常規粳稻品種生育期、農藝性狀與食味品質的相關性分析

摘要：隨著人們生活水平的提高，稻米的食味品質將成為影響消費者偏好的主要因素。如何快速有效地評價稻米食味品質，為優質食味稻育種提供理論依據，是現階段水稻育種過程中亟待解決的問題。以18個常規粳稻品種為研究材料，對其生育期、農藝性狀與食味品質進行了相關性分析，探討通過農藝性狀的選擇來改善稻米食味品質的途徑。結果表明：莖稈粗度、生育期長短、有效穗數對食味值的直接作用較大，其中有效穗數、生育期與食味值呈顯著正相關，莖稈粗度與食味值呈極顯著負相關，在黃淮優質常規粳稻育種過程中應選擇生育期稍長、莖稈較細、有效穗數較多和籽粒偏小的植株有利于食味品質的提高，以上結果為優質品種的選育提供了理論依據。另外，研究發現，在一定范圍內，稻米的直鏈淀粉含量與食味值呈極顯著正相關，有待進一步求證。

關鍵詞：常規粳稻；生育期；農藝性狀；食味品質；相關性分析

Correlation Analysis of Growth Period，Agronomic Characters and

Eating Quality of Conventional Japonica Rice Varieties

TIAN Fanghui，HUANG Jinhua，ZHANG Qianqian，LI Xijun，WANG Shuyu，

WANG Hele，SHAO Xingkuan，HU Shengli，WANG Donghai

（Xinxiang Academy of Agricultural Sciences，Xinxiang 453002，Henan）

水稻是我國最重要的糧食作物之一[1]，長期以來，我國水稻在高產育種和栽培方面都處于世界領先水平，但在品質改良方面的研究與國際上先進水平相比還有一定差距。隨著人們生活水平的提高，稻米的食味品質將成為影響消費者偏好的主要因素，決定了稻米的價格和稻田經濟效益，如何提高和改善稻米的食味品質將成為下一階段水稻育種工作的主要研究方向。

稻米食味品質是一個綜合性指標，一般由米飯的硬度、味道、黏度、色澤、光澤、香味等因素決定[2]，影響食味的內部成分主要包括直鏈淀粉含量、蛋白質含量、各種礦物質元素含量、含水量等[3]。當前，人們對稻米食味的研究大多集中于用食味儀測定食味值、水分含量、直鏈淀粉含量和蛋白質含量等理化指標，并不能直接通過外觀品質進行水稻食味品質的選擇。在水稻的諸多生物學特性中，生育期長短直接決定著光合生產及物質積累時間的長短，且間接決定了灌漿期環境因素和籽粒的灌漿進程，因而對稻米品質具有至關重要的作用[4]。水稻農藝性狀是水稻指標中的外在量化指標，食味品質是內在量化指標，從表面上看這兩種指標屬于不同的指標體系，但是同在水稻生長發育的環境體系內，水稻植株農藝性狀的差異將直接關系到栽培環境和種植環境的選擇，從而直接或間接地影響稻米品質[5]。為此，本試驗從研究不同水稻品種生育期、農藝性狀與稻米食味品質的相關性入手，以新鄉市農業科學院培育的18個常規粳稻品種為材料，通過相關性分析系統分析了水稻生育期、農藝性狀與食味值的關系，探討其遺傳相關性，以期找出與食味品質密切相關的生物學特性，以便在田間就能夠對材料的食味品質進行初步判斷，為黃淮粳稻優質品種的選育提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗材料為新鄉市農業科學院培育的18個常規粳稻品種，分別為豫粳6號、新稻18號、新稻20號、新科稻21、新稻25、玉稻518、新科稻31、豫粳8號、鑫稻538、新稻11號、新稻19號、新稻22、新科稻29、新稻69、新稻6811、新稻567、新稻89、新科稻35。

1.2 試驗設計 試驗材料于2023年在河南省新鄉市水稻育種基地進行種植，播種期為5月6日，長至5葉時按行株距27cm×14cm進行單株栽插，每個品種種植5行，行長5m，隨機區組排列，按大田常規栽培技術管理，根據土壤肥力進行適當調整。

1.3 農藝性狀調查 從播種到成熟，記錄各株系的播種期、始穗期、抽穗期及生育期。在株系進入黃熟期時，調查株高、莖稈長、莖稈粗度、葉片卷曲度、劍葉角度、分蘗力、穗長、穗立形狀（即穗軸的直立程度），待植株進入成熟期收獲后進行取樣，調查穗粒數、有效穗數、千粒重、結實率等性狀。各性狀的測定根據GB/T 19557.7—2004《植物新品種特異性、一致性和穩定性測試指南 水稻》進行[6]。

