稻米品質(zhì)形成的研究進(jìn)展ppt課件

1、 稻米質(zhì)量構(gòu)成的研討進(jìn)展研討生：陳 義 芳導(dǎo) 師：王忠教授專 業(yè)：植 物 學(xué)文獻(xiàn)綜述.稻米質(zhì)量是稻米作為商品在流經(jīng)過程中所必需具有的根本特征，包括外觀質(zhì)量、碾米質(zhì)量、蒸煮食用質(zhì)量和營養(yǎng)質(zhì)量四個方面。總結(jié)多年來國內(nèi)外對稻米質(zhì)量的研討，普通以為稻米質(zhì)量的優(yōu)劣主要是質(zhì)量遺傳特性與環(huán)境條件綜協(xié)作用的結(jié)果。.鑒于遺傳特性與環(huán)境要素在稻米構(gòu)成過程中的重要作用，本文就稻米質(zhì)量性狀的生理生化及遺傳方面的研討進(jìn)展展開分析，并對稻米質(zhì)量研討的新方法作一些引見。.1 稻米質(zhì)量構(gòu)成的生理生化研討概略.1.1 稻米的化學(xué)成分. 胚乳是人們食用的最主要部分，由眾多薄型細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞內(nèi)含有大量復(fù)合狀球形淀粉粒。淀粉粒是淀粉

2、的貯藏形狀，單個淀粉粒為多角形，直徑-微米，-個單個淀粉粒聚合成復(fù)合淀粉粒，其形狀有多種，并有淀粉晶體存在，直徑-微米。淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。兩者的根本成分都是葡萄糖。.蛋白質(zhì)以蛋白體的形狀貯藏于細(xì)胞中，主要由谷蛋白、球蛋白、白蛋白和醇溶性蛋白組成。其中水稻前三種蛋白中賴氨酸含量均超越3.5%，居谷類作物之首。分布于胚乳中的蛋白以谷蛋白和醇溶性蛋白為主，而球蛋白和白蛋白主要分布于糊粉層等組織，多為活性分子。蛋白質(zhì)雖與營養(yǎng)有關(guān)，但普通以為，谷蛋白含量過高可呵斥食味不佳。.精米中脂肪含量較低，但多為優(yōu)質(zhì)的不飽和脂肪酸及淀粉脂肪復(fù)合物，在一定程度上影響米飯的光澤、味道及適口性。另外，稻米中還

3、含有多種揮發(fā)性物質(zhì)，主要影響稻米的氣味。 .1.2稻米質(zhì)量構(gòu)成的生理根底.稻米質(zhì)量構(gòu)成過程的本質(zhì)是碳、氮及脂肪代謝過程，光合產(chǎn)物合成、轉(zhuǎn)運、籽粒灌漿動態(tài)及關(guān)鍵酶作用等與稻米質(zhì)量構(gòu)成親密相關(guān)。.1.2.1籽粒灌漿過程的生理研討水稻灌漿結(jié)實期的堊白構(gòu)成與籽粒灌漿動態(tài)有親密關(guān)系，灌漿曲線平緩的種類往往堊白較小，而曲線大起大落的資料堊白往往較大。經(jīng)過對堊白構(gòu)成與籽粒灌漿動態(tài)研討，可確定構(gòu)成優(yōu)質(zhì)米籽粒灌漿速率上下閾值。籽粒灌漿活性與淀粉生物合成才干大小有關(guān)，段俊等研討闡明，抽穗后的015d雜交水稻淀粉合成的才干比常規(guī)稻強(qiáng)，但抽穗15d之后這種差別那么不明顯。.另外，雜交稻籽粒的淀粉合成才干比常規(guī)稻下降得

4、早，李木英等研討指出，強(qiáng)勢粒前期灌漿生理活性高，胚乳中Q酶和ATP酶活性強(qiáng)，可溶性糖含量低，淀粉積累快，而弱勢粒灌漿啟動慢，但中、后期能否有較強(qiáng)的生理活性，不同組合間存在很大差別。.唐永紅等對水稻結(jié)實期綜合米質(zhì)動態(tài)變化研討提出，在水稻的整個灌漿結(jié)實期，水稻齊穗后30d內(nèi)，稻米質(zhì)量呈近乎線性增長，是構(gòu)成綜合米質(zhì)的主要階段，30 d以后質(zhì)量根本穩(wěn)定。.1.2.2稻米質(zhì)量構(gòu)成過程中關(guān)鍵酶及其活性的動態(tài)變化研討發(fā)育胚乳中淀粉的生物合成及其積累直接關(guān)系到稻米的質(zhì)量和產(chǎn)量。籽粒中淀粉粒堆積是經(jīng)過ADPG-焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶SSS、淀粉粒結(jié)合淀粉合成酶GBSS、淀粉分支酶(SBE)等一系列酶活動進(jìn)

