稻米品质形成的研究进展ppt课件

1、 稻米质量构成的研讨进展研讨生：陈 义 芳导 师：王忠教授专 业：植 物 学文献综述.稻米质量是稻米作为商品在流经过程中所必需具有的根本特征，包括外观质量、碾米质量、蒸煮食用质量和营养质量四个方面。总结多年来国内外对稻米质量的研讨，普通以为稻米质量的优劣主要是质量遗传特性与环境条件综协作用的结果。.鉴于遗传特性与环境要素在稻米构成过程中的重要作用，本文就稻米质量性状的生理生化及遗传方面的研讨进展展开分析，并对稻米质量研讨的新方法作一些引见。.1 稻米质量构成的生理生化研讨概略.1.1 稻米的化学成分. 胚乳是人们食用的最主要部分，由众多薄型细胞构成，细胞内含有大量复合状球形淀粉粒。淀粉粒是淀粉

2、的贮藏形状，单个淀粉粒为多角形，直径-微米，-个单个淀粉粒聚合成复合淀粉粒，其形状有多种，并有淀粉晶体存在，直径-微米。淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。两者的根本成分都是葡萄糖。.蛋白质以蛋白体的形状贮藏于细胞中，主要由谷蛋白、球蛋白、白蛋白和醇溶性蛋白组成。其中水稻前三种蛋白中赖氨酸含量均超越3.5%，居谷类作物之首。分布于胚乳中的蛋白以谷蛋白和醇溶性蛋白为主，而球蛋白和白蛋白主要分布于糊粉层等组织，多为活性分子。蛋白质虽与营养有关，但普通以为，谷蛋白含量过高可呵斥食味不佳。.精米中脂肪含量较低，但多为优质的不饱和脂肪酸及淀粉脂肪复合物，在一定程度上影响米饭的光泽、味道及适口性。另外，稻米中还

3、含有多种挥发性物质，主要影响稻米的气味。 .1.2稻米质量构成的生理根底.稻米质量构成过程的本质是碳、氮及脂肪代谢过程，光合产物合成、转运、籽粒灌浆动态及关键酶作用等与稻米质量构成亲密相关。.1.2.1籽粒灌浆过程的生理研讨水稻灌浆结实期的垩白构成与籽粒灌浆动态有亲密关系，灌浆曲线平缓的种类往往垩白较小，而曲线大起大落的资料垩白往往较大。经过对垩白构成与籽粒灌浆动态研讨，可确定构成优质米籽粒灌浆速率上下阈值。籽粒灌浆活性与淀粉生物合成才干大小有关，段俊等研讨阐明，抽穗后的015d杂交水稻淀粉合成的才干比常规稻强，但抽穗15d之后这种差别那么不明显。.另外，杂交稻籽粒的淀粉合成才干比常规稻下降得

4、早，李木英等研讨指出，强势粒前期灌浆生理活性高，胚乳中Q酶和ATP酶活性强，可溶性糖含量低，淀粉积累快，而弱势粒灌浆启动慢，但中、后期能否有较强的生理活性，不同组合间存在很大差别。.唐永红等对水稻结实期综合米质动态变化研讨提出，在水稻的整个灌浆结实期，水稻齐穗后30d内，稻米质量呈近乎线性增长，是构成综合米质的主要阶段，30 d以后质量根本稳定。.1.2.2稻米质量构成过程中关键酶及其活性的动态变化研讨发育胚乳中淀粉的生物合成及其积累直接关系到稻米的质量和产量。籽粒中淀粉粒堆积是经过ADPG-焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶SSS、淀粉粒结合淀粉合成酶GBSS、淀粉分支酶(SBE)等一系列酶活动进

5、展的。.根据对水稻胚乳中与淀粉合成有关的18种酶活性的测定结果指出，ADPG-焦磷酸化酶和Q酶是控制淀粉合成的关键酶。潘晓华等研讨阐明，蔗糖合成酶、ADPG-焦磷酸化酶、淀粉合成酶和Q酶是稻米质量构成的关键酶。灌浆期籽粒中Q酶、淀粉合成酶和 ADPG-焦磷酸化酶的活性动态表现为，开场灌浆时酶活性很低，随灌浆进程酶活性提高，到达峰值后迅速下降。.酶活性的大小和峰值出现的时间因粒位、种类及酶的不同而异。强、弱势粒间相比较，灌浆前期强势粒中3种酶的活性高于弱势粒，峰值出现的时间早于弱势粒。但在灌浆中、后期，弱势粒中酶的活性高于强势粒。.种类间比较，普通灌浆速率高和籽粒充实好的种类灌浆前期弱势粒中酶的

6、活性高，峰值也高，到达最大灌浆速率时间早的种类，酶活性峰值出现的时间也早。3种酶峰值出现的先后顺序为淀粉合成酶ADPG-焦磷酸化酶Q酶，这阐明它们在淀粉合成过程中具有各自独立的作用。.杨建昌等研讨发现，Q酶与灌浆速率、粒重和谷粒充实率的相关值比ADPG-焦磷酸化酶、淀粉合成酶大。进一步分析阐明，灌浆前期籽粒中 ADPG-焦磷酸化酶、淀粉合成酶和Q酶活性与平均灌浆速率、最大灌浆速率、粒重及谷粒充实率均呈显著或极显著的正相关，中、后期酶的活性与灌浆速率和粒重等呈不同的负相关。因此提高灌浆前期籽粒的生理活性非常重要。 .1.2.3胚乳细胞分裂发育及淀粉粒细胞构造生理特性研讨胚乳细胞数的多少与籽粒的发

