上海軟米品種品質(zhì)性狀分析與評(píng)價(jià)

李茂柏 王萃 顧玉龍 李剛 王冬蘭 余飛宇*

（1 上海市種子管理總站，上海 201103；2 光明米業(yè)（集團(tuán)）有限公司農(nóng)業(yè)技術(shù)中心，上海 202171；3 上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海 201103；#共同第一作者；*通訊作者：605591791@qq.com）

水稻是上海市種植面積最大的農(nóng)作物，常年種植面積9.1萬(wàn)hm2，大米是上海市民喜愛(ài)的主食。近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城鄉(xiāng)居民消費(fèi)水平不斷提高，消費(fèi)升級(jí)不斷加快，大米消費(fèi)也從解決溫飽的需求，逐步向追求美味、安全放心、營(yíng)養(yǎng)健康等方向發(fā)展，高品質(zhì)稻米的需求日益擴(kuò)大。在此背景下，上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委提出緊緊圍繞農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效，探索從“賣(mài)稻谷”向“賣(mài)大米”到“賣(mài)品牌”轉(zhuǎn)變，充分發(fā)揮上海人才、科技等綜合優(yōu)勢(shì)，加快種源創(chuàng)新，加快優(yōu)質(zhì)稻米品種的推廣。近年來(lái)，上海市優(yōu)質(zhì)食味稻品質(zhì)選育進(jìn)展順利，新選育的松香粳1018和滬軟1212分別榮獲2018年、2019年全國(guó)優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評(píng)金獎(jiǎng)。

本文以上海市近年選育的8個(gè)軟米品種為材料，選取了9個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及評(píng)測(cè)，旨在探討軟米品質(zhì)性狀間的相關(guān)性和影響軟米品質(zhì)的主成分因子，以為優(yōu)質(zhì)食味軟米品種選育提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以8個(gè)軟米品種為材料，其中，南粳46、松香粳1018、滬軟1212等3個(gè)品種已通過(guò)上海市農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，上師大19、武香粳968、滬香軟450、松香粳1855、崇香軟粳等5個(gè)品種為上海市水稻區(qū)試?yán)m(xù)試品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2019年在上海市浦東新區(qū)、奉賢區(qū)、青浦區(qū)、嘉定區(qū)、金山區(qū)、寶山區(qū)、崇明區(qū)等7個(gè)區(qū)的農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心試驗(yàn)基地實(shí)施，試驗(yàn)田按照常規(guī)生產(chǎn)水稻田管理。于水稻成熟期在各試驗(yàn)田隨機(jī)取樣人工脫粒，將稻谷風(fēng)干存放60 d后測(cè)定品質(zhì)指標(biāo)。

1.3 品質(zhì)測(cè)定及數(shù)據(jù)分析方法

參照NY/T593-2013測(cè)定糙米率、整精米率、粒長(zhǎng)、堊白度、透明度、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量等9項(xiàng)指標(biāo)[1]，采用SPSS 18.0對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 軟米品質(zhì)性狀的變異

由表1可以看出，在碾磨品質(zhì)中，糙米率變異范圍為82.7%～86.2%，平均84.48%，所有品種均達(dá)到部頒優(yōu)質(zhì)1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；整精米率變異范圍為63.7%～74.4%，平均69.06%，全部品種均達(dá)到部頒優(yōu)質(zhì)1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。外觀品質(zhì)中，堊白度變異范圍為0.1%～3.0%，平均1.57%，其中62.5%的品種達(dá)到部頒優(yōu)質(zhì)1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，25.0%的品種達(dá)到部頒優(yōu)質(zhì)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，12.5%的品種達(dá)到部頒優(yōu)質(zhì)3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；透明度變異范圍為2.7～3.1級(jí)，全部未達(dá)到部頒優(yōu)質(zhì)稻米標(biāo)準(zhǔn)。蒸煮品質(zhì)中堿消值變異范圍為6.3～7.0級(jí)，平均6.68級(jí)，全部品種符合部頒1級(jí)或者2級(jí)米標(biāo)準(zhǔn)；膠稠度的變異范圍為81.3～89.0 mm，全部未達(dá)到部頒優(yōu)質(zhì)稻米標(biāo)準(zhǔn)；直鏈淀粉含量變異范圍為8.8%～10.5%，全部未達(dá)到部頒優(yōu)質(zhì)稻米標(biāo)準(zhǔn)。

表1 上海軟米品種稻米品質(zhì)性狀

表2 上海軟米品種稻米品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析

表3 上海軟米品種稻米品質(zhì)性狀的主成分分析

2.2 上海軟米品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析

由表2可知，整精米率與粒長(zhǎng)呈極顯著性負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.878；糙米率與堿消值呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.761；膠稠度與蛋白質(zhì)含量呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.815；其他性狀間無(wú)顯著相關(guān)性。

2.3 上海軟米品種稻米品質(zhì)性狀的主成分分析

由表3可以看出，抽提3個(gè)大于1的特征值，這3個(gè)特征的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)82.795%，命名為主因子1、主因子2和主因子3。因子1貢獻(xiàn)率達(dá)41.286%，其中整精米率（0.868）、糙米率（0.787）、堊白度（0.669）和膠稠度（0.618）這4個(gè)指標(biāo)占據(jù)最大的因子載荷值，粒長(zhǎng)（-0.959）和堿消值（-0.594）占據(jù)最大的因子負(fù)荷值。說(shuō)明因子1是碾磨、外觀和蒸煮品質(zhì)聯(lián)合因子，因子1成分大的品種，整精米率、糙米率、堊白度較高，堿消值較低。因此，隨著糙米率和整精米率的增加，會(huì)造成堊白度、直鏈淀粉含量、膠稠度增加，堿消減值降低，影響稻米外觀品質(zhì)和口感。

