灌浆结实期不同时段温度对水稻结实与稻米品质的影响

利用人工气候箱在水稻灌浆结实期不同时段进行温度试验,研究温度对水稻结实与稻米品质的影响。结果表明,灌浆结实期40℃高温处理后籽粒结实率显著降低,粒重下降,外观品质和食味品质变差。不同水稻品种对灌浆结实期温度的响应表现不一致。在试验条件下,华粳1号开花受精的敏感温度为35℃,而特优559开花、灌浆结实的最适温度为30℃,该温度处理结实率、粒重较高,外观品质以及食味品质较优。此外,灌浆结实期不同时段的高温对水稻结实与稻米品质的影响也存在显著差异：结实率对高温最敏感的时期是开花后1~5 d,粒重对高温最敏感的时期是开花后11~20 d;而温度对稻米品质影响最大的时期主要在花后16~20 d,25 d后温度处理影响较小。因此,灌浆前期适宜的温度条件对水稻优质栽培意义重大。     

灌浆期高温胁迫对小麦灌浆特性和品质的影响

为了解小麦灌浆和品质对高温的响应,同时为小麦耐热育种筛选种质资源,选取我国北方麦区和黄淮麦区13个推广品种(系)于2013-2014年度种植在石家庄,以自然生长为对照,研究了塑料棚热胁迫处理下小麦籽粒灌浆和品质的基因型差异.结果表明,中麦895、CA0816、衡4444、京冬8号和石麦15的产量和千粒重在自然生长和热处理环境中均较高,抗热性好;在自然生长和热处理环境间中麦875的产量差异不大,但千粒重均较高,抗热性较好;衡08观29、衡观35和石优17的产量和千粒重在自然生长环境下较高,但在热处理下均较低,抗热性较差.与自然生长环境相比,热处理下小麦籽粒硬度增加,其他指标变化规律不一致,石优17的吸水率、湿面筋含量和硬度差异显著,衡08观29的蛋白质含量、延展性和湿面筋含量差异显著;灌浆高峰期自然生长下灌浆速率为1.5～1.8g· d-1,热处理下灌浆速率为1.3～1.6g·d-1.     

夜间增温对灌浆期高温胁迫下小麦干物质及灌浆特性的影响

为了解灌浆期高温胁迫下小麦生产力对不同阶段夜间增温的反应,以对温度敏感性不同的两个小麦品种扬麦18(春性品种)和烟农19(半冬性品种)为试验材料,采用可移动塑料增温棚,于2021-2022年对小麦进行不同阶段夜间增温[分蘖期-拔节期增温(W_T-JN)、拔节期-孕穗期增温(W_J-BN)和孕穗期-开花期增温(W_B-AN)]及灌浆期高温胁迫处理,比较分析了不同处理下小麦干物质积累及灌浆特性的差异。结果表明,W_T-JN和W_J-BN处理主要通过缩短小麦播种-开花的时长,延长灌浆期天数,增加花前干物质转运量、花后干物质积累量和花后干物质积累贡献率,进而提高了开花期和成熟期干物质积累量;促进了干物质在成熟期穗轴+颖壳和籽粒中的积累,降低了小麦茎鞘+叶片中的积累量,增产3.08%～7.62%。灌浆期高温胁迫显著降低了两个品种的产量,而与灌浆期高温胁迫处理(NH)相比,W_T-JH和W_J-BH处理增产1.21%～6.05%。与不增温处理(NN)相比,在W...     

氮肥对稻米淀粉结构及理化性质影响的研究进展

淀粉作为稻米胚乳的主要组成部分,与稻米品质特别是蒸煮食味品质密切相关。合理施用氮肥可以优化稻米淀粉结构及理化特性,提高稻米品质和口感。本文梳理了前人在氮肥施用量及氮肥运筹比例对稻米淀粉结构、颗粒形态、颗粒大小、结晶度、有序度、热力学特性及糊化特性等理化性质影响的研究成果,以期从淀粉特性角度对水稻产量质量的氮肥调控提供理论基础。     

