江淮優(yōu)良食味高產(chǎn)中熟常規(guī)粳稻品種的特征

朱 盈 徐 棟 胡 蕾 花 辰 陳志峰 張振振 周年兵 劉國(guó)棟 張洪程 魏海燕

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江淮優(yōu)良食味高產(chǎn)中熟常規(guī)粳稻品種的特征

朱 盈 徐 棟 胡 蕾 花 辰 陳志峰 張振振 周年兵 劉國(guó)棟 張洪程*魏海燕*

江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 江蘇省作物栽培生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心, 揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 江蘇揚(yáng)州 225009

從103個(gè)中熟常規(guī)粳稻品種(品系)中, 根據(jù)不同食味值和產(chǎn)量水平篩選出具有代表性的3種類(lèi)型(味優(yōu)高產(chǎn)、味優(yōu)中產(chǎn)、味中高產(chǎn)), 系統(tǒng)比較各類(lèi)型品質(zhì)和產(chǎn)量, 以探究江淮優(yōu)質(zhì)食味與高產(chǎn)協(xié)同的品種特征。結(jié)果表明, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)型品種加工品質(zhì)與味中高產(chǎn)類(lèi)型品種無(wú)顯著差異。與味中高產(chǎn)類(lèi)型相比, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)型品種堊白粒率、堊白面積比、堊白度分別高82.06%、56.34%和93.28%, 蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量分別低14.21%、39.78%, 膠稠度高8.73%, 消減值和回復(fù)值分別低282.11%、37.88%。在產(chǎn)量方面, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)型比味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)型高26.73%, 其高產(chǎn)原因主要是具有較高的每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率。與味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)型相比, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)型單位面積穗數(shù)低22.26%, 每穗粒數(shù)與結(jié)實(shí)率分別高42.12%、6.18%, 成穗率高4.2%, 抽穗期與成熟期葉面積指數(shù)分別高5.47%、16.94%, 葉面積衰減率低7.25%, 抽穗至成熟期干物質(zhì)積累量和積累比例分別高24.07%和15.50%, 著粒密度高40.33%。綜上所述, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)中熟常規(guī)粳稻的特征是, 出糙率和整精米率都達(dá)國(guó)標(biāo)1級(jí); 透明度由3級(jí)至5級(jí)不等; 蛋白質(zhì)含量在8%左右; 直鏈淀粉含量在10%左右; 膠稠度在75 mm以上; RVA譜消減值在?300 cP以下, 回復(fù)值在600 cP以下。在產(chǎn)量方面其單位面積穗數(shù)310萬(wàn)穗 hm–2左右, 每穗粒數(shù)140個(gè)左右, 抽穗后葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量與積累比例都能維持較高水平。

