中国20世纪80年代以来育成糯稻品种的品质及其优质达标率分析.pdf

中国农业科学 2010,43(1):12-19 Scientia Agricultura Sinica doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2010.01.002 收稿日期：2009-03-05；接受日期：2009-07-31 基金项目：农业部中央级公益性科研院所专项基金资助项目(2006RG001)、农业部全国稻米质量安全普查研究项目 作者简介：闵 捷，实验师。E-mail：cq20.20。通信作者汤圣祥，研究员，博士。E-mail：sxtang93 中国 20 世纪 80 年代以来育成糯稻品种的品质 及其优质达标率分析 闵 捷，汤圣祥，施建华，朱智伟 （中国水稻研究所/农业部稻米及制品质量监督检验测试中心，杭州 310006）摘要：【目的】分析中国近代育成糯稻品种的品质状况和改良重点，为中国糯稻品质育种提供参考。【方法】依据农业部 NY/T83-1988米质测定方法，分析中国自 20 世纪 80 年代初以来育成的 570 份糯稻品种的米质及其优质达标率。【结果】分析结果表明，检测的 570 份糯稻品种 7 项米质性状的平均值均达到或超过国家优质米级标准，优质达标率为 64.4%97.9%，平均 81.9%。7 项米质性状全优的糯稻品种占供试品种的 45.1%。20 世纪 80年代、90年代和20012007年3个不同时期的育成糯稻品种其7项米质性状的平均优质达标率分别为81.5%、81.0%和 84.3%；与 20 世纪 80 年代比较，20012007 年的育成糯稻品种，其糙米率、糊化温度和直链淀粉含量的优质达标率显著提高，分别提高了 6.0%、11.8%和 13.4%，表明 20012007 年育成的糯稻品种的品质优于 20 世纪 80年代和 90 年代育成的品种。分析同时指出，整精米率在 3 个时期的优质达标率分别为 71.0%、58.3%和 62.9%,均低于其它 6 项米质的优质达标率；品种类型上，籼糯稻品种的品质一般逊于粳糯稻，应引起重视；就稻区而言，华中和北方稻区糯稻品种的品质优于西南和华南稻区。【结论】本研究认为，近 25 年来中国糯稻育成品种的品质总体优良，但其品质改良仍需加强，进一步提高整精米率，是糯稻品质遗传改良的重要目标之一。关键词：糯稻；品质；优质达标率；品质改良 Analysis of Grain Quality and Superior Quality Rate of Glutinous Rice Cultivars Bred Since the 1980s of the 20th Century in China MIN Jie,TANG Sheng-xiang,SHI Jian-hua,ZHU Zhi-wei (China National Rice Research Institute/Rice Product Quality Inspection and Supervision Center,Ministry of Agriculture,Hangzhou 310006)Abstract:【Objective】To understand the recent status of the grain quality of glutinous rice cultivars and to clarify the key objective for genetic improvement of glutinous rice in China.【Method】Seven grain quality traits and superior quality rates(SQR)of 570 glutinous rice cultivars bred since 1980s of the 20th century were analyzed.【Result】The results showed that each average values of all seven quality traits had reached or surpassed the standards of the Third Superior Quality of Rice.The SQRs of 7 grain quality traits tested were from 64.4%to 97.9%,with the average of 81.9%.The excellent glutinous rice varieties with all of 7 grain quality