有机无机肥料及抽穗期气温升高对水稻籽粒淀粉合成相关酶活性及淀粉品质形成的影响
2022-09-21王光华张明静徐承昱黄丽芬
臧 倩 王光华 张明静 胡 雪 徐承昱 蒋 敏 黄丽芬,*
(1 扬州大学农学院,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 扬州 225009;2 扬州大学,江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏 扬州 225009)
据估测到21世纪中期,全球平均气温将上升约0.3~0.7℃,21世纪末全球地表平均温度可能上升0.3~4.8℃[1-2]。全球气温的升高不仅会降低粮食产量,还会降低粮食品质。水稻(OryzasativaL.)是我国主要的粮食作物之一,在南方稻区,早、晚稻抽穗扬花或灌浆期常遇到高温天气,往往造成授粉受阻或影响胚乳灌浆,导致稻米品质下降[3-6]。水稻籽粒中的淀粉品质是衡量稻米食味值的关键指标,而淀粉是源器官制造的光合同化物以蔗糖形式运输到籽粒后,在一系列酶促作用下合成的[7-9]。因此,水稻抽穗期温度升高与籽粒淀粉合成酶的活性、淀粉品质、淀粉RVA谱特征值和糊化温度等食味品质特性有关。
近年来,部分学者对温度与籽粒中蔗糖和淀粉含量及其合成关键酶活性的关系进行研究,发现灌浆初期温度升高使淀粉含量、蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase,SPS)活性显著上升,蔗糖含量、蔗糖合成酶(sucrose synthetase,SS)、淀粉合成酶(starch synthase,SSS)和淀粉分支酶(starch branching enzyme,SBE)活性下降[7,10]。Iqbal等[11]研究发现,早晚稻中配施有机肥显著提高了SS、焦磷酸化酶(pyrophosphorylase,AGP)、SSS、SBE等淀粉相关酶活性。与常规施肥相比,施用有机肥能显著提升稻米的峰值黏度、最低黏度与崩解值,降低消减值,提高稻米食味值[12-13]。由此可见,目前大部分研究都是围绕温度胁迫或肥料施用单因素对淀粉品质及相关酶活性的影响,而有关两者互作效应对淀粉影响的研究较少,其生理机制尚不明确。……
