江蘇省雜草稻和栽培稻稻米品質(zhì)差異特征

收稿日期：2024-01-15

基金項(xiàng)目：江蘇省碳達(dá)峰碳中和科技創(chuàng)新專項(xiàng)（BE2022424）；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新基金項(xiàng)目[CX（24）2008、CX（22）1001]；江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（BE2020319、BE2021336、BE2019377）；國(guó)家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目（CARS-01-28）；揚(yáng)州大學(xué)創(chuàng)新培育基金項(xiàng)目（135030250）；江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目

作者簡(jiǎn)介：劉坤倫（2000-），男，安徽宿州人，碩士，主要從事水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培及生理研究。（E-mail）1969579614@qq.com

通訊作者：趙 燦，（E-mail）canzhao@yzu.edu.cn

摘要： 雜草稻（Oryza sativa f. spontanea）和栽培稻（Oryza sativa L.）同屬于稻屬，但是前者對(duì)后者的危害越來越大，雜草稻已經(jīng)成為全球稻田三大惡性雜草之一。然而，關(guān)于雜草稻與栽培稻稻米品質(zhì)差異特性的研究較少。為此，我們以采自江蘇省的16份雜草稻和12份栽培稻為試驗(yàn)材料，比較雜草稻與栽培稻稻米品質(zhì)的差異性，測(cè)定了加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性和糊化特性。結(jié)果表明，與常規(guī)秈稻、常規(guī)粳稻和雜交稻相比，雜草稻直鏈淀粉含量分別顯著提高52.5%、84.3%、42.0%（Plt;0.05），蛋白質(zhì)含量分別顯著提高57.5%、38.8%、76.3%（Plt;0.05），食味值分別顯著降低59.5%、58.5%、50.5%（Plt;0.05）。雜草稻米飯質(zhì)構(gòu)特性變異幅度較大，且硬度和彈性較大。除峰值時(shí)間和成糊溫度的變異系數(shù)較小外，雜草稻米粉其他糊化特性指標(biāo)的變異系數(shù)較大，為21.25%～60.10%。相關(guān)性分析結(jié)果表明，食味值與整精米率、粒長(zhǎng)、長(zhǎng)寬比、峰值黏度、崩解值呈顯著或極顯著正相關(guān)，與堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、硬度、彈性、黏度、均衡值、消減值呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。硬度與崩解值呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與消減值呈極顯著正相關(guān)。可見，江蘇省雜草稻稻米品質(zhì)性狀變異豐富，食味品質(zhì)較差，但營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較高，擁有較大的潛在利用價(jià)值，可為蛋白質(zhì)含量高的優(yōu)質(zhì)水稻種質(zhì)資源的培育提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 雜草稻；栽培稻；稻米品質(zhì)；質(zhì)構(gòu)特性；糊化特性

中圖分類號(hào)： S511"" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A"" 文章編號(hào)： 1000-4440（2025）02-0221-10

Differential characteristics of rice grain quality between weedy rice and cultivated rice in Jiangsu province

LIU Kunlun， LIU Guangming， CHEN Yue， XIAN Yunyu， WANG Weiling， HUO Zhongyang， ZHAO Can

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

Abstract： Weedy rice （Oryza sativa f. spontanea） and cultivated rice （Oryza sativa L.） belong to the genus Oryza， but the former is more and more harmful to the latter， and has become one of the three malignant weeds in rice fields around the world. However， there are few studies on the quality differences between weedy rice and cultivated rice. Therefore， we used 16 weedy rice experimental materials and 12 cultivated rice experimental materials collected from Jiangsu province to compare the quality differences between weedy rice and cultivated rice， and determined the processing quality， appearance quality， nutritional quality， cooking and eating quality， texture characteristics and pasting properties. The results showed that compared with conventional indica rice， conventional japonica rice and hybrid rice， the amylose content of weedy rice increased significantly by 52.5%， 84.3% and 42.0% respectively （Plt;0.05）， the protein content increased significantly by 57.5%， 38.8% and 76.3% respectively（Plt;0.05）， and the taste value decreased significantly by 59.5%， 58.5% and 50.5% respectively（Plt;0.05）. The texture characteristics of weedy rice varied greatly， and the hardness and elasticity were higher. In addition to peak time and pasting temperature， the coefficients of variation of other pasting characteristics of weedy rice ranged from 21.25% to 60.10%. The results of correlation analysis indicated that the taste value was significantly or extremely significantly positively correlated with head rice rate， grain length， length-width ratio， peak viscosity and disintegration value， and significantly or extremely significantly negatively correlated with chalky grain rate， chalkiness， amylose content， protein content， hardness， elasticity， viscosity， equilibrium value and setback value. Hardness was significantly negatively correlated with disintegration value， but was significantly positively correlated with setback value. It can be seen that the quality traits of weedy rice in Jiangsu province are rich in variation， the eating quality is poor， but the nutritional quality is high， and it has great potential utilization value， which can provide a theoretical basis for the cultivation of high-quality rice germplasm resources with high protein content.

