氮磷钾肥运筹对稻米直链淀粉含量和淀粉黏滞谱特征参数的影响

通过盆栽试验和大田试验,研究了N、P、K肥运筹对稻米直链淀粉含量和淀粉黏滞谱特征参数的影响。结果表明,随施氮期后移,直链淀粉含量下降,最高黏度值在生长前期施用不同品种间变化趋势有一定差异,但后期均呈下降趋势,消减值呈上升趋势,崩解值和回复值在倒3叶以前上升而后下降。施氮量增加,使直链淀粉含量降低,最高黏度值和崩解值下降,消减值和回复值增大。磷肥运筹对稻米直链淀粉含量和回复值影响不明显,对稻米的最高黏度值和崩解值有影响,以全部作基肥最高,后期施磷肥,最高黏度值有呈降低趋势。增施钾肥和后期施钾肥,使直链淀粉含量增加,最高黏度值和崩解值上升,消减值和回复值下降。通过适当少施氮肥或施氮肥时期前移,适期增施钾肥和追施钾肥,可提高稻米食味品质。

氮钾肥用量对杂交粳稻常优1号米质性状及淀粉黏滞谱特征的影响

以杂交晚粳稻常优1号为材料,研究氮钾肥用量对稻米品质性状及淀粉黏滞谱(RVA谱)特征的影响,为杂交粳稻品质调优及肥料合理施用提供参考。试验采用裂区设计,在大田条件下研究不同施氮量(N,0kg/hm2、90 kg/hm2、180 kg/hm2、270 kg/hm2、360 kg/hm2)和施钾量(K2O,0 kg/hm2、45 kg/hm2、90 kg/hm2、135kg/hm2、180 kg/hm2)对稻米加工品质、外观品质、营养品质、蒸煮食味品质及淀粉RVA谱特征值的影响。结果表明:氮肥用量对常优1号的稻米加工、外观、营养、蒸煮食味品质及RVA谱的各项特征值均有极显著影响,钾肥用量对各项米质性状及RVA谱曲线峰值(峰值黏度、热浆黏度和冷胶黏度)和回复值有显著或极显著影响,氮钾交互效应对精米蛋白质含量、食味值和RVA谱的峰值黏度和回复值的影响达显著或极显著水平。随着施氮量的增加,稻米的加工品质和营养品质提高,而外观品质、直链淀粉含量、胶稠度和食味值下降;随着施钾量的增加,稻米加工品质、外观品质、营养品质和直链淀粉含量提高,稻米食味值下降;与不施肥相比,施用氮肥或钾肥总体上有使稻米淀粉黏滞性变劣的趋势。

稻米淀粉黏滞性(RVA谱)特征值的遗传及QTL定位分析

利用武育粳3号/Aichi106构建的F2群体,研究了精米粉RVA谱8个特征值:最高黏度(peak viscosity,PKV)、热浆黏度(hot paste viscosity,HPV)、冷胶黏度(cool paste viscosity,CPV)、崩解值(breakdown viscosity,BDV)、消减值(setback viscosity,SBV)和回复值(consistence viscosity,CSV)、峰值时间(peak ti me,PeT)、糊化温度(pasting tempera-ture,PaT)的遗传规律。结果表明,PKV为由微效基因控制的数量性状;HPV、CPV、SBV、BDV、CSV可能是由一对主基因和微效多基因共同控制的数量性状;PeT可能由两对主基因控制,并且还受微效多基因的影响。用热研2号/密阳23构建重组自交系群体,于2005-2006年对稻米淀粉RVA谱8个特征值进行了数量性状基因座QTL定位和分析,两年试验共检测到34个QTL,分布在第1、2、3、4、6、7、8共7条染色体上;两年同时检测到的QTL共8个,其中qHPV6、qCPV6、qCSV6、qSBV6、qBDV6位于第6染色体的Wx基因附近;qHPV2、qCSV2位于第2染色体RM341与RM475标记之间,qCPV2位于RM573与RM250标记之间。第2染色体上与支链淀粉合成有关的两个基因与RVA谱特征值有密切关系。

