遼寧水稻品種主要品質(zhì)性狀和RVA 譜特征值研究

趙 鐸 ，任弼達 ，李飛飛* ，夏英俊 ，徐正進 ，高 虹

（1 沈陽工學院 生命工程學院，遼寧 撫順 123122；2 沈陽農(nóng)業(yè)大學 水稻研究所，沈陽 110866；3 遼寧省水稻研究所，沈陽 110101）

水稻是遼寧省重要的糧食作物，遼寧省十分重視水稻新品種的選育和高產(chǎn)栽培技術的研究工作。建國以來，遼寧省水稻生產(chǎn)取得了突破性進展，總的趨勢是面積顯著增加，單產(chǎn)成倍增長，總產(chǎn)量不斷提高。目前，遼粳系列品種推廣面積占全省稻區(qū)的60%以上，其中面積最大的就是遼粳9號、遼星1 號等[1]。而如今稻米需求格局隨著社會的進步漸漸發(fā)生著改變，出現(xiàn)了水稻品種與稻米品質(zhì)結(jié)構(gòu)等與當前市場不協(xié)調(diào)的問題，隨著國內(nèi)外水稻生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對稻米品質(zhì)提出了更高的要求，如何培育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的水稻新品種是育種工作者面臨的主要問題。近年來, 研究人員對大米的蒸煮食味品質(zhì)特性與食味值的關系進行了大量研究, 發(fā)現(xiàn)大米的組成成分及其特性對大米的品質(zhì)有著重要的影響。如大米淀粉中直鏈淀粉和支鏈淀粉的占有比例、水分、大米膠稠度、RVA 譜等。稻米的食味值是一個綜合指標, 一般由米飯的滋味、色澤、冷飯質(zhì)地等因素決定,這些與稻米的理化性質(zhì)、外觀品質(zhì)、RVA 譜有很大的關系[2-4]。因此,可結(jié)合客觀的試驗指標來評價稻米的食味品質(zhì)。

本文從大米的外觀品質(zhì)(堊白粒率、堊白度、白度、長度、寬度等) 、營養(yǎng)品質(zhì)品質(zhì)(蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量等) 和RVA 糊化特性三方面與食味值的關系進行了相關性分析, 以期為遼寧省水稻品種的改良提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料選用27 份遼寧典型水稻品種，如表1 所示。

1.2 試驗設計

2019 年將上述水稻品種(表1) 種植在沈陽工學院生命工程學院實踐教學基地，采用隨機區(qū)組設計，2 次重復。每個品種種3 行，10 株/行，1 苗/穴，栽植規(guī)格30.0 cm×l3.3 cm。磷酸二銨和氯化鉀作為底肥施用，施用量分別為300 kg/hm2、225 kg/hm2，尿素作為基肥、返青肥、蘗肥施用，施用量分別為l87.5 kg/hm2、112.5 kg/hm2和112.5 kg/hm2。其他管理同生產(chǎn)田。

表1 27 份遼寧水稻參試品種

1.3 測定項目與方法

1.3.1 外觀品質(zhì)測定 本試驗采用日本靜岡機械制造有限公司生產(chǎn)的大米外觀品質(zhì)判別儀(ES-1000)，該儀器在本試驗中測定的指標有稻米的長度、寬度、白度、堊白粒率、堊白度等。另還用到日本公司與我國公司合作研發(fā)的米飯食味計FD.02-STA1B，在本試驗中主要測定指標有米飯的外觀、口感和綜合評分。

1.3.2 營養(yǎng)品質(zhì)的測定 營養(yǎng)品質(zhì)的測定采用了日本靜岡機械制造有限公司生產(chǎn)的FOSS 近紅外谷物品質(zhì)分析儀，采用ANN 人工神經(jīng)網(wǎng)技術開發(fā)的定標數(shù)據(jù)庫，用了300 份粳稻材料進行定標，適應性很好，分析準確度也較高。在本試驗中主要測定不同品種中精米的蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量還有食味值等指標。

1.3.3 稻米淀粉RVA 指標測定 稻米淀粉RVA指標采用澳大利亞Newport Scientific Instrument儀器公司生產(chǎn)的3-D 型RVA 快速測定儀測定，用TCW(Thermal Cycle for Windows）配套軟件進行數(shù)據(jù)的分析，按AACC 操作規(guī)程進行測定，黏滯性值單位用cp(Centipoise）表示。RVA 譜特征值主要包括最高黏度（peak viscosity）、熱漿黏度（hot paste viscosity）、冷膠黏度（cool paste viscosity）、崩解值（breakdown，最高黏度- 熱漿黏度）、消減值（setback,SBV，冷膠黏度-最高黏度)和回復值（consistence，冷膠黏度-熱漿黏度）。其中黏度開始增加時的溫度就是起漿溫度[5](pasting temperature，是熟化給定試樣所需的最低溫度），最高黏度出現(xiàn)所需的時間即為峰值時間（peak time）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)的分析處理以及表格等的繪制用到的是DPS 統(tǒng)計軟件和SPSS 統(tǒng)計軟件以及Excel辦公軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 外觀品質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)之間的相關性分析

