王慧 方玉 黃艷玲 馮沖 楊力 周桂香 張從合*

（1 安徽荃銀高科種業(yè)股份有限公司/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部雜交稻新品種創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥230088；2 上海中科荃銀分子育種技術(shù)有限公司，上海200233；第一作者：qygkwh@163.com；*通訊作者：zhangch7201@vip.sohu.com）

水稻是我國(guó)65%以上人口的主糧。近年來，隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)稻米品質(zhì)的要求也在不斷提高，特別是對(duì)蒸煮食味品質(zhì)的要求越來越高[1]。

糊化溫度（gelatinization temperature, GT）是評(píng)價(jià)稻米蒸煮食用品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。遺傳學(xué)分析表明，糊化溫度可能與支鏈淀粉的合成及其空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，其遺傳相對(duì)復(fù)雜[2]，與稻米蒸煮過程所需的時(shí)間和能量均有關(guān)，高糊化溫度的稻米比低糊化溫度的稻米需要更長(zhǎng)的蒸煮時(shí)間以及更多的水分。一般來說，糊化溫度較低的稻米適口性較好。在國(guó)家品種審定稻米品質(zhì)檢測(cè)過程中，為了簡(jiǎn)化糊化溫度測(cè)定方法以滿足育種的需求，可用堿消值（alkali spreading value, ASV）間接測(cè)定，堿消值分為7 級(jí)，級(jí)數(shù)越高，糊化溫度越低。直鏈淀粉含量是影響稻米食味品質(zhì)的另一決定因素，低直鏈淀粉含量的米飯軟粘且光澤度好；反之米飯較硬、粘性小、光澤度差。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒標(biāo)準(zhǔn)中達(dá)到1～3 級(jí)優(yōu)質(zhì)秈稻谷要求直鏈淀粉含量分別為13%～18%、13%～20%和13%～22%。

稻米品質(zhì)性狀的遺傳特征非常復(fù)雜，除了受遺傳控制外，環(huán)境因素對(duì)品質(zhì)的形成也有較大影響。本研究對(duì)南方稻區(qū)企業(yè)水稻區(qū)試聯(lián)合體2018年長(zhǎng)江中下游中秈遲熟組區(qū)試即湖北鄂州、江蘇六合、安徽合肥3 個(gè)點(diǎn)的24 個(gè)雜交稻新組合進(jìn)行了糊化溫度（堿消值）、直鏈淀粉含量等品質(zhì)性狀的基因型與環(huán)境互作分析，同時(shí)對(duì)主要品質(zhì)性狀進(jìn)行了相關(guān)性分析，以為進(jìn)一步選育優(yōu)質(zhì)雜交水稻新品種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

南方稻區(qū)企業(yè)水稻區(qū)試聯(lián)合體長(zhǎng)江中下游中秈遲熟組區(qū)試點(diǎn)的24 份水稻材料（詳見表1），分別種植于安徽合肥、湖北鄂州以及江蘇六合3 個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)，田間栽培、管理、收獲及晾曬等均按區(qū)域試驗(yàn)的要求進(jìn)行。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.2.1 直鏈淀粉含量

（1）樣品制備：將稻谷脫殼成糙米過JMJ-100 精米機(jī)碾成精米后，用Foss 公司生產(chǎn)的CT-293 型旋風(fēng)磨制備精米粉。

（2）測(cè)定吸光度：稱取精米粉樣品50 mg，置于50 mL 容量瓶底部中間，沿頸壁加入0.5 mL 95%乙醇溶液，使溶液將瓶壁上米粉沖下，沿桌面輕搖容量瓶使樣品分散，加入4.5 mL 1.00 mol/L 的NaOH 溶液，沿頸壁邊加堿液邊旋轉(zhuǎn)容量瓶，使堿液將瓶壁上粘附的樣品沖下并與樣品充分反應(yīng)。將容量瓶置于37℃恒溫箱中過12 h 取出加蒸餾水定溶。吸取0.5 mL 樣品溶液，加入已盛有5 mL 蒸餾水的試管中，再在試管中加入0.1 mL 1.00 mol/L 的乙酸溶液，加入0.2 mL 碘液，定溶至10 mL 充分搖勻后靜置20 min。同時(shí)，以0.09 mol/L 的NaOH 溶液配制空白對(duì)照，測(cè)出有色樣品液的吸光度值。