Key words： Oryza sativa f. spontanea;Oryza sativa L.;grain quality;texture properties;pasting properties

雜草稻（Oryza sativa f. spontanea）通常比伴生水稻早發(fā)芽、早分蘗、早抽穗、早成熟，而且落粒性強(qiáng)^[1]。Song等^[2]認(rèn)為雜草稻在競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)資源上比栽培稻更有優(yōu)勢(shì)，從而影響栽培稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。但雜草稻也被認(rèn)為是一種有用的種質(zhì)資源，因?yàn)殡s草稻已經(jīng)成功適應(yīng)了自然生長(zhǎng)環(huán)境。早期研究結(jié)果揭示了雜草稻和粳稻品種之間的相容性^[3]，它們都屬于AA基因型，不存在生殖隔離，是栽培稻的一級(jí)基因源，通過雜交能選育出具有優(yōu)良性狀的個(gè)體^[4]。李茂柏等^[5]通過對(duì)雜草稻和栽培稻進(jìn)行耐老化處理，發(fā)現(xiàn)雜草稻含有相當(dāng)優(yōu)良的耐儲(chǔ)藏特性。魏毅等^[6]發(fā)現(xiàn)雜草稻含有豐富的維生素B2以及鐵（Fe）、硒（Se）、鍺（Ge）等微量元素。同時(shí)，雜草稻在耐冷性、耐鹽性、耐旱性和發(fā)芽特性方面也具有許多優(yōu)良基因^[7-8]。這表明雜草稻可作為改良栽培稻品種和開發(fā)特種功能稻的遺傳資源。因此，對(duì)雜草稻資源進(jìn)行收集、篩選和鑒定，并深入研究其優(yōu)異的遺傳特性，對(duì)培育優(yōu)質(zhì)、多抗的新品種具有重要意義。

水稻是中國(guó)的主要糧食作物，超過60%人口以稻米為主食。近年來，隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)稻米品質(zhì)的要求也越來越高，因此優(yōu)質(zhì)稻米正逐漸成為消費(fèi)者和稻米市場(chǎng)的首選^[9]。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)稻米品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要集中在加工、外觀、營(yíng)養(yǎng)和蒸煮食味4個(gè)方面，其中食味指標(biāo)最為重要^[10-11]，因此改良食味品質(zhì)已成為水稻育種的重要目標(biāo)。在實(shí)際生產(chǎn)中，收割栽培稻時(shí)，雜草稻也會(huì)隨之被一同收獲，影響了正常大米的銷售，甚至產(chǎn)生了一系列糾紛，嚴(yán)重?fù)p害了稻農(nóng)的利益。因此，研究二者稻米品質(zhì)的差異具有重要意義。雜草稻稻米的蒸煮品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)均存在較大變異性^[12-13]，而且與栽培稻相比，雜草稻的蛋白質(zhì)含量較高^[14]。前人對(duì)栽培稻稻米品質(zhì)做了大量研究。孫興榮等^[15]發(fā)現(xiàn)不同基因型水稻品種間的稻米品質(zhì)差異明顯。阮新民等^[16]認(rèn)為未來品質(zhì)育種的關(guān)鍵在于降低堊白粒率和堊白度，維持中等直鏈淀粉含量，并提升整精米率。龔金龍等^[17]通過比較秈稻和粳稻的主要稻米品質(zhì)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)粳稻具有低堊白率、低蛋白質(zhì)含量、高黏度淀粉含量等特性，為“秈轉(zhuǎn)粳”的實(shí)現(xiàn)提供了理論依據(jù)。有關(guān)雜草稻對(duì)栽培稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響已有較多報(bào)道，而有關(guān)雜草稻和栽培稻稻米品質(zhì)差異的研究較少。為了全面了解江蘇省雜草稻稻米品質(zhì)特性，進(jìn)一步明確雜草稻與栽培稻在稻米品質(zhì)上的差異，本研究擬對(duì)16個(gè)雜草稻和12個(gè)栽培稻的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性、蒸煮食味品質(zhì)和糊化特性等方面進(jìn)行比較分析，以期為進(jìn)一步防治和綜合利用雜草稻提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試的16份雜草稻樣本采集于江蘇省各市（表1），試驗(yàn)材料編號(hào)為RRL01～RRL16，其伴生水稻品種均為江蘇省大面積種植的主推品種，均為單株采集，供試雜草稻在試驗(yàn)過程中均未發(fā)現(xiàn)性狀分離。12個(gè)供試栽培稻品種包括4個(gè)常規(guī)粳稻（南粳46、南粳9108、寧粳7號(hào)、南粳0212）、4個(gè)常規(guī)秈稻（揚(yáng)稻6號(hào)、黃華占、美香占2號(hào)、象牙香占）、4個(gè)雜交稻（甬優(yōu)2640、甬優(yōu)1540、野香優(yōu)莉絲、豐優(yōu)香占）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2020年在揚(yáng)州大學(xué)沙頭試驗(yàn)基地（32°19′N，119°31′E）進(jìn)行，土壤類型為潴育型水稻土，黏性質(zhì)地。0～20 cm土層的有機(jī)質(zhì)含量為31.72 g/kg，全氮含量為1.96 g/kg，速效鉀含量為165.26 mg/kg，速效磷含量為62.54 mg/kg。每份試驗(yàn)材料設(shè)置3個(gè)重復(fù)，小區(qū)面積4 m×3 m，栽插密度為每穴2苗，行株距為30 cm×14 cm。磷肥（施用量為650 kg/hm2）和鉀肥（施用量為300 kg/hm2）在移栽前作基肥一次性施用，尿素（含氮量46%）按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶3∶3施用。施用五氟磺草胺和氰氟草酯進(jìn)行雜草防除。其他措施和田間管理按常規(guī)栽培要求實(shí)施。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 稻米品質(zhì)測(cè)定 按照Z(yǔ)hao等^[18]的方法測(cè)定雜草稻和栽培稻的稻米品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)，包括加工品質(zhì)指標(biāo)（糙米率、精米率、整精米率）、外觀品質(zhì)指標(biāo)（粒長(zhǎng)、粒寬、長(zhǎng)寬比、堊白粒率、堊白度）、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)和蒸煮食味品質(zhì)指標(biāo)（蛋白質(zhì)含量、食味值、直鏈淀粉含量、膠稠度）。

