蔺万煌[1]2001年在《早籼稻米垩白形成的生理机理及其化学调控研究》文中研究说明稻米垩白是一个重要的米质性状，它是指稻米胚乳中不透明的部分。具有垩白的稻米不仅外观品质差，而且在精碾时易碎，整精米率降低，蒸煮后使饭粒断裂或蓬松中空而影响食味。近年来，随着粮食生产的发展和人民生活水平的提高，水稻生产也由片面追求高产发展到高产优质并重。目前南方水稻产区的劣质米主要来自高垩白度的早籼稻。因此，降低早籼稻米的垩白度，增加稻米的商品价值，已成为稻米品质改良工程中亟待解决的重大课题。本试验以垩白度差异较大的多个早籼稻品种(Oryza SativaL.sp.Indica)为材料，分别研究了稻米垩白的客观定量测定方法、稻米垩白形成的品种差异以及环境温度、籽粒灌浆动态、灌浆期稻株“源-库”特性和内源植物激素水平对稻米垩白形成的影响。主要结果如下： 1、建立了稻米垩白扫描分析测定系统。该系统能够客观、准确地反映稻米垩白的真实状况，且具有操作简便，快速的特点。它的研究和开发是稻米垩白测定方法上的重大突破。不仅为本项目中稻米垩白形成机理的研究提供了可靠保证，更为水稻科研工作者今后进行稻米品质研究提供了一种客观准确的定量方法。 2、稻米垩白性状同时受遗传因素和环境因素共同制约。遗传差异和环境差异都是通过籽粒灌浆期的动态变化来影响稻米垩白的形成。灌浆速率和脱水速率波动大，灌浆周期短的品种或播期，其垩白度高。相反，灌浆速率和脱水速率波动小，灌浆周期长的品种或播期，其垩白度低。 3、水稻植株“源-库”特性与稻米垩白性状关系密切。良好的光合性能，适当的“源／ 库”比和强大的库活力（籽粒比活度）是无圣白或少圣白优质米形成的关键。分析“C－ 同化物在各器官中的分配百分率，推测圣白度高的品种同化物从叶肉细胞输出或韧皮部 装载可能存在障碍，而韧皮部运输及卸出不存在障碍。 4、水稻抽穗前后内源植物激素水平及其平衡关系在协调稻株“源－库”关系中起重要作 用。低圣白的优质早别稻品种抽穗前后颖花、籽粒和剑叶中细胞分裂素和吼跺乙酸含量 明显高于圣白度高的品种。说明叶片和根系早衰以及籽粒库活力较低是稻米圣白形成的 重要原因。ABA在水稻植株内具有二重功效。一方面，水稻抽穗后剑叶中ABA含量迅速 增加，至抽穗后第4d水稻剑叶内ABA含量与稻米奎白度高低之间呈极显着负相关。这 是由于ABA增强了叶片抗高温能力，抑制或减缓了高温诱导稻米圣白形成的过程；另一 方面过高的ABA水平又会抑制叶片光合作用，减少同化物的供应。研究中发现奎白度低 的优质稻品种籽粒在降低源叶ABA含量中贡献较大，由此减轻了ABA带来的副作用。 5、应用化学调控手段能在一定程度上降低稻米圣白面积。本研究通过单因素试验筛选 出了8～9个能明显改善稻米圣白性状的主效成分。应用五元二次回归正交旋转组合设 计，以大田试验结果为依据，应用计算机进行优化组合。现已得到了二个降低稻米圣白 度的优化配方方案。试验中发现，稻米圣白粒率相对稳定，应用化学改良手段效果不明 显，建议今后结合遗传育种手段对稻米圣白粒率进行改良。
钟连进[2]2004年在《温度对早籼稻米品质影响的淀粉理化基础与代谢特征研究》文中进行了进一步梳理本研究以田间异季栽培试验为基础，利用人工气候箱(PGV-36型，CONVIRON)设高温(日均温度32℃)和适温(日均温度22℃)两个典型温度处理，在日温差、光照、相对湿度等因素完全一致的条件下，系统地研究了水稻灌浆结实期不同温度对早籼稻米淀粉的DSC热力学特性、RVA粘滞性、晶体结构、淀粉链长分布等理化指标的影响及其品种类型间的差异，并分析了水稻籽粒淀粉合成代谢过程中几个关键酶的温度效应特征及其与稻米淀粉合成和积累的关系。主要研究结果如下： 1．