7、育和淀粉的积累呈极显著的正相关，它直接决议籽粒的分量与质量。开花后强势粒胚乳细胞数目迅速添加，花后10d左右即达最高程度，而弱势粒直到花后7d才开场迅速增殖，30d后到达最高程度。对米粒垩白性状与胚乳淀粉细胞构造关系进展研讨阐明，扁平细胞群的存在和发育是垩白产生的缘由。不同基因型资料淀粉粒的形状存在显著差别。.2 稻米质量遗传的研讨进展及其与环境的关系.2.1外观质量的遗传米粒的大小和外形是水稻外观质量的重要组成部分，是一个很重要的商品性状。有关粒长的遗传规律，学者们研讨结果讲解不一，有的以为是单基因控制的，也有的以为是双基因或三基因控制的，不少学者以为是多基因控制的。在多基因遗传的数量性状的

8、累加效应和显性效应都有报道。粒厚和米粒宽度属多基因遗传。.2.2碾米质量的遗传与环境出米率高低通常与稻米的硬度和胚乳中有无垩白亲密相关。近年来的一些研讨指出，垩白的构成是多基因与环境要素相互作用的结果。短圆粒型和细长粒型相比较，前者出现垩白的机率较大。垩白的大小与温度、湿度有关，其中主要要素是温度。齐穗后15内温度越高，垩白就越大，高于29时，垩白增大。但不同种类对高温反响不同。同一种类在不同地域的反响也不一样。 .整精米率属遗传性状。普通来说，长或短圆形籽粒及垩白大的整精米率低，中长、细长、透明度好的籽粒的种类整精米率高，同时也受成熟期的温度、湿度等环境条件影响。成熟期遇高温、干旱，碾磨时米

9、粒损失较大，整精米率降低。.2.3蒸煮质量的遗传与环境直链淀粉含量是决议蒸煮特性的主要要素。目前对直链淀粉含量的遗传尚未弄清，普通以为高直链淀粉含量对低直链淀粉含量为不完全显性。其差别是受一主基因和几个修饰基因的控制，杂合子具有中等淀粉的含量。.研讨证明，谷粒灌浆成熟期的温度影响直链淀粉的含量。随着平均温度的升高，直链淀粉的含量普通添加，但类型及种类原有直链淀粉含量程度不同，对温度反响不同。有人研讨指出，水稻直链淀粉含量因施氮肥而稍减，但不受施用时期的影响。.2.4营养质量的遗传与环境稻米营养质量主要指稻米的蛋白质含量以及必需的赖氨酸程度。研讨指出，蛋白质含量受多基因控制，且主要受加性效应作用

10、，同时也察看到了母体效应和花粉直感景象。据分析，低蛋白含量对高蛋白含量呈部分显性。.环境对稻谷蛋白质含量有很大影响。据研讨，谷粒发育中 (灌浆至成熟期 )太阳辐射强时，蛋白质含量倾向于较低，在热带条件下，旱季蛋白质含量普通低于雨季。.此外，追施氮肥能提高蛋白质含量。由于米粒中蛋白质含量常与食味有矛盾，蛋白质含量高的普通食味并不好。因此，目前尚不能把蛋白质含量作为评价稻米质量优良与否的规范。 .3 稻米质量研讨的新方法.为了探求稻米质量的奥妙、快速有效地鉴定稻米质量，近年来出现了许多新的研讨方法和手段，提高了稻米质量研讨的深度。现引见几种运用较多的方法：.1形状分析法 主要是用扫描电镜察看淀粉粒

11、的形状和陈列方式，谷粒的特征。还有用计算机成像分析稻米的裂纹、精米的精度和垩白度。2大小分别高效液相色谱法经过柱层析分别支链淀粉和直链淀粉的长短，观测淀粉的细微构造。.3-射线衍射法 利用晶体物质对 -射线衍射的原理测定淀粉中结晶淀粉的比例。4核磁共振法 测定稻米胚乳的水分形状、其他各成分的结合形状。.5热分析方法 主要有三种仪器，一是淀粉粘滞谱仪，测定淀粉浆粘度随温度的变化曲线，观测糊化温度、淀粉粒的崩解情况、淀粉浆的粘性等。现已有快速淀粉粘滞谱仪；另一种是差热分析仪，经过丈量淀粉加热过程热量和分量的变化，观测淀粉的糊化温度、主要物质成分、结合态及其变化；还有一种是热导仪，测定淀粉的热分散性

12、和传导性。.6米饭质地分析法 经过对米饭进展“压静止拉的循环，测定米饭反作用力参数，断定米饭的物理咀嚼性。.7近红外法 根据稻米各成分在近红外区的反射波长不同，经过多元回归方法测定稻米各成分的含量，甚至对稻米的食味进展评分。建立该方法前必需对校准的样品进展大量常规分析，并用所获得的数据进展定标，因此，它的分析准确性取决于定标样品的代表性、常规分析的准确度以及各成分之间的干扰情况，所以该方法主要运用在稻米的质量挑选和工厂消费产品批次的质量检验上，不能用于稻米质量的评价和特殊资料的质量测定。.近年来，高新科学技术的支持，开阔人们研讨的思绪和眼界，稻米质量研讨已获得较大的进展。尤其在糯性的研讨上 ,有较为完好的实际体系 ,可以解释水稻的直链淀粉含量问题。在其他方面的研讨还存在一定的误导，没能将代表稻米商品价值的质量特征与决议稻米质量的内在要素分开，以质量特征为根底实际研讨的主要内容，虽然能找到这样或那样的规律，但稻米质量的根本问题还是得不到处理。.综上所述，目前米质研讨主要集中在对最