1.3.2 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定 采用英國(guó)Stable Micro Systems公司生產(chǎn)的TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。通過探頭2次擠壓米飯，獲得壓力-位移曲線，根據(jù)曲線計(jì)算米飯的硬度、黏度、彈性和均衡值等質(zhì)構(gòu)參數(shù)。采用Measure force in compression測(cè)試模式，將3粒米飯呈環(huán)形擺放，用P/75圓盤擠壓探頭，壓縮程度70%，壓縮速率0.5 mm/s，測(cè)試速率30 mm/min，觸發(fā)力5 g，感應(yīng)元量程500 N，上升高度10 mm^[19]。

1.3.3 糊化特性測(cè)定 采用Zhao等^[18]的方法測(cè)定糊化特性相關(guān)指標(biāo)，主要包括峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度、消減值、峰值時(shí)間、成糊溫度和回復(fù)值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析，采用Origin 2021作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜草稻稻米加工品質(zhì)

表2顯示，雜草稻糙米率的變化幅度為77.23%～82.27%，平均值為79.68%，糙米率在82.00%以上的試驗(yàn)材料有1份，編號(hào)為RRL05，糙米率為82.27%。RRL10的精米率最小，為62.33%；RRL15的精米率最大，為73.34%。所有試驗(yàn)材料精米率的平均值為68.24%，多數(shù)試驗(yàn)材料的精米率在68.00%以上，占62.5%。精米率在72.00%以上的試驗(yàn)材料有2份，編號(hào)分別為RRL05（精米率為72.23%）和RRL15（精米率為73.34%）。整精米率的變化幅度為38.06%～64.44%，平均值為55.04%，其中整精米率在60.00%以上的試驗(yàn)材料有5份，編號(hào)分別為RRL01（整精米率為60.30%）、RRL07（整精米率為61.96%）、RRL11（整精米率為62.59%）、RRL13（整精米率為64.44%）和RRL15（整精米率為60.48%）。雜草稻糙米率和精米率的變異系數(shù)較小，分別為1.58%和4.29%，而整精米率變異系數(shù)較大，達(dá)到13.06%。

圖1顯示，常規(guī)粳稻的糙米率和精米率最高，分別為84.64%和73.34%，糙米率比雜草稻高6.22%。雜草稻糙米率高于栽培稻糙米率平均值的試驗(yàn)材料僅有5份，占雜草稻的31.25%；而雜草稻精米率高于栽培稻精米率平均值的試驗(yàn)材料有4份，占雜草稻的25.00%。說明栽培稻的加工品質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，而雜草稻耐碾磨性差。從整精米率來看，常規(guī)粳稻的整精米率最高，達(dá)62.18%。雜草稻的整精米率高于栽培稻整精米率平均值的試驗(yàn)材料有5份，占雜草稻的31.25%。參試的16份雜草稻試驗(yàn)材料中，RRL04、RRL14和RRL15的加工品質(zhì)較好，可作為重點(diǎn)材料加以挖掘和利用。

2.2 雜草稻稻米外觀品質(zhì)

