稻谷加工为蒸谷米后，则为低血糖指数食物，原因是加工过程中米的淀粉结构和消化率发生变化，降低了食用后的血糖反应。淀粉结构改变表现为直链淀粉含量增加；消化率下降是因为淀粉中缓慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)的含量升高。此外，蒸谷米还具有抗氧化应激、高脂肪和高蛋白质含量、饱腹感强等特点，降低了食用后的血糖水平，适用于糖尿病患者和高风险人群，还可应用于高血压患者和肥胖者等其他代谢性疾病患者。

鄱阳湖是IUCN极危鸟类白鹤(Leucogeranus leucogeranus)极为重要的越冬地.以前白鹤在鄱阳湖主要以沉水植物苦草(Vallisneria spp.)冬芽为食.课题组前期研究表明,近年来鄱阳湖苦草冬芽锐减导致白鹤的食物组成发生了变化,稻谷(Oryza sativa)、莲藕(Nelumbo nucifera)、蓼子草(Persicaria criopolitana)等已成为白鹤的主要食物.由于鄱阳湖食物资源丰富度存在较大的年内波动,白鹤的食物组成也可能随之变化,目前对于白鹤的食物组成随越冬期的变化情况尚不清楚.为此,基于2020/2021和2021/2022年越冬季采集的45份白鹤粪便样品,采用DNA宏条形码方法,对越冬期不同阶段白鹤的食物组成进行了分析,并对白鹤的生境利用情况进行了调查.结果表明,越冬期不同阶段白鹤的食物组成存在较大差异,在越冬前期(10月-11月),白鹤主要以莲藕((47.93±45.15)％SD)和蓼属(Persicaria;(47.63±43.43)％)为食;在越冬中期(12月-翌年1月),白鹤主要以蓼属((49.22±33.83)％)、莲藕((26.20±32.58)％)和水稻((19.08±35.18)％)为食;在越冬后期(翌年2月-3月),白鹤主要以蓼子草((23.94±16.75)％)、水稻((20.82±17.09)％)、莲藕((19.08±37.42)％)和禾本科((13.07±15.18)％)为食.NMDS和ANOSIM分析结果表明越冬期不同阶段的食物组成存在显著差异.白鹤的食性生态位宽度在越冬后期最宽(4.72±0.78),在越冬前期最窄(1.18±0.04).白鹤食物组成的变化与生境利用的变化趋势基本一致.白鹤在越冬前期主要利用藕塘,在越冬中期主要利用稻田和藕塘,在越冬后期对自然湿地的利用程度增加.越冬期不同阶段食物资源丰富度的变化可能导致了白鹤食物组成的变化.本研究有助于深入解析白鹤的食物组成及其影响因素,为白鹤保护政策的制定提供科学依据.

农作物生产过程既是碳源,也是碳汇.研究作物生产过程中碳吸收、碳排放特征对区域农业碳减排具有重要意义.以陕北区域为例,采用高分辨率遥感数据,结合GEE遥感云平台和随机森林算法,获取了作物种植分布信息,并建立碳吸收排放测算模型,分析了陕北地区 2021 年农田作物的碳源/汇效应、碳足迹及其空间分布格局.结果表明:①陕北种植的粮食作物主要为玉米、稻谷、薯类、豆类,经济作物主要为蔬菜、苹果、枣树,这七类作物集中分布在延安南部河谷区域和榆林西北部区域.②除枣类外,陕北地区其余作物的碳吸收量均高于碳排放量,以碳汇功能为主,其中,玉米和苹果分别对该地区碳吸收、碳排放的贡献率最高,碳吸收、排放量分别达到了 189.74×104 t 和 11.41×104 t,苹果、薯类和枣类碳足迹较高,分别达到了 9.92×104 hm2、8.77×104 hm2和 21.65×104 hm2,其余作物碳足迹处于 0.26-1.49×104 hm2之间.③从空间上看,研究区单位面积农田碳吸收量呈现西北高、南部低的分布格局,而碳排放量、碳足迹分布正好相反,南部高、西北低.④研究区可通过培育高产品种、优化施肥量、控制农膜农药用量、调整作物种植结构等措施,提高作物固碳效应,促进农业生产碳减排.

