稻米品质特别是蒸煮食味品质已经成为我国水稻生产可持续发展的关键限制因素,水稻发展的要求已不仅仅局限于追求高产,必须更多地关注其品质。蛋白质作为稻米品质的主要性状,是稻米品质改良不可忽视的重要方面,然而相关研究较为薄弱,蛋白质对稻米品质的影响及其机制一直存在争议。本研究以一组导入G1基因和sd1基因的近等基因系以及6个常规籼、粳稻品种为供试材料,设置不同的粒肥处理,分析了水稻产量、植株氮素运转、可溶性蛋白质、籽粒氮代谢酶活性及稻米品质变化,着重探讨了G1基因和sd1基因对稻米蛋白质积累及其组分的影响以及蛋白质含量与稻米品质表现的关系,以期为稻米品质改良积累必要的理论认识。主要结果如下:1.不同近等基因系材料间存在较为明显的产量差异。低蛋白基因G1的导入降低了有效穗数、千粒重和产量,对穗粒数和结实率无显著影响;sd1基因的导入虽然一定程度上降低了有效穗数,却显著提高了穗粒数和千粒重,结实率表现较好,显示出较高的产量水平;适当的粒肥水平有一定的增产作用,主要是增加了结实率。过多的粒肥反而不利于结实率的提高,从而导致产量下降。2.sd 基因和G1基因对稻米蛋白质含量存在一定的影响。低蛋白基因G1的导入调低了茎叶含氮率和氮素运转比率,降低籽粒和叶片可溶性蛋白质含量及籽粒氮代谢酶活性,从而显著降低籽粒总蛋白质含量。分析各蛋白组分含量,以含量最高的谷蛋白降低效应最为显著,清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白降低相对较少。sd1基因的导入提高了茎叶含氮率,但其茎叶氮素转运比率有所降低,籽粒和叶片可溶性蛋白质含量及籽粒氮代谢酶活性也表现更低,从而进一步降低了蛋白质含量。各蛋白组分含量结果也显示同样趋势,可见sd1基因的同时导入,有增强G1基因表达的作用效应。3.sd1基因和G1基因的导入对稻米品质存在一定的影响。G1基因的导入有利于加工品质的改善,外观品质则有变劣的趋势;对直链淀粉含量和胶稠度没有显著影响,但对淀粉糊化特性(RVA)有一定作用,最高粘度、热浆粘度、崩解值明显提高,峰值时间和糊化温度有所上升,最终黏度、回复值和消减值有所降低;籽粒游离氨基酸含量显著降低,食味值有所改善,总体上显示G1基因的导入有改善稻米品质的表现。sd1基因的同时导入明显增强了以上若干性状的改善幅度,且直链淀粉含量有所降低,胶稠度有所变长,可见sd1基因的导入有助于稻米品质的改善。4.稻米蛋白质含量与稻米品质间存在密切的关系。近等基因系的分析显示,蛋白质含量与直链淀粉含量无显著相关性,但与胶稠度呈极显著负相关,与食味值呈极显著负相关,显示蛋白质含量呈劣化稻米蒸煮食味品质的显著趋势。对不同类型的品种试验结果也显示,常规籼、粳稻品种中总蛋白质含量与直链淀粉含量无显著相关性,与胶稠度呈显著负相关,与食味值呈显著负相关,与回复值和消减值呈显著的正相关。常规籼、粳稻品种的分析还显示,蛋白质含量与其加工品质呈显著的正相关关系,显示提高了稻谷的商品性,却降低了稻米的适口性的倾向。5.粒肥的施用对稻米品质产生显著的影响。施用粒肥后,提高了茎鞘、叶片和籽粒的含氮率,同时增加了花后营养器官的氮素运转输出比率,游离氨基酸含量增加,从而显著提高了精米蛋白质含量,且粒肥水平越高,提高幅度越大。粒肥提高蛋白质的作用效应甚至远远超过了低蛋白基因G1的作用效应。四种蛋白组分含量均随施氮量的提高而显著增加。粒肥可以改善加工品质和外观品质,降低了直链淀粉含量,但胶稠度显著变短,最高黏度、热浆黏度、崩解值和冷胶黏度等显著下降,食味值显著降低。6.氮素代谢关键酶GS、GOT和GPT酶活性表现为背景材料Sasanishiki(P0)最高,材料P2(导入G1基因)次之,材料P1(同时导入sd1基因和G1基因)最低,与籽粒蛋白质含量在不同粒肥水平下的表现趋势一致。表明G1基因的导入显著降低了氮代谢酶活性,而sd1基因的同时导入有加强G1基因表达的作用效应。粒肥的施用也显著提高了不同粒位GS、GOT和GPT酶活性。