traits in or above the standards of the Third Superior Quality，occupied about 45.1%of total 570 tested materials.The average SQRs of the glutinous rice cultivars bred in 1980s and 1990s of the 20th century and 2001-2007 were of 81.5%,81.0%,and 84.3%,respectively.Compared with the 1980s,the glutinous rice cultivars bred in 2001-2007 had higher SQR in brown rice rate(BRR),gelatinization temperature(GT)and amylose content(AC),higher by 6%,11.8%,and 13.4%,respectively,showing the grain quality of the glutinous rice cultivars bred in 2001-2007 was better than those both in 1980s and 1990s.It was noted that the SQRs of head rice rate(HRR)in 1980s,1990s and 2001-2007 were of 71.0%,58.3%,and 62.9%,respectively,all lower than that of other 6 rice quality traits.The grain quality of japonica glutinous rice cultivars,in general,was better than that of indica ones.Regarding to the rice growing areas,the varieties of glutinous rice in the Central and North China had better grain quality than that in the South west 1 期 闵 捷等：中国 20 世纪 80 年代以来育成糯稻品种的品质及其优质达标率分析 13 and South China.【Conclusion】It is concluded that the grain quality of glutinous rice cultivars bred in the past recent 25 years in China is rather good.However,the grain quality of glutinous rice should be continuously improved,especially in raising further head rice rate.Key words:glutinous rice;rice quality;superior quality rate;genetic improvement 0 引言【研究意义】中国糯稻属于亚洲栽培稻（Oryza sativa L.），是一种黏性强、延展性良好的特种稻类，栽培遍布全国，种质资源丰富，已收集并保存在中国国家种质库的糯稻品种达 9 859 份1。糯稻有籼糯和粳糯之分，粳糯稻米粒呈椭圆形，一般在中国北方和华中种植，较耐寒；籼糯稻米粒细长，通常在华南、华中和西南栽培，较抗病。化学分析表明，糯米胚乳中的淀粉绝大部分为支链淀粉，直链淀粉含量很少（2.5%）；糯米的胶稠度软，糊化温度低，特别适于日常蒸煮食用，制作节日糕点、酿造红白酒类，研发滋补饮料。在中国云南、贵州边境地区，老挝、泰国、缅甸北部和东北部，印度东部和阿萨姆邦，数千年来糯稻普遍种植，历史上形成了一个糯稻品种资源极为丰富的糯稻栽培区。糯米饭及糯米制品成为人们喜爱的食物，糯稻农作已成为各国民族文化和人类文明的重要组成部分2-3。近年来，中国糯稻的年产量已超过230 万 t，随着中国人民生活水平的提高，消费结构与市场的变化，对优质糯稻的需求将迅速增加4。【前人研究进展】中国 20 世纪 5060 年代种植的糯稻品种绝大多数是农家地方品种，60 年代中期以来，开展了矮化育种，但由于当时糯稻育种注重高产而忽视品质，大多数育成品种品质不佳。为推动优质水稻育种，农业部于 1985 年在长沙召开了全国优质米生产座谈会，1986 年颁布了优质食用稻米 NY201986农业行业标准5，2002 年颁布了食用稻品种品质NY/T5932002标准6。