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高浓度CO_2对稻穗不同位置籽粒结实和米质性状的影响

户少武  张欣  景立权  赖上坤  王云霞  朱建国  王余龙  杨连新  
【摘要】:不断升高的大气CO_2浓度影响水稻颖花发育、灌浆结实和品质形成,但这种影响是否与籽粒在稻穗上的着生部位有关尚不清楚.利用稻田FACE (Free-Air CO_2 Enrichment)平台,以优质丰产粳稻‘武运粳23’为材料,CO_2处理设背景CO_2浓度(Ambient)和高CO_2浓度(增200μmol·mol~(-1), FACE)两个水平,研究开放大田条件下高浓度CO_2对水稻颖花密度、籽粒结实能力、稻米外观和食味品质的影响及其与稻穗不同着生位置的关系.结果表明:FACE处理使武运粳23籽粒产量平均增加18.3%,从产量构成因素看,穗数和饱粒重分别增加21.4%、9.4%,每穗颖花数、饱粒率平均减少9.0%、2.2%.FACE水稻饱粒率下降主要与稻穗不同部位空粒率大幅增加有关.FACE水稻每穗颖花数减少主要与稻穗上部、中部二次枝梗现存颖花大幅减少有关,而其他位置颖花数均无显著变化;稻穗不同位置饱粒重和饱粒率对FACE的响应无显著差异.FACE处理使绿粒率下降,但糙米长度和宽度均增加,稻穗不同部位趋势一致.FACE使垩白粒率(增幅59%)、垩白度(增幅55%)均极显著增加,增幅表现为稻穗一次枝梗二次枝梗、上部中部下部.FACE使稻穗不同位置稻米直链淀粉含量略增,使最高粘度、热浆粘度、崩解值、最终粘度和消减值略降,但多未达显著水平.FACE使稻米糊化温度显著下降,弱势粒的降幅大于强势粒.综上,高浓度CO_2环境下武运粳23产量增加主要与穗数增多和籽粒增重有关,而稻穗明显变小;高浓度CO_2使稻米绿粒率减少,垩白增多,而对蒸煮食味品质影响较少;颖花着生位置对高浓度CO_2环境下水稻颖花发育、结实和品质的影响因不同测定指标而异.

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