灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻籽粒淀粉形成积累及产质量的影响

摘要

黑龙江省作为主要寒地稻作区，低温冷害频繁发生，现已成为限制黑龙江省水稻发展的主要因素之一。在水稻生殖生长过程中，受较强低温影响，空壳率上升，产量严重下降。灌浆结实期是水稻整个生育期中对低温冷害反应最为敏感时期之一，造成的产量损失较为严重。在此期间遭受低温，对水稻后期稻米品质的影响极大，因此，深入研究灌浆结实期低温胁迫对寒地粳稻产量和品质的影响具有十分重要的意义。本试验以寒地粳稻品种东农428、松粳10、龙稻7为试验材料，在大田条件下采用冷水灌溉的方式模拟自然低温，研究灌浆结实期冷水胁迫对籽粒淀粉形成积累、地上部干物质积累与分配及产质量的影响，明确灌浆结实期冷水胁迫下地上部干物质、籽粒淀粉及组分、产质量形成规律，以期丰富寒地粳稻耐冷研究的生理基础，旨在为黑龙江省寒地粳稻高产优质生产提供理论依据。本试验主要结论如下:
　　(1)灌浆结实期冷水胁迫对水稻地上部干物质形成积累影响显著。3个供试品种（东农428、松粳10、龙稻7）灌浆结实期地上部干物质积累总量、群体生长率、穗分配率随冷水胁迫天数的增加显著降低，各冷水处理间差异显著。同时，3个供试品种随冷水胁迫天数的增加，起始生长势、平均灌浆速率和最大灌浆速率逐渐下降，灌浆高峰期推迟，籽粒灌浆时间延长。3个供试品种对冷水胁迫的反应不同，东农428受影响最小;松粳10受影响最大;龙稻7处于二者之间。
　　(2)灌浆结实期冷水胁迫严重阻碍淀粉的合成和积累。3个供试品种的可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性随齐穗后天数的增加呈单峰曲线变化，可溶性淀粉合成酶(SSS)在齐穗后16天达到峰值，淀粉分支酶(SBE)在齐穗后21天达到峰值。随冷水胁迫天数的增加，可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性的降幅逐渐增大。
　　3个供试品种齐穗后总淀粉、支链淀粉含量在灌浆过程中不断增加，积累速率呈”S”型曲线变化。冷水胁迫下，各冷水处理的总淀粉、支链淀粉含量随冷水胁迫天数的增加而显著降低。齐穗后直链淀粉含量也不断增加，但不同冷水处理直链淀粉积累速率却有所不同。冷水胁迫处理的时间越长，直链淀粉含量越高。
　　灌浆结实期淀粉合成与积累对冷水胁迫敏感的品种为松粳10，耐低温品种为东农428，龙稻7处于二者之间。
　　(3)灌浆结实期冷水胁迫下水稻产量显著下降。随冷水胁迫天数的增加，产量下降越大，且品种和处理间差异显著。对穗长、有效穗数、每穗总粒数、一次枝梗数、二次枝梗数影响不显著，对一次枝梗数空壳数、二次枝梗数空壳数、结实率、千粒重影响极为显著。灌浆结实期冷水胁迫使产量下降的主要原因是结实率和千粒重的降低。3个供试品种对冷水胁迫的反应不同，东农428受影响最小;松粳10受影响最大;龙稻7处于二者之间。通过相关分析得知，灌浆结实期冷水胁迫下成熟期干物质积累量、穗分配率、有效穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重均与产量呈显著或极显著正相关。
　　(4)灌浆结实期冷水胁迫对水稻碾米品质的影响为降低了糙米率、精米率、整精米率;对水稻外观品质的影响为降低了籽粒的长宽比，提升了垩白粒率和垩白度;对水稻蒸煮品质的影响为增加了直链淀粉含量，降低了胶稠度;对水稻营养品质的影响为增加了蛋白质含量，降低了赖氨酸和色氨酸含量。3个供试品种对冷水胁迫的反应不同，东农428受影响最小;松粳10受影响最大;龙稻7处于二者之间。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究目的和意义

1．2 文献综述

1．2．1 低温胁迫对水稻干物质形成积累与分配的影响

1．2．2 低温胁迫对水稻籽粒淀粉形成积累的影响

1．2．3 低温胁迫对水稻产量形成的影响

1．2．4 低温胁迫对稻米品质的影响

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验设计

2．3 取样方法

2．3．1 地上部干物质积累量

2．3．2 籽粒灌浆特性

2．3．3 籽粒可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和籽粒淀粉分支酶(SBE)活性

2．3．4 籽粒淀粉含量及组分

2．3．5 籽粒赖氨酸、色氨酸和蛋白质组分及含量

2．3．6 稻米品质

2．4 测定方法

2．4．1 籽粒可溶性淀粉合成酶(SSS)活性的测定

2．4．2 籽粒淀粉分支酶(SBE)活性的测定

2．4．3 淀粉含量及组分的测定

2．4．4 籽粒赖氨酸含量的测定

2．4．5 籽粒色氨酸含量的测定

2．4．6 籽粒蛋白质含量的测定

2．4．7 籽粒蛋白质组分的分离与测定

2．4．8 稻米品质的测定

2．4．9 产量及产量构成因素的测定

2．5 计算方法

2．5．1 冷水反应指数

2．5．2 群体生长率

2．5．3 灌浆速率的拟合方法及相关参数

2．5．4 稻米品质的相关计算

2．6 数据分析与处理

3 结果与分析

3．1 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻地上部干物质形成积累与分配的影响

3．1．1 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻地上部干物质积累量的影响

3．1．2 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻群体生长率的影响

3．1．3 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻地上部干物质分配的影响

3．1．4 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻籽粒灌浆特性的影响

3．2 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻籽粒淀粉及组分形成积累的影响

3．2．1 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻籽粒淀粉合成关键酶活性的影响

3．2．2 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻籽粒淀粉组分的影响

3．2．3 淀粉合成关键酶活性与成熟期淀粉含量及组分之间的相关分析

3．3 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻产量形成的影响

3．3．1 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻穗部性状的影响

3．3．2 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻产量及产量构成因素的影响

3．3．3 相关分析

3．4 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻稻米品质的影响

3．4．1 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻碾磨品质的影响

3．4．2 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻外观品质的影响

3．4．3 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻蒸煮品质的影响

3．4．4 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻营养品质的影响

4 讨论

4．1 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻干物质形成积累与分配的影响

4．2 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻籽粒淀粉形成积累的影响

4．3 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻产量形成的影响

4．4 灌浆结实期冷水胁迫对寒地粳稻稻米品质的影响

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文