在国家政策、市场需求的推动下，中国糯稻品种的品质有了长足的进步，各地育成了一大批优质糯稻品种7-8。【本研究切入点】虽然前人对籼黏、粳黏稻的品质状况有较多的研究9-15，对糯稻的糯性遗传和稻米淀粉的 RVA 特性进行了一定的研究16-19，然而，有关中国糯稻品种总体品质状况却鲜有报道，而且连续多年多地收集和检测糯稻品种的品质，对籼、粳糯稻以及稻区间糯稻品种的品质差异、变化趁势及其改良目标的研究甚少20-23。【拟解决的关键问题】为全面了解中国育成糯稻品种的品质状况和发展趁势，本研究持续了 20 年，检测了 20世纪 80 年代至 2007 年共 570 份糯稻育成品种样本的米质，分析了糯稻品质的现状和优质达标率，试图为中国糯稻品质育种和生产提供参考。1 材料与方法 1.1 试验材料 供试材料来自中国各省育种单位自 1983 年以来送检的 570 份糯稻样本（品种），包括国家和各省品种区域试验送检的样本。其中华南、华中（长江中下游）、西南和北方稻区各有 58、401、29 和 82 份糯稻品种样本。1.2 试验方法 根据中国农业部 米质测定方法NY/T83198824对供试样本的糙米率、精米率、整精米率、糊化温度（碱消值）、胶稠度、直链淀粉含量、糙米蛋白质含量等 7 项米质性状进行了测定。品质测定在中国水稻研究所农业部稻米及制品质量监督检验测试中心完成，并按农业部食用稻品种品质 NY/T5932002标准6对每一品种（品系）的每一项米质性状进行优质等级评价。糯稻米质质量指数按下列公式计算：i=(t1+t2)/k 100 式中，i 为该样品的质量指数（%），t1为该样品品质的理化品质总分，t2为该样品品质的感官品质总分，k为常数，为样品品质的理化和感官品质最高总分，这里为 200 分。全部数据在 Excel 软件上统计分析。2 结果 2.1 糯稻品种的品质和优质达标率 根据 食用稻品种品质 NY/T5932002 标准6，各项米质性状的优劣分为优质和等外两大类，优质又细分为优级、优级和优级，各有具体的等级标准，以优级最佳。分析结果表明，7 项米质性状的总体平均值均达到或超过优级标准（表 1）。变异系数的幅度为 2.6%35.2%，除直链淀粉含量的变异系数较大以外，其余 6 项米质的变异系数均低。糯稻的直链淀粉含量通常很低（0.5%2.5%），但少数糯稻品种的直链淀粉含量在 2.5%4.0%，从而造成直链 14 中 国 农 业 科 学 43 卷 1 期 闵 捷等：中国 20 世纪 80 年代以来育成糯稻品种的品质及其优质达标率分析 15 淀粉含量有较高的变异系数（35.2%）。米质性状达到优质标准的百分率，即优质达标率，它是反映稻米品质优劣程度的重要指标。本研究中，糯稻单项米质性状达到优级标准的百分率，90%以上的有 2 项，即胶稠度和蛋白质含量，70%90%的有糙米率、精米率、糊化温度（碱消值表示）和直链淀粉含量，虽然整精米率的优质达标率较低，但也达到 66.4%。7 项米质平均优质达标率在 81.9%。更进一步，胶稠度和直链淀粉含量的优级达标率分别 为 73.1%和 70.8%。另外，整精米率作为最重要的 加工品质的米质性状，其优级达标率为 37.3%，换言之，该米质性状达到优级的糯稻品种占 1/3 以上。水稻品种的质量指数（i）是对一个品种各项米质 性状的综合评价，最高为 100%。中国糯稻质量指数的均值为 85.4%，达标率为 96.8%，其中优级占71.7%。从 7 项米质性状和质量指数的均值及其优质达标率衡量，中国近 25 年来糯稻育成品种的品质总体优良。2.2 不同时期糯稻品种的品质和优质达标率比较 从 7 项米质性状的平均值看（表 2），近年（20012007）育成糯稻品种与 20 世纪 80 年代、90 年代的育成品种比较，它们在整精米率、胶稠度和直链淀粉含量等 3 项米质指标上检测结果接近，在糙米率、精米率和糊化温度等 3 项米质指标上有所提高，但糙米蛋白质含量稍有下降。