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《农业环境科学学报》 2019年12期
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UV-B辐射对元阳红米籽粒形态和原花青素含量分布的影响

盛建军  李想  张彦雪  何永美  谢春梅  祖艳群  李元  
【摘要】:为了阐明UV-B辐射对水稻籽粒中原花青素含量和分布的影响,通过大田原位种植元阳梯田传统水稻品种——白脚老粳,在水稻的生长期进行不同强度UV-B辐射处理(0、2.5、5.0、7.5 kJ·m~(-2)·d~(-1)),研究不同强度UV-B辐射对水稻籽粒形态与原花青素含量分布的影响。结果表明:UV-B辐射会抑制水稻籽粒的粒长、粒宽、千粒质量、每株籽粒生物量和产量。粒长和粒宽受到了UV-B辐射的抑制,7.5 kJ·m~(-2)·d~(-1)时显著下降了11.6%和5%,千粒质量和籽粒生物量会随着UV-B辐射的增强显著降低,7.5 kJ·m~(-2)·d~(-1)时达到最低17.41 g与20.84 g·株~(-1)。产量在高强度UV-B辐射(7.5 kJ·m~(-2)·d~(-1))下显著降低,稻壳中原花青素含量在不同UV-B辐射下呈现单峰曲线,在5.0 kJ·m~(-2)·d~(-1)时达到最大值4.06μg·g~(-1)·d~(-1)。糙米中原花青素含量在低强度UV-B辐射下无显著变化,当UV-B辐射达到7.5 kJ·m~(-2)·d~(-1)时显著降低。原花青素在水稻籽粒中呈现由外到内逐渐减少的规律,原花青素主要聚集在果皮和胚乳表层,不同UV-B辐射强度下,原花青素面积占比有显著差异,在垂直结构上(平行于芒和小穗轴连线),UV-B辐射增强会抑制原花青素面积占比,在水平结构上(垂直于芒和小穗轴连线),UV-B辐射增强会促进原花青素面积占比。UV-B辐射增强会改变籽粒结构,促进稻壳中原花青素合成,过高的UV-B辐射强度会抑制稻壳和糙米中原花青素合成。UV-B辐射会影响原花青素的分布,UV-B辐射增强原花青素水平结构上的面积占比显著高于垂直结构。

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