1.4 稻米品質性狀測定 稻米加工品質：糙米率（%）=（糙米重量/凈稻谷重量）×100，整精米率（%）=（整精米重量/凈稻谷重量）×100。堊白粒率：隨機取整精米200粒，調查其心白、腹白和背白米粒，以此計算堊白粒率，重復3次取平均值[7]。食味值測定包括食味值、直鏈淀粉含量和蛋白質含量，采用北京東孚久恒儀器技術有限公司和日本佐竹公司合作開發生產的JSWL200大米食味計測定，每份材料經精米機加工后稱量250～300g精米放進樣品槽中測定，約40s后讀出綜合食味值、直鏈淀粉含量、蛋白質含量等，每份材料重復測定3次，取平均值。

根據食味儀所測食味值大小對大米的食味進行評價，數值越高越好吃。食味值及食味評價：難吃：食味值lt;65分，不好吃：65分≤食味值lt;70分，口味一般：70分≤食味值lt;75分，口味較好：75分≤食味值lt;80分，好吃：80分≤食味值lt;85分，非常好吃：食味值≥85分。根據食味儀所測直鏈淀粉在淀粉中所占比例對大米的食味進行評價，數值越低黏性越佳，越好吃。直鏈淀粉含量及食味評價：低：含量lt;18.0，較低：18.0≤含量lt;18.5，普通：18.5≤含量lt;20.0，較高：20.0≤含量lt;20.5，高：含量≥20.5。根據食味儀所測蛋白質含量對大米的食味進行評價，含量越低煮出的米飯越松軟好吃，本研究主要針對粳米白米，所以只列白米對照值（干基含量）：低：含量lt;5.7，較低：5.7≤含量lt;6.2，一般：6.2≤含量lt;7.2，較高：7.2≤含量lt;7.7，高：含量≥7.7。

1.5 數據分析 采用Excel 2003和DPS 17.10高級版軟件進行數據處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 食味品質測定結果 18個品種的食味值測定結果如表1所示，食味值在76～87分之間，全部在75分以上，說明這些品種口味均在較好以上，其中新稻89、新科稻35、新科稻21、新稻20號、新稻25、新稻69食味值在85分及以上，達到非常好吃標準；新稻18號、新稻19號、新稻22、新稻567、新科稻29、鑫稻538、新稻11號、玉稻518食味值達到好吃標準；豫粳6號、豫粳8號、新稻6811、新科稻31口味較好。直鏈淀粉含量在14.9%～18.3%之間，均達到較低標準以下，其中新科稻21、新稻18號、新稻20號、新稻89為較低含量，其余為低直鏈淀粉含量。蛋白質含量在7.1%～10.0%之間，其中新稻89為一般含量，新稻20號為較高含量，其余均為高蛋白質含量。總體來說，18個品種的食味值、蛋白質含量、直鏈淀粉含量均表現較好，食味評價高。

2.2 食味品質與生育期、農藝性狀、品質性狀的相關性 由表2可知，食味值與抽穗期、生育期呈極顯著正相關，抽穗期、生育期越長，食味值越高。蛋白質含量與抽穗期、生育期呈極顯著負相關，抽穗期、生育期越長，蛋白質含量越低。直鏈淀粉含量與抽穗期、生育期呈極顯著正相關，抽穗期、生育期越長，直鏈淀粉含量越高。由此可見，食味值、蛋白質含量、直鏈淀粉含量與生育期關系密切。

由表3可知，食味值與葉片卷曲度、分蘗力呈極顯著正相關，與劍葉角度呈極顯著負相關，與莖稈粗度呈極顯著負相關。蛋白質含量與莖稈粗度、劍葉角度呈極顯著正相關，與分蘗力呈極顯著負相關。直鏈淀粉含量與葉片卷曲度、分蘗力呈極顯著正相關，與莖稈粗度、劍葉角度呈極顯著負相關。因此，食味值、蛋白質含量、直鏈淀粉含量在株型性狀中主要與莖稈粗度、劍葉角度、分蘗力相關性較強。

由表4可知，食味值與穗立形狀、有效穗數、穗粒數呈極顯著正相關，與芒長呈顯著正相關，與結實率呈顯著負相關。蛋白質含量與結實率呈極顯著正相關，與穗長呈顯著正相關，與有效穗數、穗粒數呈極顯著負相關，與穗立形狀呈顯著負相關。直鏈淀粉含量與穗型、穗立形狀、穎尖色、有效穗數、千粒重呈極顯著正相關，與穗長呈極顯著負相關，與結實率呈顯著負相關。因此，食味值、蛋白質含量、直鏈淀粉含量在穗部性狀中主要與穗立形狀、有效穗數、結實率關系密切。

由表5可知，食味值與直鏈淀粉含量、堊白粒率呈顯著正相關，與蛋白質含量呈極顯著負相關。蛋白質含量與直鏈淀粉含量、整精米率、堊白粒率呈極顯著負相關。直鏈淀粉含量與糙米形狀、糙米率、整精米率、堊白粒率呈極顯著正相關。由此可知，食味值、蛋白質含量、直鏈淀粉含量在品質性狀中主要與堊白粒率相關性較強。

