粳稻食味相关品质性状的变异与相关性研究_刘研.pdf

粳稻食味相关品质性状的变异与相关性研究刘 研李 鑫赵一洲毛 艇钟顺成王诗宇张 战倪善君（辽宁省盐碱地利用研究所，辽宁盘锦 124010）摘要为研究粳稻品种食味及相关品质性状的变异特点及相关性，对 62 份粳稻品种食味值、部分理化品质性状、淀粉的黏滞度进行分析。结果表明，62 份粳稻品种测试性状变异系数在 3.96%90.00%，Shannon-Wiener多样性指数在 1.2792.038，62 份粳稻品种在品质性状上可划分到 4 个类群。品种食味值、部分理化性状、RVA谱特征值之间存在显著或极显著的相关性，同时构建了 3 个回归方程。本研究结果为粳稻优质食味品种选育与性状选择提供了依据。关键词粳稻；食味值；品质性状；RVA 谱特征值；变异；相关性中图分类号TS210.1；S511.22文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）07-0185-04DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.07.051开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Study on Variation and Correlation of Taste and Related Quality Traits in Japonica RiceLIU YanLI XinZHAO YizhouMAO TingZHONG ShunchengWANG ShiyuZHANG ZhanNI Shanjun(Liaoning Institute of Saline-alkali Land Utilization,Panjin Liaoning 124010)AbstractIn order to study the variation and correlation of taste and related quality traits of japonica rice varieties,the taste value,some physical and chemical quality traits and starch viscosity of 62 japonica rice varieties wereanalyzed.The results showed that the variable coefficient of test traits of 62 japonica rice varieties ranged from 3.96%to90.00%,and the Shannon-Wiener diversity index ranged from 1.279 to 2.038.The 62 japonica rice varieties could bedivided into four groups in terms of quality traits.There were significant or extremely significant correlations among thetaste value,some physical and chemical properties and RVA spectrum eigenvalues of the varieties,and three regressionequations were constructed.The results of this study provide a basis for the breeding and traits selection of japonica ricewith good quality and taste.Keywordsjaponica rice;taste value;quality trait;RVA spectrum eigenvalue;variation;correlation水稻是世界上第二大粮食作物，也是我国重要的粮食作物之一，在我国粮食生产和消费中处于主导地位，是我国 65%以上人口的主食1。近些年，随着人们生活水平不断提高，稻米品质特别是蒸煮与食味品质的改良越来越受到重视，食味品质已成为今后水稻研究的重要内容2-3。张 欣等4认为，蒸煮食味品质作为稻米食味品质的综合指标，主要受蛋白质和直链淀粉等化学成分含量的影响，一定范围内适当降低直链淀粉和蛋白质含量将有利于提高食味品质。王伯伦等5研究表明，大多数蛋白质含量高的品种食味值较低，糙米率高的品种食味值较高，直链淀粉含量适当的品种食味值普遍较高。在稻米的蒸煮食味品质中淀粉的黏滞度（RVA）模拟稻米的蒸煮过程，可以直观地反映随升温、降温时米饭的糊化特性和黏滞性变化，被认为是衡量稻米蒸煮食味品质的最重要指标6。闫 影等7的研究显示，粳米材料中米饭食味值与胶稠度（GC）、蛋白质含量（PC）、糊化温度（PaT）、峰值黏度（PKV）和保持黏度（HPV）显著相关，食味值高的品种 GC 大、PC 小、PaT低、PKV 高、HPV 高。胡培松等8对 139 份籼、粳稻RVA 特征值与直链淀粉含量（AC）、胶稠度（GC）的相关分析表明，用 RVA 可以定量分析稻米蒸煮及食味品质。基金项目辽宁高食味优质稻米产业发展关键技术协同创新项目（2022XTCX0501001）。作者简介 刘研（1980），女，辽宁营口人，硕士，副研究员，从事水稻常规育种及遗传育种工作。收稿日期 2022-07-13现代农业科技2023 年第 7 期食品科学185现代农业科技2023 年第 7 期食品科学本研究通过对 62 份粳稻品种食味、理化品质性状、RVA 谱特征值进行综合分析，以期为粳稻品种食味改良提供依据。1材料与方法1.1供试材料供试材料为 62 份辽宁省近年培育的水稻品种。试验于 2020 年在辽宁省盐碱地利用研究所试验地进行。