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。

水稻不同粒位籽粒米质对花后不同时段温度胁迫的响应

为探讨花后高温胁迫对水稻籽粒米质的影响,以中熟籼稻扬稻6号和中熟粳稻扬粳9538为材料,研究了灌浆前期(花后0～10d)和灌浆中期(花后10～20d)的高温(35℃)对米质的影响,并进一步探讨了不同粒位间的差异。结果表明,与常温CK(25～27℃)相比,灌浆结实期高温处理对稻米品质影响较大,总体上前期(0～10d)大于中期(10～20d),且因供试品种和粒间位置而异。灌浆前、中期高温处理,降低了精米率、整精米率、直链淀粉含量,增加了垩白粒率、垩白度和粗蛋白含量;其中,温度对二次枝梗与同枝梗上较迟开花籽粒的碾米品质的影响大于一次枝梗与较早开花的籽粒;前期高温显著增加了一次枝梗和各枝梗上开花较早籽粒的垩白粒率和垩白度;前期高温显著降低了直链淀粉含量,对一次枝梗籽粒的影响大于二次枝梗。不同供试品种对花后不同温度处理的敏感性不同,影响程度亦受花后温度胁迫时段的不同而异。生产上通过合理安排播期、平衡施肥和合理灌溉可以减轻结实期高温胁迫对籽粒品质的影响。

结实期土壤水势对水稻籽粒品质及其粒间差异的影响

为探讨结实期土壤水分对水稻籽粒品质的影响,以中熟籼稻"扬稻6号"和中熟粳稻"扬粳9538"为材料,在盆栽条件下,研究了不同土壤水势(0 kPa、–15 kPa、–30 kPa、–45 kPa)对水稻籽粒品质的影响,并进一步探讨了不同粒位间的差异。结果表明,结实期土壤水分对稻米籽粒品质有较大影响,且影响程度因品种、粒位不同而异。与对照(0 kPa)相比,土壤轻度胁迫(土壤水势在-15～-30 kPa之间)籽粒的精米率、整精米率和崩解值增加,垩白度和消碱值降低;不同粒位间比较,土壤轻度胁迫对水稻穗上二次枝梗或同一枝梗上较迟开花籽粒的影响较大。随土壤水势进一步降低稻米品质变劣。在0～–45 kPa范围内,随土壤水势的降低,粗蛋白含量和胶稠度增加。灌浆期土壤轻度落干(土壤水势在-15～-30 kPa)有利于稻米品质的改善。

栽培方式和营养液浓度对稻米品质的影响

以6个不同类型水稻品种进行大田栽培和水培,并在结实期进行两种水培营养液浓度(标准Esp ino浓度和1/2 Esp ino浓度)处理,研究栽培方法及营养液浓度对稻米品质的影响。结果表明:(1)大多数品种在大田栽培条件下的精米率、整精米率、垩白粒率、直链淀粉含量、胶稠度显著或极显著高于水培,蛋白质含量和偏基准温度(PT)则低于水培;栽培条件对糙米率和粒型等影响不大。(2)与低营养液浓度(1/2 Esp ino浓度)相比,结实期高营养液浓度(标准Esp ino浓度)显著或极显著地增加了稻米的整精米率、垩白粒率、垩白度、蛋白质含量和偏基准温度(PT)。

中粳稻扬粳9538不同粒位子粒品质对胁迫型环境因子的响应

以迟熟中粳稻扬粳9538为材料,研究了温、光、水胁迫条件下对穗部不同粒位子粒品质的影响。结果表明,总体上温光胁迫使整精米率降低、垩白度增大、胶稠度变短,但结实前期高温和轻度弱光对整精米率影响较小,中期高温和前、中期低温对垩白度无明显影响。土壤水势在-30kPa时,整精米率均显著提高；在-15kPa时,垩白度比对照显著下降；在3种水分胁迫处理下,一次枝梗子粒的胶稠度均有所增加,而二次枝梗子粒的胶稠度在土壤水势为-45kPa时,米胶长度才明显变短。综合分析,结实期土壤水势控制在-20kPa时,有利于扬粳9538稻米品质的改善,同时可达到节水增效的目的。

水稻不同粒位籽粒淀粉与蛋白质累积动态差异

以中熟籼稻(扬稻6号)和中熟粳稻(扬粳9538)为材料,研究了穗上不同粒位籽粒灌浆过程中粒重、淀粉、可溶性糖和粗蛋白质含量等动态变化,以期通过分析灌浆物质累积动态差异探讨不同粒位间籽粒品质差异形成的生理原因。穗上不同粒位籽粒灌浆物质累积动态存在显著差异,同一穗上早开花籽粒起步灌浆早,初期灌浆速率快;灌浆前、中期籽粒中淀粉和直链淀粉累积速率、累积量与籽粒开花顺序较为一致,即早开花籽粒大于迟开花籽粒,而不同粒位籽粒间的可溶性糖含量变化则与之相反。灌浆在粒位间的差异扬粳9538大于扬稻6号。成熟期籽粒直链淀粉含量则与开花顺序无必然联系。粗蛋白质含量随灌浆进程呈倒"S"型趋势,即灌浆前期下降较快,至最低点后略有回升,前期下降速率迟开花籽粒大于早开花籽粒,但蛋白质含量在整个灌浆阶段则以迟开花籽粒大于早开花籽粒,二次枝梗大于一次枝梗籽粒,穗下部籽粒高于其他部位籽粒。灌浆前、中期同枝梗上较早开花籽粒含水量下降幅度大于迟开花的籽粒,一次枝梗上第1粒尤为明显。以上结果说明,可溶性碳水化合物的供给可能不是弱势粒发育不良的限制因子,弱势粒灌浆充实不良可能与其较低的生理活性有关。