常規(guī)粳稻品種生育期、農(nóng)藝性狀與食味品質(zhì)的相關(guān)性分析

摘要：隨著人們生活水平的提高，稻米的食味品質(zhì)將成為影響消費(fèi)者偏好的主要因素。如何快速有效地評(píng)價(jià)稻米食味品質(zhì)，為優(yōu)質(zhì)食味稻育種提供理論依據(jù)，是現(xiàn)階段水稻育種過程中亟待解決的問題。以18個(gè)常規(guī)粳稻品種為研究材料，對(duì)其生育期、農(nóng)藝性狀與食味品質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)性分析，探討通過農(nóng)藝性狀的選擇來改善稻米食味品質(zhì)的途徑。結(jié)果表明：莖稈粗度、生育期長短、有效穗數(shù)對(duì)食味值的直接作用較大，其中有效穗數(shù)、生育期與食味值呈顯著正相關(guān)，莖稈粗度與食味值呈極顯著負(fù)相關(guān)，在黃淮優(yōu)質(zhì)常規(guī)粳稻育種過程中應(yīng)選擇生育期稍長、莖稈較細(xì)、有效穗數(shù)較多和籽粒偏小的植株有利于食味品質(zhì)的提高，以上結(jié)果為優(yōu)質(zhì)品種的選育提供了理論依據(jù)。另外，研究發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，稻米的直鏈淀粉含量與食味值呈極顯著正相關(guān)，有待進(jìn)一步求證。

關(guān)鍵詞：常規(guī)粳稻；生育期；農(nóng)藝性狀；食味品質(zhì)；相關(guān)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(chǎn)育種和栽培方面都處于世界領(lǐng)先水平，但在品質(zhì)改良方面的研究與國際上先進(jìn)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(zhì)將成為影響消費(fèi)者偏好的主要因素，決定了稻米的價(jià)格和稻田經(jīng)濟(jì)效益，如何提高和改善稻米的食味品質(zhì)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(zhì)是一個(gè)綜合性指標(biāo)，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(nèi)部成分主要包括直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、各種礦物質(zhì)元素含量、含水量等[3]。當(dāng)前，人們對(duì)稻米食味的研究大多集中于用食味儀測(cè)定食味值、水分含量、直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量等理化指標(biāo)，并不能直接通過外觀品質(zhì)進(jìn)行水稻食味品質(zhì)的選擇。在水稻的諸多生物學(xué)特性中，生育期長短直接決定著光合生產(chǎn)及物質(zhì)積累時(shí)間的長短，且間接決定了灌漿期環(huán)境因素和籽粒的灌漿進(jìn)程，因而對(duì)稻米品質(zhì)具有至關(guān)重要的作用[4]。水稻農(nóng)藝性狀是水稻指標(biāo)中的外在量化指標(biāo)，食味品質(zhì)是內(nèi)在量化指標(biāo)，從表面上看這兩種指標(biāo)屬于不同的指標(biāo)體系，但是同在水稻生長發(fā)育的環(huán)境體系內(nèi)，水稻植株農(nóng)藝性狀的差異將直接關(guān)系到栽培環(huán)境和種植環(huán)境的選擇，從而直接或間接地影響稻米品質(zhì)[5]。為此，本試驗(yàn)從研究不同水稻品種生育期、農(nóng)藝性狀與稻米食味品質(zhì)的相關(guān)性入手，以新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院培育的18個(gè)常規(guī)粳稻品種為材料，通過相關(guān)性分析系統(tǒng)分析了水稻生育期、農(nóng)藝性狀與食味值的關(guān)系，探討其遺傳相關(guān)性，以期找出與食味品質(zhì)密切相關(guān)的生物學(xué)特性，以便在田間就能夠?qū)Σ牧系氖澄镀焚|(zhì)進(jìn)行初步判斷，為黃淮粳稻優(yōu)質(zhì)品種的選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)材料為新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院培育的18個(gè)常規(guī)粳稻品種，分別為豫粳6號(hào)、新稻18號(hào)、新稻20號(hào)、新科稻21、新稻25、玉稻518、新科稻31、豫粳8號(hào)、鑫稻538、新稻11號(hào)、新稻19號(hào)、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(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)材料于2023年在河南省新鄉(xiāng)市水稻育種基地進(jìn)行種植，播種期為5月6日，長至5葉時(shí)按行株距27cm×14cm進(jìn)行單株栽插，每個(gè)品種種植5行，行長5m，隨機(jī)區(qū)組排列，按大田常規(guī)栽培技術(shù)管理，根據(jù)土壤肥力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