试验材料单株种植、顺序排列，小区 4 行垄，行长5 m，行株距 30.0 cm13.3 cm，试验田管理与生产大田相同。1.2测定内容与方法待供试品种成熟收获，样品在阴通风处储藏3 个月后，进行品质性状测定与分析。1.2.1米饭食味测定。每个品种取精米 30 g，放入不锈钢罐中，用流水冲洗干净，然后沥干加水，米水质量比为 1.00 1.28。浸泡 30 min 后加盖，将不锈钢罐放入沸腾的电饭锅内的蒸架上，盖好电饭锅盖，蒸煮25 min，再保温 10 min，取出冷却至室温。将测定饭样放到测定槽中插入佐竹公司的 STA1A 型米饭食味计测定食味值。1.2.2稻米理化品质性状测定。参照 米质测定方法（NY/T 832017）9测定糙米率、精米率、整精米率、直链淀粉含量、蛋白质含量。使用佐竹公司的 JWMT12型大米外观品质判定仪对垩白粒率、垩白度、粒长、长宽比进行测定。1.2.3稻米淀粉黏滞性 RVA 谱的测定。采用澳大利亚 Newport Scientific 仪器公司生产的 Super 3 型黏度速测仪进行 RVA 谱测定，TCW 配套软件进行分析。将试验样品磨成过孔径 100 目筛的米粉，根据国家标准 食品安全国家标准 食品中水分的测定（GB 5009.32016）10测定米粉含水量，校正试验样品质量和加水量。获得一级特征参数，如最高黏度、最低黏度、最终黏度、峰值黏度时间、起始糊化温度。并通过计算获得二级特征参数，如崩解值、回复值、消减值。其计算公式：崩解值=最高黏度-最低黏度；回复值=最终黏度-最低黏度；消减值=最终黏度-最高黏度。1.3分析方法采用 Shannon-Wiener 多样性指数计算不同性状多样性。计算公式：H=-i=1Spiln（pi）式中，H为多样性指数，pi为某性状第 i 个级别内材料份数占总份数的百分数，S 为性状种类数11。1.4数据处理试验数据的相关分析、回归分析在 SPSS 19.0 分析软件上完成。2结果与分析2.1粳稻品种食味及相关品质性状变异表现由表 1 可知，从变异系数上看，垩白度、垩白粒率变异系数较大，分别为 90.00%、70.89%；其次是最终黏度、最低黏度、最高黏度、消减值、回复值、崩解值，变异系数在 13.68%19.84%；直链淀粉、粒长、峰值黏度时间、糙米率、起始糊化温度、精米率、籽粒长宽比、食味值、蛋白质、整精米率的变异系数较低，在 2.92%8.47%。从多样性上看，糙米率、垩白粒率、最低黏度、蛋白质、粒长、整精米率、精米率、食味值的多样性指数较高，在 1.9062.038；最高黏度、籽粒长宽比、消减值、垩白度、崩解值、直链淀粉、峰值黏度时间的多样性指数中等，在 1.5281.886；最终黏度、回复值、起始糊化温度多样性指数最低，分别为 1.279、1.319、1.418。综上所述，这些水稻品种部分品质性状具有较高的形态变异和多样性水平。2.2粳稻品种食味及相关品质性状分析在对全部品质性状数据中心化的基础上，采用欧氏距离度量品种间品质性状的形态距离。62 个粳稻品种个体间距离在 1.09116.028，平均值为 5.540。62 个粳稻品种在品质性状上可划分为 4 个类群，第表 162 份粳稻品种食味及品质性状变异表现参数食味值糙米率精米率整精米率垩白粒率垩白度粒长籽粒长宽比直链淀粉蛋白质最高黏度最低黏度最终黏度崩解值回复值消减值峰值黏度时间起始糊化温度变异系数/%7.694.965.658.4770.8990.003.967.222.928.1914.9914.7613.6819.8415.5815.134.115.32多样性指数（H）2.0381.9062.0252.0131.9231.6872.0081.6381.7351.9911.5281.9471.2791.7201.3191.6681.8861.418186、类群所包含品种的个体数目分别为 11、15、9、27 个，其所占比例分别为 17.7、24.2、14.5和 43.6。第类群个体与第、类群个体欧氏距离平均值分别为 4.764、6.594、5.366，第类群个体与第、类群个体欧氏距离平均值分别为 5.875、4.953，第类群个体与类群个体欧氏距离平均值为6.744。综上，62 个粳稻品种在食味及相关品质性状上差异明显，但在品质性状上可划分到 4 个类群。2.3粳稻品种食味及相关品质性状相关性分析由表 2 可知，在理化品质性状中糙米率与精米率、糙米率与整精米率、精米率与整精米率、垩白粒率与垩白度、垩白度与直链淀粉、粒长与籽粒长宽比、直链淀粉与蛋白质之间均达到极显著正相关水平；精米率与粒长之间达到显著正相关水平；精米率与直链淀粉、精米率与蛋白质、粒长与直链淀粉之间均达到显著负相关水平；糙米率与直链淀粉、糙米率与蛋白质、整精米率与垩白粒率、整精米率与直链淀粉、整精米率与蛋白质、垩白粒率与粒长、垩白粒率与籽粒长宽比、垩白度与粒长、垩白度与籽粒长宽比之间均达到极显著负相关水平。表 262 份粳稻品种理化品质性状相关性分析性状精米率整精米率垩白粒率垩白度粒长籽粒长宽比直链淀粉蛋白质糙米率0.716*0.357*-0.056-0.0990.2180.035-0.409*-0.448*精米率0.418*-0.088-0.0720.262*0.118-0.304*-0.318*整精米率-0.342*0.199-0.074-0.219-0.353*-0.380*垩白粒率0.898*-0.329*-0.325*0.1970.067垩白度-0.400*-0.359*0.411*0.184粒长0.771*-0.302*-0.159籽粒长宽比-0.215-0.034直链淀粉0.900*注：*、*分别代表极显著相关和显著相关。下同。由表 3 可知，在 RVA 谱特征值中最高黏度与最低黏度、最终黏度、崩解值、回复值、消减值，最低黏度与最终黏度、崩解值、回复值、消减值、峰值黏度时间，最终黏度与崩解值、回复值、消减值，崩解值与回复值、消减值，回复值与消减值，消减值与峰值黏度时间之间均达到极显著正相关水平；最高黏度与起始糊化温度、崩解值与峰值黏度时间