水稻精米蛋白質(zhì)含量與稻米品質(zhì)變化的關(guān)系.pdf

1、稻米品質(zhì)特別是蒸煮食味品質(zhì)已經(jīng)成為我國(guó)水稻生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵限制因素，水稻發(fā)展的要求已不僅僅局限于追求高產(chǎn)，必須更多地關(guān)注其品質(zhì)。蛋白質(zhì)作為稻米品質(zhì)的主要性狀，是稻米品質(zhì)改良不可忽視的重要方面，然而相關(guān)研究較為薄弱，蛋白質(zhì)對(duì)稻米品質(zhì)的影響及其機(jī)制一直存在爭(zhēng)議。本研究以一組導(dǎo)入G1基因和sd1基因的近等基因系以及6個(gè)常規(guī)秈、粳稻品種為供試材料，設(shè)置不同的粒肥處理，分析了水稻產(chǎn)量、植株氮素運(yùn)轉(zhuǎn)、可溶性蛋白質(zhì)、籽粒氮代謝酶活性及稻米品質(zhì)變化

2、，著重探討了G1基因和sd1基因?qū)Φ久椎鞍踪|(zhì)積累及其組分的影響以及蛋白質(zhì)含量與稻米品質(zhì)表現(xiàn)的關(guān)系，以期為稻米品質(zhì)改良積累必要的理論認(rèn)識(shí)。主要結(jié)果如下:
　　1.不同近等基因系材料間存在較為明顯的產(chǎn)量差異。低蛋白基因G1的導(dǎo)入降低了有效穗數(shù)、千粒重和產(chǎn)量，對(duì)穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率無(wú)顯著影響;sd1基因的導(dǎo)入雖然一定程度上降低了有效穗數(shù)，卻顯著提高了穗粒數(shù)和千粒重，結(jié)實(shí)率表現(xiàn)較好，顯示出較高的產(chǎn)量水平;適當(dāng)?shù)牧７仕接幸欢ǖ脑霎a(chǎn)作用，主要是增

3、加了結(jié)實(shí)率。過(guò)多的粒肥反而不利于結(jié)實(shí)率的提高，從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降。
　　2.sd1基因和G1基因?qū)Φ久椎鞍踪|(zhì)含量存在一定的影響。低蛋白基因G1的導(dǎo)入調(diào)低了莖葉含氮率和氮素運(yùn)轉(zhuǎn)比率，降低籽粒和葉片可溶性蛋白質(zhì)含量及籽粒氮代謝酶活性，從而顯著降低籽?？偟鞍踪|(zhì)含量。分析各蛋白組分含量，以含量最高的谷蛋白降低效應(yīng)最為顯著，清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白降低相對(duì)較少。sd1基因的導(dǎo)入提高了莖葉含氮率，但其莖葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)比率有所降低，籽粒和葉片可溶性蛋

4、白質(zhì)含量及籽粒氮代謝酶活性也表現(xiàn)更低，從而進(jìn)一步降低了蛋白質(zhì)含量。各蛋白組分含量結(jié)果也顯示同樣趨勢(shì)，可見(jiàn)sd1基因的同時(shí)導(dǎo)入，有增強(qiáng)G1基因表達(dá)的作用效應(yīng)。
　　3.sd1基因和G1基因的導(dǎo)入對(duì)稻米品質(zhì)存在一定的影響。G1基因的導(dǎo)入有利于加工品質(zhì)的改善，外觀品質(zhì)則有變劣的趨勢(shì);對(duì)直鏈淀粉含量和膠稠度沒(méi)有顯著影響，但對(duì)淀粉糊化特性(RVA)有一定作用，最高粘度、熱漿粘度、崩解值明顯提高，峰值時(shí)間和糊化溫度有所上升，最終黏度、回復(fù)值和

5、消減值有所降低;籽粒游離氨基酸含量顯著降低，食味值有所改善，總體上顯示G1基因的導(dǎo)入有改善稻米品質(zhì)的表現(xiàn)。sd1基因的同時(shí)導(dǎo)入明顯增強(qiáng)了以上若干性狀的改善幅度，且直鏈淀粉含量有所降低，膠稠度有所變長(zhǎng)，可見(jiàn)sd1基因的導(dǎo)入有助于稻米品質(zhì)的改善。
　　4.稻米蛋白質(zhì)含量與稻米品質(zhì)間存在密切的關(guān)系。近等基因系的分析顯示，蛋白質(zhì)含量與直鏈淀粉含量無(wú)顯著相關(guān)性，但與膠稠度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與食味值呈極顯著負(fù)相關(guān)，顯示蛋白質(zhì)含量呈劣化稻米蒸煮食

6、昧品質(zhì)的顯著趨勢(shì)。對(duì)不同類型的品種試驗(yàn)結(jié)果也顯示，常規(guī)秈、粳稻品種中總蛋白質(zhì)含量與直鏈淀粉含量無(wú)顯著相關(guān)性，與膠稠度呈顯著負(fù)相關(guān)，與食味值呈顯著負(fù)相關(guān)，與回復(fù)值和消減值呈顯著的正相關(guān)。常規(guī)秈、粳稻品種的分析還顯示，蛋白質(zhì)含量與其加工品質(zhì)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，顯示提高了稻谷的商品性，卻降低了稻米的適口性的傾向。
　　5.粒肥的施用對(duì)稻米品質(zhì)產(chǎn)生顯著的影響。施用粒肥后，提高了莖鞘、葉片和籽粒的含氮率，同時(shí)增加了花后營(yíng)養(yǎng)器官的氮素運(yùn)轉(zhuǎn)輸出

7、比率，游離氨基酸含量增加，從而顯著提高了精米蛋白質(zhì)含量，且粒肥水平越高，提高幅度越大。粒肥提高蛋白質(zhì)的作用效應(yīng)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了低蛋白基因G1的作用效應(yīng)。四種蛋白組分含量均隨施氮量的提高而顯著增加。粒肥可以改善加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)，降低了直鏈淀粉含量，但膠稠度顯著變短，最高黏度、熱漿黏度、崩解值和冷膠黏度等顯著下降，食味值顯著降低。
　　6.氮素代謝關(guān)鍵酶GS、GOT和GPT酶活性表現(xiàn)為背景材料Sasanishiki(P0)最高，材料P