水稻是我国最主要的作物,目前我国生产上大面积种植的水稻品种产量虽高,但大部分米质不优。随着人民生活水平的提高以及稻米贸易对品质的要求,有效地提高水稻产量的同时,改善稻米品质,已成为水稻育种和栽培生产上急需解决的重大课题。胚乳是水稻颖果的主要食用部分,它的发育状况最终决定着稻米的产量和品质,而水稻颖果的发育状况既受遗传基因控制,又受环境因子的影响。在影响稻米产量和品质的诸多环境因子中,氮肥的施用量和施用时期对水稻植株生长和稻米品质的影响尤其明显,因此,它一直是科技工作者的研究热点。水稻胚乳中的淀粉特别直链淀粉含量与稻米的蒸煮食味品质有关,稻米直链淀粉含量偏高,往往使米饭的粘性、柔软性和光泽度变差,影响米饭的质地和适口性。而水稻胚乳中的直链淀粉主要由淀粉粒结合型淀粉合成酶(GBSS,即Wx蛋白)催化合成的,水稻胚乳中Wx蛋白的量和活性对稻米品质有重要影响。因此,研究氮肥和Wx蛋白对水稻颖果的发育和充实的影响,对阐明稻米品质形成的机理,改善稻米品质具有重要指导意义。 针对上述问题,本试验从内因和外因两方面进行研究,一是对扬稻6号和粳稻941两个水稻品种进行施氮时期和施氮量的处理,研究了不同施氮处理对水稻颖果发育、淀粉积累、胚乳细胞结构和稻米品质的影响;二是用Wx蛋白不同程度缺失的转反义Wx基因籼稻和粳稻为材料,研究Wx蛋白缺失对水稻颖果的发育和物质积累的影响。旨在探明控制水稻颖果发育的机理和改善稻米品质的途径。得到的主要结果如下: (1) 适量增施氮肥能增加颖果鲜重和干重,从施氮时期来看,后期增施氮肥对颖果鲜干重的影响比较显著。增加穗肥施氮量能显著提高颖果和颖壳中的叶绿素含量,显著降低颖果中的可溶性糖含量,有降低淀粉含量的趋势,但不明显。增加穗肥施氮量能显著降低颖果中直链淀粉含量,并使颖果中直链/总淀粉的比例降低,提高了稻米的蒸煮食味品质,其效果要好于分蘗期施氮。 (2) 在水稻颖果发育过程中,ADPG焦磷酸化酶(ADPG-PPase)、淀粉粒结