灌浆期高温胁迫对早籼稻品质性状的影响.pdf
《灌浆期高温胁迫对早籼稻品质性状的影响.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《灌浆期高温胁迫对早籼稻品质性状的影响.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、中国水稻科学(Chin J Rice Sci),2024,38(1):7280 72 http:/ DOI:10.16819/j.1001-7216.2024.221114 灌浆期高温胁迫对早籼稻品质性状的影响 易晓璇1,#刘玮琦1,#曾盖2 罗丽华1 肖应辉1,2,*(1湖南农业大学 农学院,长沙 410125;2北大荒垦丰种业股份有限公司,哈尔滨 150090;#共同第一作者;*通信联系人,email:)Effect of High Temperature Stress at Grain Filling Stage on Early indica Rice Quality Traits Y
2、I Xiaoxuan1,#,LIU Weiqi1,#,ZENG Gai2,LUO Lihua1,XIAO Yinghui1,2,*(1Agronomy College of Hunan Agricultural University,Changsha 410125,China;2Beidahuang Kenfeng Seed Industry Co.,Ltd.,Harbin 150090,China;#These authors contributed equally to this paper;*Corresponding author,email:)Abstract:【Objective】
3、This study aims to investigate the impact of high-temperature stress during the filling stage on the milling,appearance,cooking,and eating quality of early indica rice and to reveal the response patterns of quality traits in early indica rice to high temperatures during the filling stage.【Method】Exp
4、erimental materials included R996,Xiangzaoxian 45,and six newly bred early indica rice varieties.Natural high-temperature stress treatment was applied through staged sowing.The milling,appearance,and cooking and eating qualities of the eight varieties were analyzed.Heat-insensitive and heat-sensitiv
5、e rice varieties were identified,and the response of rice quality to high temperatures during the filling stage was explored.【Result】Temperature within 10 days after heading had the most significant impact on the milling quality and cooking and eating quality of rice,while temperature within 30 days
6、 after heading had the most significant effect on the appearance quality of rice.High-temperature stress significantly reduced the brown rice rate,milled rice rate,head rice rate,and grain length,increased chalky grain rate and chalkiness,and adversely affected milling quality and appearance quality
7、 of rice.The amylose content was significantly reduced,whereas rice comprehensive score,appearance,taste,and viscosities were significantly improved,enhancing rice palatability.Rice varieties exhibited varying responses to high-temperature stress based on specific quality traits.Q3,Q8,Q11,and Q13 we
8、re identified as high-temperature-insensitive varieties,according to the high-temperature stress index(HTSI)for milling quality.However,Q3,Q4,Q5,and Q11,which demonstrated excellent cooking and eating quality under high-temperature growth conditions,were classified as high-temperature-insensitive va
