2000—2020 年國審水稻品種的米質特征分析

賈 倩 ，吳 曉 ，錢可峰 ，彭 照，蔡義忠，葉榮建

（1.中國種子集團有限公司生命科學技術中心，武漢 430206；2.作物育種技術創(chuàng)新與集成國家重點實驗室，武漢 430206；3.華中農業(yè)大學作物遺傳改良國家重點實驗室，武漢 430070；4.豐疆智能科技股份有限公司，武漢 430073）

隨著社會經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，越來越多的人關注稻米品質，而優(yōu)質稻米越來越受到市場的青睞［1］。稻米品質評價指標一般包括加工品質（如糙米率、整精米率）、外觀品質（如粒型、堊白度、透明度）、蒸煮食用品質（如直鏈淀粉含量、膠稠度、堿消值）等［2］。然而稻米品質受品種、產地、種植、收獲、儲藏、加工等諸多因素的影響，加之不同地域消費者對于米飯的食味要求有所不同，使得優(yōu)質稻米早期選育階段更為復雜。同時，由于人口數(shù)量增長、環(huán)境惡化、耕地面積減少、耕地質量下降等因素，要求育種家們能夠選育出廣適性強、高產優(yōu)質的水稻品種［3］。中國每年有大批新育成的水稻品種通過國家審定并逐步在生產上推廣應用，但對這些審定品種的米質性狀進行系統(tǒng)分析報道較少，尤其是2019—2020 年國審水稻新品種尚未見相關分析報道［4］。

本研究通過對2000—2020 年審定水稻品種米質性狀數(shù)據(jù)進行分析，以初步解析中國近20 年國家審定水稻品種的主要米質性狀變化趨勢，由于秈稻品種（尤其是秈型雜交稻）占國審水稻品種絕大多數(shù)，重點分析了2020 年國審秈型雜交稻及其20 個骨干親本（不育系和恢復系）所配組品種的6 個重要米質性狀和部標優(yōu)質達標率，以及頭部種子企業(yè)通過國審的水稻品種數(shù)量、部標優(yōu)質率和米質性狀情況，旨在了解中國水稻種業(yè)的國審稻狀況和秈稻育成品種的品質現(xiàn)狀，以期為今后水稻秈稻新品種在米質方面的選育提供參考和指導。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究依據(jù)2 個方面數(shù)據(jù)來源：（1）中華人民共和國農業(yè)農村部（農業(yè)部）每年發(fā)布的關于國家品種審定委員會水稻品種審定公告（2000—2020 年）；（2）國家水稻數(shù)據(jù)中心《中國水稻品種及其系譜數(shù)據(jù)庫》（http：//www.ricedata.cn/variety/index.htm）。以每年農業(yè)部官方公告的國審水稻新品種名錄及其公布數(shù)據(jù)為主，輔以搜素《中國水稻品種及其系譜數(shù)據(jù)庫》，補充補齊早期部分水稻品種的米質性狀數(shù)據(jù)。

1.2 分析方法

采用Excel 2016 處理數(shù)據(jù)和繪制圖表，利用SPSS19.0 軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 2000—2020 年國審水稻品種的米質性狀變化趨勢

2000—2020 年通過國家審定的品種數(shù)為1 557個，不同年份審定品種數(shù)差異很大，其中2020 年最多，為574 個，審定品種數(shù)量呈明顯上升趨勢。新部標2013 年5 月發(fā)布，同年8 月實施，按照新部標NY/T 593—2013《食用稻品種品質》優(yōu)質稻米等級的劃分原則，對2014—2020 年國審稻的新部標優(yōu)質率（優(yōu)3 級以上）進行統(tǒng)計分析（圖1）。結果表明新部標優(yōu)質率逐年上升，2019 年和2020 年占比分別為74.2%和79.4%，說明近2 年審定的品種優(yōu)質稻品種比例顯著提高。