優(yōu)良食味; 高產(chǎn); 中熟常規(guī)粳稻; 品種特征

中國(guó)是世界上粳稻種植面積最大、總產(chǎn)最高的國(guó)家[1]。由于育種水平不斷提高, 粳稻高產(chǎn)品種不斷推陳出新, 品種類(lèi)型日趨豐富。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高, 在居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)的背景下, 稻谷供給側(cè)結(jié)構(gòu)矛盾日益突出, 人們飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生變化, 對(duì)主食稻米的需求正由數(shù)量型向品質(zhì)型、食味型轉(zhuǎn)變[2–3], 稻米品質(zhì)成為影響市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的決定因素[4]。一般品質(zhì)和口感差的稻米在市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力, 而那些優(yōu)質(zhì)稻米如東北的“五常米”、云南的“遮放米”、江蘇的“南粳系列軟米”深受消費(fèi)者青睞。長(zhǎng)江中下游地區(qū)作為全國(guó)粳稻優(yōu)勢(shì)區(qū)之一, 特別是江淮地區(qū), 粳稻單產(chǎn)能夠保持較高水平[5], 其中, 由揚(yáng)州大學(xué)、興化市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心共同實(shí)施的國(guó)家糧食豐產(chǎn)科技工程項(xiàng)目——超高產(chǎn)栽培攻關(guān)方, 更是連年創(chuàng)造了稻麥兩熟條件下水稻單產(chǎn)的全國(guó)紀(jì)錄[6]。近年來(lái), 江蘇省粳稻育種的目標(biāo)已從高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗轉(zhuǎn)向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗[7]。然而優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)協(xié)同, 一直是水稻研究的難點(diǎn), 前人研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量與品質(zhì)之間存在著復(fù)雜性, 陳波等[8]研究發(fā)現(xiàn)在雙季稻地區(qū)產(chǎn)量較高的品種品質(zhì)則相對(duì)較差, 萬(wàn)向元等[9]則表明水稻產(chǎn)量和品質(zhì)性狀存在一定程度的相關(guān)性, 通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)量構(gòu)成因子的結(jié)構(gòu), 選擇合適的品質(zhì)性狀相關(guān)基因可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)的重組, 從而培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)水稻新品種。近年來(lái), 江淮地區(qū)培育和引種了一批高產(chǎn)中熟新品種, 在生產(chǎn)中表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量潛力, 但對(duì)這些品種產(chǎn)量表現(xiàn)、品質(zhì)特點(diǎn)研究還不多, 尚不清楚這些品種高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)是否存在協(xié)同性, 具有哪些特征。針對(duì)上述問(wèn)題, 本文以江淮之間現(xiàn)有主推品種和近年來(lái)育種單位育出的有潛力的103個(gè)中熟常規(guī)粳稻品種(系)為材料, 用米飯食味計(jì)測(cè)得各品種食味值, 根據(jù)其食味值與產(chǎn)量的差異, 篩選出味優(yōu)高產(chǎn)、味優(yōu)中產(chǎn)和味中高產(chǎn)3種類(lèi)型, 又從每種類(lèi)型篩選出生產(chǎn)上最具代表性的3個(gè)品種(系), 系統(tǒng)比較3種類(lèi)型常規(guī)粳稻各品質(zhì)指標(biāo)與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素間的差異, 深入分析差異形成原因, 闡明其品種特征, 旨在為江淮地區(qū)中熟常規(guī)水稻栽培新品種的選育及高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的稻作生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與供試材料

揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)地前茬為小麥, 土質(zhì)為沙壤土, 含全氮0.13%、堿解氮87.3 mg kg–1、速效磷32.5 mg kg–1、速效鉀88.5 mg kg–1。

選用103個(gè)中熟類(lèi)型常規(guī)粳稻品種(系), 根據(jù)食味值與產(chǎn)量(表1)篩選出生產(chǎn)上最具有代表性的味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)(食味值在60分以上且產(chǎn)量在9.5 t hm–2左右)徐稻9號(hào)、揚(yáng)粳239、南粳9108; 味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)(食味值在60分以上且產(chǎn)量在7.5 t hm–2左右)蘇香粳3號(hào)、滬早香軟1號(hào)、松早香1號(hào); 味中高產(chǎn)類(lèi)(食味值在50分以下且產(chǎn)量在9.5 t hm–2左右)華粳5號(hào)、圣稻22、泗稻15, 共9個(gè)品種, 研究產(chǎn)量與品質(zhì)的差異。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2016年至2017年應(yīng)用精確定量栽培原理設(shè)計(jì), 5月29日播種, 6月12日移栽, 行株距為30 cm×12 cm, 每穴4株苗。小區(qū)面積為25 m2, 重復(fù)3次, 小區(qū)間作埂隔離, 并用塑料薄膜覆蓋埂體, 保證單獨(dú)排灌, 氮肥施用量為270 kg hm–2, 氮肥按基蘗肥∶穗肥 = 7∶3施用?；省梅痔Y肥∶穗肥 = 3.5∶3.5∶3.0。分蘗肥于移栽后7 d施用, 穗肥于倒四葉期施用。氮(純N)∶磷(P5O2)∶鉀(K2O)比例為2∶1∶2, 磷肥一次性基施, 鉀肥分別于耕翻前、拔節(jié)期等量施入。水分管理及病蟲(chóng)草害防治等相關(guān)的栽培措施均按照高產(chǎn)栽培要求實(shí)施。

1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法

1.3.1 食味值指標(biāo) 采用米飯食味計(jì)(STA/A, 日本佐竹公司)測(cè)定米飯的外觀(guān)、硬度、黏度、平衡值的評(píng)分和綜合評(píng)分值。