5、展的。.根據(jù)對水稻胚乳中與淀粉合成有關(guān)的18種酶活性的測定結(jié)果指出，ADPG-焦磷酸化酶和Q酶是控制淀粉合成的關(guān)鍵酶。潘曉華等研討闡明，蔗糖合成酶、ADPG-焦磷酸化酶、淀粉合成酶和Q酶是稻米質(zhì)量構(gòu)成的關(guān)鍵酶。灌漿期籽粒中Q酶、淀粉合成酶和 ADPG-焦磷酸化酶的活性動態(tài)表現(xiàn)為，開場灌漿時酶活性很低，隨灌漿進(jìn)程酶活性提高，到達(dá)峰值后迅速下降。.酶活性的大小和峰值出現(xiàn)的時間因粒位、種類及酶的不同而異。強(qiáng)、弱勢粒間相比較，灌漿前期強(qiáng)勢粒中3種酶的活性高于弱勢粒，峰值出現(xiàn)的時間早于弱勢粒。但在灌漿中、后期，弱勢粒中酶的活性高于強(qiáng)勢粒。.種類間比較，普通灌漿速率高和籽粒充實好的種類灌漿前期弱勢粒中酶的

6、活性高，峰值也高，到達(dá)最大灌漿速率時間早的種類，酶活性峰值出現(xiàn)的時間也早。3種酶峰值出現(xiàn)的先后順序為淀粉合成酶ADPG-焦磷酸化酶Q酶，這闡明它們在淀粉合成過程中具有各自獨立的作用。.楊建昌等研討發(fā)現(xiàn)，Q酶與灌漿速率、粒重和谷粒充實率的相關(guān)值比ADPG-焦磷酸化酶、淀粉合成酶大。進(jìn)一步分析闡明，灌漿前期籽粒中 ADPG-焦磷酸化酶、淀粉合成酶和Q酶活性與平均灌漿速率、最大灌漿速率、粒重及谷粒充實率均呈顯著或極顯著的正相關(guān)，中、后期酶的活性與灌漿速率和粒重等呈不同的負(fù)相關(guān)。因此提高灌漿前期籽粒的生理活性非常重要。 .1.2.3胚乳細(xì)胞分裂發(fā)育及淀粉粒細(xì)胞構(gòu)造生理特性研討胚乳細(xì)胞數(shù)的多少與籽粒的發(fā)

7、育和淀粉的積累呈極顯著的正相關(guān)，它直接決議籽粒的分量與質(zhì)量。開花后強(qiáng)勢粒胚乳細(xì)胞數(shù)目迅速添加，花后10d左右即達(dá)最高程度，而弱勢粒直到花后7d才開場迅速增殖，30d后到達(dá)最高程度。對米粒堊白性狀與胚乳淀粉細(xì)胞構(gòu)造關(guān)系進(jìn)展研討闡明，扁平細(xì)胞群的存在和發(fā)育是堊白產(chǎn)生的緣由。不同基因型資料淀粉粒的形狀存在顯著差別。.2 稻米質(zhì)量遺傳的研討進(jìn)展及其與環(huán)境的關(guān)系.2.1外觀質(zhì)量的遺傳米粒的大小和外形是水稻外觀質(zhì)量的重要組成部分，是一個很重要的商品性狀。有關(guān)粒長的遺傳規(guī)律，學(xué)者們研討結(jié)果講解不一，有的以為是單基因控制的，也有的以為是雙基因或三基因控制的，不少學(xué)者以為是多基因控制的。在多基因遺傳的數(shù)量性狀的

8、累加效應(yīng)和顯性效應(yīng)都有報道。粒厚和米粒寬度屬多基因遺傳。.2.2碾米質(zhì)量的遺傳與環(huán)境出米率高低通常與稻米的硬度和胚乳中有無堊白親密相關(guān)。近年來的一些研討指出，堊白的構(gòu)成是多基因與環(huán)境要素相互作用的結(jié)果。短圓粒型和細(xì)長粒型相比較，前者出現(xiàn)堊白的機(jī)率較大。堊白的大小與溫度、濕度有關(guān)，其中主要要素是溫度。齊穗后15內(nèi)溫度越高，堊白就越大，高于29時，堊白增大。但不同種類對高溫反響不同。同一種類在不同地域的反響也不一樣。 .整精米率屬遺傳性狀。普通來說，長或短圓形籽粒及堊白大的整精米率低，中長、細(xì)長、透明度好的籽粒的種類整精米率高，同時也受成熟期的溫度、濕度等環(huán)境條件影響。成熟期遇高溫、干旱，碾磨時米

