華北地區粳稻新品系產量和品質比較及穩定性分析

陳 虎 賈旭東 姜沛琦 柏珺焯 王東元 李靈慧 趙 飛 劉 建

（1 天津農學院農學與資源環境學院，天津 300384；2 天津金岸生態農業科技發展有限公司，天津 300350）

華北地區作為一季粳稻的主產區，和東北稻區以及南方雙季稻區相比光溫條件好，其產量和品質也具有一定的優勢，眾所周知的天津小站稻最初成名就得益于當時小站的水、光、溫等有利的自然生態條件。要穩步發展華北粳稻產業，其中新品種的選育是非常重要的手段之一。水稻在不同地區受栽培和自然環境影響，產量表現差異較大，優良的水稻品種不僅產量表現要好，同時還要有一定的穩產性和廣泛的適應性。穩產性和適應性決定了水稻新品種的推廣及應用前景[1]。

水稻品質包括加工品質、外觀品質、蒸煮食味品質和營養品質。整精米率可衡量米粒的完整性情況，是加工品質中最重要的指標[2]，外觀品質主要通過堊白度和堊白粒率來衡量，加工品質和外觀品質直接影響水稻的商品價值。蛋白質和直鏈淀粉是影響水稻食味品質的重要因素，在一定范圍降低蛋白質和直鏈淀粉含量可以改善水稻食味品質[3-4]。營養品質比較復雜，隨著社會進步、人民生活質量的提高和食品的豐富多樣化，稻米中的營養可從其他食物中獲取，所以本文對營養品質未做分析。目前，關于產量穩定性和適應性的研究較多，對品質穩定性和適應性的研究報道較少，為此搜集華北地區粳稻育種單位的新品系，全方位分析它們在產量和品質方面的差異性、穩定性和適應性，對推動華北粳稻產量和品質的提升，選育廣適性的品種有著非常重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗材料為京、津、冀、魯不同育種單位選育的共計12 份水稻新品系（10J-14、L-4-1、L-4-2、T-307、Z-15、Z-16、25Y-6、25Y-X-9、Y-631、Y-371、10J-23、Jr-18），以津原45 為對照品種，于2021 年分別種植于順義（京），津南、寧河、寶坻（津），扶寧、唐海（冀），墾利（魯）7 個地點的試驗站，每個小區面積15m2，行距30cm，株距15cm，隨機區組排列，3 次重復。采用當地慣行栽培和管理方法種植。

1.2 試驗方法各試驗站于水稻成熟期，每重復取5 株自然晾干至含水量15%左右開始考種，分別調查產量構成因素，剩余材料按小區單收單打計產。考種結束后測定稻米品質指標，用SY88-TH型試驗礱谷機碾出糙米；用SY2001-NSART100 型試驗用碾米機碾出精米；用東孚久恒的JMWT12 型大米外觀檢測儀測定大米外觀品質；蛋白質含量和食味值的測定采用RLTA 10B2 食味分析計進行；用德國產的AA3 連續流動分析儀測定直鏈淀粉 含量。

1.3 數據分析數據統計分析使用SPPS 25.0 進行，用Excel 整理數據和制表。

2 結果與分析

2.1 品系間產量及構成因素差異津原45 屬高產品種，是目前華北地區水稻區域試驗的對照品種。由表1 可以看出，水稻新品系在產量及其構成因素上存在一定差異，其中有2 個材料在產量上超過津原45（CK），5 個材料略低于對照，但差異不顯著。有效穗數最高的Z-15、每穗粒數最多的10J-14、結實率最高的25Y-6 以及千粒重較高的L-4-1 和25Y-X-9 產量均低于對照。從產量最高的Y-371來看，除有效穗數低于對照外，其每穗粒數、結實率、千粒重都高于津原45（CK），特別是千粒重顯著高于對照。這一結果表明，品系之間產量的差異取決于產量構成因素的平衡性。

表1 品系間產量及構成因素差異

2.2 品系間加工及外觀品質差異由表2 可以看出，12 個粳稻新品系的整精米率均低于津原45（CK），除3 個品系和對照比較接近、無顯著差異外，其余品系均顯著低于對照品種。外觀方面，有4個品系的堊白度高于津原45（CK），其中Z-15 和10J-23 達到顯著水平；其余8 個品系都明顯低于對照，有5 個品系達到了顯著水平。5 個品種的堊白粒率高于津原45（CK），3 個達到顯著水平；其余7個品系均低于對照，有5 個品種達到顯著水平。這一結果說明，目前育種單位的品種選育目標更傾向于稻米外觀品質的選拔。

表2 品系間加工及外觀品質的差異 （%）

2.3 品系間主要成分含量差異蛋白質和直鏈淀粉含量是影響稻米食味品質的2 個最為主要的因素，蛋白質含量越低，食味越佳。直鏈淀粉含量在適當范圍內，越低越好。由表3 可以看出，12 個水稻新品系的蛋白質含量均高于津原45（CK），除4個品系無顯著差異外，其余品系均顯著高于對照品種。直鏈淀粉含量則相反，只有3 個品系高于津原45（CK），且未達到顯著水平，其余品系均低于對照品種，有5 個品系達到了顯著水平。食味值方面僅Y-371 高于津原45（CK），且未達到顯著水平，其余品系均低于對照品種，有7 個品系達到了顯著水平。這一結果表明，食味值受蛋白質含量的影響更大。

