不同類型水稻品種米質的差異研究

胡晉豪，徐慶國，黃 琳

(1湖南農業大學農學院，長沙410128;2常德市總工會，湖南常德415000;3常德市農業科學研究所，湖南常德415000)

隨著生活水平的提高，人們對稻米品質的要求也越來越高。在水稻高產穩產的基礎上，如何改善和提高稻米品質已經成為水稻育種的主要目標。而且稻米品質直接關系到其商品價值和稻農的經濟效益，因此，選育高產優質水稻品種(組合)已成為水稻育種工作者面臨的緊要任務。日本、美國、泰國、巴基斯坦等國家很早就注重水稻品質改良工作［1～7］。我國1985年才正式開展有組織的水稻品質育種［8～10］，在此之前一直以高產育種為主。為了弄清我國近年雜交稻米質現狀，特別弄清三系雜交稻、兩系雜交稻與常規稻品種米質的差異，筆者對多個不同類型水稻品種的米質性狀進行了比較分析，試圖找出不同類型水稻品種主要米質性狀的遺傳差異，為今后的優質高產水稻新品種選育及栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試水稻品種

供試材料為近年湖南省生產上大面積推廣應用與最新選育的81個秈稻品種(組合)。將各供試水稻品種(組合)分為7種類型:兩系雜交早稻(12個)、三系雜交早稻(8個)，兩系雜交中稻(8個)、三系雜交中稻(7個)，常規晚稻(14個)、兩系雜交晚稻(7個)、三系雜交晚稻(22個)(表1)。所有供試品種(組合)種子均由各品種的育種單位提供原種種子。

表1 供試水稻品種(組合)Table 1 Rice cultivars(combinations)in the experiment

1.2 田間試驗方法

2012年將上述品種(組合)種植在常德市農業科學研究所試驗田。早稻3月27日播種，4月27日移栽;中稻5月25日播種，6月28日移栽;晚稻6月21日播種，早熟類型7月12日移栽，中、遲熟類型7月16日移栽。各品種(組合)隨機區組排列，3次重復，小區面積13.3 m2。區組間、品種間均留走道，四周設4行以上的保護行。栽植密度早稻16.7 cm×20 cm、中稻20 cm×26.6 cm、晚稻20 cm×20 cm。劃行移栽，每穴栽2粒谷秧。栽培管理同一般大田生產。各小區單收后，稻谷按品種(組合)混合分別取樣進行稻米品質性狀分析。

1.3 米質分析方法

所有種子于室溫下平衡水分3個月后，用糙米機脫殼，再用精米機去糙，分析各樣品的糙米率;然后研磨成精米，分析各樣品精米率、整精米率、精米長、長/寬、堊白面積、堊白粒率、堊白度、糊化溫度等米質性狀;再將各測試樣品研磨成米粉，分析直鏈淀粉含量、膠稠度、蛋白質含量等米質性狀。所有米質性狀分析方法均按照中華人民共和國農業部《優質食用稻米》標準(NY147－88)進行。

所有品種的各米質性狀均重復分析3次，結果取平均值。

1.4 數據統計分析

所有數據用Excel 2003進行原始數據整理，然后用DPS7.05v軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同類型水稻品種碾米品質的差異

由表2可知，不同類型品種(組合)的糙米率變幅不大，兩系雜交中稻糙米率(81.6%)最高，兩系雜交早稻糙米率(79.3%)最低;不同類型水稻品種(組合)的精米率變幅也不大，兩系雜交晚稻精米率(72.1%)最高，兩系雜交早稻精米率(69.7%)最低;而整精米率變幅極差高達11.3%，其中，兩系雜交晚稻整精米率(66.8%)最高，三系雜交早稻整精米率(55.5%)最低。

表2 不同類型水稻品種碾米品質比較Table 2 The comparison on milling quality among different types of rice cultivars

綜合評價結果，早稻的碾米品質最差，中稻的碾米品質次之，晚稻的碾米品質較好;三系雜交稻的碾米品質比兩系雜交稻的碾米品質差。

2.2 不同類型水稻品種外觀品質的差異

由表3可知，不同類型水稻品種(組合)的粒長差異不大，其中，三系雜交中稻粒長(7.2 mm)最長，兩系雜交早稻粒長(6.5 mm)最短;不同類型水稻品種(組合)的長/寬變幅極差為1.0，與其粒長變幅極差相近，其中，常規晚稻品種長/寬(3.7)最高，兩系雜交早稻長/寬(2.7)最低;不同類型水稻品種(組合)的堊白粒率變幅極差高達61.5%，其中，兩系雜交早稻堊白粒率(79.0%)最高，常規晚稻堊白粒率(17.5%)最低;不同類型水稻品種(組合)的堊白度變幅極差為7.6%，其中，兩系雜交早稻堊白度(9.6%)最高，常規晚稻堊白度(2.0%)最低;而不同類型水稻品種(組合)的透明度變幅極差僅為0.8級，其中，兩系雜交早稻透明度(2.8級)最高，常規晚稻品種透明度(2.0級)最低。

