馬 騰 王多明 趙月明 陳庭木
摘要經對連云港市農科院自育28個雜交水稻品種11種品質性狀的多元統計分析得知:優質米育種,外觀品質的選擇至關重要,走中小粒路線是一條可行途徑。
關鍵詞雜交水稻;外觀品質;加工品質;蒸煮食味品質;多元統計
中圖分類號 Q948.12+2.1 文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)06-0129-02
1材料與方法
1.1材料
采用連云港市農科院自育28個雜交中秈組合,其中Ⅱ優系統4個、協優組合4個、特優組合1個、天豐組合3個、華農A組合3個、廣仔占S系列組合6個、9311S系列2個、培矮64S系列組合5個。種植于該院試驗地,每份材料同規格栽插13.3m2。
1.2方法
1.2.1性狀考察。在連云港市農科院對粒長、長寬比、堊白粒率、堊白度、糙米率、精米率、整精米率、膠稠度、堿消值等測定,直鏈淀粉含量、蛋白質含量等送南京農業大學檢測。
1.2.2分析方法。采用連云港市農科院自研EXCEL VBA統計軟件分析各類品質間及內部關系。方法參考袁志發等編著的《多元統計分析》中相應算法。相關程度用偏相關系數表達。
2結果與分析
2.1外觀品質與蒸煮食味品質間關系
粒長、粒寬與膠稠度、直鏈淀粉含量、蛋白質含量間沒有明顯相關關系,與堿消值間負相關(-0.334 9),其中粒寬與堿消值間關系更密切(-0.645 2**,**表示極顯著,*表示顯著,下同)。通過減小粒長與粒寬能有效地提高堿消值,間接地降低糊化溫度,即小粒品種與細長粒品種的糊化溫度較低。降低堊白粒率能提高膠稠度、直鏈淀粉含量,降低蛋白質含量。較堊白度堊白粒率與4項蒸煮食味品質間相關更密切,且影響方向基本相同。堊白粒率與膠稠度、直鏈淀粉含量間負相關(分別為-0.244 3,-0.308 6),與蛋白質含量間正相關(0.404 3)。
2.2加工品質與蒸煮食味品質間關系
膠稠度與精米率間正相關(0.409 3),米軟有利于提高出米率。糙米率與堿消值間負相關(-0.305 8),出糙率高的品種堿消值低,糊化溫度高。直鏈淀粉含量與精米率間正相關(0.267 6),高直鏈淀粉含量的品種精米率較高,可能是米粒較硬、加工中磨損較少的原因。蛋白質含量與精米率間負相關(-0.266 4),可能是蛋白質含量高的品種直鏈淀粉含量低,米軟造成加工磨損大。整精米率與蒸煮食味品質間相關不明顯。
2.3外觀品質對蒸煮食味品質的通徑分析與最優回歸分析
2.3.1粒長、粒寬對蒸煮食味品質的影響。粒長對膠稠度、直鏈淀粉含量的通徑系數分別為0.242 0、-0.284 9,且決策系數分別為0.104 6、0.101 8,增加粒長能提高膠稠度,降低直鏈淀粉含量,對堿消值與蛋白質含量影響較小。粒寬對堿消值的通徑系數為-0.621 0,絕對值最大,決策系數0.207 2,是主要決策因子。降低粒寬可提高堿消值與糊化溫度。選育細長粒品種,糊化溫度較低,這也是細長粒品種多為優質品種的原因。堿消值與長寬比間的回歸關系說明了此傾向。堿消值(%)= -1.509 4×長寬比+10.205 3,F方程=4.673 5*。
2.3.2堊白粒率與堊白度對蒸煮食味品質的影響。堊白度對膠稠度與直鏈淀粉含量影響大,通徑系數分別為-0.280 1、0.279 3,決策系數分別為0.129 4、0.094 4,說明堊白度選擇對提高膠稠度與降低直鏈淀粉含量有重要意義,因此,選擇堊白度低或無的品種是優質米育種的方向。
堊白粒率對蛋白質含量的通徑系數為0.381 7,決策系數為0.194 9,為首要決策因子。提高蛋白質含量能通過提高堊白粒率間接達到;反之,通過降低堊白粒率可達到降低蛋白質含量。蛋白質含量與堊白粒率有顯著的回歸關系。蛋白質含量(%)=0.018 1×堊白粒率(%)+9.303 6,F方程=6.459 5*。