9、rieties based on the high-temperature stress index for appearance quality.【Conclusion】High-temperature stress during the grain-filling period reduced the milling quality and appearance quality of rice but improved rice palatability.Rice varieties Q3 and Q11,characterized by good milling quality,appe
10、arance quality insensitive to high temperatures,and good cooking and eating quality,hold promise as new germplasm for the high-quality breeding of early indica rice.Key words:early indica rice;filling stage;high temperature stress;rice quality 摘 要:【目的】研究灌浆期高温胁迫对早籼稻碾磨、外观和蒸煮食味品质的影响,揭示早籼稻品质性状对灌浆期高温胁迫的响
11、应规律。【方法】以 R996、湘早籼 45 号和 6 个新育成的早籼稻品系为试验材料,以分期播种方式利用自然高温进行胁迫处理,分析了供试品系的碾磨、外观和蒸煮食味品质,筛选出对高温钝感和敏感的水稻品系,探究稻米品质性状对灌浆期高温胁迫的响应规律。【结果】稻米品质性状对灌浆期不同时段温度的敏感性不同,始穗后 10 d 内温度对稻米碾磨品质和蒸煮食味品质影响最显著,始穗后 30 d 内温度对稻米外观品质影响最显著。稻米品质对灌浆期高温胁迫的响应因性状而异,灌浆期高温胁迫显著降低糙米率、精米率、整精米率和粒长,显著提高垩白粒率、垩白度,劣化了稻米碾磨品质和外观品质;显著降低直链淀粉含量,提高米饭外观
12、、米饭口感和米饭黏度,提升了米饭适口性。水稻品系对高温胁迫的响应因稻米品质性状而异,Q3、Q8、Q11、Q13 属于碾磨品质高温钝感品系,Q3、Q4、Q5 和 Q11 属于外观品质高温钝感品系且高温下蒸煮食味品质优。【结论】灌浆期高温胁迫会降低稻米的碾磨品质和外观品质,提高米饭适口性。水稻品系 Q3 和 Q11 碾磨品质、外观品质好且高温钝感,蒸煮食味品质优良,可望为早籼稻优质育种提供新的种质资源。关键词:早籼稻;灌浆期;高温胁迫;稻米品质 收稿日期:2022-11-24;修改稿收到日期:2023-07-14。基金项目:湖南省教育厅科学研究项目(18C0160)。易晓璇等:早籼稻品质性状对灌浆
13、期高温胁迫的响应 73 早稻作为一季重要粮食作物,在稳定双季稻种植面积和保障国家粮食安全方面发挥了重大作用。2019 年我国早稻种植面积为 445 万 hm2,稻谷总产量2627万t,较2004年分别下降25.2和18.51,对我国粮食安全造成重大威胁。究其原因,除了双季稻种植生产季节过紧、劳动强度偏大、比较收益太低以及国家宏观调控方面的原因以外2,早稻稻米品质低劣,不能满足市场优质稻米的需求,是导致早稻种植面积和产量下降的主要原因。全球气候变暖导致极端高温事件频发,在我国南方稻区水稻生产季节常发生长时间持续高温和极端天气,威胁水稻生产和粮食安全3。一方面,高温造成水稻花粉失活,受精不畅,进而
14、导致产量受损4;另一方面,高温促使稻米垩白增加、透明度下降,进而导致品质变劣5。因此,筛选出在高温环境中仍能保持较好稻米品质的早稻品种,对保证早稻生产和应对未来日益频繁的极端高温具有重要意义。水稻在不同的生育时期对高温敏感性存在差异,受高温伤害程度也不相同。水稻生殖和灌浆阶段对高温胁迫高度敏感,且开花当天敏感度最高6。灌浆期是稻米品质性状形成的关键时期,高温胁迫会显著影响稻米品质7。大多研究认为花后 20 d 内的温度对稻米品质具有决定性作用8-9,尤其对稻米淀粉理化特性的影响最大10,而灌浆期后期温度对米质的影响较小。研究灌浆期内不同时段高温胁迫对稻米品质的影响,有助于在实际生产时通过调整播
15、期尽量避开高温敏感时段,保证稻米品质稳定。稻米品质性状对灌浆期高温的响应具有特异性,垩白度、垩白粒率对高温胁迫最为敏感11,直链淀粉含量、胶稠度、整精米率等性状次之,粒形等性状则基本不受高温影响。稻米垩白通常是由不规则的淀粉颗粒构成的胚乳不透明部分12。高温造成水稻在灌浆过程中淀粉等物质变化以及淀粉形成相关酶活性的紊乱,加剧了淀粉颗粒排列异常,从而导致垩白大量产生13。垩白过多的籽粒往往淀粉颗粒排列松散,碾磨品质也受到影响14。关于直链淀粉含量对灌浆期高温的响应规律,目前结论不一。大多数研究15-16认为灌浆期高温会降低稻米直链淀粉含量,而程方民等10认为不同品种的水稻对灌浆期高温有不同的响应
16、模式,高直链淀粉含量的水稻品种遇到灌浆期高温其直链淀粉含量会增加,而低直链淀粉含量的水稻品种反而降低。研究不同品质性状对灌浆期高温的响应规律,有利于根据不同品质性状的高温响应特点,有针对性地筛选出对高温钝感的品种。笔者近年培育了一系列优质的早籼稻品系,分别作早稻和晚稻种植时,发现部分品系垩白和透明度等性状在不同温度条件下表现稳定,推断这些早稻品系稻米外观品质性状对高温钝感。本研究拟采用分期播种方式,研究早籼稻不同稻米品质性状对灌浆期高温的响应,探究不同早籼稻品系对灌浆期高温的响应规律,从中筛选出耐灌浆期高温的早籼稻种质。1 材料与方法 1.1 供试材料 试验材料共计 8 份早籼稻,包括 R99
17、6(杂交稻品种陆两优 996 的父本)、湘早籼 45 号和新育成的 6 个早稻品系(表 1)。试验所用种子均由北大荒垦丰种业股份有限公司湖南育种站提供。1.2 试验设计 试验于 2020 年在湖南省长沙县江背镇北大荒垦丰种业股份有限公司湖南育种站试验基地(11337E,2813N)进行,试验田块肥力水平中等、均匀。试验共设置 7 个不同的播期处理,具体播期为:3 月 29 日(S1)、4 月 12 日(S2)、4月 26 日(S3)、5 月 24 日(S4)、6 月 7 日(S5)、6 月 21 日(S6)和 7 月 5 日(S7)。除 S3 和 S4播期间隔 30 d 外,其余播期均间隔 1
