【摘 要】
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水稻作为世界上最重要的谷类作物之一,其产量和品质极易受到温度和光照的影响。而近年来,全球气候异常现象频繁出现,改变了原有的温光特征,对水稻的农业生产有重大影响。为揭示水稻产量和品质对现阶段温光条件的响应特征,本研究以现有不同类型的优质中稻品种为材料,分析在中国南方中稻区（长江流域）自然温光条件下,不同水稻品种产量和品质的温光响应特征,并探究南京的不同温光条件对水稻产量和品质的影响机理。主要结果如下
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水稻作为世界上最重要的谷类作物之一,其产量和品质极易受到温度和光照的影响。而近年来,全球气候异常现象频繁出现,改变了原有的温光特征,对水稻的农业生产有重大影响。为揭示水稻产量和品质对现阶段温光条件的响应特征,本研究以现有不同类型的优质中稻品种为材料,分析在中国南方中稻区（长江流域）自然温光条件下,不同水稻品种产量和品质的温光响应特征,并探究南京的不同温光条件对水稻产量和品质的影响机理。主要结果如下:1.水稻齐穗至成熟的气温对长江流域不同类型的中稻产量和品质影响均较大,平均温度越高,产量越低,品质越差,该时期的光照时间越长,品质也是越差。因此,生育后期适当降低温度和减少光照时间有利于获得产量和品质的平衡。以产量大于或等于平均值以及垩白粒率、直链淀粉含量和胶稠度达到国标3级米标准为评价指标,初步确定了长江流域中稻合适的生长温度（齐穗至成熟的平均温度）,即粳稻、常规粳稻、软米（粳稻,主要是南粳9108和南粳5055）、籼稻、常规籼稻、杂交籼稻合适的生长温度范围分别为 22.08-25.31℃、22.08-24.65℃、22.56-25.31℃、20.23-31.88℃、21.65-31.59℃以及20.26-31.88℃C,本研究为长江流域中稻优质品种的选择、适当调整水稻的安全播种期以及水稻品种的优质育种方向提供理论基础2.对于籼稻而言,灌浆结实期遭遇较高的气温,多接近30℃（中籼2503为29.1℃）,这个高温伴随着最大的日照小时数（7.3 h）会显著地增强灌浆前期Wx、SSII-3和AAP6的表达,提高GBSS和SSS酶活,增加前期灌浆速率,与此同时,减弱灌浆中期的SSII-3和灌浆后期Wx表达,减缓灌浆中后期的灌浆速率,最终使得产量、精米率、蛋白质含量的提高,直链淀粉含量和胶稠度的降低,导致较高的产量但是品质相对变差。本研究的一季中熟粳稻对光强敏感,其生育期遭遇高温在27℃左右（淮稻5号为27℃,南粳9108为27.5℃）,这个温度可以始终维持其在开花后21-28d保持较均匀的灌浆速率,这与其较高的Wx表达和GBSS酶活以及灌浆前中期较高的SSII-3表达有关,可维持灌浆后期较高的SSS和SBE酶活的调节平衡,对最终小区的实际产量影响不大,但降低了稻米精米率和糊化温度,提高稻米蛋白质和直链淀粉含量,稻米变硬。另外APP6基因表达虽不受温度影响,但可以通过影响Wx和SSII-3基因的表达参与水稻产量和品质的形成,尤其对粳稻的软米类型南粳9108的诱导效果显著,是否与其优良的食味品质有关,有待深入研究。
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