2.4加工品質間及對蒸煮食味品質的通徑與最優回歸分析
加工品質自身各項指標間不相關,通徑分析不顯著,無顯著回歸方程。加工品質對蒸煮食味品質通徑分析不顯著,但存在堿消值與整精米率間的線性回歸關系。堿消值(%)=0.097 2×整精米率(%)+0.280 4,F方程=6.724 3*。
2.5外觀品質對加工品質的影響
粒長與糙米率、整精米率間負相關(分別為-0.390 3、-0.710 0**),粒長會降低出糙率與整精米率,粒長對整精米率影響更大。粒寬與糙米率、整精米率間負相關,分別是-0.501 6*、-0.264 4,粒寬對糙米率的影響更大。降低粒長能提高整精米率,降低粒寬能提高出糙率,其他相關性較弱。通徑分析與決策系數分析也表明,粒長是整精米率的主要決策因素,粒寬是糙米率的主要決策因子。
2.6稻米外觀品質各項指標的關系
粒長與長寬比間存在極顯著正相關(0.686 1**),粒寬對堊白度的通徑系數為0.327 5,決策系數最大(0.141 9),細粒品種堊白度低。
2.7蒸煮食味品質間相互關系
膠稠度與直鏈淀粉含量間負相關極顯著(-0.591 0**),高直鏈淀粉的品種米硬,反之則軟。它們間存在極顯著的線性回歸關系,直鏈淀粉含量(%)=-0.185 7×膠稠度(mm)+30.083 5。
直鏈淀粉含量與堿消值間偏相關不顯著,與前人研究的結論不一致[2],可能是偏相關與相關系數之間差異造成,但直鏈淀粉含量與蛋白質含量間正相關與前人結論一致[2]。
3討論
3.1外觀品質選擇的重要性
外觀品質可以直接選擇,且選擇方法簡單,成本低,速度快,是改良稻米商品性的重要手段。粒長減小能促進堿消值、直鏈淀粉含量、出糙率及整精米率的提高與膠稠度的下降。粒寬的降低能促進堿消值及出糙率的上升、堊白粒率的下降。堊白粒率的下降會促進膠稠度的上升與蛋白質含量的下降。
外觀品質與加工品質、蒸煮食味品質間存在較復雜的相關、通徑關系,通過偏相關分析、決策系數排序及最優回歸方程分析,我們明晰了粒長與粒寬及堊白粒率與加工品質、蒸煮食味品質間主要相關、通徑關系。對出糙率、出精率、整精米率、糊化溫度、膠稠度、直鏈淀粉含量及蛋白質含量的選擇可以通過對粒長、粒寬與堊白粒率的選擇而間接選擇。因此,水稻育種中,外觀品質選擇是品質育種的主要方面。
3.2優質育種應走足蘗、多粒、小粒路線
雖然水稻品質需求是多方面的[3],但食用稻米優質標準較穩定一致,一般要求外觀好、糊化溫度低、膠稠度高、食味好。這些可以通過減小粒長、粒寬,增加長寬比來達到低堊白粒率、低糊化溫度、高膠稠度的目的,并且可以提高出糙率與整精米率。目前,國際市場上優質秈稻米也以細長粒及小粒品種為主[4]。因此,優質秈稻米育種應走細長粒及小粒路線。但細粒、小粒化選擇必然以犧牲粒重為代價,要保持較高的生產水平,需從有效穗數與穗粒數來補償。有效穗的過分增加對群體質量不利,反而不利于高產,要保持產量必須從增加穗粒數上下功夫。產量由單位面積有效穗數與穗重構成,優質米育種可以不改變有效穗與穗重的平衡,但要改變穗重結構。在育種實踐中,育成了千粒重達30g的雜交秈稻組合,表明只要粒重不過大,出現優質類型的組合還是可能的,但小粒、細粒品種中優質品種出現的概率會較高。
4參考文獻
[1] 陳庭木,徐大勇.偏相關與通徑分析的EXCEL VBA程序設計[J].農業網絡信息,2007(3):101-103.
[2] 李國鵬,郭建夫,湯能,等.雜交水稻品質性狀間及品質性狀與農藝性狀間相關性研究[J].安徽農業科學,2007(35):11439-11440,11443.
[3] 朱智偉.當前我國稻米品質狀況分析[J].中國稻米,2006(1):1-4.
[4] 官春云.作物育種學實驗[M].北京:中國農業出版社,2002.