表3顯示，雜草稻稻米的粒長(zhǎng)和粒寬分別為4.95～6.19 mm和2.28～2.88 mm，變異幅度較小，變異系數(shù)分別為5.41%和5.57%。雜草稻稻米的長(zhǎng)寬比為1.86～2.60，變異系數(shù)為7.97%，長(zhǎng)寬比平均值為2.15。有7份雜草稻試驗(yàn)材料的稻米長(zhǎng)寬比高于所有雜草稻長(zhǎng)寬比的平均值，占雜草稻的43.75%。雜草稻稻米堊白粒率變化范圍為5.40%～76.05%，平均值為29.36%，變異系數(shù)達(dá)到57.91%，變異幅度大。其中，有1份試驗(yàn)材料（RRL15）的稻米堊白粒率在15.00%以下，為5.40%，米粒外觀較好，占雜草稻的6.25%；有15份試驗(yàn)材料的稻米堊白粒率在20.00%以上，外觀較差。雜草稻稻米堊白度為1.12%～27.00%，平均值為9.44%，變異系數(shù)大，達(dá)到63.36%。堊白度低于5.00%的試驗(yàn)材料有2份，分別為RRL06（4.80%）和RRL15（1.12%）。參試雜草稻中有14份試驗(yàn)材料的稻米堊白度低于15.00%，籽粒外觀好，占比為87.50%，其余試驗(yàn)材料的稻米堊白度大，外觀品質(zhì)差。

圖2顯示，雜草稻稻米粒長(zhǎng)和長(zhǎng)寬比顯著低于常規(guī)秈稻和雜交稻，高于常規(guī)粳稻。雜草稻稻米粒寬高于常規(guī)秈稻和雜交稻，但低于常規(guī)粳稻。常規(guī)秈稻、常規(guī)粳稻、雜交稻和雜草稻稻米的堊白粒率、堊白度變異幅度均較小，差異不顯著。常規(guī)秈稻、常規(guī)粳稻和雜交稻的稻米堊白粒率和堊白度平均值分別為18.02%和4.58%。雜草稻稻米堊白粒率高于18.02%的試驗(yàn)材料有13份，占雜草稻的81.25%；而堊白度高于4.58%的試驗(yàn)材料有15份，占雜草稻的93.75%。上述結(jié)果表明雜草稻高堊白粒率和高堊白度導(dǎo)致了其外觀品質(zhì)較差，但堊白粒率和堊白度變異幅度大，其中RRL06和RRL15外觀品質(zhì)較好。

2.3 雜草稻稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)

表4顯示，雜草稻稻米直鏈淀粉含量為16.52%～30.35%，平均值為25.66%，變異系數(shù)為16.09%。直鏈淀粉含量最低和最高的試驗(yàn)材料分別是RRL15和RRL03。其中，有12份試驗(yàn)材料稻米的直鏈淀粉含量高于25.66%，占雜草稻的75.00%。蛋白質(zhì)含量最低為9.77%（RRL13），最高為12.41%（RRL03），平均值為10.58%，變異系數(shù)為6.74%。其中，蛋白質(zhì)含量高于10.58%的試驗(yàn)材料有7份，占雜草稻的43.75%；蛋白質(zhì)含量為9.00%～10.58%的試驗(yàn)材料有9份，占雜草稻的56.25%。膠稠度為31.33～86.67 mm，變異系數(shù)達(dá)到27.76%。有13份試驗(yàn)材料的膠稠度在50.00 mm以上，占雜草稻的81.25%。食味值的最大值為44.50（RRL15），食味值超過40.00的試驗(yàn)材料有2份（RRL15、RRL16），占雜草稻的12.50%。

圖3顯示，與常規(guī)秈稻、常規(guī)粳稻和雜交稻相比，雜草稻稻米直鏈淀粉含量分別顯著顯著提高52.5%、84.3%、42.0%（P＜0.05），蛋白質(zhì)含量分別顯著提高57.5%、38.8%、76.3%（P＜0.05），食味值分別顯著降低59.5%、58.5%、50.5%（P＜0.05）。膠稠度低于3類栽培稻平均值的雜草稻試驗(yàn)材料有7份，占比43.75%；而雜草稻的食味值均低于3類栽培稻。表明雜草稻營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較優(yōu)，但蒸煮食味品質(zhì)較差。

2.4 雜草稻米飯的質(zhì)構(gòu)特性

表5顯示，雜草稻米飯硬度為199.10～338.61 g，變異幅度較大，變異系數(shù)為15.36%，平均值為253.54 g。有6份試驗(yàn)材料的硬度值高于253.54 g，占雜草稻的37.50%；硬度值低于200.00 g的試驗(yàn)材料有1份（RRL07）。雜草稻彈性值為0.47%～0.63%，變異系數(shù)為8.47%，其中有8份試驗(yàn)材料的彈性值高于0.58%，占雜草稻的50.00%。雜草稻黏度絕對(duì)值為255.00～1 691.89 g，變異幅度較大，變異系數(shù)為42.07%。黏度的絕對(duì)值大于1 200.00 g的試驗(yàn)材料有2份，分別為RRL06和RRL10。均衡值變異幅度最大，變異系數(shù)達(dá)56.41%。其中有4份試驗(yàn)材料均衡值的絕對(duì)值在0.09以上，占雜草稻的25.00%。