稻米蛋白质组分及总蛋白质含量与淀粉RVA谱特征值的关系

利用低谷蛋白含量(low glutelin content,LGC)粳稻品种W1721与大面积应用的杂交粳稻恢复系轮回422构建了重组自交系群体。根据种子总蛋白质的SDS-PAGE带型,推断各单株LGC位点的基因型。在排除脂肪的影响下,比较了基因型LGCLGC(谷蛋白含量较醇溶蛋白低)与基因型lgclgc(谷蛋白含量较醇溶蛋白高)在RVA谱特征值上的差异,以及同一基因型内总蛋白质含量与淀粉RVA谱特征值的关系。结果表明基因型LGCLGC的崩解值和回复值的平均值分别显著和极显著大于基因型lgclgc;LGC对崩解值和回复值的相对加性效应分别为3.91%和4.45%,贡献率分别为4.81%和12.81%。LGCLGC型的稻米,总蛋白质含量与崩解值和消减值分别存在显著的负线性回归和正线性回归关系,贡献率分别为9.86%和11.48%;lgclgc型的稻米,总蛋白质含量与消减值和回复值都存在极显著的负线性回归关系,贡献率分别为13.41%和27.88%。结合前人研究认为,稻米食味品质受谷蛋白相对于醇溶蛋白的含量以及总蛋白质含量的影响;而总蛋白质含量对食味品质的影响因谷蛋白相对于醇溶蛋白的含量的不同而异。因此,育种工作中应当把谷蛋白相对于醇溶蛋白的含量以及总蛋白质含量同时作为选择指标。

不同地力水平下施氮量对水稻淀粉RVA谱特征的影响

以武香粳14和武粳15为材料,研究了不同地力水平下施氮量对稻米淀粉RVA谱特性的影响。结果表明1)两供试品种在高、中、低3种地力水平下,RVA谱曲线随施氮量的增加而降低。2)除个别指标外,地力水平、施氮量对RVA谱特征值的影响,均达到显著或极显著的差异。3)在RVA特征值中,热浆黏度、崩解值、最终黏度和回复值存在显著的地力与施氮量互作效应。4)峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度、回复值、峰值黏度时间随施氮量的增加呈显著或极显著下降,每1hm2追施氮量225kg是稻米蒸煮食味品质变劣的临界施氮量。

优质水稻品种越光(Koshihikari)中控制稻米淀粉RVA谱特征值的QTL分析

利用南京11×Koshihikari RIL群体在南京两年的种植结果,检测与稻米淀粉RVA谱特征值峰值黏度、最低黏度、最终黏度、崩解值、消减值、峰值时间和糊化温度相关加性和上位性效应QTL,并分析其表达稳定性。结果表明,7个稻米淀粉RVA谱特征值在两年中均呈连续分布,且存在超亲遗传现象。共检测到8个具有加性效应的QTL与稻米6项淀粉RVA谱特征值有关,两年中能重复出现的QTL有6个,即qTPV-6、qFPV-6、qBDV-6、qSBV-6、qPKT-6和qPT-6,分别控制最低黏度、最终黏度、崩解值、消减值、峰值时间和糊化温度,两年的平均贡献率分别为46.4%、60.3%、31.1%、71.9%、38.5%和12.4%,而qSBV-8和qPT-5仅在1年中被检测到,环境稳定性差。此外,还检测到5对影响稻米淀粉RVA谱特征值的QTL具有上位性效应,互作既发生在相同染色体上也发生在不同染色体之间,但贡献率较小,且受环境的影响较小。控制稻米淀粉RVA谱特征值的稳定、主效QTL,可为Koshihikari中稻米优良蒸煮食味品质相关基因的育种利用提供基础。

不同粳稻品种和DH群体稻米淀粉RVA谱特征与蒸煮理化指标及相关分析

测定18个日本品种(系)、18个江苏品种(系)及3个DH群体粳稻稻米淀粉RVA谱特征值和蒸煮理化指标并分析了不同测定值间的相关性,结果表明如下:(1)江苏品种(系)峰值黏度(PKV)、热浆黏度(HPV)、冷胶黏度(CPV)、回复值(CSV)和直链淀粉含量(AC)均高于日本品种(系),糊化开始温度(PaT)低于日本品种(系),崩解值(BDV)、消减值(SBV)和胶稠度(GC)则差异不显著。根据RVA谱特征值将品种分为4种类型。(2)3个DH群体的RVA谱特征值和蒸煮理化指标均有广泛变异和超亲现象,其中以SBV变异系数最大。(3)各RVA谱特征值间有较好的相关性,PKV、HPV和CPV之间相互呈极显著正相关,PKV、HPV与BDV分别呈显著或极显著正相关,HPV、CPV、SBV与CSV分别呈极显著正相关,BDV与SBV呈极显著负相关,5个群体表现出比较好的一致性。另外,在3个DH群体中,CPV与BDV也呈现极显著正相关,PaT与PKV、BDV均呈显著或极显著正相关,PaT与SBV呈极显著负相关。(4)3个DH群体的蒸煮理化指标与RVA谱特征值的关系也很密切,AC与SBV呈显著或极显著正相关,与PaT呈显著或极显著负相关;GC与PKV、BDV、PaT呈极显著正相关,与SBV呈极显著负相关。用HPV、CPV、SBV、CSV和PaT 5个特征值能较好反映稻米食味品质的优劣。