灌浆期不同阶段高温胁迫对春小麦籽粒生长的影响

灌浆期短暂高温胁迫严重影响小麦产量。为了明确灌浆期不同阶段短暂高温胁迫对春小麦籽粒生长的影响,以强筋春小麦品种龙麦26和龙麦30为试材,在人工气候室(25℃/15℃)精确控温和人工温室形成绝对高温胁迫的条件下,分析了灌浆期不同阶段5d短暂高温胁迫对粒重的影响。结果表明,在灌浆期不同阶段短暂高温胁迫处理中,两个小麦品种均表现为:前期高温胁迫对粒重影响最大,达极显著水平(P0.01);随着高温胁迫处理时期的后移,粒重降低幅度逐渐减小;后期(花后25d)高温胁迫对粒重影响不显著。灌浆期缩短是导致粒重降低的主要原因。     

水稻糯性突变对淀粉理化特性的影响

比较了籼、粳两个糯性突变品种与原亲本品种淀粉的理化特性。糯性突变后除了直链淀粉含量显著降低外,淀粉的糊化温度变高、胶稠度增大、RVA谱(rapid viscosity analyzer)参数下降。RVA谱参数降低的幅度从高到低依次是消减值>回复值>冷胶粘度>热浆粘度>最高粘度>崩解值,表明控制直链淀粉含量的Wx位点对淀粉糊化特性和粘滞性是有影响的,存在多效性。同时,两个糯稻品种之间的RVA谱差异较大,其中崩解值和最高粘度差值均大于糯性突变对它们的影响,说明除直链淀粉外,支链淀粉也影响淀粉的理化特性。对Wx位点鉴定的结果显示扬辐糯4号wx基因第一内含子剪切位点＋1位的碱基由原品种的G突变成了T,扬糯2号与其原品种相同(均为T);两个糯稻突变品种wx基因前导区的(CT)n微卫星重复序列与原品种相比都发生了变化。     

早稻灌浆期淹水对剑叶理化特性及产量和品质的影响

以天优998和桂农占为试验材料,盆栽条件下在灌浆期进行2/3淹水和没顶淹水处理(淹水历时0 d、1 d、3 d、5 d和7 d,0 d为对照),对淹水后早稻剑叶理化特性以及产量和品质进行分析。 结果表明,灌浆期水稻在1 d~3 d短期2/3和没顶淹水后产量和品质显著下降,淹水5 d~7 d产量下降最为严重。有效穗数下降是淹水导致产量下降的主要因素。相同淹水条件下,两个水稻材料间产量和品质变化差异不显著。灌浆期水稻淹水后水稻剑叶的游离脯氨酸和MDA含量升高,SPAD值和SOD酶活性下降,随淹水深度和持续时间的延长变幅增大。灌浆期淹水后水稻剑叶SPAD值和MDA含量与产量和品质呈显著或极显著相关,是反映淹水后水稻产量和品质变化生理指标。     

灌浆期环境因素对稻米垩白及品质形成的影响

综述了灌浆期温度、光照、肥料和土壤水分等环境因素对稻米品质的影响，主要包括稻米品质的垩白以及米质形成的淀粉合成关键酶和胚乳淀粉结构的影响，并指出了今后在该领域需要深入探讨的几个问题。     

不同食味水稻品种稻米淀粉结构与理化特性及其对氮素响应的差异

【目的】淀粉是稻米的主要成分,其构成及理化特性基本决定了稻米食味表现。探讨优良食味稻米的淀粉构成特征,并解析结实期氮素水平的作用效应,对优良食味水稻品种的调优栽培具有重要意义。【方法】以稻米食味有明显差异的水稻品种金香玉1号、武育粳3号、武密粳和淮稻5号为试验材料,设置结实期不同氮素水平处理,分析稻米淀粉理化特性与食味品质的关系及其对氮素水平的响应。【结果】稻米的食味值表现为金香玉1号>武育粳3号>武密粳>淮稻5号,不同氮素水平下表现一致。优良食味稻米的直链淀粉和蛋白质含量均较低;淀粉RVA谱崩解值较高,消减值较低,淀粉易于糊化;溶解度、膨胀势和淀粉颗粒形态较优,淀粉相对结晶度较高;短支链淀粉占比较高。随着结实期氮素水平的提高,稻米的食味值显著下降,直链淀粉含量有所降低,蛋白质含量显著增加,胶稠度变短,最高黏度和崩解值下降,消减值上升;淀粉的颗粒形态劣化;淀粉的糊化焓、相对结晶度和支链淀粉分支中的B2、B3链含量上升,溶解度、膨胀势、A链和B1链含量下降。稻米理化特性和食味值对氮素的响应存在明显的品种间差异,优良食味品种的食味品质较为稳定,对氮素的敏感度小于普通食味稻...     