表1 不同品種的糊化溫度（堿消值）和直鏈淀粉含量

（3）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：稱取直鏈淀粉含量為1.5%、10.4%、16.2%、26.5%的4 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，方法同步驟（2），測(cè)出吸光度值后繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（4）直鏈淀粉含量的計(jì)算：將步驟（1）中測(cè)得的吸光度值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算直鏈淀粉含量。

1.2.2 糊化溫度（堿消值法）

將6 粒成熟飽滿的完整精米粒置于方盒里，3 次重復(fù)，加入10 mL 1.7%氫氧化鉀溶液，將米粒擺放均勻后加蓋，平穩(wěn)置于30℃±1℃的恒溫箱中23 h，再平穩(wěn)取出。根據(jù)7 級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)逐粒記載米粒被氫氧化鉀消解的級(jí)別，求3 次重復(fù)的平均值，得樣品堿消值。

1.2.3 其他品質(zhì)性狀

糙米率、精米率、堊白粒率、堊白度及透明度等加工和外觀品質(zhì)參照《食用稻品種品質(zhì)》（NY/T 593—2013）規(guī)定的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部雜交水稻新品種創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，測(cè)得的數(shù)據(jù)均由Excel 軟件進(jìn)行計(jì)算和整理。利用DPS 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交水稻糊化溫度（堿消值）及直鏈淀粉含量的品種間差異

由表1 可見，各參試品種間堿消值和直鏈淀粉含量差異較大，堿消值在3.0～6.8 之間，直鏈淀粉含量在13.5%～23.2%之間。堿消值較高的有荃優(yōu)1606、荃兩優(yōu)1606 等，堿消值較低的有C 兩優(yōu)458、瑋兩優(yōu)1019 等；堿消值變異系數(shù)最大的品種是C 兩優(yōu)458，為20.21%；變異系數(shù)最小的品種為荃兩優(yōu)1606，僅3.05%。直鏈淀粉含量較高的有浩兩優(yōu)1209、荃優(yōu)6868 等，較低的有昌兩優(yōu)華占、內(nèi)10 優(yōu)101、瑋兩優(yōu)1019 等；變異系數(shù)最大的是乾兩優(yōu)中絲，為8.26%；變異系數(shù)最小的是荃優(yōu)169，為2.98%。

糊化溫度（堿消值）和直鏈淀粉含量在不同品種之間的較高值與較低值差異均達(dá)到極顯著水平。而這種差異對(duì)于針對(duì)糊化溫度和直鏈淀粉含量2 個(gè)性狀的水稻品質(zhì)改良具有實(shí)際意義。

表2 糊化溫度（堿消值）及直鏈淀粉含量的基因型和地點(diǎn)及其互作效應(yīng)的方差分析及對(duì)總變異的影響

表3 不同地點(diǎn)間糊化溫度（堿消值）、直鏈淀粉含量的平均值及其顯著性檢測(cè)結(jié)果及變異系數(shù)（CV）

*、**分別表示差異在0.05 或0.01 水平顯著。

2.2 稻米糊化溫度（堿消值）及直鏈淀粉含量的基因型與環(huán)境互作分析

2.2.1 方差分析

由表2 可見，糊化溫度（堿消值）和直鏈淀粉含量在基因型（品種）間和環(huán)境（地點(diǎn)）間均達(dá)到極顯著差異，而基因型與環(huán)境互作未達(dá)到顯著差異?；蛐蛯?duì)糊化溫度即堿消值的影響是環(huán)境效應(yīng)的21.1 倍，是基因型與環(huán)境互作效應(yīng)的12.9 倍；基因型對(duì)直鏈淀粉含量的影響是環(huán)境效應(yīng)的15.5 倍，是基因型與環(huán)境互作效應(yīng)的10.9 倍。可見，基因型效應(yīng)對(duì)糊化溫度（堿消值）和直鏈淀粉含量的作用最大，是最主要的影響因素，具體表現(xiàn)為基因型效應(yīng)＞基因型與環(huán)境互作效應(yīng)＞環(huán)境效應(yīng)。

