近地层臭氧浓度升高对稻米品质的影响

摘要

依托全球唯一的稻麦轮作生态系统开放式空气臭氧(O3)浓度增高(O3-FACE，Free Air ozone Concentration Enrichment)技术平台(32°35.5'N，119°42'E，中国江都)，以武运粳21(常规粳稻)、扬稻6号(常规籼稻)、汕优63(三系杂交籼稻)、两优培九(两系杂交籼稻)为供试材料，设置大气背景O3浓度和高O3浓度(比大气背景O3浓度高50％)两个水平，研究了高O3浓度对不同水稻品种稻米的加工品质、外观品质、蒸煮品质和营养品质的影响。以期为未来高O3浓度条件下我国水稻品种选育提供依据。主要结果如下： (1)高O3浓度使所有供试品种的稻谷糙米产量、精米产量和整精米产量平均分别减少16％、15％和13％，均达极显著水平。不同品种间稻谷糙米产量、精米产量和整精米产量的差异均达极显著水平。O3与品种的互作对稻谷糙米产量、精米产量和整精米产量的影响均达显著或极显著水平。高O3浓度下杂交籼稻汕优63稻谷糙米产量、精米产量和整精米产量下降的幅度(分别下降28％、27％和23％)明显大于常规粳稻武运粳21(分别下降10％、10％和11％)、常规籼稻扬稻6号(分别下降6％、6％和20％)和亚种间杂交稻品种两优培九(分别下降14％、12％和-4％)。 (2)高O3浓度使所有供试品种的稻谷出糙率平均减少0.2％，使稻谷精米率和整精米率平均分别增加0.5％和3.4％，均未达显著水平。不同品种间稻谷出糙率、精米率和整精米率的差异均达极显著水平。O3与品种的互作对稻谷出糙率和精米率的影响均未达显著水平，但对稻谷整精米率的影响达极显著水平。 (3)高O3浓度使所有供试品种的稻米垩白粒率、垩白大小和垩白度平均分别增加6.1％、2.2％和5.7％，其中高O3浓度对稻米垩白粒率的影响达极显著水平。不同品种间稻米垩白粒率、垩白大小和垩白度的差异均达极显著水平，但O3与品种的互作对稻米垩白粒率、垩白大小和垩白度的影响均未达显著水平。 (4)高O3浓度使所有供试品种的稻米直链淀粉含量和胶稠度平均分别减少3.9％和5.3％，而稻米糊化温度平均增加0.4％，其中高O3浓度对稻米直链淀粉含量的影响达显著水平。不同品种间稻米直链淀粉含量、胶稠度和糊化温度的差异均达极显著水平，但O3与品种的互作对稻米直链淀含量、胶稠度和糊化温度的影响均未达显著水平。 (5)高O3浓度使所有供试品种的稻米K、Cu和Mn的含量平均分别减少0.3％、5.2％和2.5％，使稻米蛋白质、Fe、Zn、Ca和Mg的含量平均分别增加7.0％、21.7％、0.8％、6.3％和8.8％，其中高O3浓度对蛋白质和Mg含量的影响达显著水平。不同品种间稻米蛋白质、K、Cu、Fe、Zn、Ca、Mg和Mn含量的差异均达显著或极显著水平。O3与品种的互作对稻米蛋白质含量的影响达显著水平，但对稻米K、Cu、Fe、Zn、Ca、Mg和Mn含量的影响达均未达显著水平。 (6)高O3浓度使所有供试品种的稻米蛋白质、K、Cu、Zn、Ca、Mg和Mn的累积量平均分别减少7.3％、12.6％、18.9％、6.3％、12.5％、6.5％、4.2％和15.2％，使稻米Fe累积量平均增加2.7％，其中高O3浓度对蛋白质和Zn的累积量达显著水平。不同品种间蛋白质、K、Cu、Fe、Zn、Ca、Mg和Mn累积量的差异均达极显著水平，但O3与品种的互作对稻米蛋白质、K、Cu、Fe、Zn、Ca、Mg和Mn累积量的影响达均未达显著水平。 (7)高O3浓度使所有供试品种的稻米最高粘度、热浆粘度、崩解值、冷胶粘度和最高粘度时间平均分别减少4.2％、4.5％、3.7％、1.4％和0.2％，消减值平均增加10.1％，均未达显著水平。不同品种间稻米最高粘度、热浆粘度、崩解值、冷胶粘度、消减值和最高粘度时间的差异均达极显著水平，O3与品种的互作对稻米最高粘度、热浆粘度、冷胶粘度、消减值影响均达显著水平，对稻米崩解值、最高粘度时间的影响均未达显著水平。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1 O3浓度升高对水稻稻米品质的影响

1.2 O3浓度升高对小麦籽粒品质的影响

1.3 O3浓度升高对大豆品质的影响

1.4 O3浓度升高对其他作物品质的影响

2材料与方法

2.1供试材料

2.2材料培育

2.3测定内容与方法

2.3.1稻米品质的测定

2.3.2稻米淀粉粘滞性谱的测定

2.4数据处理

3结果与分析

3.1高O3浓度对不同水稻品种稻米加工品质的影响

3.1.1出糙率

3.1.2精米率

3.1.3整精米率

3.1.4糙米产量

3.1.5精米产量

3.1.6整精米产量

3.2高O3浓度对不同水稻品种稻米外观品质的影响

3.2.1垩白粒率

3.2.2垩白大小

3.2.3垩白度

3.3高O3浓度对不同水稻品种稻米蒸煮品质的影响

3.3.1直链淀粉

3.3.2胶稠度

3.3.3糊化温度

3.4高O3浓度对不同水稻品种稻米营养品质的影响

3.4.1蛋白质

3.4.2 K

3.4.3 Cu

3.4.4 Fe

3.4.5 Zn

3.4.6 Ca

3.4.7 Mg

3.4.8 Mn

3.5高O3浓度对不同水稻品种淀粉粘滞性的影响

3.5.1最高粘度

3.5.2热浆粘度

3.5.3崩解值

3.5.4冷胶粘度

3.5.5消减值

3.5.6最高粘度时间

4小结与讨论

4.1关于高O3浓度对水稻产量的影响

4.2关于高O3浓度对加工品质的影响

4.3关于高O3浓度对外观品质的影响

4.4关于高O3浓度对蒸煮品质的影响

4.4关于高O3浓度对营养品质的影响

4.5关于高O3浓度对稻米淀粉粘滞性的影响

参考文献

致谢