圖4顯示，與常規(guī)秈稻、常規(guī)粳稻和雜交稻相比，雜草稻米飯的硬度分別顯著提高27.67%、48.02%、26.67%。與常規(guī)粳稻相比，雜草稻的彈性顯著提高11.12%。與常規(guī)秈稻、常規(guī)粳稻和雜交稻相比，雜草稻的均衡值顯著降低60.17%、58.97%、49.71%。雜草稻黏度低于常規(guī)秈稻、常規(guī)粳稻和雜交稻的黏度平均值的試驗(yàn)材料有4份，占雜草稻的25.00%。所有參試雜草稻試驗(yàn)材料中，米飯質(zhì)構(gòu)特性較好的材料是RRL12。

2.5 雜草稻米粉糊化特性

表6顯示，峰值時(shí)間和成糊溫度的變化較小，變異系數(shù)分別為3.92%和2.73%，其他指標(biāo)的變異系數(shù)較大，為21.25%～60.10%。其中消減值變異系數(shù)最大，其次是回復(fù)值、熱漿黏度、最終黏度、崩解值、峰值黏度。峰值黏度、熱漿黏度、崩解值和最終黏度在平均值以上的試驗(yàn)材料分別有8份、8份、7份和8份，分別占雜草稻的50.00%、50.00%、43.75%和50.00%。消減值為72～1 277 cP，均值為524 cP，其中有2份試驗(yàn)材料消減值在300以下，占雜草稻的12.50%，分別為RRL03和RRL15。成糊溫度低于平均值的雜草稻試驗(yàn)材料有8份，占比50.00%。其中RRL07和RRL03的成糊溫度較低，分別為78.07 ℃和78.32 ℃。

圖5顯示，不同類型水稻的米粉糊化特性之間存在明顯的差異。雜交稻的峰值黏度、熱漿黏度和崩解值最高，分別比雜草稻高42.2%、30.8%和72.4%。雜草稻的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值和峰值時(shí)間最低，最終黏度和成糊溫度介于常規(guī)粳稻和雜交稻之間，而回復(fù)值和消減值最高。

2.6 雜草稻和栽培稻稻米品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性分析

圖6顯示，在加工品質(zhì)中，糙米率與粒長(zhǎng)、最終黏度和消減值呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)，與粒寬呈極顯著正相關(guān)；精米率與消減值呈極顯著負(fù)相關(guān)；整精米率與堊白粒率、堊白度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與食味值呈顯著正相關(guān)。在外觀品質(zhì)中，粒長(zhǎng)與長(zhǎng)寬比、食味值、峰值黏度、崩解值、最終黏度呈顯著或極顯著正相關(guān)，與粒寬和蛋白質(zhì)含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；粒寬與長(zhǎng)寬比、峰值黏度、崩解值和最終黏度呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)；長(zhǎng)寬比與堊白粒率、堊白度、蛋白質(zhì)含量、均衡值呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，與熱漿黏度、最終黏度、食味值、峰值黏度、崩解值呈顯著或極顯著正相關(guān)；堊白粒率和堊白度與直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、均衡值呈顯著或極顯著正相關(guān)，與食味值、崩解值呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)；堊白度與堊白粒率呈極顯著正相關(guān)，與彈性呈顯著正相關(guān)。在營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)中，直鏈淀粉含量與蛋白質(zhì)含量、硬度、彈性、黏度、均衡值、消減值呈極顯著正相關(guān)，與食味值、峰值黏度、崩解值呈極顯著負(fù)相關(guān)；蛋白質(zhì)含量與硬度、彈性、黏度、均衡值、消減值呈顯著或極顯著正相關(guān)，與食味值、峰值黏度、熱漿黏度、崩解值呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。在蒸煮食味品質(zhì)中，膠稠度與熱漿黏度、最終黏度、消減值呈極顯著負(fù)相關(guān)；食味值與整精米率、粒長(zhǎng)、長(zhǎng)寬比、峰值黏度、崩解值呈顯著或極顯著正相關(guān)，與堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、硬度、彈性、黏度、均衡值、消減值呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。分析米飯質(zhì)構(gòu)特性各參數(shù)，彈性與峰值黏度呈顯著負(fù)相關(guān)；除黏度外，質(zhì)構(gòu)特性其他參數(shù)與崩解值呈極顯著負(fù)相關(guān)，硬度、均衡值與消減值呈極顯著正相關(guān)。從快速黏度分析儀（RVA）譜特征值來看，峰值黏度與熱漿黏度、崩解值、最終黏度呈極顯著正相關(guān)；熱漿黏度與最終黏度、消減值呈極顯著或顯著正相關(guān)；消減值與最終黏度呈極顯著正相關(guān)，與崩解值呈極顯著負(fù)相關(guān)。

