花后开放式增温对稻米籽粒蛋白质和氨基酸的影响
近二、三十年来，随着全球气候变暖，全球温度呈显著上升趋势。水稻作为我国重要的粮食作物，约占粮食总产量的40%。随着人们生活质量的不断提高，对稻米的品质也提出了更高的要求。稻米品质受环境因素的影响较大，尤其是温度变化。温度升高是影响稻米品质的一个重要外界因素,灌浆期温度变化影响灌浆速度与粒重,并最终影响稻米的营养成分。稻米中蛋白质含量为4.3%～18.2%不等, 平均为9.5% ,是营养品质的重要指标。本研究表明:在水稻籽粒的形成过程中,温度对稻米中蛋白质和氨基酸总量及其组成有明显的影响,主要结果为灌浆期温度升高可以小幅提升蛋白质和总氨基酸的含量，花后增温将有助于蛋白质的积累，并且蛋白各组分中谷蛋白含量增加较多。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1供试材料 4
1.2实验地点 4
1.3实验处理5
1.4田间管理5
1.5指标测定方法5
2结果与分析5
2.1增温效果5
2.2蛋白质组分含量6
2.3氨基酸组分含量7
3结果与分析 8
4结论 9
致谢9
参考文献10
花后开放式增温对稻米籽粒蛋白质和氨基酸的影响
引言
全球气候变暖趋势明显,在过去的100年中,全球地表气温平均升0.56℃～0.92℃, 据预测, 到2100年温度升高幅度将达0.6℃～4.0℃[1]。近50年,我国地表平均气温上升了1.1℃,高于全球同期平均增温幅度[2]。水稻是我国重要的粮食作物，约占粮食总产量的40%。随着我国人民生活水平的不断提高，稻米营养越来越受到重视。稻米中的蛋白质是衡量营养品质的主要指标。大量研究表明温度是影响蛋白质积累的主要环境因素。一般认为结实期高温能提高蛋白质含量[3,4,5]。但也有少数人得出了不同的结论，如董文军等[6]认为蛋白质含量随温度升高而降低。另外，还有人认为蛋白质含量与品种的类型有关，如Resurrecion[7]认为粳稻品种的蛋白质含量随平均温度升高而增加，籼
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
稻品种的蛋白质含量与温度关系表现为抛物线型。孟亚利[8]等也报道非糯品种的蛋白质含量与温度正相关，糯稻蛋白质含量则与温度呈负相关，并且在2527℃范围内变化最明显。林茂锋[9]进一步指出抽穗后1020d是影响稻米蛋白质形成的关键时期。稻米中的主要贮藏蛋白为醇溶蛋白、球蛋白、谷蛋白，林茂锋[9]进一步指出抽穗后1020d是影响稻米蛋白质形成的关键时期。根据溶解特性的差异，稻米中的主要贮藏蛋白可分为醇溶蛋白、球蛋白、谷蛋白，Ashida[10]发现籽粒中醇溶蛋白、球蛋白的含量与灌浆期的温度呈显著负相关，谷蛋白含量呈显著正相关，但也有人认为高温并没有改变谷蛋白的含量[11]。
氨基酸是蛋白质的主要组分，也是人体吸收利用蛋白质的主要形式，其中必需氨基酸不能在人体内合成，必须通过从食物中摄入。必需氨基酸包括赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。组氨酸因为不能在婴儿体内合成，也被一些学者作为必需氨基酸，因此稻米氨基酸是衡量营养品质的重要指标。周广洽认为高温(36/30℃)下降低了稻米的氨基酸含量[6]，对人体必需的赖氨酸等的含量有明显影响。梁成刚与其观点完全相反，他认为高温（35℃/29℃）能极显著提高水稻籽粒中氨基酸的总量和各组分含量[12]。从现有的报道来看，关于稻米的氨基酸对高温的响应并没有一致的结论，这可能是因为不同基因型的品种对高温的响应存在差异，另外不同试验的温度处理也不相同，这也可能导致各研究的结论不同。总的来说，目前关于氨基酸对温度的响应方面还鲜有研究。另外，已有的研究基本都在桶栽的条件下利用人工控温的设备来研究，增温幅度远高于气候变暖可能的幅度上限，并且水稻植株生长的其它环境因子，比如湿度、CO2浓度、光照与大田也存在一些差异。因此，为了明确蛋白质和氨基酸的含量及其组分对气候变暖的实际响应，本研究以江苏两个主栽品种宁粳3号和武运粳24号为材料，并利用开放式增温设备，借助日立L8900氨基酸分析仪，研究了大田温度小幅升高的场景下蛋白质组分、氨基酸及其组分的实际响应。