綜合評價結果，早稻的外觀品質最差，中稻的外觀品質次之，晚稻的外觀品質較好。

2.3 不同類型水稻品種蒸煮食味品質的差異

由表4可知，不同類型水稻品種(組合)的直鏈淀粉含量平均值變幅極差高達10.0%，其中，兩系雜交早稻直鏈淀粉含量(22.1%)最高，兩系雜交中稻直鏈淀粉含量(13.8%)最低;不同類型水稻品種(組合)的膠稠度米膠長平均值變幅極差為24.6 mm，其中，兩系雜交中稻膠稠度米膠長(84.4 mm)最長，兩系雜交早稻膠稠度米膠長(59.8 mm)最短;不同類型水稻品種(組合)的糊化溫度堿消值平均值變幅極差為2.5級，差異較大，其中，常規晚稻品種糊化溫度堿消值(5.7級)最高，三系雜交早稻糊化溫度堿消值(3.2級)最低。

表3 不同類型水稻品種外觀品質比較Table 3 The comparison on appearance quality among different types of rice cultivars

表4 不同類型水稻品種蒸煮食味品質比較Table 4 The comparison on cooking and eating quality among different types of rice cultivars

綜上所述，不同類型水稻品種(組合)的蒸煮食味品質性狀中，以直鏈淀粉含量、膠稠度米膠長與堿消值的差異較大，表明目前不同類型水稻品種(組合)的蒸煮食味品質還存在較大的差異;而中(晚)稻品種(組合)的蒸煮食味品質性狀總體上均優于早稻品種(組合)的蒸煮食味品質性狀，表現為中(晚)稻品種(組合)的直鏈淀粉含量較低，膠稠度米膠長較長，堿消值較低，因此，其米飯較軟，糊化溫度較低。

2.4 不同類型水稻品種優質米達標率的差異

由表5可知，不同類型水稻品種(組合)的糙米率中，只有三系雜交中稻組合的1級優質米達標率為100.0%;雜交早稻組合精米率的各級優質米達標率均低于中(晚)稻品種(組合);在整精米率中，兩系雜交晚稻組合和常規晚稻品種的1級優質米達標率均為100.0%，而三系雜交早稻整精米率的1級優質米達標率最低，僅為37.5%。

表5 不同類型水稻品種優質米達標率(%)Table 5 The high quality rice standard rate of different types of rice cultivars

碾米品質性狀的優質米達標率存在明顯的類型間差異。雜交早稻糙米率1、2、3級優質米達標率達到100%;雜交中稻1級優質米糙米率達標率為86.7%(無2、3 級優質米組合);晚稻品種 1、2、3 級優質米糙米率達標率為100%。雜交早稻1、2、3級優質米精米率達標率分別為 60.0%、15.0%、15.0%;雜交中稻1、2、3級優質米精米率達標率分別為86.7%、0、6.7%;晚稻品種 1、2、3 級優質米精米率達標率分別為67.4%、9.3%、23.3%。雜交早稻1、2、3級優質米整精米率達標率分別為55.0%、15.0%、15.0%;雜交中稻1、2、3級優質米整精米率達標率分別為80.0%、0、6.7%;晚稻品種1、2、3級整優質米精米率達標率分別為97.7%、2.3%、0。

外觀品質性狀的優質米達標率也存在明顯的類型間差異。雜交中稻組合粒長的1級優質米達標率最高，為100%;而雜交早稻組合粒長的1級優質米達標率較低。雜交早稻長/寬的1級優質米達標率也較低，分別為33.3%和87.5%;而各類型中稻與晚稻品種長/寬的1級優質米達標率均達到了100%。在堊白粒率中，常規晚稻品種堊白粒率的1、2、3級優質米達標率最高，達到了92.86%，而雜交早稻與雜交中稻組合，均無優質米達標組合;各類型水稻品種(組合)的堊白度的優質米達標率的變化規律與其堊白粒率類似。

蒸煮食味品質性狀的優質米達標率存在明顯的類型間差異。不同類型水稻品種(組合)的直鏈淀粉含量的1、2、3級優質米達標率大小依次為常規晚稻(92.9%)、三系雜交晚稻(91.1%)、兩系雜交晚稻(85.8%)、兩系雜交早稻(83.3%)、三系雜交中稻(57.8%)、三系雜交早稻(50.0%)、兩系雜交中稻。不同類型水稻品種(組合)膠稠度的1、2、3級優質米達標率差異較小，而不同類型水稻品種(組合)膠稠度的1級優質米達標率差異極大，其大小依次為常規晚稻(71.4%)、三系雜交晚稻(50.0%)、三系雜交早稻(50.0%)、兩系雜交中稻(42.9%)、兩系雜交晚稻(42.8%)、三系雜交中稻(20.0%)、兩系雜交早稻(16.7%)。