1.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 成熟期調(diào)查每小區(qū)100穴, 計(jì)算有效穗數(shù), 取10穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和測(cè)定千粒重, 測(cè)理論產(chǎn)量, 成熟后實(shí)收測(cè)產(chǎn)。

1.3.3 稻米品質(zhì) 水稻收獲、脫粒、曬干并室內(nèi)貯藏3個(gè)月后, 用NP-4350型風(fēng)選機(jī)等風(fēng)量風(fēng)選, 參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T17891-1999優(yōu)質(zhì)稻谷》測(cè)定糙米率、精米率、整精米率、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、膠稠度。采用萬(wàn)深SC-E大米外觀(guān)品質(zhì)檢測(cè)及稻米品質(zhì)判定儀測(cè)定長(zhǎng)寬比、精米長(zhǎng)和寬、透明度、堊白粒率、堊白面積比、堊白度。采用澳大利亞Newport Scientific儀器公司生產(chǎn)的Super3型RVA快速黏度分析儀測(cè)定淀粉譜黏滯特性, 用配套軟件TWC分析。按照AACC規(guī)程(1995-61-02)和RACI 標(biāo)準(zhǔn)方法, 取含水量為14.00%的米粉3.00 g, 加蒸餾水25.00 g。在攪拌測(cè)定過(guò)程中, 罐內(nèi)溫度為50℃, 保持1 min后以11.84℃ min–1的速度上升到95℃ (3.75 min)并保持2.5 min, 再以11.84℃ min–1的速度下降到50℃并保持1.4 min。攪拌器在起始10 s內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)速度為960轉(zhuǎn) min–1, 之后保持在160轉(zhuǎn) min–1。RVA譜特征值包括峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、崩解值(峰值黏度－熱漿黏度)、消減值(最終黏度－峰值黏度)、回復(fù)值(最終黏度－熱漿黏度)等。

1.3.4 莖蘗動(dòng)態(tài) 每個(gè)小區(qū)連續(xù)選定10穴作為一個(gè)觀(guān)察點(diǎn), 分別在拔節(jié)期、抽穗期和成熟期觀(guān)察莖蘗消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。

1.3.5 葉面積 在移栽期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期, 按每小區(qū)莖蘗的平均數(shù)取具有代表性植株5穴, 采用美國(guó)LI-COR公司生產(chǎn)的葉面積儀(LI-3100)測(cè)定葉面積。

1.3.6 干物重 在移栽期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期按平均莖蘗數(shù)取代表性植株5穴, 于105℃殺青30 min, 70℃烘干至恒重, 測(cè)定各植株干物質(zhì)積累情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

葉面積衰減率(LAI d–1) = (LAI2–LAI1)/(t2–t1), 公式中LAI1和LAI2為前后2次測(cè)定的葉面積指數(shù), t1和t2為前后2次測(cè)定的時(shí)間(天)。

本文分析了2016、2017兩年所有品種的品質(zhì)與產(chǎn)量, 試驗(yàn)的重復(fù)性較好, 品種間各指標(biāo)值變化趨勢(shì)一致, 主要以2017年數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。使用Microsoft Excel 2016處理數(shù)據(jù)和繪制圖表, SPSS 16.0軟件進(jìn)行其他統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻食味值的差異

不同類(lèi)型常規(guī)粳稻平均食味值為味優(yōu)中產(chǎn)>味優(yōu)高產(chǎn)>味中高產(chǎn)(表2), 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)分別比味中高產(chǎn)類(lèi)高37.89%、44.84%, 差異極顯著。其中, 外觀(guān)、黏度、平衡值均呈味優(yōu)中產(chǎn)>味優(yōu)高產(chǎn)>味中高產(chǎn), 且味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)都極顯著高于味中高產(chǎn)類(lèi); 硬度呈味中高產(chǎn)>味優(yōu)高產(chǎn)>味優(yōu)中產(chǎn), 味中高產(chǎn)類(lèi)極顯著高于味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)。味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)在食味值、外觀(guān)、硬度、黏度和平衡值方面均無(wú)顯著性差異。