3 討論

稻米品質(zhì)不僅受土壤類型、氣候條件、氮素施用的影響，還取決于水稻類型^[20]。雜草稻具有早熟、根系活性強(qiáng)和氮素利用率高等特點(diǎn)^[21-22]，本研究指出，江蘇省部分地區(qū)的雜草稻與栽培稻在稻米品質(zhì)指標(biāo)上存在顯著差異。就加工品質(zhì)而言，雜草稻的精米率、整精米率與栽培稻不存在顯著差異，這與周勇軍等^[14]的研究結(jié)果一致。部分雜草稻外觀品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)，尤其是堊白粒率和堊白度大于栽培稻，這可能是雜草稻早熟^[21，23]，灌漿結(jié)實(shí)期較短，雜草稻灌漿時(shí)環(huán)境溫度高于栽培稻，較高的環(huán)境溫度降低了籽粒致密性^[24]，使堊白增加，惡化了外觀品質(zhì)。雜草稻粒長(zhǎng)和長(zhǎng)寬比介于常規(guī)粳稻和常規(guī)秈稻之間，這與前人研究結(jié)果^[14]一致。在營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)方面，我們發(fā)現(xiàn)雜草稻的直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量顯著高于栽培稻，膠稠度與栽培稻無顯著差異，而食味值顯著低于栽培稻。究其原因，可能是雜草稻擁有更強(qiáng)的根系活力^[18]，保證了籽粒中碳氮代謝相關(guān)酶的活性，促進(jìn)氮素的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和利用，從而提高了籽粒中直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量。前人研究發(fā)現(xiàn)，高直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量會(huì)顯著降低稻米食味值^[25]，這與本研究結(jié)果一致。此外，有關(guān)雜草稻和栽培稻米粉蛋白質(zhì)組分和游離氨基酸含量的差異特性，還有待進(jìn)一步研究。在質(zhì)構(gòu)特性方面，雜草稻的硬度和彈性較高，而黏度和均衡值較低。朱大偉等^[26]發(fā)現(xiàn)高蛋白質(zhì)含量和高直鏈淀粉含量會(huì)導(dǎo)致米飯硬度大、黏度低，質(zhì)地變差。在RVA譜特征方面，雜草稻的崩解值顯著低于栽培稻，消減值較高，熱漿黏度較低，表明雜草稻淀粉黏滯性較差。這可能是因?yàn)殡s草稻稻米淀粉顆粒間蛋白質(zhì)含量高，抑制了淀粉的糊化和膨脹，使淀粉顆粒間空隙變小，降低吸水速率，進(jìn)而導(dǎo)致黏度降低。同時(shí)，直鏈淀粉含量高會(huì)抑制淀粉受熱時(shí)的膨脹，從而提高了蒸煮時(shí)的糊化溫度^[27]?？傮w來看，與栽培稻相比，雜草稻的整精米率較低、硬度大、黏度低、食味差，這可能是因?yàn)橛N家們?yōu)榱藵M足人們的需求，通過人工定向變異選擇，不斷篩選出整精米率高、外觀品質(zhì)好、食味佳的優(yōu)質(zhì)稻米，而雜草稻的品質(zhì)性狀是自然選擇的結(jié)果。據(jù)報(bào)道，中國(guó)雜草稻均起源于栽培稻，起源方式為獨(dú)立去馴化起源^[28]。我們推測(cè)控制雜草稻稻米品質(zhì)性狀的相關(guān)基因也是通過獨(dú)立去馴化起源方式形成的，且具有新的遺傳效應(yīng)，雜草稻和栽培稻稻米品質(zhì)差異相關(guān)分子機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

