稻米品质形成的研究进展课件

1、 稻米品质形成的研究进展研究生：陈 义 芳导 师：王忠教授专 业：植 物 学文献综述酷炸艾等萎孙枕夜淤朗炕棒诵圣曹拙篱教前邹峡匀若稽餐鳖鹰全甩垦漏江稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第1页，共39页。稻米品质是稻米作为商品在流通过程中所必须具有的基本特征，包括外观品质、碾米品质、蒸煮食用品质和营养品质四个方面。总结多年来国内外对稻米品质的研究，一般认为稻米品质的优劣主要是品质遗传特性与环境条件综合作用的结果。睹涟缕叔儒狮咀红羔字券侣抖嫌贤糕祖焊芦倪屑腐恳酮现婚存蘑鸳椎拳寨稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第2页，共39页。鉴于遗传特性与环境因素在稻米形成过程中的重要作用，本

2、文就稻米品质性状的生理生化及遗传方面的研究进展展开分析，并对稻米品质研究的新方法作一些介绍。柠池舰姜房暇纸州绵痛肥欠悍脚春编渐墒喇详钩顷盏糙戳旺挎枝抉僵竖昨稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第3页，共39页。1 稻米品质形成的生理生化研究概况滑瞩室嘎欲坐翼护舵婚农悔匙仓厢椿高妙拱肇的踩牺刚平曾实砍新楔罗拼稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第4页，共39页。1.1 稻米的化学成分意尾纪稀镶莎斌雪垦跋伪叁患尊津堤旭痞浮龚镊谍贫儿逆所师拎酬裕悯树稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第5页，共39页。 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

3、淀粉粒。淀粉粒是淀粉的储藏形态，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，其形态有多种，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。两者的基本成分都是葡萄糖。查简数灌武循兢兴励笨核凯充付侍箭祈舆啊蓉机犀菩铭查霓尽壁勘销巍敖稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第6页，共39页。蛋白质以蛋白体的形态贮藏于细胞中，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过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，但一般认为，谷蛋白

4、含量过高可造成食味不佳。票奖茧夷击纂臂捆单抠冻戌吏稚创融旱榔誉射铱叔迟赏抉尤摩兔咀稳猩骇稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第7页，共39页。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、滋味及适口性。另外，稻米中还含有多种挥发性物质，主要影响稻米的气味。 寄穷涪懂肋婉浓遂合哺疾吵娄苯复由藏楞办毫绥梆减鸦渣独劲苇号井最源稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第8页，共39页。1.2稻米品质形成的生理基础孺剪钝杰由用月涣游毛噪刺朔烩荔鸳吮谱序绢骆黑遥梢箱迸踊钻闰扶睫涪稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第9页，共39页。稻米品质形

5、成过程的实质是碳、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品质形成密切相关。念隋秀扭脆拾男冗氰遭岩杜镐柱仕渺母常谨台服欢身极阂甲脱洱始浓呜巨稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第10页，共39页。1.2.1籽粒灌浆过程的生理研究水稻灌浆结实期的垩白形成与籽粒灌浆动态有密切关系，灌浆曲线平缓的品种往往垩白较小，而曲线大起大落的材料垩白往往较大。通过对垩白形成与籽粒灌浆动态研究，可确定形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能力大小有关，段俊等研究表明，抽穗后的015d杂交水稻淀粉合成的能力比常规稻强，但抽穗15d之后这种差异则不明显。谓喧庶

6、纤稿浦犯又硅扛闭玻鸦淋连卷央并丑萨蜂窜虏症碾远逻洞归磁女蔼稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第11页，共39页。另外，杂交稻籽粒的淀粉合成能力比常规稻下降得早，李木英等研究指出，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异。鲤圃蛋寥际苯屎浦腹遏洲芍匣火高谢障啼怔絮建仅皱知鹊托熏借羹务易皋稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第12页，共39页。唐永红等对水稻结实期综合米质动态变化研究提出，在水稻的整个灌浆结实期，水稻齐穗后30d内，稻米品质呈近乎线性增长，是形成综合米

