中籼水稻品种改良过程中米质和根系特征对灌溉方式的响应

作     者：景文疆 顾汉柱 张小祥 吴昊 张伟杨 顾骏飞 刘立军 王志琴 杨建昌 张耗 JING Wenjiang;GU Hanzhu;ZHANG Xiaoxiang;WU Hao;ZHANG Weiyang;GU Junfei;LIU Lijun;WANG Zhiqin;YANG Jianchang;ZHANG Hao

作者机构：扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009 江苏里下河地区农业科学研究所江苏扬州225007 

出 版 物：《中国水稻科学》 (Chinese Journal of Rice Science)

年 卷 期：2022年第36卷第5期

页      面：505-519页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(31871559,32071944) 江苏省六大人才高峰高层次人才项目(SWYY-151) 江苏省农业科技自主创新资金资助项目[CX(19)3060] 江苏高校优势学科建设工程资助项目 扬州大学交叉学科高层次青年支持项目 

主　　题：水稻 水分利用效率 品种 稻米品质 根系特征 

摘      要：【目的】研究不同灌溉方式下中籼水稻品种的稻米品质与根系特征。【方法】以江苏省近80年来各阶段具有代表性的中籼水稻品种为试验材料,全生育期设置干湿交替灌溉(AWD)和常规灌溉(CI)处理。在矮秆、半矮秆常规稻和半矮秆杂交稻中各选择2个水分利用效率(WUE)存在明显差异的品种进行稻米品质和根系特征分析。【结果】无论是在AWD还是CI下,各类型品种的产量和WUE均随品种改良逐渐提高。与CI相比,AWD显著增加了产量和水分利用效率。在AWD下,各类型品种(矮秆品种、半矮秆品种、半矮秆杂交稻)的产量分别为6.96 t/hm^(2)、8.71 t/hm^(2)和10.14 t/hm^(2),WUE分别为1.30 kg/m^(3)、1.62 kg/m^(3)和1.91 kg/m^(3)。各类型品种的精米率、整精米率、蛋白质含量、淀粉溶解度与膨胀度、根干质量、根冠比、根系氧化力、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积、根系伤流液中玉米素和玉米素核苷以及脱落酸含量随品种改良显著提高。与CI相比,AWD改善了稻米的加工和外观品质及根系形态生理特征,提高了稻米淀粉的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值,降低了淀粉的消减值和相对结晶度。相关分析表明,产量、WUE及稻米品质均与根系生长密切相关。【结论】现代半矮秆品种尤其杂交稻在全生育期干湿交替灌溉条件下可获得较高的产量和水分利用效率以及较优的稻米品质,这与根系形态和生理特征的改善密切相关。