北方粳稻航天誘變后代稻米品質(zhì)變化規(guī)律研究

毛艇 李旭

摘要：3份北方粳稻（Oryza sativa subsp. Keng）品種經(jīng)過(guò)航天誘變處理，得到表型存在差異的后代穩(wěn)定品系各30個(gè)，共90份（產(chǎn)量與原品種差異低于3%），測(cè)定其主要稻米品質(zhì)指標(biāo)及淀粉RVA譜值，分析北方粳稻航天誘變后代稻米品質(zhì)變化規(guī)律。結(jié)果表明，堊白米率、堊白度、透明度及崩解值各品種均變化較大，堊白米率、堊白度、透明度平均值相比原品種呈負(fù)向發(fā)展；而崩解值提高有利于改善稻米適口性；其他指標(biāo)平均值變化較小。誘變后代中有3%個(gè)體各項(xiàng)米質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于原品種。

關(guān)鍵詞：粳稻（Oryza sativa subsp. Keng）；航天誘變；稻米品質(zhì)；RVA特征譜

中圖分類號(hào)：S511；S25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）12-2832-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.12.005

Mutagenic Effects of Spaceflight on Northern Japonica Rice Quality

MAO Ting，LI Xu

（Liaoning Province Saline and Alkaline Land Utilization and Research Institute， Panjin 124010， Liaoning， China）

Abstract： Selected three northern japonica varieties aerospace mutagenic treatment，got 30 offspring stable lines with phenotypic differences，a total of 90 copies （the difference of yield with original varieties yield was less than 3%），determined the primary rice quality indicators and Starch RVA value， analysed the grain quality variation of Northern Japonica Rice with Space Mutation. The results showed that，the variation of chalky rice percentage， chalkiness，transparency and breakdown value was large in varieties，chalky grain rate， chalkiness， transparency was worse compared with the original species； the increase of breakdown value would improve the palatability of rice； the average value of other indicators changed slight. The quality index of 3% individuals in Mutation progenies was better than the original varieties.

Key words： Oryza sativa subsp. Keng； space mutation； rice quality； Rapid Visco Analyzer Profile Characteristics

航天誘變又稱空間誘變，是利用特殊的太空環(huán)境作用于作物種子，使其產(chǎn)生變異，并結(jié)合人工選擇培育新種質(zhì)、新品種的方法。前人研究表明，航天誘變具有變異幅度大、誘變頻率高等特點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于水稻（Oryza sativa）、玉米（Zea mays）及各種蔬菜的育種工作中[1-7]。截至目前，已通過(guò)航天誘變選育出多個(gè)通過(guò)審定的水稻新品種。關(guān)于航天誘變對(duì)稻米品質(zhì)影響研究較少，特別在北方粳稻區(qū)未見相關(guān)報(bào)道[8-11]，本試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定由3份北方粳稻品種經(jīng)過(guò)航天誘變處理獲得的90個(gè)穩(wěn)定品系的稻米品質(zhì)及RVA特征譜值，分析北方粳稻航天誘變后代稻米品質(zhì)變化規(guī)律，以期為通過(guò)航天誘變方式進(jìn)行稻米品質(zhì)改良提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2011年和2012年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗(yàn)地進(jìn)行，土壤為濱海鹽漬型水稻土，肥力中等，耕層土壤（0～15 cm）含有機(jī)質(zhì)25.73 g/kg、全氮 1.12 g/kg、速效氮109.75 mg/kg、速效磷 57.51 mg/kg、速效鉀 157.84 mg/kg、全鹽2.23 g/kg、pH 7.5。

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為3份北方粳稻品種鹽粳188、鹽粳48及鹽粳98，經(jīng)過(guò)航天誘變處理，得到表型存在差異的后代穩(wěn)定品系各30個(gè)（產(chǎn)量與原品種差異低于3%），共90份。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積為15 m2， 4月18日播種，5月25日移栽，行穴距為30.0 cm×13.3 cm。施肥量為氮肥16～18 kg/667 m2， 磷肥 6～7 kg /667 m2、鉀肥5～6 kg/667 m2。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 主要稻米品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 根據(jù)農(nóng)業(yè)部頒布的《食用稻米品質(zhì)的測(cè)定》（NY 147—88）進(jìn)行稻米加工品質(zhì)及外觀品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定；蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量、食味值采用QS-400型近紅外線食味分析儀測(cè)定。