2.2 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻加工品質(zhì)的差異

味優(yōu)高產(chǎn)和味中高產(chǎn)類(lèi)常規(guī)粳稻糙米率與整精米率分別比味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)高1.21%、0.95%與20.14%、18.01% (表3), 精米率無(wú)顯著性差異。

2.3 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻外觀(guān)品質(zhì)的差異

粒形方面, 長(zhǎng)寬比與長(zhǎng)均值均無(wú)顯著差異(表4),寬均值以味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味中高產(chǎn)類(lèi)分別比味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)高13.08%、12.24%, 差異顯著。透明度方面, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)與味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)分別比味中高產(chǎn)類(lèi)大83.5%、66.5%。堊白方面, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)堊白粒率、堊白面積比、堊白度極顯著高于味中高產(chǎn)類(lèi), 分別高82.06%、84.95%, 56.34%、64.96%和93.28%、94.20%。

表2 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻食味值的差異

同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小、大寫(xiě)字母分別表示處理間差異達(dá)5%和1%顯著水平。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% pro-bability levels, respectively. GTHY: good taste and high yield; GTMY: good taste and medium yield; MTHY: medium taste and high yield.

表3 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻加工品質(zhì)的差異

同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小、大寫(xiě)字母分別表示處理間差異達(dá)5%和1%顯著水平?？s寫(xiě)同表2。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% pro-bability levels, respectively. Abbreviations are the same as those given in Table 2.

表4 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻外觀(guān)品質(zhì)的差異

Table 4 Differences of appearance quality among different types of conventionalrice

品種Cultivar長(zhǎng)寬比Length-width ratio長(zhǎng)Length(mm)寬Width(mm)透明度Transparency堊白粒率Chalkiness grain rate (%)堊白面積比Chalkiness area ratio (%)堊白度Chalkiness degree (%) 味優(yōu)高產(chǎn)GTHY 徐稻9號(hào) Xudao 91.884.792.55352.5457.0323.69 揚(yáng)粳239 Yangjing 2391.664.712.78574.9374.0127.66 南粳9108 Nanjing 91081.644.552.71382.5979.9336.66 平均 Mean1.73 Aa4.69 Aa2.68 Aa3.67 Aa71.35 Aa68.32 Aa29.34 Aa

(續(xù)表4)

品種Cultivar長(zhǎng)寬比Length-width ratio長(zhǎng)Length(mm)寬Width(mm)透明度Transparency堊白粒率Chalkiness grain rate (%)堊白面積比Chalkiness area ratio (%)堊白度Chalkiness degree (%) 味優(yōu)中產(chǎn) GTMY 蘇香粳3號(hào) Suxiangjing 32.144.692.21371.4270.3128.15 滬早香軟1號(hào) Huzaoxiangruan 11.784.612.61475.5675.6433.92 松早香1號(hào) Songzaoxiang 12.415.492.28370.4670.3226.38 平均Mean2.11 Aa4.89 Aa2.37 Ab3.33 Aa72.48 Aa72.09 Aa29.48 Aa 味中高產(chǎn)MTHY 華粳5號(hào) Huajing 51.774.752.69243.3642.7318.38 圣稻22 Shengdao 221.754.582.63237.3135.5413.82 泗稻15 Sidao 151.824.822.66238.9137.8513.35 平均 Mean1.78 Aa4.71 Aa2.66 Aa2.00 Ab39.19 Bb43.70 Bb15.18 Ab

同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小、大寫(xiě)字母分別表示處理間差異達(dá)5%和1%顯著水平。縮寫(xiě)同表2。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% pro-bability levels, respectively. Abbreviations are the same as those given in Table 2.