氮肥对两系杂交稻稻米品质及淀粉RVA谱特征的影响

在盆栽条件下,以两系法亚种间杂交稻两优培九为材料,研究不同生育期施用氮肥对稻米主要品质性状和淀粉RVA谱特征的影响。结果表明,除峰值黏度时间外,氮处理对稻米加工、外观、营养和蒸煮品质性状及RVA谱的其他各项特征值均有显著或极显著影响;提高氮肥用量或施用保花肥能明显提高糙米率、精米率、整精米率和精米蛋白质含量,降低垩白率、垩白大小和垩白度;增加施氮量或施用穗肥可减少直链淀粉含量,增加施氮量或施用基肥使稻米胶稠度变大;与不施肥相比,施用氮肥总体上有使稻米淀粉黏性变小趋势。在本试验条件下,相同施氮时期不同施氮量有类似的RVA谱特征。

不同地域水稻的RVA谱特征值及其与蛋白质含量的关系

以分别种植在湖南长沙和广东惠州的湘直粳、齐丰占、玉香油占等46个不同遗传背景的水稻品种(系)为研究对象,通过测定其淀粉黏滞谱(RVA谱)特征值,分析RVA谱各特征值之间的关系及其与蛋白质含量的关系。结果表明:长沙和惠州2个点的稻米RVA谱特征值差异均达到极显著水平,不同地域稻米RVA谱各特征值变异系数大小依次为消减值、崩解值、回复值、最终黏度、峰值黏度、最低黏度、峰值时间、糊化温度,其中长沙点的消减值变异系数为137.7%,惠州点的为71.3%,崩解值分别为48.3%和63.1%;长沙点稻米最终黏度与回复值的相关系数最大,达0.952,惠州点的最终黏度与最低黏度相关系数最大,达0.908;长沙和惠州2个点供试水稻的稻米蛋白质含量与其峰值黏度、崩解值均呈极显著负相关,与消减值呈显著或极显著正相关,因此,可将稻米的峰值黏度、崩解值、消减值作为稻米改良食味品质和营养品质的辅助评价参考指标,用RVA谱特征值测定方法取代以往需要同时测定稻米直链淀粉含量与蛋白质含量的稻米食味品质和营养品质的评价方法,从而提高稻米食味与营养品质育种的成效。

收获期对津川1号产量、米饭食味品质和RVA特征谱的影响

以优质粳型水稻品种津川1号为材料,研究了不同收获期对其产量、常规品质、RVA特征值和米饭食味的影响。结果表明,不同收获期的产量、整精米率、垩白率、蛋白质含量、RVA的崩解值和消减值、米饭食味值等指标均有差异。与第一收获期相比,推迟收获可以提高产量、稻米的碾磨品质、崩解值和黏度值,改善外观,降低垩白率、硬度,减少消减值,蛋白质含量也随之降低。从第四收获期开始,其直链淀粉含量适中(15.50%～16.24%),蛋白质含量较低(7.13%～7.87%),食味值较高(59.3～66.5),RVA的崩解值均大于100RVU,其米饭食味均较好,产量较高。第七收获期稻米的产量最高,食味品质最好。

结实期温度对不同粒位稻米淀粉RVA的影响

选用武育粳3号(粳稻)和扬稻6号(籼稻)两个水稻品种,设置三个播期,探讨结实期对不同粒位稻米淀粉黏滞性谱(RVA)的影响。结果表明,随播期推后灌浆结实期温度降低,水稻淀粉黏滞性谱特征值改变,其中糊化开始温度、冷胶黏度、回复值和消减值降低,最高黏度和崩解值升高;不同粒位淀粉RVA存在差异,最高黏度、热浆黏度、崩解值呈弱势粒>中间型籽粒>强势粒的规律,而糊化温度、冷胶黏度、回复值和消减值则相反。

