含Wx基因粳秈雜交粳稻米質分析

顧春軍，王 崒，趙國超，王依明，余飛宇，李逸龍，戴國忠，王冬翼*

（1上海市浦東新區農業技術推廣中心，上海201201；2光明種業有限公司，上海202171；3上海師范大學生命與環境科學學院，上海200234）

粳稻，尤其是含有Wx基因的香軟常規粳稻品種，以其柔軟潤滑、富有彈性、冷而不硬、食味極佳而被廣泛種植。亞種間雜交粳稻，尤其是粳秈雜交粳稻的產量優勢顯著，米質優良，適種范圍廣泛［1-2］，得到了廣大農戶的認可，應用面積呈快速增長態勢。在農業供給側改革的大形勢下，粳秈雜交粳稻的大面積應用，除了要克服制種產量低下等技術瓶頸之外，米質的提升也勢在必行。

浦東新區農業技術推廣中心先后選育了‘浦優22’‘浦優201’等粳秈雜交粳稻，尤其是‘浦優201’的選育，解決了制種產量低下的技術瓶頸，米質也有了明顯提升。截至目前，軟米類型的粳秈雜交粳稻的選育和應用還未見報道，浦東新區農業技術推廣中心與上海師范大學的李建粵團隊合作，利用分子標記輔助育種技術選育出了含有Wx基因、柱頭外露率高達75%、花時早的優質兩系不育系“浦粳軟S”，以及一批含有Wx基因的秈型恢復系，初步實現了軟米不育系和恢復系的配套，配制的軟米類型粳秈雜交粳稻直鏈淀粉含量介于10%—14%，米飯柔軟有彈性，冷飯不回生，食味品質提升明顯，堊白度和透明度表現較好，兼顧了外觀品質和食味品質。香軟米類型的粳秈雜交粳稻新品種在生產上的應用使種植的農戶既可以“賣稻谷”，以量增效，也可以“賣大米”，以質增效，“賣稻谷”和“賣大米”的自由轉換，可以很好的解決“賣糧難”的難題，為提升農戶種糧積極性，保障國家糧食安全提供了一條途徑。本文通過對軟米類型粳秈雜交粳稻的米質進行初步研究，以期為粳秈雜交粳稻的米質改良提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與種植地點

‘浦優201’：粳秈雜交粳稻新品種，其母本為浦粳06A，柱頭外露率高，父本為 T201。

浦粳06A：BT型高柱頭外露、早花時三系粳稻不育系，不含有Wx基因，柱頭外露率30%左右，以單邊外露為主。

浦粳軟S：高柱頭外露、早花時兩系粳稻不育系，含有Wx基因，柱頭外露率75%左右，其中30%左右為雙邊外露，45%左右為單邊外露。

2016年冬，以浦粳軟S和強優勢秈型恢復系于海南三亞配制雜交組合287個。

2017年統一種植287個組合于上海市浦東新區川沙新鎮新浜村浦東新區農業示范園內。每個組合種植5行，每行6株，人工水育秧移栽，5月25日播種，6月12日移栽，移栽株行距統一為24 cm×20 cm，肥料運籌和病蟲害防治保持一致。10月底成熟后，以自主選育的粳秈雜交粳稻‘浦優201’作為對照，根據田間綜合性狀選擇21個優良組合，人工收割后，單打單收，自然曬干。

1.2 米質測定

所有組合稻谷樣品送光明種業有限公司綜合檢測中心，按照NY/T 83—1988、GB/T 24535—2009、NY/T 2334—2013標準進行粒長、糙米率、整精米率、膠稠度、直鏈淀粉含量、消減值、堊白度和透明度8個米質指標的檢測。

1.3 數據處理與分析

使用Excel 2003進行數據整理，數據分析采用DPS 7.05統計軟件進行。

2 結果與分析

2.1 加工品質分析

由表1可知，所有組合都屬于中短粒，與粳稻比較接近，其中9個組合粒長介于5.6—6.5 cm，屬于中粒型，占比42.86%；12個組合的粒長小于5.6 cm，屬于短粒型，占比57.14%，這些組合在粳稻種植區域推廣過程中不會出現與稻米加工廠加工機械不匹配的問題。