綜合分析雜草稻和栽培稻稻米品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)，并進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明雜草稻和栽培稻各稻米品質(zhì)指標(biāo)間存在一定的相關(guān)性。其中，加工品質(zhì)與米飯質(zhì)構(gòu)特性關(guān)系較為密切，糙米率和精米率越高，米飯彈性和黏度就越差，這與朱大偉等^[26]的研究結(jié)果類似。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與外觀品質(zhì)關(guān)系密切，蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量越高，堊白粒率和堊白度就越高，該結(jié)果與曠娜等^[29]的研究結(jié)果一致。蒸煮食味品質(zhì)與米飯質(zhì)構(gòu)特性關(guān)系密切，一般認(rèn)為，膠稠度大，硬度小，食味越佳，這與本研究結(jié)果相符。李剛等^[30]認(rèn)為米粉糊化特性與外觀品質(zhì)關(guān)系最為密切，堊白粒率和堊白度是影響稻米外觀品質(zhì)的重要因素。本研究發(fā)現(xiàn)堊白度和堊白粒率越大，崩解值越低。米飯質(zhì)構(gòu)特性與黏滯性關(guān)系密切，米飯硬度和彈性越大，崩解值就越低，消減值就越大，這是因?yàn)橹辨湹矸墼诤^程中受剪切力作用，導(dǎo)致淀粉顆粒崩解的較少^[31]。本研究結(jié)果表明，熱漿黏度、峰值黏度與消減值相關(guān)性沒有達(dá)到極顯著水平。值得一提的是，本研究發(fā)現(xiàn)食味值和直鏈淀粉含量與米粉糊化特性的關(guān)系密切，可能是由淀粉熱力學(xué)特性和精細(xì)結(jié)構(gòu)決定的，相關(guān)內(nèi)在機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)優(yōu)質(zhì)稻米的需求也越來越多樣化，功能性稻米逐漸受到人們的重視^[32]。然而雜草稻和栽培稻之間抗性淀粉的含量以及相關(guān)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的差異性，還有待進(jìn)一步研究。國(guó)際水稻研究所（IRRI）通過雜交方法培育出含鐵量比普通水稻高60%的高產(chǎn)水稻IR164。先正達(dá)公司培育出類胡蘿卜素含量是普通水稻23倍的新型稻米，為解決貧困地區(qū)維生素A的缺乏問題提供了潛在的解決方案。本研究發(fā)現(xiàn)江蘇省部分地區(qū)雜草稻的品質(zhì)雖然整體較差，但其變異豐富，遺傳基礎(chǔ)較寬。例如：雜草稻蛋白質(zhì)含量最高達(dá)12.41%，顯著高于栽培稻。針對(duì)蛋白質(zhì)含量較高的雜草稻材料，能夠加工生產(chǎn)出營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的稻米，對(duì)改善貧困地區(qū)營(yíng)養(yǎng)不良狀況具有重要意義。而蛋白質(zhì)含量較低的雜草稻材料，其口感、食味較好，應(yīng)加大生理特性方面的研究。雜草稻直鏈淀粉含量最高達(dá)30.35%，顯著高于栽培稻，在今后的研究中，我們可以有針對(duì)性地利用雜草稻直鏈淀粉含量高這一特點(diǎn)。同時(shí)，本研究篩選了一批糊化特性良好的雜草稻試驗(yàn)材料，可供育種利用?？梢姡s草稻在稻米品質(zhì)方面有較大的潛在利用價(jià)值。針對(duì)具有良好稻米品質(zhì)的雜草稻試驗(yàn)材料，可通過三種方式加以利用：一是從天然雜草稻試驗(yàn)材料中鑒定出含有特殊稻米品質(zhì)的水稻資源，結(jié)合常規(guī)育種技術(shù)進(jìn)行育種和利用；二是轉(zhuǎn)基因方式，即通過基因工程將稻米優(yōu)異品質(zhì)的外源基因轉(zhuǎn)入栽培稻基因組，進(jìn)而獲得改良的特殊品質(zhì)；三是通過現(xiàn)代分子生物學(xué)手段，比如分子標(biāo)記輔助選擇，并緊密結(jié)合常規(guī)育種程序，進(jìn)行多種有利的功能基因聚合育種。因此，今后需進(jìn)一步采集雜草稻野生資源，挖掘雜草稻資源中更多的優(yōu)異品質(zhì)和優(yōu)良性狀，并結(jié)合現(xiàn)代育種技術(shù)，培育功能型水稻，來滿足社會(huì)對(duì)不同功能型大米消費(fèi)的需求。

4 結(jié)論

江蘇省雜草稻稻米的精米率與栽培稻類似，硬度大，峰值黏度低，崩解值小，食味值低，但是其直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量顯著高于栽培稻。雜草稻稻米的品質(zhì)性狀變異大，可作為豐富的種質(zhì)資源加以挖掘利用。直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量高的材料可用于開發(fā)特種功能稻，以此來合理利用雜草稻的優(yōu)異性狀，豐富水稻種質(zhì)資源，為稻米品質(zhì)改良提供新的思路。

參考文獻(xiàn)：

[1] TANG L， MA D R， XU Z J， et al. Utilization of weedy rice for development of japonica hybrid rice （Oryza sativa L.）[J]. Plant Science，2011，180（5）：733-740.

[2] SONG D M， MA D R， YANG Q， et al. Effects of weedy rice on yield and quality and micro-ecological environment in cultivated japonica rice population[J]. Acta Agronomica Sinica，2009，35（5）：914-920.

[3] OH C S， CHOI Y H， LEE S J， et al. Mapping of quantitative trait loci for cold tolerance in weedy rice[J]. Breeding Science，2004，54（4）：373-380.

[4] 馬殿榮，王 楠，王 瑩，等. 中國(guó)北方雜草稻深覆土條件下出苗動(dòng)力源分析[J]. 中國(guó)水稻科學(xué)，2008，22（2）：215-218.

[5] 李茂柏，王 慧，樸鐘澤，等. 雜草稻人工老化和耐儲(chǔ)藏特性的初步研究[J]. 作物雜志，2010（5）：30-33.

[6] 魏 毅，靳西彪，楊海亮，等. 紅米色素與微量元素硒之間關(guān)系的初步研究[J]. 種子，2010，29（5）：1-4.

[7] 陳增建，朱立宏. （禾魯）稻與云南稻地方品種親緣關(guān)系的初步研究[J]. 作物學(xué)報(bào)，1990，16（3）：219-227，291.