由表2 可知堊白粒率分別與堊白度、白度、蛋白質(zhì)含量達到極顯著正相關。說明遼寧水稻品種堊白大小與蛋白質(zhì)含量相關較密切，呈堊白增大，蛋白質(zhì)含量上升。白度與堊白度極顯著正相關，說明堊白度越高，透明度越差。蛋白質(zhì)與外觀品質(zhì)的長寬比呈極顯著正相關，直鏈淀粉和白度呈極顯著負相關的關系。

表2 外觀品質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)之間的相關性

2.2 食味值與各品質(zhì)性狀間的相關性分析

由表3 可知遼寧水稻品種的堊白粒率、堊白度、蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量與食味值均呈極顯著負相關，而長寬比和白度與食味值無顯著相關。表明，堊白粒率、蛋白質(zhì)、直鏈淀粉對食味值的影響極大，其含量越高，食味值越低。

由表4 可以看出，遼寧省水稻品種食味值與回復值呈極顯著負相關關系, 與崩解值呈極顯著正相關關系,其他指標與食味值的相關性不顯著，表明食味值與稻米淀粉的最高黏度相關性不大；結(jié)合表3 結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)崩解值與蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量都呈顯著負相關，回復值與蛋白質(zhì)、直鏈淀粉呈顯著正相關，可以推測分析遼寧省水稻品種崩解值較高的米飯，蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量均較低，回復值較低，食味值較高。

表3 食味值與外觀品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)之間的相關性

表4 食味值與RVA 譜特征值之間的相關性

2.3 RVA 譜特征值與外觀及營養(yǎng)品質(zhì)指標的相關性分析

由表5 分析得出，粒長和長寬比與起漿溫度達到顯著水平，其余都未達到顯著；堊白粒率與崩解值呈顯著負相關關系，與起漿溫度達到顯著正相關，外觀和口感與起漿溫度均呈極顯著負相關，白度和崩解值極顯著負相關，白度和起漿溫度顯著負相關。綜合評分也和起漿溫度極顯著負相關。其余RVA 譜特征值與外觀品質(zhì)都不存在顯著的相關關系。可分析出，起漿溫度的高低對遼寧省水稻品種的外觀品質(zhì)起著一定作用。

表5 RVA 譜特征值與外觀品質(zhì)指標的相關性

由表6 可知遼寧水稻品種蛋白質(zhì)含量與崩解值呈極顯著負相關，直鏈淀粉含量與崩解值呈顯著負相關，與表3、表4 的結(jié)果吻合，其余RVA 譜特征值與營養(yǎng)品質(zhì)不存在顯著的相關關系。

表6 RVA 譜特征值與營養(yǎng)品質(zhì)指標的相關性

3 結(jié)論

本研究分析了遼寧省稻米RVA 譜特征值與外觀品質(zhì)性狀和營養(yǎng)品質(zhì)性狀的關系，結(jié)果表明，首先外觀品質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)之間堊白粒率分別與堊白度、白度、蛋白質(zhì)含量達到極顯著正相關，說明遼寧水稻品種堊白大小與蛋白質(zhì)含量相關較密切，呈堊白增大，蛋白質(zhì)含量上升趨勢。食味值與堊白粒率、堊白度、蛋白質(zhì)和直鏈淀粉呈極顯著負相關關系，與回復值也呈極顯著負相關關系，與崩解值呈極顯著正相關關系，與消減值負相關但不顯著，說明稻米RVA 譜特征值與食味品質(zhì)關系密切，特別是崩解值、回復值等特征值能較好地反映稻米蒸煮食味品質(zhì)的優(yōu)劣。

其次RVA 譜特征值中崩解值與外觀品質(zhì)中的堊白粒率和白度分別呈顯著和極顯著負相關關系，起漿溫度與外觀品質(zhì)的多項指標均呈顯著關系。由此可見，遼寧省稻米外觀品質(zhì)對RVA 譜特征值有一定影響。營養(yǎng)品質(zhì)中蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量與崩解值呈極顯著和顯著負相關關系，說明RVA 譜特征值與直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量關系密切，直鏈淀粉含量越高的品種，蛋白質(zhì)含量較高，崩解值越小。