结实期低温胁迫对水稻强、弱势粒淀粉形成与积累的影响

【目的】研究结实期低温胁迫对水稻强、弱势粒淀粉组分含量、积累速率及关键酶活性的影响,明确淀粉合成关键酶活性变化对淀粉积累速率的调控效应,探究强、弱势粒淀粉形成积累差异对水稻产量的影响。【方法】以耐冷型品种东农428和冷敏型品种松粳10为试验材料,设置1个常温处理(白天温度28℃,14h/夜间温度22℃,10 h,7 d)和4个低温处理(17℃,低温处理时间分别为1、3、5、7 d),分析了结实期低温胁迫对强、弱势粒淀粉组分积累、合成关键酶活性、水稻产量及构成因素的影响,并探讨了灌浆期各阶段淀粉积累差异与酶活性变化的关系。【结果】与对照相比,结实期低温胁迫降低了两个品种水稻强、弱势粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、淀粉分支酶(SBE)的峰值活性以及支链淀粉和总淀粉含量,提高了齐穗后28~38 d 低温处理3、5、7 d的颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS)活性和直链淀粉含量。与对照相比,各低温处理酶活性最高和淀粉积累最快的时间均有不同程度的推迟,低温处理7 d的影响最大,强、弱势粒低温处理7 d的支链淀粉和总淀粉含量分别在齐穗后13、18 d降幅最大,直链淀粉含量在28 d增幅最大。相关分析表明,强、弱势粒直链淀粉含量及强势粒支链淀粉、总淀粉含量与其最大积累速率呈极显著正相关,弱势粒支链淀粉、总淀粉含量还受到其最大积累速率出现时间的影响。AGPase、GBSS、SSS、SBE活性变化与淀粉积累速率和积累时间早晚密切相关,对淀粉及淀粉组分含量的变化有着明显的影响。同时,结实期低温胁迫显著降低了水稻的千粒重、结实率和产量,且随低温处理天数的增加降幅逐渐增大。结实期低温胁迫对弱势粒中淀粉合成关键酶活性变化影响大于强势粒,弱势粒淀粉合成积累减慢,含量降低,导致水稻千粒重显著下降,产量降低。【结论】就品种而言,耐冷型东农428具有较高的淀粉合成关键酶活性,淀粉及其组分含量较高,在低温胁迫下产量能维持在较高的水平。因此,强、弱势粒淀粉合成关键酶活性对淀粉合成起着非常关键的调控作用,淀粉组分和含量及其变化对产量有着十分重要的影响。     

灌浆成熟期温度对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及品质的影响

 选用蒸煮食味品质不同的3个粳稻品种，利用温室高温和自然常温，研究了灌浆成熟期温度对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及蒸煮食味品质的影响。结果表明，灌浆成熟期高温条件下，水稻籽粒蛋白质含量提高，直链淀粉含量和味度值降低，劣质品种提高或降低的程度大于优质品种；RVA谱特性对灌浆成熟期温度的反应因品种和特性而异；灌浆过程中，籽粒ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶和淀粉分支酶活性随灌浆进程，酶活性逐渐增加，达到峰值以后，酶活性又逐渐下降，呈单峰曲线，但不同品种酶活性达到峰值的时间和同一时期的酶活性大小有差异；ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶的活性表现对温度的影响反应较为迟钝，而淀粉分支酶活性表现对温度变化的反应较为敏感，温度过高过低都降低该酶活性。     

Effect of Temperature at Grain Filling Stage on Activities of Key Enzymes Related to Starch Synthesis and Grain Quality of Rice

