水稻穗上不同粒位籽粒品質(zhì)的差異及其影響因素的研究.pdf

1、以代表性秈、粳稻品種為材料，研究了穗部不同粒位籽粒品質(zhì)的差異及其分布特點(diǎn)，從籽粒灌漿、酶和激素等方面分析了不同粒位間籽粒品質(zhì)差異的成因及機(jī)理，研究了溫、光、水、肥等生態(tài)和栽培條件對(duì)不同粒位籽粒品質(zhì)的影響，主要結(jié)果如下： 1.稻米品質(zhì)在穗上不同粒位間分布(1)一般早開花的籽粒粒重高，遲開花的籽粒粒重低。但粒重的高低并非嚴(yán)格按照開花順序。(2)碾米品質(zhì)各性狀指標(biāo)值：總體上穗上、中部＞穗下部，一次枝梗籽粒＞二次枝梗籽粒，一次枝梗不同粒

2、位籽粒的出糙率和整精米率與開花順序無關(guān)。就全穗而言，穗上各部位籽粒碾米品質(zhì)的優(yōu)劣狀況與籽粒胚乳細(xì)胞的發(fā)育和籽粒充實(shí)程度相一致。(3)粒型：一般一次枝梗籽粒粒長(zhǎng)大于二次枝梗籽粒，同一枝梗上較早開花的籽粒大于遲開花的籽粒；長(zhǎng)寬比穗下部＞穗上、中部。(4)外觀品質(zhì)：堊白粒率一般穗下部籽粒＞穗中部＞穗上部；堊白度為穗中、下部＞穗上部。稻穗的同一部位二次枝梗籽粒的堊白度和堊白粒率高于一次枝梗籽粒；在同一枝梗上，一次枝梗上第6粒位籽粒的堊白度較高，

3、第1粒位籽粒的堊白度較低；二次枝梗上第1粒位籽粒的堊白度較低，第2、4粒位籽粒的堊白度較高。(5)蒸煮營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)：膠稠度表現(xiàn)為穗上、中部＞穗下部，直鏈淀粉含量與之相反，二次枝梗的第1粒膠稠度較高，穗子上、中部一次枝梗第2粒的直鏈淀粉含量較高。粗蛋白含量為穗下部籽粒＞穗上、中部。(6)淀粉粘滯特性：穗上不同部位籽粒崩解值為穗上部籽粒＞穗中部＞穗下部；一次枝梗籽粒＞二次枝梗籽粒，一、二次枝梗上一般第1粒的崩解值較高，二次枝梗上第2粒的較低；消

4、堿值則因品種和部位的不同而異。淀粉粘滯特性與籽粒開花遲早有一定的關(guān)系，但不完全決定于開花的順序。 2.稻米品質(zhì)與籽粒灌漿關(guān)系(1)從籽粒灌漿過程看，稻穗上部穎花起步灌漿早，初期灌漿強(qiáng)度大，下部穎花則相反，中部籽粒則介于兩者之間，同枝梗不同粒位籽粒亦有類似趨勢(shì)，但開花早遲或著生部位與最終粒重的關(guān)系則較為復(fù)雜，一次枝梗不同部位籽粒粒重中、下部可以超過上部；遲開穎花的粒重(如第5、6粒)可以超過早開穎花(第1粒)。(2)同枝梗上較早開

5、花的籽粒灌漿前、中期，含水量下降幅度大于遲開花的籽粒，一次枝梗第1粒含水量在灌漿前、中期的降幅大于其它粒位的籽粒，籽粒失水較早。(3)籽粒中可溶性糖含量灌漿前期較高，隨灌漿進(jìn)程呈下降趨勢(shì)，灌漿前、中期遲開花的籽?？扇苄蕴呛扛哂谠玳_花的籽粒，二次枝梗籽粒高于一次枝梗籽粒，揚(yáng)粳9538高于揚(yáng)稻6號(hào)，粒間的差異粳稻大于秈稻；籽粒中淀粉含量隨灌漿進(jìn)程呈上升趨勢(shì)，灌漿前、中期淀粉累積速率揚(yáng)稻6號(hào)大于揚(yáng)粳9538，開花早的籽粒大于開花遲的籽粒，一

6、次枝梗籽粒大于二次枝梗籽粒。(4)直鏈淀粉含量隨灌漿進(jìn)程呈上升趨勢(shì)，開花較早的籽粒灌漿前期累積速率大于遲開花的籽粒，一次枝梗籽粒大于二次枝梗籽粒，后期則相反。成熟籽粒直鏈淀粉含量的高低不嚴(yán)格按照穎花開花的先后順序。(5)籽粒蛋白質(zhì)含量隨灌漿進(jìn)程呈下降趨勢(shì)，灌漿前、中期較遲開花籽粒中蛋白質(zhì)含量下降幅度大于開花較早的籽粒，二次枝梗籽粒大于一次枝梗籽粒。整個(gè)灌漿階段，遲開花籽粒中的蛋白質(zhì)含量高于較早開花的籽粒，二次枝梗籽粒大于一次枝梗籽粒。