为筛选出高产且适用于粮食安全生产的镉低积累水稻品种,本研究以18个早、中、晚熟稻品种为供试材料,比较了不同品种水稻在中轻度镉污染农田的生长情况以及对镉吸收、积累差异,并通过综合定量评价方法进行评估.结果表明:根据综合定量筛选评价方法将糙米镉浓度、稻谷产量、转运系数和秸秆积累量作为评价指标并赋予不同权重,通过计算综合得分筛选出的高产且镉低积累水稻品种有JR-9(沪香粳106)、JR-2(沪早香软1号)、JR-7(8333)、JR-15(宝农34)和JR-8(南梗9108);品种JR-8水稻产量最高,品种JR-9、JR-7和JR-15水稻产量均显著高于其他品种;不同水稻品种的稻米镉含量差异较大,JR-9、JR-15、JR-7稻米镉含量显著低于其他水稻品种;品种JR-2转运系数最低,更多的镉保留在秸秆中,表现出最高的秸秆积累量,最终成为候选品种.本研究采用的综合定量评价方法可对高产、低Cd的水稻品种进行科学评价,并初步筛选了 5个适用于中轻度Cd污染农田推广的Cd低积累水稻品种,其稻米Cd含量达到国家粮食安全限量标准.

[背景]莱氏绿僵菌(Metarhizium rileyi)对新入侵我国的草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)具有较强的致病力和田间流行性,因此具备深入开发的价值.[目的]优化莱氏绿僵菌SZCY固态发酵培养条件,测定所产分生孢子对草地贪夜蛾幼虫的毒力,为提高该菌株分生孢子规模化生产奠定基础.[方法]采用单因素试验确定了相对适宜的固态培养基,利用Box-Behnken响应面法优化该菌株的固态培养基和发酵参数,同时评价不同条件下该菌所产分生孢子对草地贪夜蛾幼虫的毒力.[结果]去颖稻谷(rice)为莱氏绿僵菌SZCY菌株固相产孢最佳载体.培养温度、光周期及酵母浸粉含量是影响莱氏绿僵菌SZCY固态发酵产孢量的主要因素.莱氏绿僵菌 SZCY固态发酵最佳工艺参数为温度 22.83℃、光周期 18.68 h L:5.32 h D、酵母浸粉 4.98 g/100 g,在此条件下,莱氏绿僵菌在去颖稻谷固态培养基上的产孢量为 5.65×1010 孢子/g,用其制备浓度为 107 孢子/mL 的孢子悬浮液,对草地贪夜蛾 3 龄幼虫的LT50 为 3.88 d.[结论]害虫生防真菌莱氏绿僵菌SZCY菌株以去颖稻谷为固态培养基的发酵培养条件,该条件下产孢量大且对草地贪夜蛾幼虫毒力强,具有广阔的开发应用前景.

稻谷储藏过程的陈化变质对水稻生产和经营造成严重损失,开展稻谷耐储藏性研究对耐储藏水稻品种筛选具有重要意义.本研究利用197份半糯粳稻、117份普通粳稻和14份糯稻为试验材料,采用人工高温高湿陈化方法,以耐储藏指数陈化前后发芽率降低百分率(SDI)作为评价指标,分析了半糯粳稻与普通粳稻及糯稻间的耐储藏性差异.根据SDI高低,供试材料可分成4类:第Ⅰ类高耐储型23份,75％≤SDI＜100％,包含半糯粳稻8份和普通粳稻15份;第Ⅱ类较耐储型77份,50％≤SDI＜75％,包含半糯粳稻32份、普通粳稻44份和糯稻1份;第Ⅲ类较不耐储型118份,25％≤SDI＜50％,包含半糯粳稻82份、普通粳稻32份和糯稻4份;第Ⅳ类不耐储型110份,0≤SDI＜25％,包含半糯粳稻75份、普通粳稻26份和糯稻9份.结果表明半糯粳稻总体上的耐储藏性低于普通粳稻,而糯稻更不耐储.对材料生育类型间的耐储藏性分析显示半糯粳稻和普通粳稻中仅早熟中粳稻型表现较低.陈化前后稻谷新鲜度值降低百分率(RPFV)进一步验证半糯粳稻耐储藏性高于糯稻而低于普通粳稻.通过SDI和RPFV综合评价,筛选到高耐储藏的半糯粳稻4份(BG26、BG69、BG81和BG164),普通粳稻9份(南粳晴谷、CG10、CG23、CG25、CG28、CG32、CG38、CG49和CG71).研究将为改良水稻品种的耐储藏特性以及发掘耐储藏基因资源提供材料来源.