表 2 3 个不同时期糯稻品种的品质比较 Table 2 Comparison of grain quality of glutinous rice cultivars in 3 periods 平均值 Average 优质达标率 Superior quality rates(%)米质 Quality character 19831990(n=69)19912000(n=204)20012007(n=297)19831990(n=69)19912000(n=204)20012007(n=297)糙米率 BRR(%)80.7B 81.1AB 81.5A 85.5 87.3 91.5 精米率 MRR(%)72.8A 73.0A 73.2A 78.2 78.0 78.1 整精米率 HMRR(%)60.0A 58.2B 60.3A 71.0 58.3 62.9 碱消值 GT（级）6.0B 6.3A 6.4A 76.8 87.3 88.6 胶稠度 GC(%)98.3A 96.9B 98.4A 97.1 85.2 94.6 直链淀粉 AC(%)1.8A 1.6B 1.8A 63.7 75.0 77.1 糙米蛋白质 BRPC(%)9.9A 9.4B 9.4B 98.6 99.0 97.6 同行不同大写字母间差异达到极显著（1%）水平 Value followed by different capital letters in same row indicate extremely significant difference at 1%level 从单项米质性状的优质达标率看，3 个年代（20世纪 80 年代、90 年代和 20012007 年）优质达标率均超过 95%的有糙米蛋白质含量，比例高且稳定；糙米率、精米率、碱消值（糊化温度）和胶稠度在75%90%，仅整精米率为 58.3%71.0%。在近 7 年（20012007）育成的糯稻品种中，糙米蛋白质含量、胶稠度和糙米率达到优质（优级或以上）的比例在90%以上。与 20 世纪 80 年代比较，20012007 年的育成糯稻，其糙米率、碱消值（糊化温度）和直链淀粉含量的优质达标率显著提高，分别提高 6.0%、11.8%和 13.4%，说明这 3 项米质性状从 20 世纪 90 年代以来有较大的改进。整精米率的优质达标率 20012007年的品种比 20 世纪 80 年代有所下降，但比 20 世纪90 年代增加 4.6%；从整体看，虽然近 2/3 的糯稻品种整精米率达到优质标准，然而优质达标率各个时期仍 然低于其它米质指标，需要引起重视。对优质达标率的数理统计分析表明，20 世纪 80年代、90 年代、20012007 年 3 个不同时期的育成糯稻 7 项米质性状的平均优质达标率分别为 81.5%、81.0%和 84.3%，20012007 年分别比 20 世纪 80 年代和 90 年代提高 2.8%和 3.3%。由此可见，近年育成的糯稻品种其品质的总体水平在逐步提高。7 项米质性状均达到优质（优级或以上），即米质性状全优的糯稻品种，虽然 3 个时期均在 45%左右，差异不大，但全部米质性状均为优级的品种的百分率从 20 世纪 80 年代的 20.3%稳步提高到 20012007 年间的 25.3%（表 3）。2.3 籼、粳糯稻品种的的品质和优质达标率比较 中国近代育成的粳糯稻和籼糯稻在米质上存在差异。从表 4 中 7 项米质性状的均值看，粳糯稻优于籼 16 中 国 农 业 科 学 43 卷 表 3 不同时期糯稻 7 项米质性状达到全优的品种率（%）Table 3 Percentages of glutinous rice cultivars with 7 superior quality rates in/or above standards of the third superior quality in 3 periods 时期(年)Period 优级 First SQ(%)优级 Second SQ(%)优级 Third SQ(%)合计 Total(%)19831990(n=69)20.3 21.7 4.3 46.3 19912000(n=204)22.5 10.8 9.8 43.1 20002007(n=297)25.3 12.5 8.4 46.2 总体 Total(n=570)23.7 13.0 8.4 45.1 表 4 粳糯、籼糯稻品种的品质比较 Table 4 Comparison of grain quality between indica and japonica glutinous rice varieties 类型 Type 糙米率 BRR(%)精米率 MRR(%)整精米率HMRR(%)碱消值 GT(级)胶稠度 GC(mm)直链淀粉 AC(%)糙米蛋白质BRPC(%)质量指数Quality index(%)粳糯稻 JGR(n=347)82.4A 74.1A 64.1A 6.8A 98.7A 1.5B 9.2A 87.9A 均值 Average 籼糯稻 IGR(n=223)79.4B 71.5B 52.4B 5.6B 96.4A 2.0A 9.9A 80.5B 粳糯稻 JGR(n=347)93.4 73.3 54.2 98.4 96.0 89.1 100 92.7 优质达标率 SQR 籼糯稻 IGR(n=223)82.9 82.4 74.5 68.6 84.4 52.5 95.9 84.8 同列不同大写字母间差异达到极显著（1%）水平。