我国是世界水稻生产与消费第一大国，全国有三分之二以上人口以稻米为主食。在过去相当长的一段时期内，由于温饱问题的困扰，我国的水稻生产偏重于产量而忽视了品质。近年来，随着经济、社会的发展和人民生活水平的提高，特别是自国际稻米市场不断增长的竞争压力，稻米品质栽培调优和遗传改良工作的重要性日益突出，已成为当前我国稻作研究中的一个重要课题。　　已有的稻米蒸煮食味品质研究多集中在温度、氮素和水分等环境因子对米粉糊化特性、粘滞特性和淀粉结晶度等物理特性的影响上，缺少对稻米蒸煮食味品质相关化学组分的深入分析。在化学指标上，注重直链淀粉含量，忽略了直链淀粉的存在形态，尤其是未能分析淀粉脂的影响;虽有研究初步探讨了支链淀粉链长分布与米粉物理特性之间的关系，但所采用的是常压凝胶柱色谱法，未能更精确地分析支链淀粉的分子结构。淀粉精细结构(starch fine structure)是指直链淀粉、支链淀粉和脂类等淀粉化学组分的分子结构及各组分之间的互作方式，是稻米品质形成的主要物质基础。深入开展淀粉精细结构研究，利用高效液相色谱(HPLC)等现代生化分析技术，从直链淀粉、支链淀粉的分子结构以及直链淀粉和脂类互作方式等角度揭示稻米蒸煮食味品质形成的生化基础，阐明稻米品质形成的生物学机制，对于稻米品质的栽培调控和遗传改良工作具有重要的理论意义和应用价值。　　本研究以淀粉精细结构和稻米品质为重点，建立了稻米支链淀粉链长分布的高效液相体积排阻色谱(HPSEC)分析方法，分析了不同产地（东北地区和江苏为代表的南方）、不同基因型和不同氮素处理下粳米淀粉精细结构的变异及其与蒸煮食味、外观等品质指标的关系，从淀粉精细结构角度探讨了稻米品质形成的理化基础。主要研究结果如下:　　(1)建立了稻米支链淀粉链长相对分子质量分布的HPSEC分析方法。采用丁醇沉降法分离提纯稻米支链淀粉，纯化后的支链淀粉经异淀粉酶酶解切开分支糖苷键获得脱分支的支链淀粉。建立了稻米支链淀粉链长相对分子质量分布的HPSEC分析方法。应用本研究开发色谱条件分析供试大米样品脱分支支链淀粉，其平均聚合度(DP)分布在2～120之间，样品色谱峰无杂峰干扰。试验结果和方法验证表明本方法数据可靠，重复性好，简单易行。　　(2)东北粳米与江苏粳米在食味、外观和淀粉理化特性上差异显著。以16个产自我国东北稻区和江苏省的商品大米为材料，分析比较了两地粳米的外观品质、食味品质和常规生化组分、物理特性，尤其是在支链淀粉精细结构等方面的差异。结果表明，东北粳米米粒细长垩白较低，其外观品质优于江苏粳米。人工品尝结果显示，在食味品质上两地稻米并无显著差异，但食味仪测定结果显示东北粳米优于江苏粳米。在常规生化组分和米粉糊化特性上，东北粳米的蛋白含量较低，而冷浆黏度和消碱值较高。在支链淀粉精细结构上，东北粳米的短链比例更高。生化组分和淀粉结构与米饭糊化特性之间的相关分析表明，直链淀粉含量与RVA特征值呈负相关，支链淀粉的链长分布与RVA特征值参数、食味品质关系不显著，但支链淀粉长链的比例与垩白率显著正相关。本研究表明了常规理化特性评价指标在评价稻米品质特别是蒸煮食味品质的局限性，研究中亟需探索建立新的米质评价指标及相关测试分析技术。　　(3)垩白形成与支链淀粉长链比例增加、直链淀粉分子量减少有关。以武育粳3号及其在垩自性状上差异显著的13份突变体为材料，根据垩白度的差异大小将供试材料分为低垩白、中低垩白、中高垩白和高垩白等4种类型，比较了不同类型垩白材料（野生型和突变体）的籽粒外观、淀粉精细结构和米粉理化特性的差异。结果表明:1)供试材料的籽粒外观差异显著，垩白率的变幅为17％～93％，垩白度的变幅为3％～55％，中高垩白和高垩白材料的千粒重及籽粒厚度相较其余两类米更大。2）供试材料之间，米粉粗脂肪含量、总淀粉的分子大小、支链淀粉链长分布拟合参数长链与短链的相对贡献率(h(iii/i)和h(vi/i))等呈现显著的基因型差异。3）高垩白材料的RVA特征值显著降低，米粉凝胶质地较软，凝胶热焓值较大。4）垩白与支链淀粉结构参数h(iii/i)、h(vi/i)显著正相关，与直链淀粉分子峰值半径Rh显著负相关，表明垩白形成与支链淀粉合成中分枝化过程及直链淀粉链长延伸受阻有关。5）垩白性状与米粉的凝胶热焓值显著正相关，表明高垩白米在蒸煮过程（糊化）需要更多的能量。6）所有测定的稻米品质指标的PCA分析结果显示，低垩白米的综合品质显著优于高垩白米，但是中低垩白米和中高垩白米的品质差异与垩白类型无明显规律。本研究揭示了支链淀粉链长分布、直链淀粉分子量与稻米垩白之间的关系，为垩白形成机制研究提供了参考。　　(4)氮素穗肥通过增加支链淀粉长链比例影响外观和蒸煮食味品质。以武育粳3号（食味较好）和武运粳7号（食味较差）为材料，设置促花肥、保花肥、粒肥3个施肥时期和CK、低氮(75 kg.ha-1)、高氮(150 kg.ha-1)3个氮肥用量共7个氮肥处理，测定了稻米的碾磨品质、外观品质、淀粉精细结构和米粉理化特性，研究了氮素对稻米品质的影响及其理化基础。结果表明:1）在低氮水平下，两个品种表现为蛋白含量增加，支链淀粉长链比例减少，直链淀粉和粗脂肪含量变无明显规律。在高氮水平下，两个品种均表现为蛋白含量增加、支链淀粉长链比例增加，直链淀粉含量和粗脂肪含量降低，凝胶糊化热焓值△H、PKV、BDV以及米粉结晶度降低。2）在施氮时期上，保花肥使直链淀粉、蛋白、粗脂肪含量显著下降，也使支链淀粉长链比例增加。3）支链淀粉中长链与短链的比例与米粉的糊化温度、垩白率正相关，与CPV、SBV负相关。4）相对食味较差的武运粳7号，优质食味品种武育粳3号对氮肥的响应较为钝感。　　综合上述结果，本研究基于淀粉精细结构等指标，分析稻米品质形成的理化基础，获得如下认识:支链淀粉链长分布在东北粳米和以江苏为代表的南方粳米之间存在显著差异;支链淀粉长链的比例对稻米的垩白有显著影响，进而影响稻米食味;高氮处理下稻米垩白增加与支链淀粉长链比例提高有关，尤以保花肥效应最大;适度氮素水平能增加支链淀粉短链的比例，从而改善稻米外观和食味品质。