因子2貢獻(xiàn)率為28.958%，其中蛋白質(zhì)含量（0.925）和直鏈淀粉含量（0.751）占據(jù)較大的因子載荷值，膠稠度（-0.736）和堿消值（-0.717）占據(jù)較大的因子負(fù)荷值。說(shuō)明因子2是營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)聯(lián)合因子，其成分大的品種，蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量高。直鏈淀粉含量高，口感偏硬。蛋白質(zhì)含量高，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)好，但日本學(xué)者研究認(rèn)為，蛋白質(zhì)含量與米飯適口性呈負(fù)相關(guān)，他們將近年來(lái)稻米食味品質(zhì)改良取得成功的關(guān)鍵歸結(jié)于降低稻米蛋白質(zhì)含量生產(chǎn)技術(shù)的推廣[2]。說(shuō)明因子2成分大的品種，也會(huì)影響稻米適口性。

因子3的貢獻(xiàn)率為12.551%，透明度（0.677）占據(jù)最大的因子載荷值。說(shuō)明因子3是外觀品質(zhì)因子，其成分大的品種，透明度較高。

3 結(jié)論與討論

稻米品質(zhì)是稻米在商品流通中所必備的商品性，其中外觀品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)尤為重要[3]。軟米是直鏈淀粉含量低、米質(zhì)介于一般糯米與黏米之間的一類(lèi)大米品種，其米飯具有滋潤(rùn)爽口冷卻后不變硬、不回生，富有光澤、食用時(shí)冷熱皆宜等特點(diǎn)[4]。育種家一般將直鏈淀粉含量作為軟米分類(lèi)的重要指標(biāo)。徐紹忠等[5]認(rèn)為，軟米品種直鏈淀粉含量一般為8%～16%。而李錚友[6]則認(rèn)為，軟米是直鏈淀粉含量低于18%的水稻品種。本研究中8個(gè)上海軟米品種直鏈淀粉含量在8.8%～10.5%之間，而部頒優(yōu)質(zhì)粳米直鏈淀粉含量大于13.0%，故這8個(gè)品種均不符合部頒優(yōu)質(zhì)稻米標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)，上海在優(yōu)質(zhì)軟米選育上取得了一定成效，碾磨品質(zhì)已經(jīng)達(dá)到較高水平，本研究的8個(gè)軟米品種碾磨品質(zhì)都達(dá)到部頒1級(jí)優(yōu)質(zhì)大米標(biāo)準(zhǔn)，這些品種適口性較好，南粳46、松香粳1018和滬軟1212都榮獲過(guò)全國(guó)優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評(píng)金獎(jiǎng)，但其蒸煮品質(zhì)檢測(cè)值均未達(dá)到部頒優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)。本研究發(fā)現(xiàn)，堊白度、粒長(zhǎng)、整精米率、透明度、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量等性狀的變異系數(shù)較大，具有較大的優(yōu)選潛力。

食味品質(zhì)各性狀間相關(guān)性比較復(fù)雜。張建軍等[7]通過(guò)對(duì)日本粳稻品種品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，堊白率高的品種整精米率低，粒長(zhǎng)長(zhǎng)、長(zhǎng)寬比大的品種直鏈淀粉含量高，蛋白質(zhì)含量低。牛付安等[8]發(fā)現(xiàn)，堊白粒率和堊白度同糙米率、精米率、整精米率以及堿消值呈顯著負(fù)相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，整精米率與粒長(zhǎng)呈極顯著性負(fù)相關(guān)，糙米率與堿消值呈顯著負(fù)相關(guān)，膠稠度與蛋白質(zhì)含量成顯著負(fù)相關(guān)。牛付安等[8]認(rèn)為，直鏈淀粉含量與膠稠度、堿消值的相關(guān)性不顯著。本研究也發(fā)現(xiàn)，軟米品種蒸煮品質(zhì)的3個(gè)指標(biāo)間不存在顯著的相關(guān)性，說(shuō)明選育蒸煮品質(zhì)較好的軟米品種是有可能的。

本研究對(duì)8個(gè)上海軟米品種進(jìn)行了進(jìn)一步分析，得到3個(gè)主成分因子，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)82.795%，其中因子1越大，碾磨品質(zhì)中的整精米率、糙米率會(huì)增加，外觀品質(zhì)中的堊白度也會(huì)增加，蒸煮品質(zhì)中的膠稠度增加、堿消減值降低，5個(gè)性狀間存在一定的矛盾性；因子2和因子3中各性狀也存在不可調(diào)和的矛盾。因此，在選育優(yōu)質(zhì)軟米品種的時(shí)候，應(yīng)該處理好3個(gè)主成分之間的矛盾，通過(guò)育種技術(shù)的革新，協(xié)調(diào)品種適口性與外觀品質(zhì)，選育出既好吃又好看的優(yōu)質(zhì)食味稻新品種。