海南普通野生稻與栽培稻的營養品質比較

徐靖++唐清杰++韓義勝

摘 要 對海南普通野生稻與栽培稻稻米營養品質特征進行了比較分析，結果表明，不同居群普通野生稻蛋白含量都在10%以上，極顯著高于栽培稻；不同居群野生稻總淀粉含量變化無規律，但直鏈淀粉含量都顯著低于栽培稻；海南普通野生稻中鈣、鎂、鋅和鐵含量普遍顯著高于栽培稻，這說明海南普通野生稻含有高蛋白、低直鏈淀粉和高營養元素的遺傳資源。研究結果可為優異野生稻資源挖掘和利用及優質稻育種研究提供參考。

關鍵詞 普通野生稻 ；蛋白質 ；淀粉 ；礦質元素

分類號 S511.9

Comparison of Nutritional Quality between Hainan Common Wild Rice

（Oryza rufipogon Griff） and Cultivated Rice

XU Jing TANG Qingjie HAN Yisheng

（Institute of Food Crops， Hainan Academy of Agricultural Sciences， Haikou， Hainan 571100）

Abstract The nutritional quality between Hainan common wild rice and cultivated rice were comparatively analyzed. The results showed that Hainan wild rice protein content of different populations of common wild rice was more than 10%， and significantly higher than that of cultivated rice； the starch content of common wild rice had significant difference with cultivated rice， but amylose content in common wild rice was significantly lower than in cultivated rice. The calcium， magnesium， zinc and iron content in common wild rice was significantly higher than in cultivated rice. The results showed that Hainan common wild rice had genetic resources contained high-protein， low-amylose and high nutritional elements，which can provide a reference for excellent and utilization of excellent wild rice resources and high quality rice breeding.

Keywords common wild rice ； protein ； starch ； mineral elements

普通野生稻（Oryza rufipogon）是亞洲栽培稻的祖先，能夠長期生長在各種惡劣的自然條件下，蘊含著高產、優質、抗逆境等優異基因，具有豐富的遺傳多樣性，是栽培稻（Oryza sativa）改良和育種的重要物質基礎[1-3]。海南野生稻資源豐富，擁有我國發現的3種野生稻，即普通野生稻、疣粒野生稻和藥用野生稻。研究表明，海南普通野生稻最原始，遺傳多樣性最高，其遺傳多樣性高于廣東、廣西、福建、湖南、江西和云南等地的普通野生稻，具有很高的開發利用價值[4-5]。

隨著社會的發展和生活水平的提高，人們對高營養物質積累的優質稻需求越來越多，栽培稻種內的遺傳基礎已不能完全滿足育種的需要。近年來，稻米的營養品質一直受到國內外專家的高度關注，高蛋白和高營養元素的稻米有著廣闊的市場前景。研究海南普通野生稻資源營養品質特征，在野生稻優異資源的挖掘和利用以及優質水稻種質創新方面都具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料

用于品質測定的普通野生稻取自10個不同的居群所在原生境地，種子成熟時套袋收取，栽培稻則隨機選擇3個目前海南的主栽品種：博II優128、博優225和博II優26。

1.2 方法

各種材料種子收集后人工剝殼，得到的糙米用于營養品質測定。總淀粉的測定按照谷純籽粒淀粉測定方法GB5006-1985；直鏈淀粉的測定按照稻米直鏈淀粉含量測定方法GB-T15683-1995；總蛋白的測定按照粗蛋白含量測定方法GB/75511-1985；礦質營養元素的測定按照等離子體發射光譜法NKFD1-2001。每個測定設3次重復，將不同居群野生稻分別與3個栽培稻的平均值進行比較，利用（SPSS V13.0）進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 蛋白質、總淀粉、直鏈淀粉含量分析

海南普通野生稻稻米蛋白質含量12.43%～17.81%，平均為14.60%，具有蛋白質含量高的特點。所測栽培稻的總蛋白質含量平均為10.58%，不同居群野生稻稻米蛋白質含量普遍比栽培稻高，差異極顯著。10個居群海南普通野生稻總淀粉含量變化無明顯規律，而直鏈淀粉平均含量為11.15%，都極顯著低于栽培稻。直鏈淀粉含量是決定栽培稻米品質的重要因素。本研究測定的野生稻具有直鏈淀粉含量適中（9%～14%）的優良品質特性，可為水稻品質改良提供低直鏈淀粉含量基因源。見表1。