圖1 2014—2020 年國審品種新部標優(yōu)質稻（優(yōu)3 以上）占比

對2000—2020 年審定品種的6 個品質性狀的變化趨勢進行分析（圖2）。整精米率是稻米加工品質指標，其隨年份呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，這表明審定品種的加工品質在不斷提升。堊白度是影響稻米外觀品質的重要性狀，從統(tǒng)計結果來看，秈稻的堊白度有明顯下降趨勢，說明審定品種的外觀品質在明顯提升；秈稻的堊白度雖整體不及粳稻，2015 年后逐漸與粳稻接近。秈稻長寬比呈上升趨勢，2014 年后上升趨勢更明顯（長寬比大都超過3.0），表明長粒型秈稻目前深受市場青睞。直鏈淀粉含量和膠稠度影響大米的蒸煮食味品質，從數(shù)據(jù)分析來看，秈稻和粳稻的直鏈淀粉含量均呈下降趨勢，有利于稻米食味品質提升。秈稻膠稠度整體呈上升趨勢，粳稻的膠稠度未發(fā)生明顯變化，整體高于秈稻，2015 年后秈稻和粳稻膠稠度逐漸趨近。整體而言，2000—2020 年國審品種中秈稻的6 個米質性狀都逐步趨向于優(yōu)質稻標準發(fā)展，尤其2015 年后優(yōu)質化更為明顯。而粳稻國審品種的6 個米質性狀曲線20 年間總體上變化不大，基本趨于穩(wěn)定。

圖2 2000—2020 年國審水稻品種米質性狀變化趨勢

2.2 2020 年國審秈型雜交稻的米質性狀分析

2.2.1 479 個國審秈型雜交稻6 項品質指標描述性分析 2020 年國審稻新品種共574 個，其中秈稻497個（479 個雜交稻、18 個常規(guī)稻）、粳稻77 個（62 個常規(guī)稻、15 個雜交稻），其中秈型雜交稻占83.5%，2020年國審秈型雜交稻的米質性狀分析結果表明，479個秈型雜交稻包括271 個兩系雜交稻、207 個三系雜交稻和1 個秈粳交雜交稻，三系雜交稻部標優(yōu)質率（3 級以上占82.5%、2 級以上占48.3%）稍好于兩系雜交稻（3 級以上占77.5%、2 級以上占44.3%）。

由表1 可知，各品質性狀中變異系數(shù)最大的是堊白度。這說明不同秈稻品種間的外觀品質差異較大，尤其是堊白性狀，已成為影響秈稻品質的一個重要因素［5，6］，在水稻新品種選育過程中，應注意在低世代及時淘汰堊白度不達標的育種材料，以提高優(yōu)質水稻品種的選育速度及質量［7-9］。

表1 2020 年479 個國審秈型雜交稻6 項品質指標描述性統(tǒng)計

2.2.2 頭部水稻種子企業(yè)的國審秈型雜交稻品種的部標優(yōu)質達標率及其米質性狀比較 2020 年排名前5 的頭部水稻種子企業(yè)通過國審的水稻品種數(shù)占國審稻總數(shù)的約40%，這些企業(yè)主導和引領水稻種子市場。對隆平高科、中國種子、荃銀高科、金色年華和科薈種業(yè)等5 家頭部企業(yè)的國審秈稻品種數(shù)及部標優(yōu)質率進行比較，結果見圖3。由圖3 可知，2020 年隆平高科通過國審的秈稻品種數(shù)為94 個，占據(jù)絕對優(yōu)勢，中國種子有31 個品種，排名第二，前兩者的國審秈稻品種數(shù)要明顯多于荃銀高科（18 個品種）、科薈種業(yè)（18 個品種）和金色年華（17 個品種）。從部標優(yōu)質達標率來看，荃銀高科和金色年華的部優(yōu)2 級、部優(yōu)3 級占比分別排在第一、二位。中國種子部優(yōu)3 級以上占比高于隆平高科，部優(yōu)2 級以上占比則低于隆平高科。隆平高科的部優(yōu)2 級以上國審品種數(shù)有54 個，要多于其他4 家種子企業(yè)的總和（47個）。

圖3 2020 年頭部水稻育種企業(yè)國審秈稻品種數(shù)及其部標優(yōu)質達標率

由表2 可知，荃銀高科18 個品種的平均堊白度最低（1.0%），膠稠度（71.9 mm）和堿消值（6.7 級）最高；金色年華的17 個品種平均長寬比最高（3.5）；科薈種業(yè)的18 個品種平均整精米率最高（67.1%）；隆平高科和中國種子的6 個米質性狀平均值與總體平均值基本一致。

