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稻米品质主要包括加工品质、外观品质、营养品质和蒸煮食味品质,是评价水稻品种优劣的重要指标。随着社会经济的发展,稻米品质在日常消费和进出口贸易中的地位逐渐凸显。粳米口感软糯香甜,在优质米市场中占有重要的地位。东北地区是我国粳稻主产区,播种面积和总产量均占全国50%以上,稻米输出率也维持在50%以上,是国家最重要的粳稻生产和商品粮基地。而东北中部稻区（北纬42°～44°）地处世界黄金水稻带,是东北地区生产优质稻米的核心区域。本研究选择在东北优质粳稻生产核心区种植面积大、具有不同品质特征的粳稻品种,研究不同气候条件及土壤环境对稻米品质性状形成的影响,同时,对不同品质品种进行转录组分析,以期阐明该区域内优质稻米形成的光温特质和土壤特质,探讨优质稻米形成的物质基础、结构基础和分子机理,为东北中部稻区选择适宜品质品种种植提供科学依据,为培育具有地理特色的优良水稻品种提供理论指导,为保障东北地区优质水稻生产的持续发展提供科技支持。2017年～2020年在东北优质粳稻生产核心区选择具有代表性的三个试验地（公主岭、长春和五常）进行盆栽试验和大田试验。2017年～2018年,在每个试验点分别利用三地的土壤进行盆栽试验,以五优稻四号、吉粳809和通35为试验材料,探索不同气候和土壤条件对稻米品质的作用;并分析了不同品种、不同试验点基因型和环境响应的转录组变化。以吉粳809、吉粳812、吉粳511、五优稻4号、吉B2008-1853、秋光、吉玉粳和通35为试验材料,在三地同时进行大田种植,探索光温因子在稻米品质形成过程中的重要作用。2019年～2020年,以吉粳816、五优稻4号、吉粳81、吉大718、吉粳511、吉粳809、通系933、秋田小町、吉B2008-1853、吉玉粳、通35和秋光为试验材料,进一步探索东北优质粳稻生产核心区域内的稻米淀粉粒径分布及其在稻米品质中的作用,并探究不同品种稻米的粘滞特性特征和热力学特征在稻米食味品质鉴评中的重要意义。主要研究结果如下:1.稻米品质形成的综合效应分析两年三地土壤交换盆栽试验结果显示,在正常栽培条件下,稻米品质受遗传效应、气候条件、土壤环境及其互作的共同影响。方差分量估计分析显示,遗传因素是稻米品质形成的基础,参试点的气候条件对稻米品质的影响重于土壤环境。不同试验点的气候条件对稻米不同品质特征有不同的影响,五常试验点的气候条件对供试材料稻米优良加工品质的形成有益,而公主岭试验点的气候条件更有益于优良外观品质和食味品质的形成。长春试验点的土壤条件对供试材料稻米优良加工品质的形成具有促进作用,而五常试验点的土壤条件则更易生产出具有优良外观品质的稻米,但营养品质和食味品质受三种土壤影响较小,在不同试验点土壤间无显著差异。2.稻米品质形成的光温效应分析水稻灌浆期间,不同试验点间的光温条件存在较大差异,主要表现为五常试验点的日均温（Daily average temperature,AT）较低,公主岭试验点的日温差（Daily range temperature,RT）较大但光合有效辐射（Photosynthetically active radiation,PAR）较低,长春RT小而PAR高。相关性分析结果显示,寒地水稻在较高PAR、AT和较小RT下,有利于降低稻米的垩白度,而且稻米蛋白质也会大量积累;而稻米优良食味品质的形成则需要较低的PAR、AT和较大的RT,这些光温条件也更有利于稻米中直链淀粉的积累。稻米加工品质与这三种光温因子相关性较小,具有较强的稳定性。AMMI模型分析结果显示,稻米的整精米率主要受基因型（品种）影响,而外观品质、营养品质和食味品质则更易受环境变化影响。3.基因型和环境响应的转录组分析五优稻4号、吉粳809和通35在不同试验点灌浆期胚乳转录组分析结果显示,有573个响应环境的差异表达基因,通过GO富集分析发现,这些基因主要涉及“细胞碳代谢过程”、“光合作用、光捕获”和“转录调控”过程;有119个响应基因型的基因,主要功能涉及“细胞死亡”、“凋亡”、“运输”、“定位”和“刺激响应过程”。有11个差异表达基因同时响应环境和基因型,包括编码β-淀化酶、氨基酸透性酶、肉桂酰基辅酶a还原酶以及肉桂醇脱氢酶等的基因。4.稻米淀粉粒径分布特征及其在稻米品质中的作用供试粳稻品种淀粉粒直径的分布区间为1.28μm～51.82μm,按数量、表面积和体积分类,平均粒径大小分别在3μm、4μm和5μm左右,曲线均呈单峰分布,峰值同样分别出现在3μm、4μm和5μm附近。淀粉粒径分布与稻米食味品质关系密切,相关性分析结果显示,稻米食味值与淀粉粒径在数量、体积和表面积的均值均呈极显著正相关关系,相关系数分别为0.64、0.74和0.69,即小颗粒淀粉多易导致食味品质变差,而大颗粒淀粉则有益于食味品质的提升。5.蛋白组分及其对稻米食味品质的影响供试粳稻品种稻米中蛋白含量约为6%,其中以谷蛋白（Glu）为主,约占总蛋白含量的50%;其次是醇溶蛋白（Pro）,占总蛋白含量15%左右;球蛋白（Glo）含量仅为7%左右。相关性分析结果显示,稻米食味品质与总蛋白含量（PC）、谷蛋白（Glu）及醇溶蛋白含量（Pro）呈一定的负相关关系（相关系数分别为-0.04、-0.16和-0.16）,而与球蛋白（Glo）呈正相关关系（0.10）,但均未达显著水平。6.稻米RVA特性在稻米食味品质评价中的作用稻米的粘滞特性与食味品质关系密切,相关性分析结果显示,稻米食味值与峰值粘度（Peak paste viscosity,PKV）呈极显著正相关,相关系数为0.73;与最终粘度（Cool paste viscosity,CPV）和崩解值（Breakdown viscosity,BDV）呈显著正相关,相关系数分别为0.67和0.66;而与糊化温度（Pasting temperature,Pa T）则呈极显著负相关,相关系数达-0.90。在东北优质粳稻生产核心区,可以考虑将Pa T作为考察稻米食味品质的重要指标。