2.2 礦質營養元素分析endprint

檢測了野生稻中磷、鉀、鈣、鎂、鋅和鐵6種礦質營養元素。結果發現，野生稻稻米的磷和鉀含量變化在不同居群之間差異較大，5個居群野生稻的磷含量極顯著高于野生稻，3個極顯著低于栽培稻，2個居群野生稻和栽培稻磷含量差異不明顯；而只有1個居群野生稻的鉀含量顯著高于栽培稻，6個極顯著低于栽培稻，3個居群野生稻和栽培稻鉀含量差異不明顯，這說明土壤和環境等因素可能對磷和鉀影響較大（表1）。野生稻稻米中鈣含量均極顯著高于栽培稻，平均高出1.47倍，最高的普通野生稻居群稻米中鈣含量達0.129 2%，比所測栽培稻的平均值高出3.26倍。普通野生稻稻米鎂含量普遍高于栽培稻，其中6個居群差異極顯著，4個居群差異達顯著水平，平均值比栽培稻高出18.5%。普通野生稻稻米鋅含量平均為57.9 mg/kg，不同居群普遍高于栽培稻，平均高幅達41%～88%。不同普通野生稻居群的稻米鐵含量差異不大，但都顯著高于栽培稻，平均高幅達34%～84%。

3 討論

普通野生稻是栽培稻的祖先，蘊藏著大量的優良基因。和國內其他地方的普通野生稻相比，海南普通野生稻最為原始，遺傳多樣性最高，具有很高的開發利用價值[5-6]。由于普通野生稻主要分布在熱帶、亞熱帶開曠向陽環境中，這種環境人口密度較大，易受到人為破壞。以海南普通野生稻為例，根據1978～1980年的普查，海南幾乎縣縣、鄉鄉都有野稻的分布，而最新的普查表明，海南普通野生稻資源已消失84%以上。因此開展對海南野生稻現有資源的保護、鑒定評價、遺傳多樣性及種質創新研究具有重要意義。

栽培稻稻米蛋白質含量通常在6%～9%，僅極少數品種的含量大于12%[7]。野生稻具有很多優良品質，其中普通野生稻蛋白質含量大都在10%以上，比栽培稻高[8]。廣東農業科學院分析528份普野，蛋白質含量變幅為8.53%～17.42%，平均達11.9%，蛋白質含量15%以上的綜合性狀好的有10余份[9]。廣西農業科學院分析1 256份普野，蛋白質含量變幅為8.05%～17.08%，并獲得一批蛋白質含量15%以上，性狀較好材料20多份[10-11]。本研究測定的10個海南普通野生稻居群稻米蛋白質含量在12.43%～17.81%，平均為14.60%，顯著高于所測定的栽培稻蛋白含量。海南普通野生稻總淀粉含量和栽培稻相比，有6個居群顯著低于栽培稻，4個無明顯變化，但普通野生稻的直鏈淀粉平均含量在9.54%～13.24%，都極顯著低于栽培稻，符合直鏈淀粉含量適中（9%～14%）的優良品質特性，說明海南野生稻存在低直鏈淀粉的遺傳資源，可為水稻品質改良提供低直鏈淀粉含量基因源。waxy基因編碼的蛋白，是控制直鏈淀粉的合成的主效基因，而waxy基因在不同水稻種質資源之間的差異是造成水稻籽粒中直鏈淀粉含量不同的主要原因，筆者在海南普通野生稻中分離了waxy基因，waxy基因編碼的蛋白和栽培稻中的相應蛋白只有4個氨基酸的差異，更大的差異體現在基因的內含子和啟動子區，推測其可能影響waxy基因的轉錄水平，進而導致直鏈淀粉含量降低[12]。對野生稻礦質營養元素測定分析表明，10個居群海南普通野生稻稻米中鈣、鎂、鋅和鐵等營養元素的含量都顯著高于所測栽培稻。這些結果表明，海南普通野生稻中含有高蛋白、低直鏈淀粉和高營養元素的遺傳資源。隨著人們生活水平的不斷提高，對優質特種米的需求越來越大，但相關領域的研究明顯滯后。因此，對海南普通野生稻品質性狀的鑒定和評價對于拓寬優質米基因資源、培育優質特種水稻具有重要的意義。

參考文獻

[1] 楊慶文，黃 娟. 中國普通野生稻遺傳多樣性研究進展[J]. 作物學報，2013，39（4）：580-588.

[2] 金 杰，李紹清，謝紅衛，等. 野生稻優良基因資源的發掘、種質創新及利用[J]. 武漢大學學報，2013，59（1）：10-16.

[3] Doi K， Yasui H， Yoshimura A. Genetic variation in rice[J]. Curr Opin Plant Biol， 2008， 11（2）： 144-148.

