但统计显著水平因品种而异。低植酸突变体籽粒中的K、Mg、Fe、Zn等含量虽略有下降,但可以通过适当的介质营养条件来调节有关矿质营养在水稻籽粒中的积累。     

云南稻核心种质矿质元素含量及其变种类型

用等离子体原子发射光谱法测定了在云南省新平县同时繁殖的653份云南稻种核心种质糙米中的P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu和Mn共8种矿质元素的含量,比较了云南稻种核心种质8种矿质元素含量与变种分类性状间的差异。结果表明高产多抗育种、多样性降低与矿质元素含量的变化密切相关;高产和多抗水稻品种的K、Ca、Mg、Mn含量明显增加,P、Fe、Zn、Cu含量则明显降低,这与水稻矿质营养的遗传和生理机制密切相关。云南稻种核心矿质元素含量存在地带性分布, P、Fe、Zn、Cu含量高低可能与多样性中心有一定联系。核心种质矿质元素高低及其多样性与籼粳关系不大,但在水陆、粘糯、光壳与否、米色、米味、软米与否之间差异明显。这些结果间接支持了“亚洲栽培稻种—籼粳亚种—生态群—生态变种群—品种类型”五级分类系统的生态变种群。     

小麦籽粒矿质元素的基因型差异及对锌强化的响应

为了分析锌强化对不同小麦品种籽粒矿质元素含量的影响,以40个不同小麦品种(系)为材料,在扬花期叶面喷施0.5%的Zn肥,用原子吸收光谱法测定Zn处理与不处理(对照)下不同小麦品种籽粒中6种矿质元素(Zn、Fe、Ca、Mg、Cu、Mn)的含量,并分析这些元素对Zn强化的响应。结果表明,Zn处理后各品种籽粒中Zn含量均比对照有极显著上升,但上升幅度因品种而异。籽粒中Fe、Ca、Mg、Cu、Mn含量对Zn强化的响应因元素种类和品种而异,就品种平均值而言,Mn含量在Zn处理和对照间有极显著差异,Fe、Mg和Cu含量在处理与对照间无显著差异。大部分品种Zn处理后籽粒Ca含量有所下降,Mn则有所增加。对施Zn和对照间被测矿质元素的变幅进行主成分分析,前三个主成分(PC1、PC2、PC3)累积贡献率为0.76,基于前三个主成分对40个品种(系)进行类平均法的聚类分析,将40个品种分为3类:第1类包含有8个品种,Zn处理后籽粒中Ca、Mg、Cu、Fe含量总体呈现降低趋势,而Mn、Zn含量呈增高趋势;第2类包含23个品种,Zn处理后籽粒Ca、Cu含量总体有一定的降低,其余4种元素含量则有一定幅度的提高;第3类共有9个品种,施Zn后Fe含量总体有一定幅度的降低,其余5种元素含量则有一定幅度的增加。来自第2类和第3类中的12个品种在Zn处理后所测定的全部6种元素或者其中大部分元素的含量提高,适宜进行Zn强化,而其余品种Zn强化后部分或全部元素(Zn除外)与对照相比有所下降,不宜作为Zn营养强化的载体品种。     

粳稻“龙锦1号/香软米1578” F3家系群糙米矿质元素含量变异及相关性分析

 利用粳稻品种间杂交组合“龙锦1号/香软米1578”的196份F3家系,对糙米中Fe、Se、Zn、Cu、Mn、Ca、Mg、K、Na和P等10种矿质元素含量的变异及其相关性进行了分析。 10种矿质元素在F3家系间均有较大的变异,其中Na含量变异最大,Zn含量变异最小,变异系数分别为77.69％和12.04％。各矿质元素含量的变异系数大小顺序为Na>Se>Cu>Fe>Mg>Mn>Ca>P>K>Zn。不同矿质元素含量也有较大的差异,F3家系群各矿质元素含量平均值高低排序为P>K>Mg>Ca>Fe>Mn>Zn>Na>Cu>Se。糙米中10种矿质元素含量在F3家系群中均表现为正态分布,为由多基因控制的数量性状。Zn与Fe、Cu,Mn与Mg、Ca、K、P,Ca与Mg、K、Na、P,Mg与K、P,P与K、Na含量呈显著或极显著正相关,而Fe与Se、Mn与Na、Mg与Na含量呈显著或极显著负相关。Mn、Ca、Mg、K、P含量与其他矿质元素含量间的相关关系较Fe、Se、Cu、Zn含量与其他矿质元素含量间的相关关系更为密切。     