2.4 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與蒸煮食味品質(zhì)的差異

味中高產(chǎn)類(lèi)蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量最高, 膠稠度最短(表5)。味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量分別比味中高產(chǎn)類(lèi)低14.21%、15.85%和39.78%、41.81%, 膠稠度分別比味中高產(chǎn)類(lèi)長(zhǎng)8.73%、9.38%, 差異極顯著。

2.5 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻RVA譜特征值的差異

峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度及崩解值各類(lèi)型品種間差異不顯著(表6)。消減值與回復(fù)值以味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)極顯著低于味中高產(chǎn)類(lèi), 其中, 消減值分別比味中高產(chǎn)類(lèi)小282.11%、333.02%; 回復(fù)值分別比味中高產(chǎn)類(lèi)小37.88%、39.35%; 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)與味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)之間無(wú)顯著性差異。峰值時(shí)間呈味中高產(chǎn)>味優(yōu)高產(chǎn)>味優(yōu)中產(chǎn), 味中高產(chǎn)類(lèi)比味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)分別高5.08%、10.71%, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)比味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)高5.36%, 差異顯著。各類(lèi)型糊化溫度無(wú)顯著差異。

表5 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與蒸煮食味品質(zhì)的差異

同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小、大寫(xiě)字母分別表示處理間差異達(dá)5%和1%顯著水平。縮寫(xiě)同表2。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% pro-bability levels, respectively. Abbreviations are the same as those given in Table 2.

2.6 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的差異

不同類(lèi)型常規(guī)粳稻平均產(chǎn)量表現(xiàn)為味中高產(chǎn)>味優(yōu)高產(chǎn)>味優(yōu)中產(chǎn)(表7), 但味中高產(chǎn)類(lèi)與味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)無(wú)顯著差異, 味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)平均產(chǎn)量比味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味中高產(chǎn)類(lèi)分別低21.09%、22.23%, 差異極顯著。產(chǎn)量構(gòu)成因素方面, 單位面積穗數(shù)以味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)比味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)高28.64%, 比味中高產(chǎn)類(lèi)高30.69%, 差異顯著; 每穗粒數(shù)以味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)分別比味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味中高產(chǎn)類(lèi)低29.64%、35.22%, 差異極顯著; 結(jié)實(shí)率以味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)比味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)高6.18%, 比味中高產(chǎn)類(lèi)高2.03%, 差異顯著; 千粒重?zé)o顯著差異。

表6 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻RVA譜特征值的差異

同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小、大寫(xiě)字母分別表示處理間差異達(dá)5%和1%顯著水平。縮寫(xiě)同表2。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% pro-bability levels, respectively. Abbreviations are the same as those given in Table 2.

表7 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的差異

同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小、大寫(xiě)字母分別表示處理間差異達(dá)5%和1%顯著水平?？s寫(xiě)同表2。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% pro-bability levels, respectively. Abbreviations are the same as those given in Table 2.

2.7 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻莖蘗數(shù)、成穗率、葉面積指數(shù)及葉面積衰減率的差異

拔節(jié)期平均莖蘗數(shù)以味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)比味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味中高產(chǎn)類(lèi)分別高22.86%、20.87% (表8)。成穗率呈味中高產(chǎn)>味優(yōu)高產(chǎn)>味優(yōu)中產(chǎn), 味中高產(chǎn)類(lèi)平均成穗率分別比味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)高0.62%、4.85%, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)比味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)高4.21%, 差異顯著。拔節(jié)期葉面積指數(shù)3種類(lèi)型無(wú)顯著差異; 抽穗期和成熟期呈味中高產(chǎn)>味優(yōu)高產(chǎn)>味優(yōu)中產(chǎn), 差異顯著或極顯著; 抽穗期葉面積指數(shù)以味中高產(chǎn)類(lèi)比味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)分別大1.01%、6.53%, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)比味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)大5.47%; 成熟期以味中高產(chǎn)類(lèi)比味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)分別大10.28%、28.96%, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)比味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)大16.94%。平均葉面積衰減率以味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)顯著高于味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味中高產(chǎn)類(lèi), 分別高達(dá)7.82%、8.20%。

2.8 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻干物質(zhì)積累量及比例的差異

移栽到拔節(jié)期和拔節(jié)到抽穗期干物質(zhì)積累量各類(lèi)型常規(guī)粳稻無(wú)顯著差異(表9), 積累比例以味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)顯著高于味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味中高產(chǎn)類(lèi), 分別高13.10%、16.68%和6.84%、6.13%。抽穗至成熟期干物質(zhì)積累量與比例均呈味優(yōu)中產(chǎn)<味優(yōu)高產(chǎn)<味中高產(chǎn), 其中干物質(zhì)積累量以味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)分別比味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味中高產(chǎn)類(lèi)低19.40%、22.64%, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)比味中高產(chǎn)類(lèi)低4.01%; 積累比例以味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)分別比味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味中高產(chǎn)類(lèi)低13.42%、14.19%, 差異顯著或極顯著。