表2 2020 年頭部水稻育種企業(yè)國審秈稻品種的米質性狀特征比較

2.2.3 20 個骨干親本不育系的部標優(yōu)質率和米質性狀比較 骨干親本對雜交稻配組至關重要，對2020 年479 個國審秈型雜交稻中排名前20 的不育系所配組品種數(shù)及其部標優(yōu)質率（表3）和米質指標（圖4）進行了分析。

由表 3 可知，荃 9311A、晶 4155S 和隆科 638S 所配組出的國審雜交稻品種數(shù)排名前3，分別為23、14、14 個。在排名前20 的不育系所配出國審雜交品種中，綜合米質指標達到部標2 級占比在60%以上的有10 個不育系品種，分別為荃9311A、晶4155S、華悅468S、隆晶 4302A、韻2013S、川種3A、荃 211S、川康606A、金龍A、宜香1A，其中韻2013S 配出的雜交品種全部達到部標2 級米質以上，華悅468S、荃211S、川種3A 均在85%以上。米質指標達到部標3級占比在85%以上的有晶4155S、華悅468S、隆晶4302A、韻2013S、中豐S2、川種3A、荃211S、深08S、川康606A、恒豐A、金龍A、宜香1A、宇340S，其中晶4155S、華悅468S、隆晶4302A、韻2013S、川種3A、深08S、川康606A、恒豐A、金龍A、宜香1A、宇340S 配出的雜交品種全都達到3 級米質以上，表明這11 個不育系具有較好的米質配合力。隆科638S、1892S配出的3 級以上米質品種占比較低（明顯低于50%），其米質配合力改良方面有待提升。

表3 2020 年前20 名不育系配組出的國審雜交稻品種數(shù)及其部標優(yōu)質率比較

從前20 名不育系所配組出的國審雜交稻品種6項品質性狀平均值（圖4）對比來看，華悅468S、荃211S、中豐S2、金龍A、晶4155S、隆科638S 在整精米率性狀表現(xiàn)較好，均在65%以上；隆晶4302A、旌3A在長寬比方面高于其他不育系配組品種，平均值達到了3.6；宇340S、金龍A 所配組出的品種在堊白度方面表現(xiàn)最好，而隆科638S、1892S、C815S 配組品種的堊白度最高；宜香1A、荃211S 配組品種的堿消值表現(xiàn)較好，而隆科638S、華瑋338S、C815S 配組品種的堿消值均不達標（低于5.0 級）；川康606A、荃9311A、荃香9A 在直鏈淀粉含量和膠稠度方面表現(xiàn)均較好。6 項品質指標中變化幅度最大的是堊白度（1.8%～4.5%），其次是直鏈淀粉含量（14.6%～17.7%）和堿消值（4.4～6.7 級）。這20 個不育系在大多數(shù)品質性狀上表現(xiàn)優(yōu)良，具有較好的米質配合力。隆科638S 雖然配組出14 個國審雜交稻品種，但在堿消值和堊白度方面表現(xiàn)欠佳。

圖4 2020 年前20 名不育系配組出的國審雜交稻品種6 項品質指標對比

2.2.4 20 個骨干親本恢復系米質性狀和部標優(yōu)質率比較 對2020 年479 個國審秈型雜交稻中排名前20 的恢復系所配組品種數(shù)及其部標優(yōu)質率和米質指標進行了分析，結果見表4 和圖5。

由表4 可知，華占、五山絲苗和粵農絲苗所配組出的國審雜交稻品種數(shù)排名前3，分別為18、10、8個。從前20 個恢復系配出的品種來看，綜合米質指標達到部標2 級占比在60%以上的有五山絲苗、粵農絲苗、K570、YR1606、禾廣絲苗、成恢 727、中種R1607、YR851、黃莉占。其中 YR1606 配出的品種全都達到2 級米質以上，具有較好的米質配合力，粵農絲苗、K570、成恢727 均達到75%以上。綜合米質指標達到部標3 級占比在85%以上的有五山絲苗、粵農絲苗、粵禾絲苗、K570、YR1606、薈恢533、禾廣絲苗、成恢 727、絲占、泰恢 808、雅恢 2115、中種R1607、YR851、R332，其中K570、YR1606、薈恢533、禾廣絲苗、成恢727、絲占、泰恢808、雅恢2115、中種R1607、YR851、R332 配出的品種全都達到部標 3 級米質以上，表明這11 個恢復系具有較好的米質配合力。華恢5438 配組品種的3 級以上米質品種占比只有33.3%，其米質配合力需引起重視。