广西水稻地方品种核心种质矿质元素含量差异及相关分析

以419份广西水稻地方品种核心种质的糙米为材料,分别于2014和2015年测定了Ca、Fe、Zn和Se 4种矿质元素含量,同时利用34个SSR标记对两年矿质元素含量进行Pearson相关分析。结果表明：4种矿质元素在两年间的鉴定结果存在极显著差异,呈显著正相关。籼稻的Ca、Se平均含量高于粳稻,Ca（2014）、Se（2014）在籼粳稻间呈显著性差异;粳稻的Fe、Zn平均含量高于籼稻,Fe（2015）、Zn（2014,2015）在籼粳间呈显著性差异。矿质元素含量与稻作区经纬度、海拔等因素相关,Fe平均含量在桂南稻作区最高,Zn平均含量在桂中稻作区最高;Ca、Fe、Zn平均含量在黑米中含量最高,Se在红米中含量最高;Ca和Zn平均含量在黑米与红米、黑米与白米之间存在显著差异,Fe无显著差异。4种矿质元素含量在2年间的相关系数范围为0.159~0.557,均呈极显著正相关。2014年4种元素含量间无显著性相关;2015年Se和Fe、Zn之间呈显著正相关（P<0.05）,Zn和Fe之间显著正相关（P<0.01）,Zn和Ca之间极显著正相关（P<0.001）。SSR标记共检测到167个等位基因,平均4.91个,遗传多样性指数为0.574,遗传信息量为0.522。经Pearson相关分析,4种矿质元素共关联到18个相关位点,其中8个位点与前人的研究结果不相同。     

HCO3-和高pH对不同锌效率水稻锌及其他养分吸收的影响

 以IR36（锌高效水稻基因型）和IR26（锌低效水稻基因型）为材料研究了HCO3-（10 mmol/L）和高pH （8.0）对不同锌效率水稻基因型锌以及其他元素（P， K， Ca， Mg， Fe， Cu， Mn）的吸收、运转和积累的影响。与对照相比，高pH对两种基因型水稻锌以及其他元素的吸收、运转和积累都起到了一定的抑制作用；而HCO3-处理条件下，IR26对锌以及其他营养元素的吸收受到明显抑制，IR36则表现出较强的适应性，植株吸收和利用锌等其他元素的能力得到维持，甚至提高。这一研究结果表明，提高水稻对高浓度HCO3-的抗性是在石灰性土壤中提高水稻耐缺锌的重要手段之一。     

氮肥用量对苏中冬小麦地上部主要矿质元素含量的影响

为了明确施氮量对苏中地区冬小麦主要矿质元素含量的影响,以扬麦11和扬麦13为材料,在江苏丹阳设置3个氮素水平(0、150、300kg.hm-2),研究不同施氮量对冬小麦籽粒、茎鞘和叶片中Fe、Zn、Mn、Cu、Ca、Mg和P等矿质元素含量的影响。结果表明,增施氮肥能显著提高冬小麦籽粒、茎鞘、叶片、面粉和麸皮中的Fe、Zn、Mn、Cu和Ca含量,但P含量明显下降。与对照(N0)相比,施氮量达300kg.hm-2时,扬麦11籽粒中的Fe、Zn、Mn、Cu和Ca含量分别增加了11.74%、32.20%、31.78%、66.87%和53.75%,P含量降低23.06%,茎鞘中Zn、Cu和Ca含量增加106.34%、136.97%和51.15%,P含量降低46.46%;扬麦13籽粒中Zn、Cu和Ca含量分别比对照(N0)增加33.03%、59.67%和56.63%,Mg和P含量分别降低14.10%和25.41%,叶片中Mn、Cu、Ca和Mg分别增加174.54%、27.15%、41.66%和29.95%。随着氮肥用量增加,籽粒中Mg含量呈下降趋势,但茎鞘和叶片中Mg含量呈递增趋势。籽粒、茎鞘和叶片中不同矿质元素含量对氮肥的响应存在品种间差异。在本试验条件下,适量施氮可以提高冬小麦籽粒中微量元素的含量。但是,氮肥用量过高可能降低籽粒中P和Mg的含量,不利于籽粒矿质营养品质的提高。     