2.3 通徑分析 為估測水稻生育期、株型性狀、穗部性狀及品質性狀對食味值構成的相對重要性，進行了通徑分析。通過通徑分析發現，有效穗數（0.564）、葉片卷曲度（0.505）、穗型（0.473）、莖稈長（0.352）、堊白粒率（0.149）對食味值有直接正向作用，其中有效穗數直接作用最大；蛋白質含量（-1.334）、莖稈粗度（-1.169）、生育期（-0.756）、穗立形狀（-0.430）、葉片色（-0.398）等對食味值起直接負向作用，其中負向作用最大的是蛋白質含量，其次為莖稈粗度、生育期（表6）。

2.3.1 有效穗數對食味值的正向效應 有效穗數對食味值的直接通徑系數為0.564，通過其他性狀對產量的間接作用總和為-0.316，最終表現為有效穗數與食味值的相關系數為r=0.248**，達到極顯著水平，說明增加有效穗數有助于選育高食味值品種。

2.3.2 蛋白質含量對食味值的負向效應 蛋白質含量對食味值的直接通徑系數為-1.334，通過其他性狀對產量的間接作用總和為0.591，最終表現為蛋白質含量與食味值的負相關系數最大（r=0.744**），達到極顯著水平，說明降低蛋白質含量是選育高食味值品種的有效途徑之一。

2.3.3 莖稈粗度對食味值的負向效應 莖稈粗度對食味值的直接通徑系數為-1.169，通過其他性狀對產量的間接作用總和為0.965，最終表現為莖稈粗度與食味值的相關系數為r =-0.203**，達到極顯著水平，說明降低莖稈粗度有助于選育高食味值品種。

2.3.4 生育期對食味值的負向效應 生育期對食味值的直接通徑系數為-0.756，通過其他性狀對產量的間接作用總和為1.182，最終表現為生育期與食味值的相關系數為r =0.426**，達到極顯著水平，說明增加生育期有助于選育高食味值品種。

3 討論與結論

張春紅等[8]、王瑩等[9]普遍認為稻米直鏈淀粉和蛋白質含量與食味值呈負相關，但本研究表明稻米的直鏈淀粉含量與食味值呈正相關、與蛋白質含量呈負相關，可能是因為當直鏈淀粉含量高于一定值時，食味值隨直鏈淀粉含量的增加而降低，但低于一定值時，食味值則隨直鏈淀粉含量的增加而升高，這有待進一步研究。王伯倫等[10]的研究結果表明，食味值與蛋白質含量呈線性關系，與直鏈淀粉含量呈二次曲線關系，也印證了本研究結論。

在水稻的各種特性中，生育期直接影響光合作用及干物質積累時間的長短，間接影響籽粒的灌漿進程，所以極大地影響著水稻產量和食味品質。本試驗研究發現，水稻生育期與稻米食味值、蛋白質含量、直鏈淀粉含量均密切相關，生育期越長蛋白質含量越低，食味值越高，與汪本福[11]的研究結果一致，但根據季彪俊[12]的研究發現，生育期過長會影響穗部的生長進而影響產量，故在黃淮稻區進行品種選育時要充分考慮生育期的長短，一般可選擇抽穗稍遲，生育期偏長，但不要過長的品種。

水稻的農藝性狀是外在量化指標，品質性狀是內在量化指標。從表面上看這2種指標內在聯系不明顯，但在水稻生長發育中同受水稻遺傳基因表達的控制，因此這2種指標一定存在關聯性[13]。本試驗通過相關性分析結果表明，水稻植株葉片卷曲度、穗立形狀、分蘗力、莖稈長、莖稈粗度等部分農藝性狀與食味值間均存在著顯著或極顯著相關性，表明這些農藝性狀會對食味品質產生明顯影響。

植株莖稈由大量的維管束組成，其粗細與維管束的數目、形態等直接相關。維管束是光合產物、水分及礦質營養的運輸通道，故莖稈的粗細直接影響籽粒中光合產物的含量。本研究發現，莖稈粗度與稻米蛋白質含量呈正相關，而和食味值呈負相關，與張巧鳳[14]結論一致，說明在相同條件下，較粗的莖稈會導致光合產物、營養物質向籽粒的大量運輸，籽粒中水分、蛋白質等過度積累將導致稻米食味下降。

水稻穗部性狀直接影響稻米產量，同時也與稻米品質有一定的相關性[15-16]。由表4可知有效穗數、穗粒數與食味值呈正相關，千粒重與食味值呈負相關，表明穗粒數和有效穗數較多、千粒重較小時，食味值較高，與鄭英杰等[6]的研究結果一致。有效穗數、穗粒數較多，而相應的千粒重較小說明籽粒較小，具有這類穗部性狀的粳稻品種可以在較短的時間內完成灌漿，且籽粒灌漿均勻，米質水平相對保持一致，促進了食味品質的提高。

綜上所述，在黃淮地區常規粳稻品種選育過程中，通過農藝性狀進行食味品質的初步選擇是可以考慮的。通過本試驗可知，在黃淮稻區粳稻選育過程中兼顧產量的同時，在早期世代應選擇生育期稍長、莖稈較細、有效穗數較多和籽粒相對較小的單株，這樣更利于食味優質品種的選育。

參考文獻

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（收稿日期：2024-08-07）