1 材料与方法
1.1供试材料
宁粳3号、武运粳24号
1.2实验地点
实验在大学丹阳试验站（东经119°10′，北纬34°36′）进行。
1.3实验处理
田间实验，使用开放式红外辐射增温系统（开放式红外辐射增温系统（FATE （Freeair Temperature Enhancement）），每小区使用12个FTE10002400L10Y 1000W 240V 陶瓷加热器从水稻开花之后到成熟进行增温处理，小区面积约7㎡。采用美国HOBO公司制造的U23001温湿度传感器记录冠层温湿度数据。
设置2个增温处理：对照CK，昼夜24小时增温ET。
1.4田间管理
以每个处理小区的中线为分界线在线两侧分别种植两品种，氮素使用尿素作为肥料（180kg/ha），氮素肥料分基肥、促花肥（倒4叶期施）和保花肥（倒2叶期施）3次施用，分别占总施氮量的50%、30%和20%。磷、钾肥（过磷酸钙 140 kg/ha，氯化钾 186 kg/ha）一次性做基肥施用，其他管理方式同当地常规高产栽培。5月下旬播种，6月下旬移栽。
1.5指标测定方法
蛋白组分，根据Liu等方法[13]测定精米中清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的含量。利用日立L8900氨基酸分析仪测定精米中17种氨基酸的含量。分析仪日本日立仪器有限公司生产测定12蛋白质组分的提取参考Luthe等1213的方法,使用１mmoll/L TrisHcl (PH7.5) 提取清蛋白１mmoll/L TrisHcl缓冲液(内含0.5mol/L Nacl,PH7.5）提取球蛋白60％正丙醇溶液提取醇溶蛋白0.5％酒石酸钠0.24％硫酸铜1.68％ KOH和50％正丙醇混合液提取谷蛋白、清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量采用Bradford法测定14以牛血清蛋白为对照,谷蛋白采用B324凯氏定氮仪(瑞典BUCHI公司生产测定)。
2 结果与分析
2.1增温效果
灌浆期间CK和ET处理冠层平均温度为20.0℃和23.9℃，增幅为3.9℃，其中白天和夜间分别增温2.5℃和5.4℃，夜间升温幅度明显高于白天，符合气候变暖的非对称趋势。且增温幅度在每日之间也比较稳定。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1供试材料 4
1.2实验地点 4
1.3实验处理5
1.4田间管理5
1.5指标测定方法5
2结果与分析5
2.1增温效果5
2.2蛋白质组分含量6
2.3氨基酸组分含量7
3结果与分析 8
4结论 9
致谢9
参考文献10
花后开放式增温对稻米籽粒蛋白质和氨基酸的影响
引言
全球气候变暖趋势明显,在过去的100年中,全球地表气温平均升0.56℃～0.92℃, 据预测, 到2100年温度升高幅度将达0.6℃～4.0℃[1]。近50年,我国地表平均气温上升了1.1℃,高于全球同期平均增温幅度[2]。水稻是我国重要的粮食作物，约占粮食总产量的40%。随着我国人民生活水平的不断提高，稻米营养越来越受到重视。稻米中的蛋白质是衡量营养品质的主要指标。大量研究表明温度是影响蛋白质积累的主要环境因素。一般认为结实期高温能提高蛋白质含量[3,4,5]。但也有少数人得出了不同的结论，如董文军等[6]认为蛋白质含量随温度升高而降低。另外，还有人认为蛋白质含量与品种的类型有关，如Resurrecion[7]认为粳稻品种的蛋白质含量随平均温度升高而增加，籼
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
稻品种的蛋白质含量与温度关系表现为抛物线型。孟亚利[8]等也报道非糯品种的蛋白质含量与温度正相关，糯稻蛋白质含量则与温度呈负相关，并且在2527℃范围内变化最明显。林茂锋[9]进一步指出抽穗后1020d是影响稻米蛋白质形成的关键时期。稻米中的主要贮藏蛋白为醇溶蛋白、球蛋白、谷蛋白，林茂锋[9]进一步指出抽穗后1020d是影响稻米蛋白质形成的关键时期。根据溶解特性的差异，稻米中的主要贮藏蛋白可分为醇溶蛋白、球蛋白、谷蛋白，Ashida[10]发现籽粒中醇溶蛋白、球蛋白的含量与灌浆期的温度呈显著负相关，谷蛋白含量呈显著正相关，但也有人认为高温并没有改变谷蛋白的含量[11]。