SQR：Superior quality rate；JGR:Japonica glutinous rice；IGR:Indica glutinous rice。下同 Value followed by different capital letters in same column indicate significant difference at 1%level.The same as below 糯稻；从优质达标率看，除整精米率外，粳糯稻其它6 项米质性状的优质达标率明显高于籼糯稻；从质量指数看，粳糯稻也优于籼糯稻。这表明在整体上，粳糯稻的品质优于籼糯稻。但是，粳糯稻整精米率的优质达标率低于籼糯稻，其原因之一，是在食用稻品种品质 NY/T 5932002标准中（表 1），粳糯稻的整精米率的、和级的优质标准均高于籼糯稻。2.4 稻区间糯稻品种的品质和优质达标率比较 根据中国对稻作地区的划分和本试验材料的来源，笔者将糯稻种植地区划分为 4 大稻区。表 5 表明，华中和北方稻区的糯稻品种有较高的糙米率、精米率和整精米率，较低的直链淀粉含量和糊化温度（较高的碱消值），因而总体质量指数也较高。不过 4 个稻区的胶稠度均为软，且数值相近。就优质达标率而言，表 5 中国稻作地区间糯稻品质的比较 Table 5 Comparison of grain quality of japonica glutinous rice varieties among different rice growing districts in China 稻作地区 Planting area 糙米率 BRR(%)精米率 MRR(%)整精米率 HMRR(%)碱消值 GT(级)胶稠度GC(mm)直链淀粉 AC(%)糙米蛋白质BRPC(%)质量指数 Quality index(%)均值 Average 华南稻区(n=58)South China 79.3C 71.3C 54.9C 5.8BC 98.2A 2.0A 9.9A 81.0C 华中稻区(n=401)Central China 81.4A 73.1B 59.7B 5.5C 97.6A 1.7B 9.5AB 86.3A 西南稻区(n=29)Southwest China 80.2B 72.7B 57.9B 6.2B 99.0A 1.8AB 9.4B 84.4B 北方稻区(n=82)North China 81.9A 74.1A 62.0A 6.8A 98.3A 1.6B 9.1B 84.8B 优质达标率 SQR 华南稻区(n=58)South China 77.6 75.8 70.7 72.4 96.6 48.3 98.3 88.6 华中稻区(n=401)Central China 91.3 76.7 61.9 86.9 90.2 76.3 98.2 92.0 西南稻区(n=29)Southwest China 83.3 73.3 66.7 76.7 93.3 70.0 100 87.1 北方稻区(n=82)North China 91.4 80.2 51.8 100 93.8 88.9 98.7 90.3 1 期 闵 捷等：中国 20 世纪 80 年代以来育成糯稻品种的品质及其优质达标率分析 17 华中和北方稻区的糯稻品种在糙米率、精米率、糊化温度、直链淀粉含量和质量指数上优于西南和华南稻区。值得注意的是，北方稻区的糯稻品种虽然有最高的整精米率，但优质达标率却是最低的，这是因为，北方稻区均为粳型糯稻品种，华中和西南稻区的籼糯和粳糯品种基本各半，而华南稻区则基本为籼糯品种。食用稻品种品质 NY/T 5932002对整精米率的优质要求，是粳糯稻高于籼糯稻品种。3 讨论 3.1 对中国糯稻品质的总体评价 本研究表明，中国近 25 年（19832007）育成的糯稻品种，其品质总体优良，并随着时间的推进，品质逐步提高，这一趋势与中国籼、粳粘稻和杂交稻的品质改良和提高的趋势基本吻合9,11-14。值得注意的是，中国糯稻品种的糙米率、胶稠度和糙米蛋白质含量的优质达标率不仅高（88.2%97.9%），而且年度间表现稳定，说明中国糯稻育成品种在这 3 个米质性状上表现优良。胶稠度是糯稻品种的一个关键性米质性状，它直接影响糯米饭及其制品的柔软性和延展性。本研究指出，中国糯稻的胶稠度十分优良，570 个供试品种的均值为 97.9 mm（胶稠度的最大值为 100 mm），是中国糯稻的特色之一。中国糯稻栽培历史悠久，糯稻资源丰富，不乏品质优异的品种可供育种利用。籼、粳糯稻 7 项米质性状均为优级的品种不少，例如：香糯 6 号，祥湖 84，上农香糯，津糯 6 号，桂花糯，特糯 2072，滇瑞 309，荆糯 6 号，鲁香糯 1号，苏御糯等。