1.3 農(nóng)藝性狀調(diào)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(jìn)入黃熟期時(shí)，調(diào)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(jìn)入成熟期收獲后進(jìn)行取樣，調(diào)查穗粒數(shù)、有效穗數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率等性狀。各性狀的測(cè)定根據(jù)GB/T 19557.7—2004《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試指南 水稻》進(jìn)行[6]。

1.4 稻米品質(zhì)性狀測(cè)定 稻米加工品質(zhì)：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(jī)取整精米200粒，調(diào)查其心白、腹白和背白米粒，以此計(jì)算堊白粒率，重復(fù)3次取平均值[7]。食味值測(cè)定包括食味值、直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量，采用北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司和日本佐竹公司合作開發(fā)生產(chǎn)的JSWL200大米食味計(jì)測(cè)定，每份材料經(jīng)精米機(jī)加工后稱量250～300g精米放進(jìn)樣品槽中測(cè)定，約40s后讀出綜合食味值、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量等，每份材料重復(fù)測(cè)定3次，取平均值。

根據(jù)食味儀所測(cè)食味值大小對(duì)大米的食味進(jìn)行評(píng)價(jià)，數(shù)值越高越好吃。食味值及食味評(píng)價(jià)：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(jù)食味儀所測(cè)直鏈淀粉在淀粉中所占比例對(duì)大米的食味進(jìn)行評(píng)價(jià)，數(shù)值越低黏性越佳，越好吃。直鏈淀粉含量及食味評(píng)價(jià)：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(jù)食味儀所測(cè)蛋白質(zhì)含量對(duì)大米的食味進(jìn)行評(píng)價(jià)，含量越低煮出的米飯?jiān)剿绍浐贸裕狙芯恐饕槍?duì)粳米白米，所以只列白米對(duì)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(shù)據(jù)分析 采用Excel 2003和DPS 17.10高級(jí)版軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 食味品質(zhì)測(cè)定結(jié)果 18個(gè)品種的食味值測(cè)定結(jié)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(hào)、新稻25、新稻69食味值在85分及以上，達(dá)到非常好吃標(biāo)準(zhǔn)；新稻18號(hào)、新稻19號(hào)、新稻22、新稻567、新科稻29、鑫稻538、新稻11號(hào)、玉稻518食味值達(dá)到好吃標(biāo)準(zhǔn)；豫粳6號(hào)、豫粳8號(hào)、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(dá)到較低標(biāo)準(zhǔn)以下，其中新科稻21、新稻18號(hào)、新稻20號(hào)、新稻89為較低含量，其余為低直鏈淀粉含量。蛋白質(zhì)含量在7.1%～10.0%之間，其中新稻89為一般含量，新稻20號(hào)為較高含量，其余均為高蛋白質(zhì)含量。總體來說，18個(gè)品種的食味值、蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量均表現(xiàn)較好，食味評(píng)價(jià)高。