3 討論

稻米品質性狀表現主要受品種(組合)的遺傳背景影響。本研究結果表明，不同類型水稻品種(組合)各碾米品質性狀，以整精米率的變異系數最大，精米率的變異系數居中，糙米率的變異系數最小，即不同類型水稻品種(組合)整精米率的遺傳變異最大，是稻米碾米品質的重點改良性狀;不同類型水稻品種(組合)各外觀品質性狀，以堊白度與堊白粒率的變異系數最大，透明度的變異系數居中，精米(稻谷)粒型(長/寬)與精米(稻谷)長的變異系數最小，即不同類型水稻品種(組合)的堊白度與堊白粒率的遺傳變異最大，是稻米外觀品質的重點改良性狀。但不同類型水稻品種(組合)各蒸煮食味品質性狀的變異系數差異不大。直鏈淀粉含量、膠稠度與糊化溫度等品質性狀均是與稻米淀粉特性及直鏈、支鏈淀粉比例等相關的性狀，應重點改良稻米直鏈淀粉含量性狀，特別應注意不能過分強調降低稻米直鏈淀粉含量。這是因為稻米直鏈淀粉含量是影響米飯適口性的重要因素，雖然選擇較低的直鏈淀粉含量可在一定程度上使得稻米品味變佳，但稻米直鏈淀粉含量過低，煮出的米飯就會太黏、味淡、食味差，因此，今后雜交稻組合的配組應特別注重雜交稻父母本直鏈淀粉含量的改良，特別應注意適當提高雜交中、晚稻父、母本品種的直鏈淀粉含量。

本研究結果還表明，不同類型水稻稻米品質性狀的品種(組合)間差異性較大，常規晚稻品種的碾米品質、外觀品質和蒸煮食味品質性狀均明顯優于雜交中(晚)稻組合，尤其表現為常規晚稻品種的長/寬、堊白粒率、堊白度、堿消值和透明度等米質性狀較優異;而雜交中(晚)稻組合的碾米品質、外觀品質和蒸煮食味品質性狀又明顯優于雜交早稻。因此，今后應加強雜交水稻各米質性狀的改良，努力選育新的優質雜交稻不育系和恢復系，從而盡快提高我國雜交水稻的整體米質水平。另外，晚稻品種的整體米質水平優于中稻，而兩系雜交稻的整體米質水平比三系雜交稻低，兩系雜交早稻組合的各米質性狀表現最差。因此，必須重視加強兩系雜交早稻各米質性狀的綜合改良，兩系雜交中稻親本的選育及其組合配組還應特別注意適當提高其直鏈淀粉含量，才有可能提高我國兩系雜交稻米質的整體水平，從而更好地促進雜交稻的發展。

［1］Traore K，Mcclung AM，Chen MH，et al.Inheritance of flour paste viscosity is associated with a rice WAXY gene EXON 10 SNP marker［J］.Journal of Cereal Science，2011，53(1):37 －44.

［2］Bao JS，Xia YW.Genetic control of paste viscosity characteristics in indica rice(Oryza sativa L.)［J］.Theoretical and Applied Genetics，1999，98(6 － 7):1120 －1124.

［3］Zhang ZJ，Li M，Fang YW，et al.Diversification of the WAXY gene is closely related to variations in rice eating and cooking quality ［J］.Plant Molecular Biology Reporter，2012，30(2):462 －469.

［4］Zheng LN，Zhang WW，Liu SJ，et al.Genetic relationship between grain chalkiness，protein content，and paste viscosity properties in a backcross inbred population of rice［J］.Journal of Cereal Science，2012，56(2):153 －160.

［5］Syahariza ZA，Sar S，Hasjim J，et al.The importance of amylose and amylopectin fine structures for starch digestibility in cooked rice grains［J］.Food Chemistry，2013，136(2):742－749.

［6］Fan DM，Wang LY，Ma SY，et al.Structural variation of rice starch in response to temperature during microwave heating before gelatinisation ［J］.Carbohydrate Polymers，2013，92(2):1249 －1255.

［7］Tian ZX，Qian Q，Liu QQ，et al.Allelic diversities in rice starch biosynthesis lead to a diverse array of rice eating and cooking qualities［J］.Proceedings of the National Academy of Sciences，2009，106(51):21760 －22176.

［8］楊行海，吳艷艷，范大泳.廣西常規稻與雜交稻產量和稻米品質的比較分析［J］.中國稻米，2011，17(2):42－44.

［9］金紅梅.長江中下游秈型常規稻與雜交稻主要性狀的比較分析［J］.中國稻米，2011，17(3):14 －16.

［10］趙慶勇，張亞東，朱 鎮，等.播期與地點不同對不同生態類型粳稻淀粉RVA譜特性的影響［J］.江蘇農業學報，2014，30(1):1 －8.