2.9 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻穗部性狀的差異

穗長(zhǎng)、一次枝梗數(shù)及二次枝梗數(shù)呈味中高產(chǎn)>味優(yōu)高產(chǎn)>味優(yōu)中產(chǎn)的趨勢(shì)(表10), 但無(wú)顯著差異。著粒密度以味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)極顯著低于味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味中高產(chǎn)類(lèi), 分別比味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)和味中高產(chǎn)類(lèi)低40.33%、49.34%, 味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)與味中高產(chǎn)類(lèi)無(wú)顯著差異。

表8 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻莖蘗數(shù)、成穗率、葉面積指數(shù)及葉面積衰減率的差異

同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小、大寫(xiě)字母分別表示處理間差異達(dá)5%和1%顯著水平?？s寫(xiě)同表2。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% pro-bability levels, respectively. Abbreviations are the same as those given in Table 2.

表9 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻干物質(zhì)積累量及比例的差異

同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小、大寫(xiě)字母分別表示處理間差異達(dá)5%和1%顯著水平?？s寫(xiě)同表2。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% pro-bability levels, respectively. Abbreviations are the same as those given in Table 2.

表10 不同類(lèi)型常規(guī)粳稻穗部性狀的差異

同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小、大寫(xiě)字母分別表示處理間差異達(dá)5%和1%顯著水平。縮寫(xiě)同表2。

Values for a cultivar within a column followed by different lowercase and capital letters are significantly different at the 5% and 1% pro-bability levels, respectively. Abbreviations are the same as those given in Table 2.

3 討論

3.1 關(guān)于優(yōu)良食味高產(chǎn)中熟常規(guī)粳稻品質(zhì)的特點(diǎn)

繼高產(chǎn)或超高產(chǎn)育種, 優(yōu)質(zhì)育種是近年來(lái)新興發(fā)展的又一育種方向[10]。徐正進(jìn)等[11]研究表明, 每穗粒數(shù)及其密切相關(guān)的著粒密度等指標(biāo)對(duì)食味有負(fù)面影響, 與產(chǎn)量正相關(guān)的性狀基本都與食味值負(fù)相關(guān), 在一定程度上說(shuō)明高產(chǎn)與食味統(tǒng)一的復(fù)雜性。加工與外觀(guān)品質(zhì)是稻米商品價(jià)值的重要決定因素[12], 是人們選擇和購(gòu)買(mǎi)稻米時(shí)主要關(guān)注的性狀[13-14], 消費(fèi)者比較青睞透明度好, 堊白少的稻米品種[15]。孟慶虹等[16–17]認(rèn)為, 蛋白質(zhì)含量控制在6.5%~7.5%, 直鏈淀粉含量控制在15.0%~16.5%可提高稻米的食味。本研究結(jié)果顯示, 優(yōu)良食味水稻在加工品質(zhì)方面出糙率和整精米率都達(dá)國(guó)標(biāo)1級(jí), 在外觀(guān)品質(zhì)方面透明度由3級(jí)至5級(jí)不等; 堊白較大, 其中堊白粒率、堊白面積比在50%以上, 堊白度在20%以上; 同時(shí)其蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量較低, 并未達(dá)到我國(guó)優(yōu)質(zhì)稻米質(zhì)量指標(biāo), 平均蛋白質(zhì)含量在8%左右, 平均直鏈淀粉含量在10%左右, 屬于“雙低類(lèi)型”[18]水稻品種。稻米堊白主要是胚乳中區(qū)域性的淀粉粒排列松散導(dǎo)致的一些空腔造成的一種光學(xué)特性[19]。優(yōu)良食味水稻品種較低的直鏈淀粉含量容易造成精米在存放一段時(shí)間后因水分較低或老化等原因出現(xiàn)暗胚乳(或云霧狀)表型[20-21], 致使精米透明度較差, 這導(dǎo)致儀器或人眼外觀(guān)檢測(cè)時(shí)將其誤判為堊白, 事實(shí)上對(duì)這種暗胚乳的不透明性狀形成的淀粉結(jié)構(gòu)并不清楚, 但可以明確它不同于稻米的堊白[22]。有研究發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)及直鏈淀粉含量與蒸煮稻米的食味品質(zhì)均呈負(fù)相關(guān), 過(guò)高的蛋白質(zhì)含量對(duì)稻米的外觀(guān)和食味品質(zhì)有不良影響[23], 而膠稠度越長(zhǎng), 消減值與恢復(fù)值越小, 米飯柔軟性、黏散性及綜合評(píng)分越高, 口感越好[24-25]。江淮地區(qū)人們喜食口感偏軟的稻米, 本試驗(yàn)篩選出優(yōu)良食味與高產(chǎn)協(xié)同的中熟常規(guī)粳稻在食味值綜合評(píng)價(jià)方面具有外觀(guān)好、硬度小、黏度大、平衡值高, 膠稠度在75 mm以上, RVA譜消減值在?300 cP以下, 恢復(fù)值在600 cP以下等特點(diǎn), 比較適合江淮地區(qū)人們的口感, 這也從一定程度上驗(yàn)證了對(duì)稻米的口味愛(ài)好因人而異的觀(guān)點(diǎn)[26-27]。