2.2 食味品質(zhì)與生育期、農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀的相關(guān)性 由表2可知，食味值與抽穗期、生育期呈極顯著正相關(guān)，抽穗期、生育期越長，食味值越高。蛋白質(zhì)含量與抽穗期、生育期呈極顯著負(fù)相關(guān)，抽穗期、生育期越長，蛋白質(zhì)含量越低。直鏈淀粉含量與抽穗期、生育期呈極顯著正相關(guān)，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(zhì)含量、直鏈淀粉含量與生育期關(guān)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(guān)，與劍葉角度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與莖稈粗度呈極顯著負(fù)相關(guān)。蛋白質(zhì)含量與莖稈粗度、劍葉角度呈極顯著正相關(guān)，與分蘗力呈極顯著負(fù)相關(guān)。直鏈淀粉含量與葉片卷曲度、分蘗力呈極顯著正相關(guān)，與莖稈粗度、劍葉角度呈極顯著負(fù)相關(guān)。因此，食味值、蛋白質(zhì)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(guān)性較強(qiáng)。

由表4可知，食味值與穗立形狀、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與芒長呈顯著正相關(guān)，與結(jié)實(shí)率呈顯著負(fù)相關(guān)。蛋白質(zhì)含量與結(jié)實(shí)率呈極顯著正相關(guān)，與穗長呈顯著正相關(guān)，與有效穗數(shù)、穗粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，與穗立形狀呈顯著負(fù)相關(guān)。直鏈淀粉含量與穗型、穗立形狀、穎尖色、有效穗數(shù)、千粒重呈極顯著正相關(guān)，與穗長呈極顯著負(fù)相關(guān)，與結(jié)實(shí)率呈顯著負(fù)相關(guān)。因此，食味值、蛋白質(zhì)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(shù)、結(jié)實(shí)率關(guān)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(guān)，與蛋白質(zhì)含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。蛋白質(zhì)含量與直鏈淀粉含量、整精米率、堊白粒率呈極顯著負(fù)相關(guān)。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(guān)。由此可知，食味值、蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量在品質(zhì)性狀中主要與堊白粒率相關(guān)性較強(qiáng)。

2.3 通徑分析 為估測(cè)水稻生育期、株型性狀、穗部性狀及品質(zhì)性狀對(duì)食味值構(gòu)成的相對(duì)重要性，進(jìn)行了通徑分析。通過通徑分析發(fā)現(xiàn)，有效穗數(shù)（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(duì)食味值有直接正向作用，其中有效穗數(shù)直接作用最大；蛋白質(zhì)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(duì)食味值起直接負(fù)向作用，其中負(fù)向作用最大的是蛋白質(zhì)含量，其次為莖稈粗度、生育期（表6）。

2.3.1 有效穗數(shù)對(duì)食味值的正向效應(yīng) 有效穗數(shù)對(duì)食味值的直接通徑系數(shù)為0.564，通過其他性狀對(duì)產(chǎn)量的間接作用總和為-0.316，最終表現(xiàn)為有效穗數(shù)與食味值的相關(guān)系數(shù)為r=0.248**，達(dá)到極顯著水平，說明增加有效穗數(shù)有助于選育高食味值品種。

2.3.2 蛋白質(zhì)含量對(duì)食味值的負(fù)向效應(yīng) 蛋白質(zhì)含量對(duì)食味值的直接通徑系數(shù)為-1.334，通過其他性狀對(duì)產(chǎn)量的間接作用總和為0.591，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)含量與食味值的負(fù)相關(guān)系數(shù)最大（r=0.744**），達(dá)到極顯著水平，說明降低蛋白質(zhì)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(duì)食味值的負(fù)向效應(yīng) 莖稈粗度對(duì)食味值的直接通徑系數(shù)為-1.169，通過其他性狀對(duì)產(chǎn)量的間接作用總和為0.965，最終表現(xiàn)為莖稈粗度與食味值的相關(guān)系數(shù)為r =-0.203**，達(dá)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(duì)食味值的負(fù)向效應(yīng) 生育期對(duì)食味值的直接通徑系數(shù)為-0.756，通過其他性狀對(duì)產(chǎn)量的間接作用總和為1.182，最終表現(xiàn)為生育期與食味值的相關(guān)系數(shù)為r =0.426**，達(dá)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(jié)論