灌浆结实期温度对早籼稻米直链淀粉含量与胶稠度的影响品种类型间存在着明显的差异，与适温处理相比，高温处理下中低直链淀粉含量类型品种——浙辐49和嘉早935的直链淀粉含量明显下降，而高直链淀粉含量类型品种——广陆矮4号和嘉育353表现与之相反或相对较为稳定；与直链淀粉含量这一品质指标类似，高温下稻米的胶稠度中低直链淀粉含量类型品种有所变长，而高直链淀粉含量品种略有下降或表现为对温度的反应不敏感。 2．灌浆结实期不同温度处理下早籼稻米淀粉的热力学特性、粘滞特征和晶体结构均存在着一定差异。具体表现为：高温处理下的稻米淀粉，在DSC特征参数中的糊化起始温度(T_o)、峰值温度(T_p)、终结温度(T_c)和糊化焓(ΔH)均明显高于适温处理下的样品，普遍表现出难以糊化的基本特性；在X-衍射反映的晶体结构特征上，表现出相对结晶度上升、晶胞结构致密、18°2θ位置的尖峰增高等现象；而灌浆结实期温度对早籼稻米淀粉RVA谱的影响主要表现在RVA曲线的“尾部”，即冷胶粘度(CPV)、回复值(SB)和消减值(CT)下降，这是不同类型品种在高温处理下淀粉RVA谱上表现出的共同特征。 3．灌浆结实期温度对稻米淀粉的链长分布、分子聚合度和淀粉粒的粒径大小也有着不同程度的影响。高温处理下的稻米淀粉，支链淀粉组分中的长B链(FrⅡ-1)比例有所下降，其平均分子聚合度也有所减小，而中等B链(FrⅡ-2)所占的比例则有所上升，其余淀粉组分的比例及其平均分子聚合度在不同温度处理下的变化规律则不明显。不同品种类型间虽然存在着一定的差异，但变化规律基本一致;灌浆结实期温度明显影响淀粉粒的粒径大小，表现为高温处理下，直径大于7协m的大淀粉粒明显增多，而直径小于4林m的小淀粉粒明显减少。小粒径(<4林m)淀粉粒所占的比例越低，稻米淀粉的相对结晶度越高。 4.灌浆结实期温度对早釉水稻籽粒淀粉积累动态及其相关酶活性有显着影响。在籽粒灌浆初期，高温处理下籽粒中的蔗糖含量、淀粉含量及蔗糖合成酶 (suerose synthase，55)、ADpG焦磷酸化酶(ADp一glueose pyrophosphorylase，AGPP)、可溶性淀粉合成酶(Soluble Starch Synthase，555)、颗粒结合型淀粉合成酶(Granule一bound Stareh Synthase，GBSS)、淀粉分支酶(Starch Branching Enzyme，SBE)的活性均不同程度地高于适温处理，而在灌浆中后期，不同温度下籽粒中有关酶的活性变化与蔗糖含量、淀粉含量间的关系相对较为复杂;水稻籽粒灌浆过程中不同温度处理下籽粒中的55、555活性差异与其淀粉积累过程的变化特征基本吻合，且55、555对温度影响的反应较AGPP敏感，可能是温度对籽粒中的淀粉合成代谢过程产生调控的重要位点;水稻灌浆结实期不同温度处理下直链淀粉占总淀粉比率与GBSS活性有着较为密切的联系，高温处理下直链淀粉占总淀粉比率比适温处理明显降低的品种如浙辐49和嘉早935，其GBSS的活性也明显降低，而高温处理下直链淀粉占总淀粉比率升高或相对稳定的品种样品，其灌浆结实期的GBSS活性也表现出比适温处理的GBSS活性有所升高或保持相对稳定，不同温度处理间的直链淀粉占总淀粉比率差异在很大程度上与水稻籽粒灌浆过程中的GBSS活性高低有关:5种酶相比，不同温度处理下籽粒中的直链淀粉占总淀粉比率间差异与GBSS活性变化之间的关系最为密切，而与55、AGPP、555和SBEI旬关系均不甚明显。
参考文献：
[1]. 早籼稻米垩白形成的生理机理及其化学调控研究[D]. 蔺万煌. 湖南农业大学. 2001
[2]. 温度对早籼稻米品质影响的淀粉理化基础与代谢特征研究[D]. 钟连进. 浙江大学. 2004