Three japonica rice varieties with different cooking and eating quality were grown at high temperature in the greenhouse and natural field. Effects of temperature at the grain filling stage on these varieties were investigated in terms of the activities of key enzymes related to starch synthesis and cooking and eating quality of rice grain. The high temperature at the grain filling stage increased protein content, and decreased amylose content and taste meter value of rice; inferior grain quality varieties showed a greater magnitude of the increase or decrease than the superior ones. Reaction of rapid visco analyser profiles to the temperature varied with rice varieties. The activities of adenosine diphosphoglucose pyrophosphoryiase （AGPP）, soluble starch synthase （SSS） and starch branching enzyme （SBE） gradually increased to a peak value, and thereafter declined as grain filling progressed. Enzyme activities in different varieties differed in a same filling stage, and also in the time when the enzyme activity reached a maximum. AGPP and SSS were insensitive to the environmental temperature, but SBE was comparatively sensitive to the temperature, and its activity declined when temperature was too high or too low.     

超级杂交稻国稻6号对开花结实期高温热害的反应

以超级杂交稻国稻6号（内2优6号）为材料,于2005-2006年在杭州分期播种,通过不同齐穗期条件下的产量及产量构成因子变异研究,分析开花结实期自然高温对灌浆结实的影响,同时在温室条件下设置可控极值高温（40～42℃）测定热害指数。国稻6号对开花结实期自然高温或设计极值高温的反应明显较对照协优46钝感,两者在小穗育性和热害指数上的差异达显著水平（P<0.05）。试验结果还表明国稻6号随花期日平均温度升高小穗不育率增加,尤其与日最高温度的关系更为密切,两者的相关系数分别为0.8604和0.9850（P<0.05）,表明日最高温度对小穗育性伤害更烈。而灌浆结实期日最高温度对国稻6号结实率的影响不如日平均温度,相关系数分别为0.7352和0.9317（P<0.05）。     

Effects of Early- and Late-Sowing on Starch Accumulation and Associated Enzyme Activities During Grain Filling Stage in Rice

The environmental temperature occurring during the grain filling stage is an important factoraffecting starch synthesis and accumulation in rice. We investigated starch accumulation, amylaseactivity and starch granule size distribution in two low-amylose japonica rice varieties, Nanjing 9108 andFujing 1606, grown in the field at different filling temperatures by manipulating sowing date. The two ricevarieties exhibited similar performances between two sowing dates. Total starch, amylose andamylopectin contents were lower at the early-filling stage of T1 treatment (Early-sowing) compared withthose at the same stage in T2 treatment (Late-sowing). In contrast, at the late-filling stage, when fieldtemperatures were generally decreasing, total starch and amylopectin contents in T1 were highercompared to those in T2. The ideal temperature for strong activity of ADP-glucose pyrophosphorylaseand soluble starch synthase was about 22℃. A higher temperature from the heading to maturity stagesin T1 increased the activities of starch branching enzyme and suppressed the activities of granule boundstarch synthetase and starch debranching enzyme. We found that rice produced larger-sized starchgranules under the T1 treatment. These results suggested that due to the early-sowing date, the hightemperature (30℃) occurring at the early-filling stage hindered starch synthesis and accumulation,however, the lower temperatures (22 ℃) at the late-filling stage allowed starch synthesis and accumulationto return to normal levels.     

稻米食味品质对结实期温度的响应研究进展

综述了稻米食味品质对结实期温度的响应特征及稻米食味品质与直链淀粉、支链淀粉和蛋白质含量的关系,并从籽粒灌浆过程中淀粉与蛋白质合成代谢角度阐明了水稻食味品质对结实期温度响应的生理基础,最后展望了结实期温度胁迫对稻米食味品质影响的研究方向。     