灌浆期高温胁迫对不同品种小麦蛋白组分及面团揉混特性的影响

为研究灌浆期高温胁迫对不同品种小麦蛋白组分及面团揉混特性的影响,以济麦22(JM22)和新麦26(XM26)为材料,通过灌浆初期(S1)和灌浆中期(S2)在田间搭棚进行高温胁迫处理,以未进行高温胁迫的大田小麦作对照(CK),收获后对小麦淀粉黏滞谱、蛋白质组分含量和揉混参数等进行分析。结果表明,与各自CK相比,JM22的黏滞谱参数除回复值和糊化温度降低外,其余参数均升高,XM26的黏滞谱参数除峰值时间外均降低。S1和S2使JM22的峰值黏度、低谷黏度、崩解值、最终黏度、峰值时间分别较CK提高2.81%和18.63%、7.71%和19.51%、11.88%和21.15%、1.88%和12.22%、2.45%和4.08%,且S2均大于CK和S1,S1与CK差异不显著;S1和S2使XM26的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、回复值分别较CK降低12.95%和31.21%、1.81%和27.18%、2.50%和22.22%、3.57%和14.39%,其中,S2、S1与CK三者之间的峰值黏度均达显著水平。与CK相比,高温胁迫后JM22的蛋白质含量降低,而XM26升高。两品种各组分蛋白含量均发生改变,S1和S2使JM22谷蛋白含量减少4.52%和6.01%,S1和S2使XM26谷蛋白增加13.66%和17.27%,不可溶蛋白增加28.95%和34.80%,谷醇比也增加。高温处理对两品种面团揉混参数值也有一定影响,S1使JM22和XM26的峰值时间、峰值高度、8 min带宽分别较各自CK显著增加8.50%和42.80%、12.20%和2.80%、26.57%和68.30%,而S2的两品种只有峰值时间同时显著增加,分别增加9.60%和28.50%。本研究结果为优质专用小麦品质提升栽培技术提供了理论基础。

结实期不同时段高温对稻米品质的影响

选用扬稻6号(籼稻)和武育粳3号(粳稻)2个品种,利用人工气候室进行灌浆结实期阶段控温试验,探讨结实期高温对稻米品质指标和淀粉RVA的影响,以及温度影响的时段效应。结果表明,结实期温度对稻米品质影响明显,且不同品种、不同品质指标对温度的反应存在差异。结实期高温,使2品种长宽比变小,垩白粒率、垩白度变大,糙米率、精米率和整精米率显著降低,蛋白质含量升高,淀粉RVA谱特征值糊化开始温度、冷胶黏度、回复值和消减值升高,最高黏度、热浆黏度和崩解值下降;结实期温度对AC的影响因品种而异,高温使扬稻6号AC升高,武育粳3号AC降低。全结实期高温对稻米品质的影响最大,结实前期高温次之,结实后期高温的影响较小。从抽穗到开花后20 d是温度影响稻米品质的关键时期,对稻米品质的形成具有决定性作用,而结实后期(开花20 d后)环境温度对稻米品质的影响较弱。

前氮后移对寒地水稻产量和稻米品质的影响

采用田间小区试验方法，研究在相同氮肥施用量（100kg·hm-2）条件下，不同穗肥施用时期和比例对水稻产量和品质的影响。结果表明，前氮后移对糙米率、精米率、蛋白质含量和直链淀粉含量等品质指标的影响小，仅使整精米率提高了4．4％～9．9％，不同叶龄期追氮对垩白率影响不尽一致，推迟追肥叶龄期可以降低垩白率。前氮后移处理在提高产量的基础上，没有降低稻米的碾米品质和外观品质，对稻米食味品质影响不明显。

施硅量对粳稻品种武育粳3号产量和品质的影响

以迟熟中粳稻武育粳3号为材料,研究了不同硅肥水平对粳稻产量和稻米品质的影响。结果表明,大田基施硅肥0-450 kg/hm2范围内,随着施硅量的增加,穗数、每穗粒数、千粒重、产量先增后降,精米率、回复值有增加的趋势,整精米率显著增加,RVA谱曲线降低,直链淀粉含量、峰值黏度、热浆黏度、冷胶黏度、到达峰值黏度时间呈下降的趋势,消减值则先下降然后上升。施硅对出糙率、透明度无明显影响。适量施硅可以降低垩白米率、垩白大小和垩白度,改善稻米的外观品质。施硅能提高稻米胶稠度、崩解值,有提高稻米蛋白质含量的趋势。综合产量和品质性状,以施硅肥225 kg/hm2的处理较好。