表3 品系間主要成分含量的差異

2.4 品系產量及構成因素穩定性分析表4 中列出了13 個粳稻材料產量及構成因素的變異系數，變異系數越小，說明其在試點間的適應性越好；變異系數越大，說明其在各試點的適應性較差。指標的變異系數越大說明該指標受環境影響越大，反之越小。從各指標的平均值來看，千粒重和結實率變異系數相對較小，產量次之，穗粒數和有效穗數的變異系數較大。從個別品系來看，12 個品系中有5 個材料產量變異系數小于津原45（CK），其中10J-14、L-4-2、T-307、10J-23 較津原45 變異系數小10%以上，說明這些新品系在各試點適應性較好。有效穗數和穗粒數的變異系數雖較大，但基本圍繞平均值上下波動。由于津原45（CK）的結實率變異系數較高，除10J-14 外，其余品系均低于對照，其中以T-307的變異系數最小（2.45%）。千粒重上，雖有多個品系變異系數高于津原45（CK），但變化范圍不大，說明千粒重受環境影響小于其他產量構成因素。

表4 產量及構成因素變異系數 （%）

2.5 品系加工、外觀品質及主要成分穩定性分析加工、外觀品質及主要成分的變異系數列于表5。從各指標整體的平均值來看，整精米率和直鏈淀粉含量的變異系數較小，蛋白質含量和食味值次之，堊白粒率和堊白度變異系數較大。從單個品系來看，13 個粳稻品種（系）的整精米率變異系數為1.91%～13.60%，L-4-2 變異系數最小，25Y-6 變異系數最大。堊白粒率和堊白度變異系數分別為23.65%～94.33% 和14.24%～98.03%，10J-23 堊 白粒率和堊白度的變異系數最小，Z-16 堊白粒率和25Y-6 堊白度的變異系數最大。蛋白質含量變異系數為5.33%～17.72%，25Y-6 最小，L-4-1 最大。直鏈淀粉含量變異系數為3.87%～8.73%，10J-23 最小，T-307 最大。食味值變異系數為6.58%～17.61%，25Y-X-9 最小，Y-631 最大。不同指標間堊白性狀變異系數最大，說明堊白粒率和堊白度受環境影響最為明顯，不同地區間堊白差異很大；直鏈淀粉含量平均變異系數最小，說明直鏈淀粉含量受環境影響較小，不同地區間直鏈淀粉含量差異較小。

表5 加工、外觀品質及主要成分含量變異系數 （%）

3 討論與結論

品種的產量和品質一直是育種家們關注的焦點。產量方面，12 份粳稻新品系中除Y-371 和Y-631 產量略高于津原45 外，其余品系產量均低于對照品種（表1）。這一結果說明，對照品種本身是一個產量較高的品種，產量較高的Y-371 和Y-631除有效穗數低于津原45（CK）外，其他產量構成因素均高于對照品種，產量構成因素的平衡性較好是這2 個品系高產的主要原因。因此要選育高產的品種，注重產量平衡性的選擇十分必要。品質方面，整精米率作為衡量品質的重要指標[5-6]，12 個品系均低于津原45（CK），堊白度和堊白粒率大部分品系低于對照品種（表2）。這表明相對于加工品質而言，育種者更注重外觀品質的選擇，但整精米率降低會影響可售成品稻米的數量，在今后的育種中應予以重視。在主要成分含量上，12 個品系蛋白質含量均高于津原45（CK），直鏈淀粉含量和食味值低于對照品種的品系較多（表3）。如上所述，食味值的高低受蛋白質含量的影響較大，在今后新品種品質選育的過程中，選擇蛋白質含量較低的品系對提高稻米的食味值至關重要。

品種（系）在不同地域產量的穩定性直接關系到該品種（系）的推廣面積，廣適性品種的選育也十分重要。從本次的試驗結果看，結實率和千粒重的變異系數較小，有效穗數和穗粒數的變異系數較大（表4），而產量的高低主要取決于產量構成因素的平衡性，所以在今后高產、廣適性品種的選育過程中，應著重選育有效穗數和每穗粒數穩定性較好的品種（系）。品質方面，整精米率、直鏈淀粉含量的變異系數最小，蛋白質含量次之，堊白粒率和堊白度的變異系數最大（表5）。為此要選育品質穩定的品種，首先在外觀上要著重選擇堊白度和堊白粒率低的品種（系），在主要成分上著重選擇蛋白質含量低的品種（系），這樣才能有望選出外觀和食味較好且品質穩定的品種或品系。另一方面需要注意的是優質和高產協調的問題，如試驗中產量較高的Y-371和Y-631，除整精米率較低外，在外觀和食味品質上都優于或接近對照，是2 個比較有前途的水稻新品系。從這一點看，培育優質、高產兩目標共存的水稻新品種（系）是完全可行的。