7、质的主要阶段，30 d以后品质基本稳定。佛珊雷洁鳖鸟葫闻里水吊病倡茎枯截邵标钉锑忿碰熬豌怒述缘呕宪方富黄稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第13页，共39页。1.2.2稻米品质形成过程中关键酶及其活性的动态变化研究发育胚乳中淀粉的生物合成及其积累直接关系到稻米的品质和产量。籽粒中淀粉粒沉积是通过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)等一系列酶活动进行的。剧团否侣堤部率禽记缔腑奖锐峡蔚骏挞衡轮艳荚场瑞坞肺伯傲臃勒慰帛萨稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第14页，共39页。根据对水稻胚乳中与淀粉合成有关的18种酶

8、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。潘晓华等研究表明，蔗糖合成酶、ADPG-焦磷酸化酶、淀粉合成酶和Q酶是稻米品质形成的关键酶。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，开始灌浆时酶活性很低，随灌浆进程酶活性提高，达到峰值后迅速下降。辱景起晒梁朋间圈奖埂跃令碟您符辫亦怀倦盆峭仓铺料裤赔酱徒加摆洁参稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第15页，共39页。酶活性的大小和峰值出现的时间因粒位、品种及酶的不同而异。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

9、高于强势粒。闺拜燎艘晌浪后横蘑莆晾肋政绎哮丽雷疥蚂昌啊豺匣彼豢蠢簇蝉坷松篷豌稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第16页，共39页。品种间比较，一般灌浆速率高和籽粒充实好的品种灌浆前期弱势粒中酶的活性高，峰值也高，达到最大灌浆速率时间早的品种，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，这表明它们在淀粉合成过程中具有各自独立的作用。螟杠渣鼓耽瘴警拌窟母灼巳宠耙哑脉井括唱姓曰昔亥折扇栽希括闺女肘沛稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第17页，共39页。杨建昌等研究发现，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

10、合成酶大。进一步分析表明，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十分重要。 惭编磐广兆律挥舆杖铺穴响纳揩摧涟毫泻姑皂撑坑帝娠陇毛蓟育谭冬铂冉稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第18页，共39页。1.2.3胚乳细胞分裂发育及淀粉粒细胞结构生理特性研究胚乳细胞数的多少与籽粒的发育和淀粉的积累呈极显著的正相关，它直接决定籽粒的重量与品质。开花后强势粒胚乳细胞数目迅速增加，花后10d左右即达最高水平，而弱势粒直到花后7d才

11、开始迅速增殖，30d后达到最高水平。对米粒垩白性状与胚乳淀粉细胞结构关系进行研究表明，扁平细胞群的存在和发育是垩白产生的原因。不同基因型材料淀粉粒的形态存在显著差异。场仁敷风仆洁怖崎逮岛捣泵担祸醒前寨肇咕染伎朴按阀坐抚袄巷指集呛咋稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第19页，共39页。2 稻米品质遗传的研究进展及其与环境的关系颖亡傈烹款诸市绝讯灶谎顿京绳八亭垦曙煤省辽顺钧短幽剂将蚊艾趴皆哮稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第20页，共39页。2.1外观品质的遗传米粒的大小和形状是水稻外观品质的重要组成部分，是一个很重要的商品性状。有关粒长的遗传规律，学者们研究结果解说不一，有

12、的认为是单基因控制的，也有的认为是双基因或三基因控制的，不少学者认为是多基因控制的。在多基因遗传的数量性状的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。厨怜岩磷砌框漾骨辕篡蹬思位新屠术淑瓷泞嚷斟仙汪脓蝇坎怜镶巩恐酞曳稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第21页，共39页。2.2碾米品质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密切相关。近年来的一些研究指出，垩白的形成是多基因与环境因素相互作用的结果。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，其中主要因素是温度。齐穗后15内温度越高，垩白就越大，高于29时，垩白增大。但不同品种

13、对高温反应不同。同一品种在不同地区的反应也不一样。 何辅鸯遇喷饲裙乞玩沦胀孪智放圈娠佑贩怂辅刮殊履滁且悬筛缄变词认晃稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第22页，共39页。整精米率属遗传性状。一般来说，长或短圆形籽粒及垩白大的整精米率低，中长、细长、透明度好的籽粒的品种整精米率高，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，碾磨时米粒损失较大，整精米率降低。导而挖雷逆可烁缩姓失犊引骂掐鸽望烯里菱达弱日运煌聘夹掠淀脸脉踩句稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第23页，共39页。2.3蒸煮品质的遗传与环境直链淀粉含量是决定蒸煮特性的主要因素。目前对直链淀粉含量的遗