花后叶面喷施氮肥和锌肥对小麦粒重及营养品质的影响

为了解小麦花后叶面喷施氮、锌肥对粒重及营养品质的改善作用及品种间的响应差异,以黄淮麦区20个小麦品种为材料,分析了花后喷施氮肥或锌肥后小麦粒重、植酸含量、Fe、Zn、Mg元素含量及其生物有效性的变化.结果表明,花后喷锌、氮均可增加小麦千粒重和籽粒蛋白质含量,其中喷氮对籽粒蛋白质含量的提高效果大于锌肥.喷锌可使小麦籽粒植酸含量下降,其中品种955159降幅达27.95％;而喷氮对籽粒植酸含量影响较小.喷锌显著提高籽粒中Zn含量,平均增幅54.38％;喷氮则可以显著提高籽粒中Fe和Zn含量,平均增幅分别为36.88％和11.25％,但降低了籽粒中Mg含量.喷锌可提高籽粒Zn的生物有效性,而喷氮可提高籽粒Fe的生物有效性.说明在小麦生育后期合理喷施氮肥和锌肥可以同时提高粒重及矿质元素含量和有效性,从而改善籽粒营养品质.     

供锌水平对水稻生长和锌积累和分配的影响

通过对3个不同水稻品种（碧玉早糯、26715和浙农921）5个供锌水平（0.0、0.5、2.0、8.0、32.0 μmol/L ZnSO[sub]4[/sub]）处理的水培试验,研究供锌水平对水稻生长和锌积累的影响。结果表明,水稻地上部锌含量随供锌水平的提高而提高,不同的供试品种在不同的生育期地上部锌含量的变化趋势存在差别。不同的供试品种之间籽粒锌的积累差异极显著,精米中的锌含量随供锌水平的提高而提高;在8.0、32.0 μmol/L Zn水平下,籽粒锌含量差异不大,颖壳锌含量则随供锌水平的提高而提高;在≤8.0 μmol/L时,精米锌含量比颖壳高,而在高锌水平（32.0 μmol/L）下,颖壳的锌含量比精米高。     

供锌水平对水稻生长和锌保累和分配的影响

通过对3个不同水稻品种（碧玉早糯、26715和浙农921）5个供锌水平（0.0、0.5、2.0、8.0、32.0μmol/L ZnSO4）处理的水培试验，研究供锌水平对水稻生长和锌积累的影响。结果表明，水稻地上部锌含量随供锌水平的提高而提高，不同的供试品种在不同的生育期地上部锌含量的变化趋势存在差别。不同的供试品种之间籽粒锌的积累差异极显著，精米中的锌含量随供锌水平的提高而提高；在8.0、32.0μmol/L Zn水平下，籽粒锌含量差异不大，颖壳锌含量则随供锌水平的提高而提高；≤8.0μmol/L时，精米锌含量比颖壳高，而在高锌水平（32.0μmol/L）下，颖壳的锌含量比精米高。     

