北方粳稻航天誘變后代稻米品質變化規律研究

毛艇 李旭

摘要：3份北方粳稻（Oryza sativa subsp. Keng）品種經過航天誘變處理，得到表型存在差異的后代穩定品系各30個，共90份（產量與原品種差異低于3%），測定其主要稻米品質指標及淀粉RVA譜值，分析北方粳稻航天誘變后代稻米品質變化規律。結果表明，堊白米率、堊白度、透明度及崩解值各品種均變化較大，堊白米率、堊白度、透明度平均值相比原品種呈負向發展；而崩解值提高有利于改善稻米適口性；其他指標平均值變化較小。誘變后代中有3%個體各項米質指標均優于原品種。

關鍵詞：粳稻（Oryza sativa subsp. Keng）；航天誘變；稻米品質；RVA特征譜

中圖分類號：S511；S25 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）12-2832-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.12.005

Mutagenic Effects of Spaceflight on Northern Japonica Rice Quality

MAO Ting，LI Xu

（Liaoning Province Saline and Alkaline Land Utilization and Research Institute， Panjin 124010， Liaoning， China）

Abstract： Selected three northern japonica varieties aerospace mutagenic treatment，got 30 offspring stable lines with phenotypic differences，a total of 90 copies （the difference of yield with original varieties yield was less than 3%），determined the primary rice quality indicators and Starch RVA value， analysed the grain quality variation of Northern Japonica Rice with Space Mutation. The results showed that，the variation of chalky rice percentage， chalkiness，transparency and breakdown value was large in varieties，chalky grain rate， chalkiness， transparency was worse compared with the original species； the increase of breakdown value would improve the palatability of rice； the average value of other indicators changed slight. The quality index of 3% individuals in Mutation progenies was better than the original varieties.

Key words： Oryza sativa subsp. Keng； space mutation； rice quality； Rapid Visco Analyzer Profile Characteristics

航天誘變又稱空間誘變，是利用特殊的太空環境作用于作物種子，使其產生變異，并結合人工選擇培育新種質、新品種的方法。前人研究表明，航天誘變具有變異幅度大、誘變頻率高等特點，目前已廣泛應用于水稻（Oryza sativa）、玉米（Zea mays）及各種蔬菜的育種工作中[1-7]。截至目前，已通過航天誘變選育出多個通過審定的水稻新品種。關于航天誘變對稻米品質影響研究較少，特別在北方粳稻區未見相關報道[8-11]，本試驗通過測定由3份北方粳稻品種經過航天誘變處理獲得的90個穩定品系的稻米品質及RVA特征譜值，分析北方粳稻航天誘變后代稻米品質變化規律，以期為通過航天誘變方式進行稻米品質改良提供一定的理論依據。

1 材料與方法

試驗于2011年和2012年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗地進行，土壤為濱海鹽漬型水稻土，肥力中等，耕層土壤（0～15 cm）含有機質25.73 g/kg、全氮 1.12 g/kg、速效氮109.75 mg/kg、速效磷 57.51 mg/kg、速效鉀 157.84 mg/kg、全鹽2.23 g/kg、pH 7.5。

1.1 試驗材料

供試材料為3份北方粳稻品種鹽粳188、鹽粳48及鹽粳98，經過航天誘變處理，得到表型存在差異的后代穩定品系各30個（產量與原品種差異低于3%），共90份。

1.2 試驗設計

隨機區組試驗設計，3次重復，小區面積為15 m2， 4月18日播種，5月25日移栽，行穴距為30.0 cm×13.3 cm。施肥量為氮肥16～18 kg/667 m2， 磷肥 6～7 kg /667 m2、鉀肥5～6 kg/667 m2。

1.3 指標測定

1.3.1 主要稻米品質指標測定 根據農業部頒布的《食用稻米品質的測定》（NY 147—88）進行稻米加工品質及外觀品質指標測定；蛋白質、直鏈淀粉含量、食味值采用QS-400型近紅外線食味分析儀測定。

1.3.2 RVA譜特征值測定 RVA譜特征值選用RVA（Rapid Visco Analyzer， Model3D）儀（Newport Scientific儀器公司）進行測定，TCW（Thermal Cycle for Windows）配套軟件分析。黏滯值用“Rapid ViscoUnits”（RVU）作單位。RVA特征值主要用熱漿黏度（hotviscosity）、最高黏度（peak viscosity）、崩解值（breakdown）、冷膠黏度（cool viscosity）等表示。

2 結果與分析

2.1 原品種主要稻米品質指標及淀粉RVA譜值表現

原品種主要稻米品質指標及淀粉RVA譜值如表1所示。由表1可知，3份品種在稻米品質及淀粉RVA譜值表現均存在一定差異，由食味值來看，3份品種適口性均表現為中等及以上，且3份品種食味值差異較明顯，用作試驗研究其代表性較好。

2.2 航天誘變后代主要稻米品質指標整體表現

各誘變品系主要稻米品質指標表現及RVA譜值表現如表2所示。從平均值來看，堊白米率、堊白度、透明度及崩解值各品種均變化較大；堊白米率、堊白度、透明度平均值較原品種變大，而崩解值提高有利于改善稻米適口性；其他各項指標變異幅度三個品種后代較一致，指標平均值變化較小。

2.3 航天誘變后代主要稻米品質指標個體表現

航天誘變后代的堊白米率、堊白度及重要指標食味值個體表現見圖1、圖2和圖3。圖1、圖2和圖3中，X軸與Y軸的相交點為原品種該指標數值，以方便比較誘變后代個體變化。圖1和圖2均為第四象限指標表現優于原品種，圖3為第一象限指標優于原品種，統計得出，每項指標出現8%左右個體各項指標均優于原品種。進一步比較發現，鹽粳48誘變后代出現1個品系各項米質指標均優于原品種，鹽粳98及鹽粳188出現2個品系各項指標均優于原品種，共計3%左右，對品種改良意義重大。

3 小結與討論

隨著人民生活水平的提高，稻米品質特別是適口性越來越受到重視。目前我國東北地區主要通過秈粳雜交選育新品種。研究表明，秈粳雜交后代育成品種其產量優勢較大但品質指標整體欠佳[13，14]，針對目前高產品種進行品質改良意義重大。

本試驗選用3份北方粳稻品種經過航天誘變得到的穩定品系各30份，研究其稻米品質變化規律。結果表明，米質指標主要集中于堊白性狀、透明度性狀及間接影響食味值的崩解值發生變化，其他指標較穩定，變異幅度較小；誘變后代整體稻米品質指標相對原品種呈負向變化，但存在3%個體各項米質指標均優于原品種，對品種品質改良意義重大。

本試驗雖為兩年試驗，但只選取3份材料經過誘變品系進行研究，其結果代表性仍需進一步驗證，如能選取多個品種進行航天誘變處理，研究航天誘變后代稻米品質變化規律，其結果將更有代表性，后續試驗將對此繼續進行研究，以期對高產品種品質改良提供一定的理論依據。

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