灌浆期夜间高温胁迫下耐热和热敏感水稻籽粒的比较蛋白质组分析

【目的】为了阐明水稻灌浆期耐夜间高温的分子机制,提高水稻耐热性,鉴定了水稻近等基因系耐热纯系XN0437T与热敏感纯系XN0437S在灌浆期夜间高温胁迫下的差异表达蛋白质。【方法】采用桶栽方法培育水稻,于开花期标记同一天扬花的颖花以保障所取颖花样品的生育进程一致;于水稻灌浆初期(花后第8天)进行夜间高温处理。高温处理结束后剪取带标记的颖花提取水稻籽粒总蛋白质,采用8-plex i TRAQ试剂盒进行蛋白质样品的差异显色标记,标记样品采用高效液相系统进行质谱鉴定及定量分析。【结果】鉴定并定量了3130个蛋白质,耐热与热敏感水稻纯系间存在36个差异表达蛋白质。蛋白质功能注释结果显示,鉴定的36个差异表达蛋白质中仅14个蛋白质(占38.9%)注释了功能,12个蛋白质(占33.3%)为推测性功能注释,10个(占27.8%)为功能未知的蛋白质。已注释功能的14个蛋白质中,5个蛋白质参与能量代谢,3个蛋白质参与物质转运与代谢,2个蛋白质参与光合作用,3个蛋白质为响应逆境的锌指蛋白质,1个蛋白质为响应逆境的热激蛋白质。【结论】灌浆期夜间高温影响水稻籽粒细胞内参与能量代谢、物质转运与代谢、光合作用等相关蛋白质的表达模式。水稻籽粒细胞中锌指蛋白质Q67TK9、Q10N88上调表达,锌指蛋白质Q5YLY5下调表达,有利于提高水稻灌浆期对夜间高温的耐热性。     

灌浆期高温下外源喷施2,4-表油菜素内酯对浙禾香2号产量及品质的影响

为明确水稻灌浆期高温下喷施2,4-表油菜素内酯（2,4-epibrassinolide, EBR）对水稻产量构成因素及品质的影响,以优质稻品种浙禾香2号为试验材料,在灌浆期进行15 d高温（HT）和适温（NT）处理,同时喷施浓度为0.15 mg/L的EBR和相同浓度的油菜素内酯合成抑制剂油菜素唑（Brassinozole, BRZ）,以喷施相同量的清水为对照。结果表明,灌浆期高温处理显著降低浙禾香2号的结实率,但对粒重的影响较小;高温处理降低稻米的加工品质、外观品质和食味品质;高温下外源喷施EBR能够显著提高浙禾香2号的产量、糙米率和整精米率,显著降低垩白粒率、垩白度和蛋白质含量。试验结果为进一步明确EBR缓解水稻高温热害的效应提供理论基础。     

结实期动态高温和干旱对软米粳稻产量和品质的影响

以软米粳稻扬农香28为试验材料,设置结实期动态高温（HT）、干旱（D）和动态高温干旱（HTD）3个处理,并以常温湿润作为对照（CK）,研究结实期动态高温和干旱对软米粳稻产量和稻米品质的影响。结果表明,与CK相比,HT处理的千粒重、结实率和产量显著增加,D处理的千粒重、结实率和产量下降,HTD处理的结实率和产量差异不显著。与CK相比,3种处理均降低了扬农香28的精米率、整精米率、直链淀粉含量和崩解值,提高了垩白粒率、垩白度、蛋白质含量、糊化温度和消减值,其中,精米率、整精米率、垩白粒率和垩白度的差异达显著水平。结实期高温和干旱均影响稻米品质,高温干旱复合处理较单一处理影响更大。     

Effects of Rice Variety and Growth Location in Cambodia on Grain Composition and Starch Structure简

The effects of variety and growth location on grain composition and starch structures were investigated using three rice (Oryza sativa L.) cultivars (Phka Romduol, Sen Pidao and IR66) with different amylose contents. All the three cultivars were planted in three different agro-climatic zones (Phnom Penh, Coastal and Plateau) of Cambodia. The protein content of polished grains increased when rice was planted at a location with higher average temperature, but their lipid content decreased. The amylose content and degree of branching were not greatly affected by the minor temperature differences among the growing locations. Starch fine structures characterized by the chain-length distribution were significantly different among the cultivars, but not significantly among different locations. The results suggested that protein and lipid biosyntheses were more sensitive to the environmental temperature than that of starch in rice grains.