水稻锌营养高效基因型筛选的农艺性状指标研究

 以耐低锌水稻品种IR34、IR36、IR8192和锌敏感水稻品种IR26、测64-7、二九丰为材料，采用HEDTA螯合缓冲营养液培养法，在各种锌离子活度（pZn2+）9.7、10.3、10.6、11.0、11.3、>11.5下，研究了水稻锌营养基因型差异在农艺性状上的表现。结果表明，水稻锌营养存在明显的基因型差异，这种差异在低锌离子活度对水稻秧苗的农艺性状影响上有明显的区别，其中出叶速率和相对出叶数、株高尤其是鞘高及最大根长差异都较明显，可作为鉴定筛选锌高效和锌敏感的有效形态指标。低锌离子活度下秧苗缺锌症的出现与否和早迟，也可作为鉴定筛选锌高效和锌敏感水稻品种的指标。另外，这些指标对锌离子活度反应差异最大时的锌离子活度大多在pZn2+10.6～11.0，这个活度可能也是筛选锌高效水稻基因型时的最佳锌离子活度。     

不同锌效率水稻基因型及其杂种一代幼苗生长和抗氧化酶活性对Zn2+活度的反应

  为了解水稻耐低锌能力基因型差异的生理机制及F1杂种的耐低锌能力以提高水稻锌效率,解决水稻锌缺乏问题,选用耐低锌基因型水稻IR8192、IR36,锌敏感基因型水稻Ce 64、IR26及杂交后代IR36×IR8192、IR36×IR26和Ce 64×IR26为材料,进行低锌(pZn2+ 11.0)和正常锌(pZn2+ 9.7)营养液培养。结果表明：1)亲本和F1幼苗的株高,叶鞘高,地上部和地下部干质量及锌含量,叶片的叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量在pZn2+ 11.0与pZn2+ 9.7条件下的相对值可作为耐低锌基因型水稻的筛选指标;2)在低锌条件下所有亲本及F1各项指标变化趋势相同,但IR8192、IR36、IR36×IR8192、IR36×IR26的叶绿素含量、SOD酶活性降幅较小,POD、CAT、APX活性升幅较大,MDA含量升幅较小,表明上述基因型水稻的耐低锌能力更强。 低锌胁迫下POD、CAT、APX活性增强,可以更有效地清除活性氧,SOD活性则最先下降;3)除根长、APX活性外,在低锌条件下,IR36×IR8192、IR36×IR26各项指标变化幅度均表现出超亲优势,而Ce 64×IR26则表现出偏中亲优势,推测水稻的耐低锌特性主要受基因的显性效应控制,并存在基因的叠加效应,可以通过耐低锌亲本间的杂交获得具有更强耐低锌能力的水稻基因型。     

水稻锌营养高效基因型的生理特性

采用HEDTA螯合缓冲营养液培养法,研究了水稻锌营养高效基因型IR34、IR36、IR8192和锌敏感基因型IR26、测64 7、碧玉早糯在不同锌离子活度（pZn2+>11.5,11.3, 11.0, 10.6, 10.3, 9.7）下的生理特性。结果表明,锌离子活度在对不同水稻基因型秧苗生理特性影响上有明显的区别,其中叶绿素含量、光合速率、MDA含量和根系H+分泌量差异比较明显。在供锌水平较低情况下,水稻锌营养高效基因型叶绿素含量下降速度慢,光合速率降低幅度小,MDA含量升高的幅度小,根系能分泌更多的H+,这些指标可以作为衡量水稻锌营养效率的指标。     

Variations in Concentration and Distribution of Health-Related Elements Affected by Environmental and Genotypic Differences in Rice Grains

Malnutrition is one of the major problems inmost of the developing countries, especially amongwomen, infants and children. Biofortification is a verynew strategy to enhance the bioavailability ofmicronutrients in staple food by using advancedbreeding meth…     