中国各地直接食用、糕饼制作、酿酒饮料等领域反映，籼糯稻的品质一般不及粳糯稻，这一现象在本试验中得到证实。然而国内外籼糯稻也不乏品质优异的品种8,20,25，这提示笔者，第一，籼糯稻的品质改良的潜力很大；第二，籼糯稻的品质改良是可能的，至少达到目前粳糯稻的品质水平是可能的。3.2 关于糯稻品种品质的遗传改良 虽然糯稻的品质近 25 年来有了长足的进步，但与籼粘稻、粳粘稻相比，优质达标率仍然较低，且稻作地区间存在差异。例如，中国同一时期育成的 330 份常规粳稻品种，其相同 7 项米质性状的平均优质达标率为 92.8%,但 347 份粳糯稻品种的优质达标率为86.3%，相差 6.5%；粳稻品种整精米率的优质达标率为 72.7%,但粳糯稻品种仅 64.4%，相差 8.3%（作者数据，未发表）。笔者还注意到，测试糯稻品种的整精米率在 3 个时期（20 世纪 80 年代、90 年代和 20012007 年）的优质达标率分别为 71.0%、58.3%和62.9%，平均为 64.4%，明显低于同时期其它 6 项米质性状的平均优质达标率。较低的整精米率将大大影响糯稻的加工成本和市场价格。笔者认为，要提高糯稻品种的整精米率，品种的遗传改良是首要的，要充分选用籽粒硬度高、糙米无裂纹及高整精米率的优异种质为亲本进行高产、优质育种。考虑到整精米率是多基因控制性状，复式杂交结合分子辅助选择将是有效的育种方法；其次，因地制宜运用系列高产栽培措施，促进植株生长健壮，提高抗病能力，以提高籽粒的饱满度，在提高糙米率和精米率的基础上提高整精米率；再次，提高糯稻谷的干燥技术，防止因失水过快造成米粒裂纹增加，加工时易碎裂的情况。本研究指出，近 25 年来糯稻育成品种在整精米率、胶稠度和直链淀粉含量上变化不大，虽然在糙米率、精米率和糊化温度上有所提高，但糙米蛋白质含量稍有下降，表明糯稻的品质改良仍有较大的潜力。综上，笔者认为，中国糯稻的品质改良仍需加强，特别是进一步提高育成糯稻品种的整精米率，是糯稻品质改良的重要目标之一。4 结论 中国自 20 世纪 80 年代以来育成的 570 份糯稻品种，其糙米率、精米率、整精米率、糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量和糙米蛋白质含量等 7 项米质性状的平均优质达标率为 81.9%，表明糯稻品质总体优良，但籼糯稻品种的品质一般逊于粳糯稻。进一步提高整精米率，是糯稻品质遗传改良的重要目标之一。References 1 韩龙植,曹桂兰.中国稻种资源收集、保存和更新现状.植物遗传资源学报,2005,6(3):359-364.Han L Z,Cao G L.Status of collection,conservation and propagation of rice germplasm in China.Journal of Plant Genetic Resources,2005,6(3):359-364.(in Chinese)2 游修龄.糯米饮食文化圈的兴衰.饮食文化研究,2006(3):3-9.You X L.The rise and decline of glutinous rice dietary culture,Dietetic Culture Research,2006(3):3-9.(in Chinese)3 汤圣祥.栽培稻的起源和演化/现代中国水稻.北京:金盾出版社,2007:9-30 Tang S X.Origin and domestication of cultivated rice(Oryza sativa L.)/Modern China Rice.Beijing:Jindun Press,2007:9-30.(in Chinese)18 中 国 农 业 科 学 43 卷 4 章清杞,陈志雄.我国糯稻的研究与利用概况.福建稻麦科技,2000,18(3):53-55.Zhang Q Q,Chen Z X.General situation of research and utilization of glutinous rice in China.Fujian Science and Technology of Rice and Wheat,2000,18(3):53-55.(in Chinese)5 农业部.优质食用稻米NY20-1986.北京:中国标准出版社,1986.Ministry of Agriculture.High Cooking Quality 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