【摘 要】
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为探明γ-氨基丁酸(GABA)喷施和光照处理对香稻产量、品质和香气2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)形成的影响及其生理基础。本研究于2016年至2018年期间在华南农业大学教学实验农场进行,共设计3个试验:试验一,盆栽试验以美香占2号和玉香油占为研究材料和大田试验以美香占2号、玉香油占、Basmati、象牙香占和云粳优14为研究材料,设计4个GABA喷施时期处理:分蘖期喷施(S1)、幼穗分化期喷施(S
【基金项目】
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国家自然科学基金青年科学基金项目(31601244)“香稻香气2-乙酰-1-吡咯啉的有机碳营养调控机理研究”;
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为探明γ-氨基丁酸(GABA)喷施和光照处理对香稻产量、品质和香气2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)形成的影响及其生理基础。本研究于2016年至2018年期间在华南农业大学教学实验农场进行,共设计3个试验:试验一,盆栽试验以美香占2号和玉香油占为研究材料和大田试验以美香占2号、玉香油占、Basmati、象牙香占和云粳优14为研究材料,设计4个GABA喷施时期处理:分蘖期喷施(S1)、幼穗分化期喷施(S2)、抽穗期喷施(S3)和以上3个时期均喷施处理(S4),对照(CK)不喷施。试验二,盆栽试验以象牙香占和玉香油占为研究材料,分别于香稻孕穗期和灌浆成熟期补光,设计3个光照处理:补红光(L1)、补蓝光(L2)、补红蓝白组合光(L3),对照(CK)为常规光照。试验三,盆栽和大田试验以Basmati、玉香油占和云粳优14为研究材料,以常规光照不喷施GABA处理为对照(CK),设计2个处理:弱光条件下不喷施GABA(T1)和弱光条件下喷施GABA(T2)。研究了香稻香气产量、品质和2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)的积累及其生理基础。主要结果如下:(1)外源喷施GABA处理促进香稻籽粒2AP的积累,香稻香气含量的积累与籽粒中的脯氨酸含量、1-吡咯啉-5-羧酸含量和GABA含量和二胺氧化酶活性相关。S3处理下的香稻成熟期籽粒2AP含量增加13.64-43.01%,S4处理下则增加15.09-59.42%。平衡香稻产量品质和种稻成本的前提下,在抽穗期喷施GABA(S3处理)对增加香稻2AP含量和提高产量和品质是最有利的。(2)在孕穗期和灌浆成熟期补红光、补蓝光或补红蓝白光均降低香稻籽粒2AP含量、蛋白质含量而提高产量。其中,在孕穗期补蓝光(L2)对2AP含量降幅最大,达到21.86-22.82%;在灌浆成熟期则补红光(L1)的降幅最大,达到14.06-29.56%;香气2AP含量的变化与1-吡咯啉-5-羧酸含量和籽粒GABA含量相关。在孕穗期补红蓝白光(L3)显著增加34.50%的产量;而在灌浆成熟期补红光(L1)使产量显著提高14.86-19.45%,补红蓝白光(L3)则可提高18.61-21.37%。(3)与对照相比,弱光条件下的香稻成熟期籽粒2AP含量均提高,但产量下降;当在弱光条件下外源喷施GABA,香稻的产量较T1处理(弱光条件下不喷施GABA)提高了32.82-34.80%,证明GABA的应用可以平衡弱光条件下香稻的产量和香气。弱光条件下外源喷施GABA增加籽粒2AP含量与籽粒中的脯氨酸和GABA含量、鸟氨酸转氨酶和二胺氧化酶活性以及钠离子和锰离子含量相关。此外,在喷施GABA处理下香稻产量的提高可能与产量构成因素(如每穗粒数、结实率)有关。
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