[8] 郭俊祥，鄒德堂，孫世臣，等. 黑龍江省典型雜草稻雜交后代野生性狀的比較分析[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（6）：11-13.

[9] 馬會(huì)珍，陳心怡，王志杰，等. 中國(guó)部分優(yōu)質(zhì)粳稻外觀及蒸煮食味品質(zhì)特征比較[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，54（7）：1338-1353.

[10]張洪程，張 軍，龔金龍，等. “秈改粳” 的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)及其形成機(jī)理[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，46（4）：686-704.

[11]胡培松，翟虎渠，唐紹清，等. 利用RVA快速鑒定稻米蒸煮及食味品質(zhì)的研究[J]. 作物學(xué)報(bào)，2004，30（6）：519-524.

[12]陳 麗，馬 靜，孫建昌. 雜草稻稻米蒸煮品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)性分析[J]. 寧夏農(nóng)林科技，2018，59（9）：3-5.

[13]陳 麗，王興盛，孫建昌，等. 西北干旱區(qū)雜草稻品質(zhì)性狀分析[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2018，27（12）：1772-1779.

[14]周勇軍，陸永良，謝曉東，等. 丹東雜草稻與栽培稻的稻米品質(zhì)分析比較[J]. 中國(guó)稻米，2012，18（2）：37-40.

[15]孫興榮，卞景陽(yáng)，劉琳帥，等. 氮肥施用量對(duì)水稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019（11）：48-51.

[16]阮新民，施伏芝，從夕漢，等. 2009-2019年安徽中秈稻米品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)及關(guān)鍵影響因子分析[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2021，23（5）：108-115.

[17]龔金龍，邢志鵬，胡雅杰，等. 秈、粳超級(jí)稻主要品質(zhì)性狀和淀粉RVA譜特征的差異研究[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)，2015，29（7）：1374-1385.

[18]ZHAO C， LIU G M， CHEN Y， et al. Excessive nitrogen application leads to lower rice yield and grain quality by inhibiting the grain filling of inferior grains[J]. Agriculture，2022，12（7）：962.

[19]張 超，吳 焱，魏海燕，等. 半糯性粳稻的淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)及其米粉/飯功能特性研究[J]. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2021，36（6）：1-7.

[20]魏海燕，張洪程，杭 杰，等. 不同氮素利用效率基因型水稻氮素積累與轉(zhuǎn)移的特性[J]. 作物學(xué)報(bào)，2008，34（1）：119-125.

[21]ZHAO C， XU W R， SONG X L， et al. Early flowering and rapid grain filling determine early maturity and escape from harvesting in weedy rice [J]. Pest Management Science，2018，74（2）：465-476.

[22]ZHAO C， XU W R， LI H W， et al. The rapid cytological process of grain determines early maturity in weedy rice [J]. Frontiers in Plant Science，2021，12：711321.

[23]ZHAO C， XU W R， MENG L C， et al. Rapid endosperm development promotes early maturity in weedy rice （Oryza sativa f. spontanea） [J]. Weed Science，2020，68（2）：168-178.

[24]王夫玉，張洪程，趙新華，等. 溫光對(duì)水稻籽粒充實(shí)度的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001，34（4）：396-402.

[25]郭亞麗，李 芳，洪 媛，等. 大米理化成分與米飯品質(zhì)的相關(guān)性研究[J]. 武漢輕工大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，34（3）：1-6.

[26]朱大偉，李 敏，郭保衛(wèi)，等. 氮肥水平對(duì)優(yōu)質(zhì)粳稻蒸煮食味品質(zhì)與質(zhì)構(gòu)特性的影響[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（3）：62-66.

[27]唐 健，唐 闖，郭保衛(wèi)，等. 氮肥施用量對(duì)機(jī)插優(yōu)質(zhì)晚稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響[J]. 作物學(xué)報(bào)，2020，46（1）：117-130.

[28]QIU J， ZHOU Y J， MAO L F， et al. Genomic variation associated with local adaptation of weedy rice during de-domestication[J]. Nature Communications，2017. DOI：10.1038/ncomms15323.

[29]曠 娜，唐啟源，鄭華斌，等. 再生季稻米蛋白質(zhì)含量與外觀、加工品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)系[J]. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2021，36（5）：1-7.

[30]李 剛，鄧其明，李雙成，等. 稻米淀粉RVA譜特征與品質(zhì)性狀的相關(guān)性[J]. 中國(guó)水稻科學(xué)，2009，23（1）：99-102.

[31]謝新華，李曉方，肖 昕，等. 稻米淀粉黏滯性和質(zhì)構(gòu)性研究[J]. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2007，22（3）：9-11，20.

[32]劉仲華，李來平，曾海燕，等. 國(guó)內(nèi)外功能性稻米研究進(jìn)展[J]. 廣東微量元素科學(xué)，2010，17（12）：13-20.

（責(zé)任編輯：王 妮）