中国地方香稻成香机理的研究

鉴于我国传统的名贵地方香稻品种具有严格的地域性和低产量，严格限制了我国香米目前在国际市场上的竞争力，特开展中国地方香稻成香机理的研究以期提升我国香稻生产的优势。我们在对湖南、四川、贵州的香稻原产地和非原产地土壤营养元素分析的基础上，结合典型香稻品种成香的关键时期组配成香元素组合模拟当地香稻原产地，以分析香稻物质前体的动态变化为突破口，在分析成香营养元素组合与地方香稻香气形成相关性的基础上，提出和证明水稻香味物质形成的环境型（香稻原产地养分富集）和基因型（典型香稻品种）假说，旨在证明地方香稻成香的原因是由于一定程度的环境胁迫如重金属元素在植株中的适度富集或植株营养元素的过量或不平衡吸收使所致，探明成香营养元素组合如何诱导中国地方香稻植株香气物质前体形成过程及香气物质的形成过程，从而揭示地方香稻成香机理，为香稻品种的选育和香稻生产提供理论依据。

我国传统的名贵地方香稻品种资源丰富，但由于其严格的地域性和低产量，严格限制了生产规模和在国际市场上的竞争力。为了充分利用这些优质的地方资源，扩大香稻生产面积，2008-2010年在湖南省永顺县颗砂乡高枧村桂溶坪小组和江永县源口乡（富坑乡）黄土岭村的香稻原产地(APF)与普通地(CPF)、湖南农业大学水稻科研基地(CPF)进行了中国传统香稻产区与非产区的比较试验，以及传统香稻产地模拟比较试验。试验材料为香稻品种Basmati,湘晚籼#13, 中香1号，非香稻常规品种黄华占。试验采用GC-MS交替移动窗口因子分析法(AMWFA)定性定量分析香气质量。结果表明：1.在香稻灌浆初期和灌浆中期日均气温低、日最高气温低、日最低气温低，气温日较差大/昼夜温差大是传统地方香稻产区水稻香味质量好的气候条件。2．土壤总氮含量越高, 谷粒越香。3. 江永和永顺传统地方香稻产地的主要成香要素是土壤的低pH值、高土壤总氮含量和高有机质含量及较高的总N、Mn 、Cu、Zn、Mo、Mg含量。4. 香稻的成香关键时期应该在穗分化期和分蘖中期，香稻品种的主要成香物质产生器官为茎和叶。5. 非传统香稻产区长沙的传统香稻产地模拟处理提高了Basmati370香气成分的相对含量；增加了湘晚籼13号、中香1号的香气成分，还增加了非香稻品种黄华占的香气成分庚醛（水芹醛）、2-正戊基呋喃、辛醛（水果香味）、壬醛（玫瑰香味）、丁基苯甲醇、亚油酸乙酯、油酸、9;12;15-十八三烯酸甲酯/亚麻酸甲酯、薄荷醇，并提高了己醛的相对含量。5.对非传统香稻产区长沙的中国传统香稻产地模拟处理的特定营养元素组合进行元素逐个剔除试验结果表明：一定比例的Zn、Cu、Mg、Mo、Mn对中国地方香稻香气质量起综合作用.