小麦、玉米和稻谷等作为我国谷物粮食的主体,易受到单端孢霉烯毒素(TCT)的污染,因此有必要对这3类谷物及其制品中TCT污染状况开展调查及居民暴露风险评估.本研究分析了 2011-2021年发表的有关我国小麦、玉米和稻谷等谷物及其制品中TCT污染状况与居民暴露风险评估的研究结果,发现各研究中谷物及其制品多数受到了 TCT的污染,个别研究还发现TCT含量超标的问题.从地区上看,南方的污染状况比北方严重.从谷物种类看,小麦及其制品的污染状况比玉米、稻谷及其制品严重.居民暴露风险评估主要针对脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其衍生物,多数地区居民的平均暴露水平在可接受范围内,但也有部分人群存在健康风险.今后应继续加强对谷物及其制品中各类TCT的防控以及居民暴露风险评估等工作.

水稻是海南省最主要的粮食作物之一,然而海南耕地面积少、稻谷总产低,粮食自给压力大,培育优质高产抗逆水稻品种、提高水稻总产量是保障海南粮食安全的重要途径.本研究以2003-2021年期间通过海南省审定的水稻品种为材料,对产量、米质、抗性等农艺性状的年际间变化、品种分布频率以及性状间的相关性等进行分析,解析海南品种的基本特性.2003-2021年海南省审定水稻品种384个,品种类型主要为杂交籼稻品种,占71.3％;审定品种的区试和生试产量水平表明海南水稻单产水平不高;每穗粒数在110～160粒的中小穗型居多;稻瘟病抗性或白叶枯病抗性水平有待提高,双抗品种的占比不到0.5％;直链淀粉含量偏高,年际间呈现缓慢下降的趋势,达到食用籼稻品质一级～三级的水稻品种占比约为24％,米质水平整体上较一般.基于此,在海南水稻的产量提升、品种抗性和米质改善等方面,都需要种质的创新和突破,培育优良水稻新品种.另外,还可修订水稻品种审定的标准、加强水稻栽培研究和推广方面的力度等来促进海南水稻生产水平的提升.

花器是种子生成的基础,水稻花器发育直接影响稻谷产量与品质.源美丝苗与P704杂交后代中发现一株开颖突变体(ohi,open-hull),其穗部发育有缺陷,主要表现为:开颖,结实率显著下降,种子变小.遗传分析发现开颖表型由一对隐性细胞核基因控制.通过BSA分析,开颖基因被定位于水稻第3染色体上,检索发现候选区间与OsMADS1(LOC_Os03811614)基因重合,与蜀恢498参考基因序列进行比对,oh中OsMADS1的第一外显子第118位发生碱基颠换,导致编码的天冬氨酸变成酪氨酸,将该等位基因命名为OsMADS1oh.从oh中克隆OsM4DS1oh并构建过表达载体,通过农杆菌介导转入易转化材料(中花11)中,转基因后代出现开颖表型,证实OsMADS1oh导致开颖.另外,RNA定量分析结果表明,MADS8和YABB5的表达受OsM4DS1调控.本研究从育种材料中筛选到开颖突变体,并从中鉴定了新的OsMADS1等位基因,为阐明花器形成的分子机理研究提供了特异种质和基因资源.

通过田间试验,以普通尿素分次施用处理(CU)为对照,研究了控失尿素分次施用(LCUS)和一次施用(LCUB)对水稻田土壤氨挥发特征、水稻氮素营养状况、稻谷产量及氮肥利用效率的影响.结果表明:普通尿素分次施用、控失尿素分次施用和控失尿素一次施用条件下,生育期氨挥发总量占总施氮量的比例分别为15.8％、13.4％和19.7％.与普通尿素分次施用处理相比,控失尿素分次施用处理可降低土壤氨挥发损失量4.4 kg N·hm-2,降幅达18.0％,而控失尿素一次施用处理稻田土壤氨挥发总量却增加了7.2 kg N·hm-2,增幅达24.7％.与普通尿素分次施用处理相比,控失尿素分次施用处理的水稻叶片叶绿素、籽粒和茎叶氮含量与氮素积累量、稻谷产量均有不同程度提高,氮肥利用率显著提高了7.6％,但氮素转运量、转运率和对穗氮贡献率均显著降低,而控失尿素一次施用处理的水稻叶片叶绿素、籽粒和茎叶氮含量与氮素积累量以及氮肥利用率均显著降低,氮素转运量、转运率、对穗氮贡献率以及稻谷产量无显著差异.综上所述,控失尿素分次施用处理可以在保证稻谷稳产的同时,有效降低稻田土壤氨挥发损失,改善植株氮素营养状况,显著提高氮肥利用效率.