由圖 5 可知，中種 R1607、薈恢 533、YR851、YR1606、華恢8612 在整精米率性狀表現(xiàn)較好，均值在65%以上；K570、禾廣絲苗、R332 在長寬比方面高于其他恢復系配組品種，均值達到了3.5 以上；YR1606、YR851、粵禾絲苗在堊白度方面表現(xiàn)最好，均值低于2.0，而華占、黃莉占、雅恢2115 堊白度顯著高于其他恢復系配組品種；成恢727、YR1606、絲占、YR851、K570、粵禾絲苗、禾廣絲苗、泰恢808、雅恢2115、五山絲苗、R332 的堿消值方面表現(xiàn)較好，均值在6.0 級以上；雅占、黃莉占、華恢5438、薈恢533、華占、YR1606 等在直鏈淀粉含量（＜16%）和膠稠度（＞70 mm）方面表現(xiàn)均較好。6 項品質指標變幅最大的是堊白度（0.9%～4.2%），其次是直鏈淀粉含量（14.0%～18.6%）和堿消值（4.2～6.9 級）。這20 個恢復系在大多數(shù)品質性狀上表現(xiàn)優(yōu)良，具有較好的米質配合力，雅占、華恢5438、華恢8612 這3 個恢復系配組品種的堿消值均值都不達標（低于5.0 級）。

圖5 2020 年前20 名恢復系配組出的國審雜交稻品種的6 項品質指標對比

3 小結與討論

1）本研究綜合分析了2000—2020 年中國水稻審定品種的基本情況，發(fā)現(xiàn)審定品種數(shù)在持續(xù)增長，新部標優(yōu)質率逐年上升，尤其是2019 年和2020 年審定的水稻品種在品質方面有顯著提升，說明市場正快速向優(yōu)質稻轉向。中國20 年來國審水稻的整精米率、堊白度、長寬比、直鏈淀粉含量、膠稠度、堿消值逐步趨向于優(yōu)質稻標準發(fā)展變化，尤其是2015 后國審稻優(yōu)質化更為顯著。此外，統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析表明隆平高科、中國種子、荃銀高科、金色年華等水稻頭部企業(yè)通過國審的秈稻品種數(shù)及其部標優(yōu)質率占比較高，不斷為中國培育優(yōu)質水稻品種提供了重要技術支撐和生產服務。

2）通過對2020 年479 個國審秈型雜交稻品種品質性狀的分析得出，各品質性狀中變異系數(shù)較大的是堊白度。這說明，外觀品質是影響當前中國稻米品質提高的主要因素之一，在今后水稻新品種選育過程中，應注意在低世代及時淘汰堊白度不達標的育種材料，以提高優(yōu)質水稻品種的選育速度及質量［10-12］。

3）從2020 年479 個國審秈型雜交稻品種中選取16 組雙親配合力較好品種進行米質性狀比較（表5），分析可見雙親米質好的品種在米質配合力方面有較好的米質特征，米質配合力與雙親遺傳基因重組有密切關系，在改良選育品種時需結合其他農藝性狀情況進行綜合考量［13-15］。深08S 配出的部標2級米質品種率均較低，與3 個恢復系配組品種均為3級。不同雜交稻恢復系與同一雜交稻不育系配組的雜交稻組合、同一雜交稻恢復系與不同雜交稻不育系配組的雜交稻組合的各性狀均表現(xiàn)不同，尤其是堊白度，今后雜交稻及其親本的外觀品質改良重點是進一步降低堊白度［16-19］。品質性狀屬數(shù)量性狀，受多基因控制，導致品質性狀間存在錯綜復雜的關系，這是品質育種的難點［20］。

表5 2020 年479 個國審秈型雜交稻品種中選取16 組雙親配合力較好品種的米質性狀特征

4）優(yōu)質稻米越來越受到市場的青睞，這要求育種家不僅需要考慮到產量和田間性狀，更要加大對稻米品質性狀的研究力度。利用“生物技術+信息化”的優(yōu)勢，推動水稻產業(yè)向優(yōu)質稻轉化。因此，未來基于分子育種和水稻傳統(tǒng)育種方式相結合，可縮短育種年限，達到有效、精準、快速地培育優(yōu)良水稻新品種之目標［21-23］。