3.2 關(guān)于優(yōu)良食味高產(chǎn)中熟常規(guī)粳稻產(chǎn)量的特點(diǎn)

一般認(rèn)為, 足量群體穗數(shù)和較大的穗型及較高的結(jié)實(shí)率和千粒重是粳稻獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵[28]。但穗數(shù)過(guò)多會(huì)影響群體受光條件, 進(jìn)而影響中后期干物質(zhì)生產(chǎn), 不利于高產(chǎn)的形成[29-30]; 而大穗型水稻存在籽粒異步灌漿現(xiàn)象, 弱勢(shì)粒灌漿結(jié)實(shí)差嚴(yán)重限制了高產(chǎn)潛力的發(fā)揮與優(yōu)良品質(zhì)的形成[31]。于洪蘭等[32]研究東北地區(qū)不同穗型水稻產(chǎn)量與食味值之間關(guān)系認(rèn)為, 單位面積穗數(shù)320~330萬(wàn)穗 hm–2, 每穗穎花數(shù)150~170個(gè)的品種更具高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的潛力。本研究立足于江淮地區(qū)不同食味水平中熟常規(guī)粳稻發(fā)現(xiàn), 同一環(huán)境下不同品種間, 優(yōu)良食味高產(chǎn)水稻品種單位面積穗數(shù)310萬(wàn)穗hm–2左右, 每穗粒數(shù)140左右, 在抽穗之前能保持適宜的干物質(zhì)積累與葉面積指數(shù), 抽穗后葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量與積累比例都能維持較高水平。味優(yōu)中產(chǎn)類(lèi)常規(guī)粳稻全生育期莖蘗數(shù)都顯著高于味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi), 而成穗率極顯著低于味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)。這可能是因?yàn)槲秲?yōu)中產(chǎn)類(lèi)型在生育前期干物質(zhì)生產(chǎn)旺盛, 碳水化合物供應(yīng)充足, 促進(jìn)了前期分蘗的大量發(fā)生, 群體受光條件受到影響, 導(dǎo)致抽隨后葉面積衰減率較高, 而中后期干物質(zhì)生產(chǎn)也相對(duì)較少, 致使大量分蘗消亡, 成穗率下降[29], 最終產(chǎn)量較低。這與彭顯龍等[30]的研究結(jié)果基本一致。味優(yōu)高產(chǎn)類(lèi)品種各時(shí)期都能保證穩(wěn)定且適宜的莖蘗數(shù), 中后期較高的光合物質(zhì)生產(chǎn)使得籽粒灌漿時(shí)糖源供應(yīng)充足[33-34], 淀粉合成關(guān)鍵酶活性水平較高, 有利于籽粒淀粉合成[35-36], 水稻在高產(chǎn)的同時(shí)食味較優(yōu)。

