大田开放式增温对水稻品质及淀粉粒结构的影响【字数:8882】
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 4
引言 4
1.材料与方法 6
1.1实验地点与设计 6
1.2指标测定与方法 6
1.2.1水稻冠层温度测定 6
1.2.2叶片SPAD值的测定 6
1.2.3产量及构成因素 6
1.2.4稻米外观品质 7
1.2.5稻米碾磨品质 7
1.2.6稻米蛋白质含量测定 7
1.2.7稻米淀粉含量测定 7
1.2.8稻米RVA特征参数 7
1.2.9SEM观察 7
1.2.10基因表达量 7
2.结果与分析 8
2.1水稻冠层增温效果 8
2.2叶片SPAD值 9
2.3产量及产量构成 9
2.4稻米外观品质 9
2.5稻米碾磨品质 10
2.6稻米蛋白质组分 10
2.7稻米淀粉组分 10
2.8淀粉糊化特性 11
2.9淀粉粒结构 11
2.10淀粉分支酶(SBE)基因表达量 12
3.讨论和结论 12
3.1讨论和结论 12
3.2创新点和不足之处 13
致谢 14
参考文献 14
大田开放式增温对水稻品质及淀粉粒结构的影响
摘要
水稻是世界上主要的粮食作物之一,也是人类最重要的营养和热量来源。在世界范围内,一半以上的人口以大米为主食。人类自进入20世纪以后,加速了工业化发展,温室气体(如CO2和CH4)也随之产生且被大量排出,导致如今全球气温的明显增高。本试验以武运粳24号为研究材料,设计了两种大田处理:常温处理(CK)和增温处理(ET),增温通过FATE(Freeair Temperature Enhancement)系统进行,对水稻产量、品质、淀粉粒结构及淀粉相关合成基因表达量在灌浆至成熟期间对增温的响应做了探讨。研究发现,增温下精米率和整精米率表现显著降低,碾磨品质 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ¥351916072$
下降;同时,增温条件下,稻米的外观品质中的垩白率、垩白度和垩白面积显著提高;增温条件降低了直链淀粉含量和消减值,增加了总淀粉含量和支直比、峰值粘度、热浆粘度、崩解值和糊化温度;研究结果还表明,增温使花后15天的淀粉粒结构排列紧密;花后增温10d时,淀粉分支酶基因的表达量增加了,且SBE1和SBE2的表达量无显著差异。
引言
引言
自二十世纪初以来,由于人口持续增长、工业发展和过度砍伐森林,全球气温一直在不断上升,特别是在地球的大部分表面上,夜间温度的升高是白天温度的三倍[1]。IPCC于2013年发布的文件指出,全球气温正在持续上升,预计到本世纪末全球平均温度将会升高24℃[2]。目前,国内外开展增温对水稻影响的研究较多,并累积了丰富的理论知识。大量研究表明,灌浆期高温会加快植株的衰老和水稻胚乳的合成,缩短灌浆期,从而导致其产量和品质下降[37]。
高温已经成为当今影响水稻生产的不利自然条件之一。水稻对高温最为敏感的时期便是抽穗扬花期,此时对高温的抵抗力最脆弱,也最容易造成重大的生产事故。此阶段的高温会导致水稻花药无法完成开裂,花粉颗粒在柱头上的数量分布较少,从而破坏了自然授粉;同时,高温将损害水稻新陈代谢的正常进行,降低花粉粒的生命力和生芽能力,压制花粉管的延展,受精无法发生,从而导致不育[89]。水稻中光合作用产生的物质积累由于灌浆期高温的不利刺激而变少,进行灌浆的时间也被缩短;高温还阻止了胚乳细胞在籽粒中生长,从而导致了籽粒生长的延缓和低粒重,直接导致产量下降[1011]。
稻米碾磨品质指在稻谷加工成精米过程中所表现的优劣程度,主要是反映稻谷加工的特性,其评定的指标主要包含糙米率、精米率及整精米率三个指标。关于高温对碾米品质的影响,大多数研究结果表明,结实期的高温显着降低了糙米率、精米率和整精米率。一些研究还认为,水稻抽穗阶段进行高温处理会显著降低整精米率,但对糙米率无影响显著[1214]。导致稻米在碾米过程中变得易粉碎、加工品质很差的原因通常是:高温下籽粒灌浆充实速率过快,使得胚乳细胞无法充实完整,从而形成疏松的垩白结构造成的。稻米外观品质由垩白、粒型、透明度等指标来判定,其中对环境条件响应最直观的视觉体现即稻米的垩白。研究结果表明[1518],籽粒的长度和形状主要由品种本身的遗传因素决定,受结实期温度影响不大。在所有稻米品质指标中,垩白是对气候和环境条件变化最敏感的反应,灌浆结实期的高温会增加垩白粒率、垩白度和垩白面积的比率,致使稻米透明度下降,外观品质变差。
稻米的营养品质主要包括蛋白质含量和氨基酸两大部分,此外还有微量矿质元素。作为稻米中重要营养组成物质之一的蛋白质,其含量一般占籽粒总重量的78%,在有的品种中也有519%的一个浮动范畴,其组分包含球蛋白、清蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白。对于质地偏硬,外观展现出淡黄色,在保存过程中能够轻易变质,且外观与食用品质偏差的稻米,一般来说是因其含有较多的蛋白质造成的。水稻灌浆期间,不仅产量受温度影响很大,而且营养品质也会受到很大影响[19]。目前,关于温度与蛋白质含量的关系说法不一,一些学者认为不同品种其所含有的蛋白质含量不同[20],低温环境下少数品种的蛋白质却能够得到积累;也有一部分学者认为,少数水稻品种的蛋白质含量在高温环境下会减少[16,21];但大多数学者的研究结果均表明,抽穗扬花期提高温度能够提升蛋白质含量[2224],这是因为水稻组织内蛋白质合成酶的活性在提温后变高,合成速率加快,蛋白质得到大量累积[25]。有研究认为水稻籽粒中谷蛋白与温度为正相关,而球蛋白、醇溶蛋白与之为负相关[26]。
原文链接:http://www.jxszl.com/nongxue/zwbh/606146.html
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