9、粒損失較大，整精米率降低。.2.3蒸煮質(zhì)量的遺傳與環(huán)境直鏈淀粉含量是決議蒸煮特性的主要要素。目前對直鏈淀粉含量的遺傳尚未弄清，普通以為高直鏈淀粉含量對低直鏈淀粉含量為不完全顯性。其差別是受一主基因和幾個修飾基因的控制，雜合子具有中等淀粉的含量。.研討證明，谷粒灌漿成熟期的溫度影響直鏈淀粉的含量。隨著平均溫度的升高，直鏈淀粉的含量普通添加，但類型及種類原有直鏈淀粉含量程度不同，對溫度反響不同。有人研討指出，水稻直鏈淀粉含量因施氮肥而稍減，但不受施用時期的影響。.2.4營養(yǎng)質(zhì)量的遺傳與環(huán)境稻米營養(yǎng)質(zhì)量主要指稻米的蛋白質(zhì)含量以及必需的賴氨酸程度。研討指出，蛋白質(zhì)含量受多基因控制，且主要受加性效應(yīng)作用

10、，同時也察看到了母體效應(yīng)和花粉直感景象。據(jù)分析，低蛋白含量對高蛋白含量呈部分顯性。.環(huán)境對稻谷蛋白質(zhì)含量有很大影響。據(jù)研討，谷粒發(fā)育中 (灌漿至成熟期 )太陽輻射強(qiáng)時，蛋白質(zhì)含量傾向于較低，在熱帶條件下，旱季蛋白質(zhì)含量普通低于雨季。.此外，追施氮肥能提高蛋白質(zhì)含量。由于米粒中蛋白質(zhì)含量常與食味有矛盾，蛋白質(zhì)含量高的普通食味并不好。因此，目前尚不能把蛋白質(zhì)含量作為評價稻米質(zhì)量優(yōu)良與否的規(guī)范。 .3 稻米質(zhì)量研討的新方法.為了探求稻米質(zhì)量的奧妙、快速有效地鑒定稻米質(zhì)量，近年來出現(xiàn)了許多新的研討方法和手段，提高了稻米質(zhì)量研討的深度。現(xiàn)引見幾種運用較多的方法：.1形狀分析法 主要是用掃描電鏡察看淀粉粒

11、的形狀和陳列方式，谷粒的特征。還有用計算機(jī)成像分析稻米的裂紋、精米的精度和堊白度。2大小分別高效液相色譜法經(jīng)過柱層析分別支鏈淀粉和直鏈淀粉的長短，觀測淀粉的細(xì)微構(gòu)造。.3-射線衍射法 利用晶體物質(zhì)對 -射線衍射的原理測定淀粉中結(jié)晶淀粉的比例。4核磁共振法 測定稻米胚乳的水分形狀、其他各成分的結(jié)合形狀。.5熱分析方法 主要有三種儀器，一是淀粉粘滯譜儀，測定淀粉漿粘度隨溫度的變化曲線，觀測糊化溫度、淀粉粒的崩解情況、淀粉漿的粘性等?，F(xiàn)已有快速淀粉粘滯譜儀；另一種是差熱分析儀，經(jīng)過丈量淀粉加熱過程熱量和分量的變化，觀測淀粉的糊化溫度、主要物質(zhì)成分、結(jié)合態(tài)及其變化；還有一種是熱導(dǎo)儀，測定淀粉的熱分散性

12、和傳導(dǎo)性。.6米飯質(zhì)地分析法 經(jīng)過對米飯進(jìn)展“壓靜止拉的循環(huán)，測定米飯反作用力參數(shù)，斷定米飯的物理咀嚼性。.7近紅外法 根據(jù)稻米各成分在近紅外區(qū)的反射波長不同，經(jīng)過多元回歸方法測定稻米各成分的含量，甚至對稻米的食味進(jìn)展評分。建立該方法前必需對校準(zhǔn)的樣品進(jìn)展大量常規(guī)分析，并用所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)展定標(biāo)，因此，它的分析準(zhǔn)確性取決于定標(biāo)樣品的代表性、常規(guī)分析的準(zhǔn)確度以及各成分之間的干擾情況，所以該方法主要運用在稻米的質(zhì)量挑選和工廠消費產(chǎn)品批次的質(zhì)量檢驗上，不能用于稻米質(zhì)量的評價和特殊資料的質(zhì)量測定。.近年來，高新科學(xué)技術(shù)的支持，開闊人們研討的思緒和眼界，稻米質(zhì)量研討已獲得較大的進(jìn)展。尤其在糯性的研討上 ,有較為完好的實際體系 ,可以解釋水稻的直鏈淀粉含量問題。在其他方面的研討還存在一定的誤導(dǎo)，沒能將代表稻米商品價值的質(zhì)量特征與決議稻米質(zhì)量的內(nèi)在要素分開，以質(zhì)量特征為根底實際研討的主要內(nèi)容，雖然能找到這樣或那樣的規(guī)律，但稻米質(zhì)量的根本問題還是得不到處理。.綜上所述，目前米質(zhì)研討主要集中在對最