表1 各個組合加工品質Table 1 The processing quality of each combination

糙米率和整精米率是衡量稻米加工品質好壞的主要指標，尤其是整精米率是米廠選擇稻谷品種的主要考量因素。由表1可知，所有組合的糙米率都達到三級以上標準。所有組合的整精米率均未達到1級標準；7個組合達到2級標準，占比33.33%；8個組合達到3級標準，占比38.10%；共有15個組合的整精米率達到3級以上，占比71.43%。

2.2 食味品質分析

消減值、膠稠度和直鏈淀粉含量是衡量稻米食味品質的主要指標。由表2可知，所有組合的消減值均達到2級以上標準，9個組合的消減值達到1級標準，占比42.86%，12個組合的消減值達到2級標準，占比57.14%；膠稠度達到2級標準的組合數多達17個，占比80.95%，達到1級標準和3級標準的各有2個組合，占比均為9.52%；直鏈淀粉含量達到3級標準的組合數為19個，占比90.48%，其余2個組合達到2級標準，占比9.52%。

表2 各個組合食味品質Table 2 The taste quality of each combination

2.3 外觀品質分析

堊白度和透明度是衡量稻米外觀品質的主要指標。由表3可知，19個組合的堊白度達到3級及以上標準，達到1級標準、2級標準和3級標準的組合數分別為7個、6個和6個，占比33.33%、28.57%和28.57%；所有組合的透明度都達到2級及以上標準，其中17個組合的透明度達到2級標準，占比最多，達80.95%，4個組合達1級標準，占比19.05%。

表3 各個組合外觀品質Table 3 The appearance quality of each combination

2.4 Wx基因對米質的影響

從配制的雜交組合浦粳軟S×T201和浦粳06A×T201兩者的檢測數據來看，Wx基因對雜交后代的米質產生了一定的影響。由表4可知，Wx基因使糙米率、整精米率和粒長分別降低了3.69%、5.42%和1.75%，對加工品質產生負面影響；同時，堊白度也有所減低，有利于提高外觀品質，但是透明度下降；膠稠度上升了11.43%，直鏈淀粉含量降低了9.42%，說明Wx基因對食味品質的提升是有利的。

表4 Wx基因對雜交后代的米質影響Table 4 The effect of Wx gene on rice quality of hybrid

3 結論與討論

堊白度、透明度是雜交粳稻米質改良的重點方向［3-5］，粳稻大多數為圓粒型，容易產生堊白，尤其是直鏈淀粉含量低的軟米類型粳稻品種，其胚乳呈現云霧狀，透明度較差，堊白度較高。采用含有Wx基因的粳型不育系和米質外觀品質優異的秈型恢復系配組，可以有效改良雜交粳稻的堊白度和透明度，大大提高雜交粳稻的外觀品質。

Wx基因不僅能大大降低親本材料的直鏈淀粉含量，還可以有效抑制雜交后代中直鏈淀粉的合成［6］，但是其對米質的影響跟基因的拷貝數目、存在形態等多種因素息息相關，機理比較復雜［7-10］。本研究所配組合的直鏈淀粉含量普遍較低，直鏈淀粉含量在11.2%—13.3%，21個組合的平均值為12.6%，這與前人的研究基本相符，說明了Wx基因在降低直鏈淀粉含量上是行之有效的。

本研究中所有組合的直鏈淀粉含量介于一般雜交粳稻和軟米常規粳稻之間，這可能與配組親本只有不育系含有Wx基因、雜交后代Wx基因處于雜合狀態有關。秈型恢復系也改良為含有Wx基因后，純合狀態下的雜交粳稻稻米的直鏈淀粉含量可能還有進一步下降的空間，可與目前上海市比較受歡迎的軟米8%—10%的直鏈淀粉含量更加接近［11-13］。雜合狀態下的亞種間雜交粳稻既保持了較高的產量優勢，在直鏈淀粉含量上有了大幅度降低，米質口感上有了一定提升，又保證了一定的軟、彈的食味口感，外觀上還保持晶瑩剔透的特點，加工品質、食味品質及外觀品質綜合性狀比較突出。但是，Wx基因純合狀態下的亞種間雜交粳稻的米質表現還有待進一步驗證。