[4] 王效寧，韓東飛，云 勇，等. 利用SSR標記分析海南普通野生稻的遺傳多樣性[J]. 植物遺傳資源學報，2007，8（2）：184-188.

[5] 孫希平，揚慶文，李潤植，等. 海南三種野生稻遺傳多樣性比較研究[J]. 作物學報，2007，33（7）：1 100-1 107.

[6] 陳成斌. 試論野生稻高蛋白種質在水稻育種中的應用[J]. 亞熱帶植物科學，2006，35（1）：46-51.

[7] 何小玲，左清凡，張 夏. 不同水稻品種蛋白質含量的分析. 中國農學通報，2006，22（8）：144-144.

[8] 路洪彪，倪善君，張 戰，等. 野生稻資源在水稻育種中的利用及展望[J]. 墾殖與稻作，2002（1）：13-15.

[9] 龐漢華. 普通野生稻優異種質資源主要特點與利用展望[J]. 種子，1998（3）：31-32.

[10] 韓 飛，候立恒. 中國普通野生稻優異基因的研究與利用[J]. 安徽農業科學， 2007，35（25）：7 794-7 796.

[11] 李子先，劉國平，陳忠友. 中國東鄉野生稻遺傳因子轉移的研究[J]. 遺傳學報，1994，21（2）：133-146.

[12] 徐 靖，朱家紅，韓義勝，等. 海南普通野生稻Waxy基因的分離和序列分析. 廣東農業科學，2012，17：131-134.endprint

檢測了野生稻中磷、鉀、鈣、鎂、鋅和鐵6種礦質營養元素。結果發現，野生稻稻米的磷和鉀含量變化在不同居群之間差異較大，5個居群野生稻的磷含量極顯著高于野生稻，3個極顯著低于栽培稻，2個居群野生稻和栽培稻磷含量差異不明顯；而只有1個居群野生稻的鉀含量顯著高于栽培稻，6個極顯著低于栽培稻，3個居群野生稻和栽培稻鉀含量差異不明顯，這說明土壤和環境等因素可能對磷和鉀影響較大（表1）。野生稻稻米中鈣含量均極顯著高于栽培稻，平均高出1.47倍，最高的普通野生稻居群稻米中鈣含量達0.129 2%，比所測栽培稻的平均值高出3.26倍。普通野生稻稻米鎂含量普遍高于栽培稻，其中6個居群差異極顯著，4個居群差異達顯著水平，平均值比栽培稻高出18.5%。普通野生稻稻米鋅含量平均為57.9 mg/kg，不同居群普遍高于栽培稻，平均高幅達41%～88%。不同普通野生稻居群的稻米鐵含量差異不大，但都顯著高于栽培稻，平均高幅達34%～84%。

3 討論

普通野生稻是栽培稻的祖先，蘊藏著大量的優良基因。和國內其他地方的普通野生稻相比，海南普通野生稻最為原始，遺傳多樣性最高，具有很高的開發利用價值[5-6]。由于普通野生稻主要分布在熱帶、亞熱帶開曠向陽環境中，這種環境人口密度較大，易受到人為破壞。以海南普通野生稻為例，根據1978～1980年的普查，海南幾乎縣縣、鄉鄉都有野稻的分布，而最新的普查表明，海南普通野生稻資源已消失84%以上。因此開展對海南野生稻現有資源的保護、鑒定評價、遺傳多樣性及種質創新研究具有重要意義。

栽培稻稻米蛋白質含量通常在6%～9%，僅極少數品種的含量大于12%[7]。野生稻具有很多優良品質，其中普通野生稻蛋白質含量大都在10%以上，比栽培稻高[8]。廣東農業科學院分析528份普野，蛋白質含量變幅為8.53%～17.42%，平均達11.9%，蛋白質含量15%以上的綜合性狀好的有10余份[9]。廣西農業科學院分析1 256份普野，蛋白質含量變幅為8.05%～17.08%，并獲得一批蛋白質含量15%以上，性狀較好材料20多份[10-11]。本研究測定的10個海南普通野生稻居群稻米蛋白質含量在12.43%～17.81%，平均為14.60%，顯著高于所測定的栽培稻蛋白含量。海南普通野生稻總淀粉含量和栽培稻相比，有6個居群顯著低于栽培稻，4個無明顯變化，但普通野生稻的直鏈淀粉平均含量在9.54%～13.24%，都極顯著低于栽培稻，符合直鏈淀粉含量適中（9%～14%）的優良品質特性，說明海南野生稻存在低直鏈淀粉的遺傳資源，可為水稻品質改良提供低直鏈淀粉含量基因源。waxy基因編碼的蛋白，是控制直鏈淀粉的合成的主效基因，而waxy基因在不同水稻種質資源之間的差異是造成水稻籽粒中直鏈淀粉含量不同的主要原因，筆者在海南普通野生稻中分離了waxy基因，waxy基因編碼的蛋白和栽培稻中的相應蛋白只有4個氨基酸的差異，更大的差異體現在基因的內含子和啟動子區，推測其可能影響waxy基因的轉錄水平，進而導致直鏈淀粉含量降低[12]。對野生稻礦質營養元素測定分析表明，10個居群海南普通野生稻稻米中鈣、鎂、鋅和鐵等營養元素的含量都顯著高于所測栽培稻。這些結果表明，海南普通野生稻中含有高蛋白、低直鏈淀粉和高營養元素的遺傳資源。隨著人們生活水平的不斷提高，對優質特種米的需求越來越大，但相關領域的研究明顯滯后。因此，對海南普通野生稻品質性狀的鑒定和評價對于拓寬優質米基因資源、培育優質特種水稻具有重要的意義。