1.3.2 RVA譜特征值測(cè)定 RVA譜特征值選用RVA（Rapid Visco Analyzer， Model3D）儀（Newport Scientific儀器公司）進(jìn)行測(cè)定，TCW（Thermal Cycle for Windows）配套軟件分析。黏滯值用“Rapid ViscoUnits”（RVU）作單位。RVA特征值主要用熱漿黏度（hotviscosity）、最高黏度（peak viscosity）、崩解值（breakdown）、冷膠黏度（cool viscosity）等表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 原品種主要稻米品質(zhì)指標(biāo)及淀粉RVA譜值表現(xiàn)

原品種主要稻米品質(zhì)指標(biāo)及淀粉RVA譜值如表1所示。由表1可知，3份品種在稻米品質(zhì)及淀粉RVA譜值表現(xiàn)均存在一定差異，由食味值來(lái)看，3份品種適口性均表現(xiàn)為中等及以上，且3份品種食味值差異較明顯，用作試驗(yàn)研究其代表性較好。

2.2 航天誘變后代主要稻米品質(zhì)指標(biāo)整體表現(xiàn)

各誘變品系主要稻米品質(zhì)指標(biāo)表現(xiàn)及RVA譜值表現(xiàn)如表2所示。從平均值來(lái)看，堊白米率、堊白度、透明度及崩解值各品種均變化較大；堊白米率、堊白度、透明度平均值較原品種變大，而崩解值提高有利于改善稻米適口性；其他各項(xiàng)指標(biāo)變異幅度三個(gè)品種后代較一致，指標(biāo)平均值變化較小。

2.3 航天誘變后代主要稻米品質(zhì)指標(biāo)個(gè)體表現(xiàn)

航天誘變后代的堊白米率、堊白度及重要指標(biāo)食味值個(gè)體表現(xiàn)見圖1、圖2和圖3。圖1、圖2和圖3中，X軸與Y軸的相交點(diǎn)為原品種該指標(biāo)數(shù)值，以方便比較誘變后代個(gè)體變化。圖1和圖2均為第四象限指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)于原品種，圖3為第一象限指標(biāo)優(yōu)于原品種，統(tǒng)計(jì)得出，每項(xiàng)指標(biāo)出現(xiàn)8%左右個(gè)體各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于原品種。進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn)，鹽粳48誘變后代出現(xiàn)1個(gè)品系各項(xiàng)米質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于原品種，鹽粳98及鹽粳188出現(xiàn)2個(gè)品系各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于原品種，共計(jì)3%左右，對(duì)品種改良意義重大。

3 小結(jié)與討論

隨著人民生活水平的提高，稻米品質(zhì)特別是適口性越來(lái)越受到重視。目前我國(guó)東北地區(qū)主要通過(guò)秈粳雜交選育新品種。研究表明，秈粳雜交后代育成品種其產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)較大但品質(zhì)指標(biāo)整體欠佳[13，14]，針對(duì)目前高產(chǎn)品種進(jìn)行品質(zhì)改良意義重大。

本試驗(yàn)選用3份北方粳稻品種經(jīng)過(guò)航天誘變得到的穩(wěn)定品系各30份，研究其稻米品質(zhì)變化規(guī)律。結(jié)果表明，米質(zhì)指標(biāo)主要集中于堊白性狀、透明度性狀及間接影響食味值的崩解值發(fā)生變化，其他指標(biāo)較穩(wěn)定，變異幅度較小；誘變后代整體稻米品質(zhì)指標(biāo)相對(duì)原品種呈負(fù)向變化，但存在3%個(gè)體各項(xiàng)米質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于原品種，對(duì)品種品質(zhì)改良意義重大。

本試驗(yàn)雖為兩年試驗(yàn)，但只選取3份材料經(jīng)過(guò)誘變品系進(jìn)行研究，其結(jié)果代表性仍需進(jìn)一步驗(yàn)證，如能選取多個(gè)品種進(jìn)行航天誘變處理，研究航天誘變后代稻米品質(zhì)變化規(guī)律，其結(jié)果將更有代表性，后續(xù)試驗(yàn)將對(duì)此繼續(xù)進(jìn)行研究，以期對(duì)高產(chǎn)品種品質(zhì)改良提供一定的理論依據(jù)。

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