水稻是人类最重要的粮食作物之一，我国大部分人口以稻米为食。近一个世纪以来，随着工业化进程的深入，温室气体，主要是二氧化碳的大量排出，导致全球气温升高，使全球气候变暖趋势越来越明显。许多研究表明灌浆期是水稻生长发育过程中最重要的时期，灌浆期温度过高会带来产量减少和品质下降等不良影响。研究增温处理下水稻籽粒中淀粉分支酶基因表达量的变化可以更好认识的淀粉分支酶对淀粉合成的调控，进而更好的认识增温处理下水稻品质的变化。本试验以武运粳24号为材料，利用FATE（Free-air Temperature Enhancement）增温系统进行开放式增温，设置了两个处理常温处理（CK）、增温处理（ET），研究开放式增温条件对水稻品质特性、产量形成及淀粉分支酶的影响。主要研究结果如下1.增温条件下外观品质变差，垩白率和垩白面积增加，稻米加工品质中的出糙率、精米率和整精米率下降。2.增温对籽粒灌浆和产量构成具有明显影响。增温条件下籽粒灌浆速度前期快后期慢，导致灌浆不实后劲不足，显著降低结实率和千粒重，从而导致产量下降。3.开放式增温条件下显著提高了花后5d籽粒中淀粉分支酶相关基因的表达。显著降低了花后15d籽粒中淀粉分支酶相关基因的表达。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 材料与方法 3
1.1 实验设计 3
1.2 测定指标与方法 3
1.2.1 水稻冠层温度 3
1.2.2 产量及产量构成因素 3
1.2.3 外观品质 4
1.2.4 碾米品质 4
1.2.5 营养品质 4
1.2.6 淀粉含量 4
1.2.7 淀粉分支酶活性 4
1.2.8 基因表达量 4
2 结果与分析 5
2.1 增温效果 5
2.2 产量构成 5
2.3 外观品质 6
2.4 碾磨品质 6
2.5 营养品质 6
2.6 淀粉组分 6
2.7 淀粉分支酶含量 7
2.8 粉分支酶 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
基因表达量 7
3 讨论 8
3.1 讨论 8
3.2 结论 8
3.3 创新点 8
3.4 本文的不足之处 9
致谢 9
参考文献 9
开放式增温条件对水稻籽粒淀粉分支酶（SBE）的调控效应
引言
引言水稻是人类最重要的粮食作物之一，我国大部分人口以稻米为食。近一个世纪以来，随着工业化进程的深入，温室气体，主要是二氧化碳的大量排出，导致全球气温升高，使全球气候变暖趋势越来越明显。根据政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）2013年发布的报告指出，气候系统的综合观测和多项关键指标显示全球气候变化趋势仍在持续，除全球气温继续升高外，极端天气事件发生频率也持续上升，到本世纪末，全球平均温度预测将会提升24℃[1]。许多研究表明灌浆期是水稻生长发育过程中最重要的时期，灌浆期温度过高会带来产量减少和品质下降等不良影响。
据报道，在温带作物种植地区发现，气候变暖将极大地影响作物生产，和造成大面积的负面影响。Ottman等[2]研究发现，季节性温度高于16.3℃时，每增加1℃小麦产量下降6.9%；Asseng等[3]在澳大利亚小麦种植区观察到生长期的温度变化2℃，粮食产量下降50%。Fang等[4]发现在夜间增温2.5℃，将会导致产量下降27%。我国年产量增长率在过去几十年中有所放缓，目前的产量增长水平将不足够满足日益增长的粮食需求 [5]。因此，研究气候变暖对产量和生物量的影响，寻找防止它们减产的对策，成为当下至关重要的课题，需要引起各界关注。
稻米品质主要包括加工品质(又称碾米品质)、外观品质、营养品质等。一般认为稻米品质既受遗传因素的控制，又受环境条件的影响。环境条件中温度被普遍认为对稻米品质的影响最为显著，尤其是灌浆结实期的温度影响更大[6] [7]。
通常我们评价稻米外观品质主要有粒形（长宽厚）和垩白性状（垩白米率，垩白面积和垩白度）等指标。根据目前已有的研究表明，稻米的粒形大小受遗传因子调控，但对其他环境因子影响相对较小[8] [9] [10]。根据报道温度升高会降低糙米宽度，而糙米的长度，厚度和长宽比没有显著性差异 [11] [12]。
由于垩白产生的部位不同，我们把垩白分为心白、腹白与背白。垩白产生的主要原因为淀粉粒和蛋白体发育程度不一致，导致排列疏松产生空隙，在内部形成白色不透明部分，该光学特性的形成与碳氮代谢有密切联系。垩白米的增加不但严重降低外观品质和稻米口感，而且导致市场价格大打折扣。大量的研究结果表明，垩白对温度的响应特别敏感，增温环境下垩白米率显著增加 [13]。增温条件下促使垩白增加的机理有很多，但普遍接受的机理是：淀粉合成代谢与胚乳细胞发育受阻等原因有关[14]，即灌浆期温度升高，胚乳细胞快速发育，导致淀粉体充实度不够而存在间隙[15]，同时淀粉在α淀粉酶催化作用下降解，使垩白增加。其他学者研究指出温度升高导致垩白的增加主要原因是灌浆后期籽粒快速脱水 [16]。
稻米加工品质即在加工成精米过程中稻谷所表现出的优劣程度，主要包含糙米率、精米率和整精米率三个指标。最近存在大量的研究证据表明，气候变暖在不同的大洲已经降低了稻米碾磨品质 [17]。其中整精米率受温度影响最大，精米率和糙米率影响较小[18]。董文军等[19]设置夜间增温处理并一致发现，在温度升高环境下会促使整精米率显著的下降，通过大田开放式增温（全天增温、白天增温、夜间增温）研究花后增温对稻米品质的影响，结果显示全天增温显著降低整精米率，其次是夜间增温和白天增温，而出糙率不受温度影响。卢林等[20]对20022009年度全国稻米整精米率的普查发现：整精米率与垩白米率呈显著负相关。简而言之，增温下整精米率的下降普遍认为是灌浆速率的加快，使胚乳细胞充实不良，造成疏松的垩白结构，导致碾磨过程中易破碎。
蛋白质是稻米重要的营养成分之一，占糙米的78%，变动范围为5%19%，且主要由清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白组成，各蛋白所占比例分别是25%，210%，15%和7590%[21]。高蛋白质的稻米偏硬，呈现淡黄色，储藏过程中容易变质，降低稻米外观与食用品质。此外，温度在水稻灌浆过程中主要影响营养品质[22]。有学者认为蛋白质含量存在品种间差异[23]，粳稻蛋白质含量与温度成正相关，籼稻蛋白质含量与温度呈抛物线的模型关系[24]，少数品种在低温环境下却有助于蛋白质的积累；也有部分学者研究表明温度升高会导致蛋白质含量降低[25][26]；但大多数现有研究结果指出，花后温度的升高可以增加蛋白质含量[27] [28] [29]，这可能原因是增温下水稻茎、叶、鞘内蛋白质合成酶活性较高，合成氨基酸和蛋白质含量较高，有机物质逐渐向库器官（籽粒）中积累，从而导致蛋白质含量增加[30]。Ashida 等[31]研究认为水稻籽粒中醇溶蛋白、球蛋白的含量与灌浆期的温度呈显著负相关，谷蛋白含量呈显著正相关，拉大了谷醇比。

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