參考文獻

[1] 楊慶文，黃 娟. 中國普通野生稻遺傳多樣性研究進展[J]. 作物學報，2013，39（4）：580-588.

[2] 金 杰，李紹清，謝紅衛，等. 野生稻優良基因資源的發掘、種質創新及利用[J]. 武漢大學學報，2013，59（1）：10-16.

[3] Doi K， Yasui H， Yoshimura A. Genetic variation in rice[J]. Curr Opin Plant Biol， 2008， 11（2）： 144-148.

[4] 王效寧，韓東飛，云 勇，等. 利用SSR標記分析海南普通野生稻的遺傳多樣性[J]. 植物遺傳資源學報，2007，8（2）：184-188.

[5] 孫希平，揚慶文，李潤植，等. 海南三種野生稻遺傳多樣性比較研究[J]. 作物學報，2007，33（7）：1 100-1 107.

[6] 陳成斌. 試論野生稻高蛋白種質在水稻育種中的應用[J]. 亞熱帶植物科學，2006，35（1）：46-51.

[7] 何小玲，左清凡，張 夏. 不同水稻品種蛋白質含量的分析. 中國農學通報，2006，22（8）：144-144.

[8] 路洪彪，倪善君，張 戰，等. 野生稻資源在水稻育種中的利用及展望[J]. 墾殖與稻作，2002（1）：13-15.

[9] 龐漢華. 普通野生稻優異種質資源主要特點與利用展望[J]. 種子，1998（3）：31-32.

[10] 韓 飛，候立恒. 中國普通野生稻優異基因的研究與利用[J]. 安徽農業科學， 2007，35（25）：7 794-7 796.

[11] 李子先，劉國平，陳忠友. 中國東鄉野生稻遺傳因子轉移的研究[J]. 遺傳學報，1994，21（2）：133-146.

[12] 徐 靖，朱家紅，韓義勝，等. 海南普通野生稻Waxy基因的分離和序列分析. 廣東農業科學，2012，17：131-134.endprint

檢測了野生稻中磷、鉀、鈣、鎂、鋅和鐵6種礦質營養元素。結果發現，野生稻稻米的磷和鉀含量變化在不同居群之間差異較大，5個居群野生稻的磷含量極顯著高于野生稻，3個極顯著低于栽培稻，2個居群野生稻和栽培稻磷含量差異不明顯；而只有1個居群野生稻的鉀含量顯著高于栽培稻，6個極顯著低于栽培稻，3個居群野生稻和栽培稻鉀含量差異不明顯，這說明土壤和環境等因素可能對磷和鉀影響較大（表1）。野生稻稻米中鈣含量均極顯著高于栽培稻，平均高出1.47倍，最高的普通野生稻居群稻米中鈣含量達0.129 2%，比所測栽培稻的平均值高出3.26倍。普通野生稻稻米鎂含量普遍高于栽培稻，其中6個居群差異極顯著，4個居群差異達顯著水平，平均值比栽培稻高出18.5%。普通野生稻稻米鋅含量平均為57.9 mg/kg，不同居群普遍高于栽培稻，平均高幅達41%～88%。不同普通野生稻居群的稻米鐵含量差異不大，但都顯著高于栽培稻，平均高幅達34%～84%。

3 討論

普通野生稻是栽培稻的祖先，蘊藏著大量的優良基因。和國內其他地方的普通野生稻相比，海南普通野生稻最為原始，遺傳多樣性最高，具有很高的開發利用價值[5-6]。由于普通野生稻主要分布在熱帶、亞熱帶開曠向陽環境中，這種環境人口密度較大，易受到人為破壞。以海南普通野生稻為例，根據1978～1980年的普查，海南幾乎縣縣、鄉鄉都有野稻的分布，而最新的普查表明，海南普通野生稻資源已消失84%以上。因此開展對海南野生稻現有資源的保護、鑒定評價、遺傳多樣性及種質創新研究具有重要意義。