4 結(jié)論

江淮地區(qū)優(yōu)良食味高產(chǎn)中熟常規(guī)粳稻品種的加工品質(zhì)出糙率和整精米率都達(dá)國(guó)標(biāo)1級(jí), 在外觀(guān)品質(zhì)方面透明度由3級(jí)至5級(jí)不等; 蛋白質(zhì)含量在8%左右; 直鏈淀粉含量在10%左右; 膠稠度在75 mm以上; RVA譜消減值在?300 cP以下, 回復(fù)值在600 cP以下; 食味綜合評(píng)價(jià)較高, 具體表現(xiàn)為外觀(guān)好、硬度小、黏度大、平衡值高。單位面積穗數(shù)310萬(wàn)穗hm–2左右, 每穗粒數(shù)140個(gè)左右, 抽穗后葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量與積累比例都能維持較高水平。

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Characteristics of medium-maturity conventionalrice with good taste and high yield in Jianghuai area

ZHU Ying, XU Dong, HU Lei, HUA Chen, CHEN Zhi-Feng, ZHANG Zhen-Zhen, ZHOU Nian-Bing, LIU Guo-Dong, ZHANG Hong-Cheng*, and WEI Hai-Yan*

Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology / Jiangsu Key Laboratory of Crop Cultivation and Physiology / Jiangsu Co-innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops, Agricultural College of Yangzhou University, Yangzhou 225009, Jiangsu, China

A field experiment was conducted with 103 medium-maturity conventionalrice varieties (lines) including main varieties grown in Jianghuai area and released varieties in recent years with potential productivity, from which three types [good taste and high yield (GH), good taste and medium yield (GM), and medium taste and high yield (MH)] were selected to explore the characteristics of varieties with good taste and high yield in Jianghuai area. There was no significant difference in processing quality between GH type and MH type. Compared with MH type, GH type was 82.06%, 56.34%, and 93.28% higher in chalkiness rate, chalky area ratio and chalkiness, 14.21% and 39.78% lower in protein content and amylose content, 8.73% higher in gel consistency, and 282.11% and 37.88% lower in setback and consistence, respectively. The yield of GH type was 26.73% higher than that of GM type, due to large number of spikelets per panicle and high seed-setting rate. The panicles per unit land area was 22.26% lower, the number of spikelets per panicle and seed-setting rate were 42.12% and 6.18% higher, the ratio of productive tillers to total tillers was 4.2% higher in GH type than those in GM type. The LAI of GH type during heading and maturity periods was 5.47% and 16.94% higher and the decay rate of LAI was 7.25% lower than those of GM type. From heading to maturity, the dry matter accumulation and its ratio, the photosynthetic potential, the crop growth rate, the net assimilation rate and seed setting density were 24.07%, 15.50%, 17.59%, 13.96%, 3.67%, and 40.33% respectively higher in GH type than those in GM type. From above, GH type of medium-maturity conventionalrice has the following characteristics: the brown rice rate and the head milled rice rate reach the 1 grade of Chinese standard; the transparency is from grade 3 to grade 5; the protein content is around 8% and the amylose content is around 10%; the gel consistency is over 75 mm; the setback is below ?300 cP and the consistence is below 600 cP; the number of panicles per unit land area is around 310×104ha–1, and the grains number per panicle is around 140. It can keep the dry matter accumulation and the leaf area index in optimum ranges before heading period, and remain the leaf area index, the dry matter accumulation and its ratios at high levels after heading period.

high quality; high yield; medium-maturity conventionalrice; breed characteristic

): 2018-07-14;

2018-12-24;

2019-01-16.

10.3724/SP.J.1006.2019.82040

張洪程, E-mail:hczhang@yzu.edu.cn; 魏海燕, E-mail: wei_haiyan@163.com

E-mail: 1004256927@qq.com

本研究由國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD0300503), 江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(BE2016344,BE2018355), 國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(水稻)建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)(CARS-01-27)和江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目資助。

This study was supported by the National Key Research and Development Programs (2016YFD0300503), the Key Research and Development Programs of Jiangsu Province (BE2016344, BE2018355), the Earmarked Fund for China Agriculture Research System (CARS-01-27), and the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions (PAPD).

URL:http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20190115.1125.002.html