叶面喷施硒酸钠对不同小麦品种(系)籽粒硒及其他矿质元素含量的影响

为了解叶面喷施硒酸钠对不同小麦品种(系)籽粒硒含量及其他矿质元素的影响,对114个不同小麦品种(系)进行叶面喷施硒酸钠,试验设4个梯度,分别为0 mg·kg~(-1)(CK)、100 mg·kg~(-1)(Se10)、200mg·kg~(-1)(Se20)、300mg·kg~(-1)(Se30),利用离子发射光谱-原子吸收仪测定了籽粒硒、钙、镁、铜、铁、锰、锌、硫含量。结果表明,叶面喷施硒酸钠可以提高小麦籽粒的硒含量,增幅因品种(系)而异;CK、Se10、Se20及Se30处理下,籽粒的总硒含量分别为1.54、5.70、10.01和13.10mg·kg~(-1)。籽粒中不同矿物质元素对叶面喷施硒酸钠的响应不同;籽粒中硒与其他元素的积累既有协同也有拮抗作用,因元素种类、小麦品种(系)和施硒量而异。总体而言,高浓度硒处理降低了籽粒中钙、镁、铜、铁、锰和硫的含量,但提高了锌的含量。     

Analysis on Mineral Element Contents in Associated with Varietal Type in Core Collection of Yunnan Rice

Eight-element contents of 653 unpolished rice samples harvested from Xingping experiment farm, Yunnan Province under thc same ecological conditions were analyzed by ICP-AES method. The mineral elements content were closely related to low diversity, high-yielding, and multi-resistance breeding; The K, Mg, Ca and Mn content in high-yielding and resistant varieties were high, and other nutrients such as P, Fe, Zn and Cu were low, which was connected with the heredity and physiological mechanism of mineral nutrients. There is zonal distribution of mineral elements content from Yunnan rice, especially for P, Fe, Zn and Cu co-related with the diversity center, paddy versus upland, glutinous and non-glutinous, glumc-hair versus nuda, rice color, rice flavor, soft rice versus non-soft rice, but it did not find any association with indica-japonica types. The results supported the ecological variety group view of 5-grade taxonomic system “species-subspecies-ccological groups-ecological variety groups - varietal types“ .     

Distribution of phytic acid and mineral elements in three indica rice (Oryza sativa L.) cultivars

Three indica rice cultivars with different grain shapes were selected to determine the milling characteristics and distribution of phytic acid (PA) and six mineral elements including magnesium (Mg), calcium (Ca), manganese (Mn), iron (Fe), zinc (Zn), and selenium (Se). Milling characteristics were quite different among the rice cultivars with different physical dimensions. Similar milling times did not necessarily result in the same degree of milling (DOM) for different rice cultivars. The concentrations of phytic acid and minerals decreased with an increased DOM. These results also showed that phytic acid and minerals except for Zn and Se were not evenly distributed and highly concentrated in the outer layer (0% < DOM < 15%) of the rice kernel. In contrast, Zn and Se seem to be relatively evenly distributed in the grain. Optimum DOM of about 14% was detected for Zhenong 7 (long and slender grain); 10% was found for Zhenong 60 (medium-grain) and 9% for Zhenong 34 (short and round grain). The information generated in this experiment could be useful to optimize milling procedures for maximum removal of phytic acid, minimum mineral losses and weight loss in indica rice cultivars with different grain shapes.     

不同基因型小麦籽粒、面粉和麸皮中Ca和Zn含量的差异

为了筛选富含人体必需营养元素钙（Ca）和锌（Zn）的小麦品种,改善食品营养结构,以来自长江中下游地区的推广品种和部分国内外引进的小麦品种（共112个）为材料,进行了籽粒Ca和Zn含量的测定和分析,通过聚类分析选出其中39个代表性品种,对其麸皮和面粉中的Ca和Zn含量进行了进一步分析。结果表明,不同基因型品种籽粒中Ca和Zn含量的变异范围较宽,品种间存在极显著差异,面粉、麸皮和籽粒中均存在含量较高的品种。Ca和Zn含量均表现为麸皮中最高,变异幅度最宽,籽粒中次之,面粉中最低且变异幅度也较小,但“面粉麸皮籽粒”中营养元素的含量关系比较复杂,并不总是呈显著正相关。品种NP164、青紫1号和荆州D402等可作为提高当地小麦面粉Ca和Zn含量的重要种质资源加以应用。