栽培稻稻米蛋白質含量通常在6%～9%，僅極少數品種的含量大于12%[7]。野生稻具有很多優良品質，其中普通野生稻蛋白質含量大都在10%以上，比栽培稻高[8]。廣東農業科學院分析528份普野，蛋白質含量變幅為8.53%～17.42%，平均達11.9%，蛋白質含量15%以上的綜合性狀好的有10余份[9]。廣西農業科學院分析1 256份普野，蛋白質含量變幅為8.05%～17.08%，并獲得一批蛋白質含量15%以上，性狀較好材料20多份[10-11]。本研究測定的10個海南普通野生稻居群稻米蛋白質含量在12.43%～17.81%，平均為14.60%，顯著高于所測定的栽培稻蛋白含量。海南普通野生稻總淀粉含量和栽培稻相比，有6個居群顯著低于栽培稻，4個無明顯變化，但普通野生稻的直鏈淀粉平均含量在9.54%～13.24%，都極顯著低于栽培稻，符合直鏈淀粉含量適中（9%～14%）的優良品質特性，說明海南野生稻存在低直鏈淀粉的遺傳資源，可為水稻品質改良提供低直鏈淀粉含量基因源。waxy基因編碼的蛋白，是控制直鏈淀粉的合成的主效基因，而waxy基因在不同水稻種質資源之間的差異是造成水稻籽粒中直鏈淀粉含量不同的主要原因，筆者在海南普通野生稻中分離了waxy基因，waxy基因編碼的蛋白和栽培稻中的相應蛋白只有4個氨基酸的差異，更大的差異體現在基因的內含子和啟動子區，推測其可能影響waxy基因的轉錄水平，進而導致直鏈淀粉含量降低[12]。對野生稻礦質營養元素測定分析表明，10個居群海南普通野生稻稻米中鈣、鎂、鋅和鐵等營養元素的含量都顯著高于所測栽培稻。這些結果表明，海南普通野生稻中含有高蛋白、低直鏈淀粉和高營養元素的遺傳資源。隨著人們生活水平的不斷提高，對優質特種米的需求越來越大，但相關領域的研究明顯滯后。因此，對海南普通野生稻品質性狀的鑒定和評價對于拓寬優質米基因資源、培育優質特種水稻具有重要的意義。

參考文獻

[1] 楊慶文，黃 娟. 中國普通野生稻遺傳多樣性研究進展[J]. 作物學報，2013，39（4）：580-588.

[2] 金 杰，李紹清，謝紅衛，等. 野生稻優良基因資源的發掘、種質創新及利用[J]. 武漢大學學報，2013，59（1）：10-16.

[3] Doi K， Yasui H， Yoshimura A. Genetic variation in rice[J]. Curr Opin Plant Biol， 2008， 11（2）： 144-148.

[4] 王效寧，韓東飛，云 勇，等. 利用SSR標記分析海南普通野生稻的遺傳多樣性[J]. 植物遺傳資源學報，2007，8（2）：184-188.

[5] 孫希平，揚慶文，李潤植，等. 海南三種野生稻遺傳多樣性比較研究[J]. 作物學報，2007，33（7）：1 100-1 107.

[6] 陳成斌. 試論野生稻高蛋白種質在水稻育種中的應用[J]. 亞熱帶植物科學，2006，35（1）：46-51.

[7] 何小玲，左清凡，張 夏. 不同水稻品種蛋白質含量的分析. 中國農學通報，2006，22（8）：144-144.

[8] 路洪彪，倪善君，張 戰，等. 野生稻資源在水稻育種中的利用及展望[J]. 墾殖與稻作，2002（1）：13-15.

[9] 龐漢華. 普通野生稻優異種質資源主要特點與利用展望[J]. 種子，1998（3）：31-32.

[10] 韓 飛，候立恒. 中國普通野生稻優異基因的研究與利用[J]. 安徽農業科學， 2007，35（25）：7 794-7 796.

[11] 李子先，劉國平，陳忠友. 中國東鄉野生稻遺傳因子轉移的研究[J]. 遺傳學報，1994，21（2）：133-146.

[12] 徐 靖，朱家紅，韓義勝，等. 海南普通野生稻Waxy基因的分離和序列分析. 廣東農業科學，2012，17：131-134.endprint