7、 3.不同粒位籽粒米質(zhì)差異形成的生理機(jī)制(1)開花越早的籽粒，其胚乳細(xì)胞分裂速率、胚乳細(xì)胞數(shù)目、籽粒灌漿速率以及粒重優(yōu)勢(shì)越大。遲開花的籽粒具有較高的乙烯和1-氨基環(huán)丙烷基羧酸(ACC)含量，乙烯的變化速率與細(xì)胞分裂和籽粒灌漿速率呈顯著的負(fù)相關(guān)。遲開花的籽粒具有較低的脫落酸(ABA)含量和ABA/ACC比值。胚乳細(xì)胞分裂速率和籽粒灌漿速率與ABA含量和ABA/ACC比值呈極顯著正相關(guān)。灌漿初期噴施硝酸鈷(乙烯合成的抑制劑)和外源AB

8、A，顯著地增加了弱勢(shì)粒的胚乳細(xì)胞分裂速率、細(xì)胞數(shù)目、籽粒灌漿速率和粒重，噴施乙烯利(乙烯合成的促進(jìn)劑)或氟草酮(ABA合成的抑制劑)效果則相反。表明ABA和乙烯之間的相互作用調(diào)節(jié)了胚乳細(xì)胞分裂速率和籽粒灌漿速率。較高的乙烯含量和較低的ABA含量導(dǎo)致了弱勢(shì)粒充實(shí)不良。保持較快的灌漿速率需要較高的ABA和乙烯的比值。(2)灌漿前期開花較早的籽粒中玉米素(Z)+玉米素核苷(ZR)、吲哚乙酸(IAA)、ABA含量以及淀粉合成酶(SSase)、淀

9、粉分支酶(Q酶)活性明顯高于同枝梗上開花較遲的籽粒，灌漿后期則相反；籽粒開花越早，其內(nèi)源激素含量以及酶活性到達(dá)最大值的時(shí)間越早，峰值也越高。灌漿前期ABA、Z+ZR、IAA含量、ABA/(Z+ZR+IAA)比值以及SSase酶和Q-酶活性與千粒重、直鏈淀粉累積速率、直鏈淀粉含量呈顯著或極顯著正相關(guān)，與堊白度呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，灌漿后期則相反；灌漿前期SSase和Q-酶活性與膠稠度呈負(fù)相關(guān)，中、后期則相反；與粗蛋白含量的相關(guān)因品種而異，

10、與整精米率相關(guān)多不顯著。(3)籽粒中ACC濃度高的稻米淀粉體排列疏松，相互間間隙較大，ACC濃度低的則相反；噴施ACC，淀粉排列變疏松，堊白粒率、堊白大小和堊白度均顯著增加，而噴施氨基—乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG，ACC合成酶抑制劑)的結(jié)果則相反。(4)灌漿初期噴施ABA顯著地增加了下部籽粒，尤其是二次枝梗籽?；蛲Ｉ祥_花較遲的籽粒粒重、整精米率以及直鏈淀粉含量，降低了堊白度和蛋白質(zhì)含量；而噴施赤霉素(GA)則顯著地降低了粒重、整精米

11、率、膠稠度、粗蛋白含量和崩解值，顯著增加了堊白度、直鏈淀粉含量。 4.溫、光、水、肥對(duì)米質(zhì)的影響(1)灌漿前、中期高低溫處理，降低了出糙率、精米率和整精米率，對(duì)同枝梗上較遲開花籽粒的影響大于較早開花的籽粒；前期高溫顯著增加了一次枝梗和各枝梗上開花較早籽粒的堊白粒率和堊白度；前期高溫和低溫降低了直鏈淀粉含量，而中期的低溫處理結(jié)果則相反；前期的高、低溫處理使蛋白質(zhì)含量增加，其中二次枝梗籽粒和同枝梗上較遲開花的籽粒增幅較大。各溫度處理

12、降低了崩解值，增加了消堿值，對(duì)一次枝梗籽粒的影響大于二次枝梗。(2)花后30d內(nèi)遮光使碾米品質(zhì)變差，其中對(duì)整精米率的影響最大；光照減弱，堊白粒率、堊白度和粗蛋白含量增加，直鏈淀粉含量下降，蒸煮食味品質(zhì)變差；一次枝梗籽粒的膠稠度隨光強(qiáng)減弱而降低，二次枝梗籽粒膠稠度在光強(qiáng)較弱時(shí)降低，光強(qiáng)很弱時(shí)有增加趨勢(shì)；總體上，弱光對(duì)一次枝梗籽粒米質(zhì)的影響大于二次枝梗籽粒。(3)整個(gè)灌漿結(jié)實(shí)期間，當(dāng)土水勢(shì)為-15kPa～-30kPa時(shí)，稻米品質(zhì)有所改善，同

13、枝梗上籽粒間的米質(zhì)差異變小。在此土水勢(shì)下，增加了精米率、整精米率、粗蛋白含量和崩解值，降低了堊白粒率、堊白度和消堿值，其中對(duì)二次枝梗或同枝梗上較遲開花的籽粒的影響較大，隨后隨水勢(shì)降低米質(zhì)變差。土水勢(shì)對(duì)直鏈淀粉和膠稠度的影響因品種而異。(4)氮肥施用量在0～240kghm-2范圍內(nèi)，增施氮肥可以提高出糙率、精米率和整精米率，二次枝梗籽粒的出糙率和精米率的增幅大于一次枝梗；隨施氮量增加，稻米的堊白度和堊白粒率呈下降趨勢(shì)。從不施氮(0N)到低