張春紅等[8]、王瑩等[9]普遍認(rèn)為稻米直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量與食味值呈負(fù)相關(guān)，但本研究表明稻米的直鏈淀粉含量與食味值呈正相關(guān)、與蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)，可能是因?yàn)楫?dāng)直鏈淀粉含量高于一定值時(shí)，食味值隨直鏈淀粉含量的增加而降低，但低于一定值時(shí)，食味值則隨直鏈淀粉含量的增加而升高，這有待進(jìn)一步研究。王伯倫等[10]的研究結(jié)果表明，食味值與蛋白質(zhì)含量呈線性關(guān)系，與直鏈淀粉含量呈二次曲線關(guān)系，也印證了本研究結(jié)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(zhì)積累時(shí)間的長短，間接影響籽粒的灌漿進(jìn)程，所以極大地影響著水稻產(chǎn)量和食味品質(zhì)。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，水稻生育期與稻米食味值、蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量均密切相關(guān)，生育期越長蛋白質(zhì)含量越低，食味值越高，與汪本福[11]的研究結(jié)果一致，但根據(jù)季彪俊[12]的研究發(fā)現(xiàn)，生育期過長會(huì)影響穗部的生長進(jìn)而影響產(chǎn)量，故在黃淮稻區(qū)進(jìn)行品種選育時(shí)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(nóng)藝性狀是外在量化指標(biāo)，品質(zhì)性狀是內(nèi)在量化指標(biāo)。從表面上看這2種指標(biāo)內(nèi)在聯(lián)系不明顯，但在水稻生長發(fā)育中同受水稻遺傳基因表達(dá)的控制，因此這2種指標(biāo)一定存在關(guān)聯(lián)性[13]。本試驗(yàn)通過相關(guān)性分析結(jié)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(nóng)藝性狀與食味值間均存在著顯著或極顯著相關(guān)性，表明這些農(nóng)藝性狀會(huì)對(duì)食味品質(zhì)產(chǎn)生明顯影響。

植株莖稈由大量的維管束組成，其粗細(xì)與維管束的數(shù)目、形態(tài)等直接相關(guān)。維管束是光合產(chǎn)物、水分及礦質(zhì)營養(yǎng)的運(yùn)輸通道，故莖稈的粗細(xì)直接影響籽粒中光合產(chǎn)物的含量。本研究發(fā)現(xiàn)，莖稈粗度與稻米蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)，而和食味值呈負(fù)相關(guān)，與張巧鳳[14]結(jié)論一致，說明在相同條件下，較粗的莖稈會(huì)導(dǎo)致光合產(chǎn)物、營養(yǎng)物質(zhì)向籽粒的大量運(yùn)輸，籽粒中水分、蛋白質(zhì)等過度積累將導(dǎo)致稻米食味下降。

水稻穗部性狀直接影響稻米產(chǎn)量，同時(shí)也與稻米品質(zhì)有一定的相關(guān)性[15-16]。由表4可知有效穗數(shù)、穗粒數(shù)與食味值呈正相關(guān)，千粒重與食味值呈負(fù)相關(guān)，表明穗粒數(shù)和有效穗數(shù)較多、千粒重較小時(shí)，食味值較高，與鄭英杰等[6]的研究結(jié)果一致。有效穗數(shù)、穗粒數(shù)較多，而相應(yīng)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(shí)間內(nèi)完成灌漿，且籽粒灌漿均勻，米質(zhì)水平相對(duì)保持一致，促進(jìn)了食味品質(zhì)的提高。

綜上所述，在黃淮地區(qū)常規(guī)粳稻品種選育過程中，通過農(nóng)藝性狀進(jìn)行食味品質(zhì)的初步選擇是可以考慮的。通過本試驗(yàn)可知，在黃淮稻區(qū)粳稻選育過程中兼顧產(chǎn)量的同時(shí)，在早期世代應(yīng)選擇生育期稍長、莖稈較細(xì)、有效穗數(shù)較多和籽粒相對(duì)較小的單株，這樣更利于食味優(yōu)質(zhì)品種的選育。

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（收稿日期：2024-08-07）