18、5 d。田间以小区形式种植,每期每小区种植 80 株,株行距为 20 cm20 cm,单本栽植。大田施用 45%复合肥 450 kg/hm2作底肥,移栽后施用尿素 150 kg/hm2作分蘖肥,其他栽培措施同当地常规大田。在每播期水稻始穗至成熟期间,使用电子温度记录仪每 9 min 记录一次环境气温,温度记录仪探头安放于水稻冠层中部。在每一播期品系中当每株有23 个稻穗伸出 2 cm 左右时,对同一播期基本同天抽出的单穗进行标记,稻谷成熟后统一收取标记单穗,脱粒并自然晒干。由于不同播期收获时间间隔较长,将收获稻谷置于 5.5冷库贮藏,待籽粒理化性质稳定后测定各项稻米品质性状。表 1 参试品系的
19、编号及名称 Table 1.Codes and names of the tested rice lines.编号Code名称 Name 编号Code名称 Name Q3 19RQ00020 Q8 CE19281 Q4 19RQ00044 Q10 R996 Q5 19RQ00068 Q11 19RQ00066 Q7 CE19263 Q13 湘早籼 45 号 Xiangzaoxian 45 74 中国水稻科学(Chin J Rice Sci)第38卷第1期(2024年1月)1.3 测定项目与方法 1.3.1 水稻灌浆期热害等级评定 参照国家标准水稻热害气象等级(GB/T 377442019)计算
20、水稻灌浆期危害热积温,并根据该标准评定水稻灌浆期热害强度等级。1.3.2 碾磨品质测定 糙米率、精米率采用质量法农业部行业标准 NY/T 831988测定,整精米率按照图像法农业部行业标准 NY/T 23342013测定。1.3.3 外观品质测定 用万深 SC-E 型大米外观扫描仪测定样品的粒长、粒宽、长宽比、垩白度和垩白粒率,使用配套分析软件获取各项指标数据。1.3.4 蒸煮食味品质测定 参照国家标准 GB/T156832008 测定样品直链淀粉含量,参照国家标准 GB/T222942008 测定胶稠度;使用米饭食味计(日本佐竹 STA1B)测定米饭口感、米饭外观和米饭综合评分,使用米饭硬度
21、黏度计(日本佐竹 RHS1A)测定米饭的硬度、黏度等指标。1.3.5 耐热品系分类方法 综合胁迫指数(SI)的计算参考黄英金等17的方法并加以改进。根据不同播期灌浆期的日均温,选择播期 S4(30.58)为灌浆期高温胁迫处理(HT),其对应指标测定值为 XHT;播期 S7(24.20)为灌浆期常温对照处理(CT),其对应指标测定值为 XCT。某指标的胁迫指数 SIX=XHT/XCT。由于每个指标相对变化范围不同,无法直接进行统一的耐热性评价,故通过数据归一化公式 uX=(SIXSIXmin)/(SIXmaxSIXmin)计算各指标的耐热隶属函数值。对于与耐热性呈负相关的指标,则用反函数 Y=1
22、uX计算。通过数据归一化方法将各指标的胁迫指数映射到0,1区间内,使特征值具有相同的度量尺度,消除不同指标权重不一致的影响。根据稻米品质分类将同类指标的耐热隶属函数值相加求得综合胁迫指数 SI。SI 越大,耐热性越强。根据综合胁迫指数的大小,不同性状分别选择基本能明确分组的数值为界限值,如碾磨、外观、蒸煮食味品质,分别将 SI2.0、3.0 和3.5 的品系作为高温钝感品系。1.3.6 数据分析 试验数据采用 Microsoft Excel 2019 软件进行计算处理;使用 SPSS 23 软件进行统计分析,LSD法进行差异显著性检验;使用 TBtools 进行制图。2 结果与分析 2.1 不
23、同播期处理下的灌浆期气温情况 6 月 16 日 S1 播期材料进入始穗期,至 10 月13 日 S7 播期所有品系灌浆完成,在此期间各品系不同播期材料始穗至成熟的环境温度变异较大。根据试验期间的气温记录数据分别计算始穗后 10 d日均温、始穗后 20 d 日均温、始穗后 30 d 日均温、始穗后 11 至 20 d 日均温及始穗后 21 至 30 d 日均温(表 2)。所有时段温度变化均表现为随播期先升高后下降的特征,其中始穗后 20 d、始穗后 30 d和始穗后1120 d的日均温最高值都出现在S4播期即 5 月 24 日播期。参照国家标准 GB/T 377442019评定不同播期水稻灌浆期
24、受高温热害情况,结果显示 S1、S2 和 S7 播期未受到高温热害,S3、S4 和S5 播期受重度热害,S6 播期受中度热害(表 3)。2.2 稻米品质性状与灌浆期不同时段温度的相关性 将灌浆期不同时间段日均温与水稻品系各品质性状进行相关性分析,发现不同品质性状对温度的响应与时段有关,其中碾磨品质和蒸煮食味品质与始穗 10 d 内的气温相关系数最大,外观品质与始穗 30 d 内的气温相关系数最大(图 1)。稻米品质性状与始穗后日均温的相关性因性状而异,其中糙米率、整精米率、粒长、粒宽、直链淀粉含量、米饭硬度与始穗后日均温普遍表现为负相关,垩白粒率、垩白度、胶稠度、米饭综合评分、米饭外观、表 2
25、 不同播期灌浆期不同时段均温 Table 2.Average temperature in different periods during filling stage under split sowing date treatments.播期编号 Code 播种日期 Sowing date(Month-Day)始穗期 Initial heading date(Month-Day)始穗后不同时段的平均温度 Mean temperature of different stages after the initial heading date/010 d 020 d 030 d 1120 d 21
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 灌浆 高温 胁迫 籼稻 品质 性状 影响
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。