花后不同时段低温对籼粳杂交稻稻米品质性状的影响

【目的】花后低温是影响米质的首要生态因子。为明确花后低温对甬优品种稻米品质性状及淀粉RVA谱特性的影响,【方法】以籼粳杂交稻甬优17号、甬优538和杂交籼稻中浙优1号、常规粳稻浙粳88为材料,采用盆栽试验,通过人工气候箱于水稻花后0-15d(前期)、15-30d(中期)和30d-成熟(后期)分别进行20℃、17℃和14℃的低温处理。【结果】花后低温显著影响供试品种整精米率、垩白度、胶稠度、直链淀粉含量及蛋白质,使甬优品种淀粉RVA谱特征值峰值黏度、热浆黏度、冷胶黏度、崩解值降低,回复值和消减值升高。花后前期低温对稻米加工品质影响最大,而花后中、后期低温对外观品质、蒸煮食味品质和营养品质影响最大,且甬优17号比甬优538对低温更敏感。花后低温对稻米品质影响明显,低温处理影响因品种类型、品质指标及处理时段而异。【结论】生产中应基于品种特性综合考虑稻米各品质指标,在结实期采取相应的米质调优栽培措施,充分发挥籼粳杂交稻品种的品质潜力。

两个籼稻品种垩白对稻米蒸煮食味与营养品质的影响

以冈优527(杂交籼稻)和窄叶青8号(常规籼稻)为材料,研究垩白对稻米蒸煮食味品质及营养品质的影响。与非垩白米相比,冈优527垩白米的直链淀粉含量极显著升高,最终黏度、消减值、回复值显著升高,胶稠度、峰值黏度、崩解值显著降低,RVA谱的其余指标无显著变化。窄叶青8号垩白米与非垩白米的上述各指标间无显著差异。窄叶青8号垩白米的粗蛋白含量显著低于非垩白米,而冈优527垩白米的粗蛋白含量与非垩白米相比无显著变化。2个品种垩白米的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、赖氨酸含量与非垩白米间无显著差异,但谷蛋白含量显著低于非垩白米。

籼米食味值与品质性状的相关性研究

选取南方主要种植的51个籼稻品种,对其进行食味值、RVA谱、蒸煮品质及外观品质等各项品质指标的测定,研究了食味值与外观品质、理化性质,蒸煮品质及RVA谱特征值的相关关系。结果表明,食味值与理化性质中的直链淀粉及蛋白质含量相关性极显著负相关,与水分相关性不显著;食味值与外观品质中的各项指标的相关性均不显著相关;食味值与蒸煮品质中的胶稠度呈显著负相关;食味值与RVA谱中的崩解值呈极显著负相关,与回生值呈显著负相关。

不同施肥期和施肥量对‘津川1号’产量和食味品质的影响

以天津地区主栽的优质粳型水稻品种‘津川1号’为试验材料,研究施肥期和施氮量对水稻的产量、稻谷的常规品质、米粉的RVA特征值和米饭食味的影响。结果表明,不同施肥期和施氮量对产量,糙米率,垩白率,直链淀粉含量,RVA的峰值黏度、热浆黏度和消减值,米饭食味值各种指标上均有显著差异。在低氮处理和高氮处理中,时期一与其他2个时期相比,产量更高,稻米的碾磨品质、米粉的直链淀粉和蛋白质含量、RVA谱的特征值、米饭的外观和食味等理化指标都更为优异。因此,就‘津川1号’这一品种而言,水稻进入抽穗期应尽早施入穗肥。施肥时期一的产量最高,食味品质最好。

钾肥用量对寒地水稻产量和品质的影响

以粳稻品种空育131为试材,研究不同钾肥用量对其产量构成和品质性状的影响,为寒地水稻生产的合理施肥提供依据。结果表明,施用钾肥显著提高了有效穗数、穗粒数、稻谷产量和整精米率,降低了垩白粒率和胚乳直链淀粉含量,而对结实率、千粒重、糙米率、垩白面积和垩白度的影响较小;施钾使胚乳中总氮和蛋白氮含量增加,并提高蛋白氮比例,改善营养品质;施钾降低了糊化开始温度、冷胶黏度、回复值和消减值,提高了最高黏度、热浆黏度和崩解值,各特征值以回复值受影响最大。钾肥对水稻产量构成、品质指标及淀粉黏滞性谱特性的影响,在一定的范围内随施用量增加变化较明显,达到一定用量后继续增施钾肥效应减弱;试验条件下,以90.0kghm-2K2O的施用量较佳。