氨基酸是蛋白质的主要组分，也是人体吸收利用蛋白质的主要形式，其中必需氨基酸不能在人体内合成，必须通过从食物中摄入。必需氨基酸包括赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。组氨酸因为不能在婴儿体内合成，也被一些学者作为必需氨基酸，因此稻米氨基酸是衡量营养品质的重要指标。周广洽认为高温(36/30℃)下降低了稻米的氨基酸含量[6]，对人体必需的赖氨酸等的含量有明显影响。梁成刚与其观点完全相反，他认为高温（35℃/29℃）能极显著提高水稻籽粒中氨基酸的总量和各组分含量[12]。从现有的报道来看，关于稻米的氨基酸对高温的响应并没有一致的结论，这可能是因为不同基因型的品种对高温的响应存在差异，另外不同试验的温度处理也不相同，这也可能导致各研究的结论不同。总的来说，目前关于氨基酸对温度的响应方面还鲜有研究。另外，已有的研究基本都在桶栽的条件下利用人工控温的设备来研究，增温幅度远高于气候变暖可能的幅度上限，并且水稻植株生长的其它环境因子，比如湿度、CO2浓度、光照与大田也存在一些差异。因此，为了明确蛋白质和氨基酸的含量及其组分对气候变暖的实际响应，本研究以江苏两个主栽品种宁粳3号和武运粳24号为材料，并利用开放式增温设备，借助日立L8900氨基酸分析仪，研究了大田温度小幅升高的场景下蛋白质组分、氨基酸及其组分的实际响应。
1 材料与方法
1.1供试材料
宁粳3号、武运粳24号
1.2实验地点
实验在大学丹阳试验站（东经119°10′，北纬34°36′）进行。
1.3实验处理
田间实验，使用开放式红外辐射增温系统（开放式红外辐射增温系统（FATE （Freeair Temperature Enhancement）），每小区使用12个FTE10002400L10Y 1000W 240V 陶瓷加热器从水稻开花之后到成熟进行增温处理，小区面积约7㎡。采用美国HOBO公司制造的U23001温湿度传感器记录冠层温湿度数据。
设置2个增温处理：对照CK，昼夜24小时增温ET。
1.4田间管理
以每个处理小区的中线为分界线在线两侧分别种植两品种，氮素使用尿素作为肥料（180kg/ha），氮素肥料分基肥、促花肥（倒4叶期施）和保花肥（倒2叶期施）3次施用，分别占总施氮量的50%、30%和20%。磷、钾肥（过磷酸钙 140 kg/ha，氯化钾 186 kg/ha）一次性做基肥施用，其他管理方式同当地常规高产栽培。5月下旬播种，6月下旬移栽。
1.5指标测定方法
蛋白组分，根据Liu等方法[13]测定精米中清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的含量。利用日立L8900氨基酸分析仪测定精米中17种氨基酸的含量。分析仪日本日立仪器有限公司生产测定12蛋白质组分的提取参考Luthe等1213的方法,使用１mmoll/L TrisHcl (PH7.5) 提取清蛋白１mmoll/L TrisHcl缓冲液(内含0.5mol/L Nacl,PH7.5）提取球蛋白60％正丙醇溶液提取醇溶蛋白0.5％酒石酸钠0.24％硫酸铜1.68％ KOH和50％正丙醇混合液提取谷蛋白、清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量采用Bradford法测定14以牛血清蛋白为对照,谷蛋白采用B324凯氏定氮仪(瑞典BUCHI公司生产测定)。
2 结果与分析
2.1增温效果
灌浆期间CK和ET处理冠层平均温度为20.0℃和23.9℃，增幅为3.9℃，其中白天和夜间分别增温2.5℃和5.4℃，夜间升温幅度明显高于白天，符合气候变暖的非对称趋势。且增温幅度在每日之间也比较稳定。
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