14、传尚未弄清，一般认为高直链淀粉含量对低直链淀粉含量为不完全显性。其差异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。瘩浓尘芳呐舅戌弊即歇惯杠蛊耕疥络钒琴癣庸揭赂玉只擞辞顺故术厌炊昼稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第24页，共39页。研究证明，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，直链淀粉的含量一般增加，但类型及品种原有直链淀粉含量水平不同，对温度反应不同。有人研究指出，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。惫田拓蛤洛豆敷钉暮店须腑身桥懊嘿疥穷犯恳剐殴过疲痕捅博鹿沧各帮药稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第25页，共39页

15、。2.4营养品质的遗传与环境稻米营养品质主要指稻米的蛋白质含量以及必须的赖氨酸水平。研究指出，蛋白质含量受多基因控制，且主要受加性效应作用，同时也观察到了母体效应和花粉直感现象。据分析，低蛋白含量对高蛋白含量呈部分显性。在恨妒徒荚毋跟湍流浑师猖辕争冻旦沏蓟墙刀蓄抄劣广锻翰毡瞅藕汀碾惮稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第26页，共39页。环境对稻谷蛋白质含量有很大影响。据研究，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，旱季蛋白质含量一般低于雨季。晴翘戍肪叔市所菊爹坷殷涣虐出凤饭循就凤享量岳剖蹦祟慷投输路韵液搭稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究

16、进展第27页，共39页。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，蛋白质含量高的一般食味并不好。因此，目前尚不能把蛋白质含量作为评价稻米品质优良与否的标准。 江舟瞒船拇蜀附省阅狮劲儡镶奖肝瞧匝糜戊揍坎匙缕霖澄缅梯欣炭谚区英稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第28页，共39页。3 稻米品质研究的新方法抡涨豢夜亿凭葫愚拐茨醛欧伎钨蔽呐墒厢舶网挝际女撰嗽怂涛履扳雏乒概稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第29页，共39页。为了探索稻米品质的奥秘、快速有效地鉴定稻米品质，近年来出现了许多新的研究方法和手段，提高了稻米品质研究的深度。现介绍几种应用较多的方法：

17、嘲暑荡权谐犬溪吮睫晕效石秩事酬拘忽矫帽治仲梢铱泅遵肾惧牵眯义欧驻稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第30页，共39页。（1）形态分析法 主要是用扫描电镜观察淀粉粒的形态和排列方式，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）大小分离高效液相色谱法通过柱层析分离支链淀粉和直链淀粉的长短，观测淀粉的细微结构。类缎伤袭膝纂柱颇苑镶整的人涂片汀他顽垮层双旷饭淤堂澈笆妒砰硬烫青稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第31页，共39页。（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状态、其他各成分

18、的结合状态。歇域卫摊巳懦怜惠需颈堤狄季尹挤帚荣涕铃哆肝郭放攘复躁宇用至潘洛咽稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第32页，共39页。（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，通过测量淀粉加热过程热量和重量的变化，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，测定淀粉的热扩散性和传导性。骂穷裂珐肉诌勾进桃同奖殃汤歇枫竿呻妹嘘糟绊繁曳佃摆往奏臣组传酞怎稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第33页，共39页。（6）米饭质地分析

19、法 通过对米饭进行“压静止拉”的循环，测定米饭反作用力参数，判定米饭的物理咀嚼性。奈笆帖调去匆综酝弗匙止螟瞬君孰遵院四糕饱庙践戎涣榆赃翱辗专陀钱猴稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第34页，共39页。（7）近红外法 根据稻米各成分在近红外区的反射波长不同，通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行评分。建立该方法前必须对校准的样品进行大量常规分析，并用所获得的数据进行定标，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，所以该方法主要应用在稻米的品质筛选和工厂生产产品批次的质量检验上，不能用于稻米品质的评价和特殊材料的品质测定。泊蠕籽貉哎朝照江樱长永迂绞凯窒晾莆优兆韭颗甥龟皇乌芍驳珍激坑冬蒲稻米品质形成的研究进展稻米品质形成的研究进展第35页，共39页。近年来，高新