2.2.2 不同環(huán)境對(duì)稻米糊化溫度（堿消值）和直鏈淀粉含量的影響

由表3 可見，環(huán)境效應(yīng)對(duì)水稻糊化溫度（堿消值）和直鏈淀粉含量的影響較大。相對(duì)于糊化溫度（堿消值），在3 個(gè)區(qū)試點(diǎn)中，湖北鄂州點(diǎn)與江蘇六合點(diǎn)、安徽合肥點(diǎn)差異均達(dá)到極顯著水平，但江蘇六合點(diǎn)和安徽合肥點(diǎn)之間差異未達(dá)到顯著水平；相對(duì)于直鏈淀粉含量，3 個(gè)區(qū)試點(diǎn)相互之間差異均達(dá)到了極顯著水平。

2.3 稻米糊化溫度（堿消值）及直鏈淀粉含量與其他品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析

在優(yōu)質(zhì)稻米的各項(xiàng)品質(zhì)性狀中，糙米率、精米率、堊白度、堊白粒率和透明度是影響稻米加工和外觀品質(zhì)重要的性狀。相關(guān)分析結(jié)果（表4）表明，堿消值與直鏈淀粉含量呈正相關(guān)（由于糊化溫度指標(biāo)為堿消值, 而堿消值越大，糊化溫度越低。糊化溫度與其他性狀的相關(guān)與表4 符號(hào)相反），但未達(dá)到顯著水平。堿消值與透明度值呈極顯著負(fù)相關(guān)（透明度值越低，透明度越高，透明度與其他性狀的相關(guān)性與表4 符號(hào)相反），說明糊化溫度越低，稻米透明度越高。直鏈淀粉含量與堊白度和堊白粒率均呈極顯著正相關(guān)，這與馬玉清等[3-4]等的研究結(jié)果基本一致。這些對(duì)了解水稻品種品質(zhì)性狀的關(guān)系具有參考價(jià)值。

3 討論與結(jié)論

研究稻米蒸煮食味品質(zhì)的基因型與環(huán)境互作效應(yīng)，有助于選育對(duì)環(huán)境條件具有廣泛適應(yīng)性和特殊適應(yīng)性的優(yōu)質(zhì)水稻品種，這對(duì)于水稻品質(zhì)遺傳改良具有重要意義[5]。有研究認(rèn)為，稻米蒸煮食味品質(zhì)既受遺傳主效應(yīng)控制，又受到基因型與環(huán)境互作效應(yīng)的影響[6-7]。本研究表明，參試的24 個(gè)雜交稻在基因型間和環(huán)境間的差異均達(dá)到極顯著水平，且基因型效應(yīng)對(duì)糊化溫度（堿消值）和直鏈淀粉含量的作用更大，是最主要的影響因素，具體表現(xiàn)為基因型效應(yīng)＞基因型與環(huán)境互作效應(yīng)＞環(huán)境效應(yīng)。

不同地點(diǎn)的生態(tài)環(huán)境及水稻生育期內(nèi)的溫度對(duì)糊化溫度（堿消值）和直鏈淀粉含量的影響存在較大差異。池曉菲等[8]在研究稻米糊化溫度特性形成規(guī)律時(shí)得出，糊化溫度特性在花后11 d 基本穩(wěn)定，可利用該規(guī)律調(diào)整播插期，使抽穗后11 d 內(nèi)的時(shí)間處于對(duì)稻米糊化溫度形成有利的環(huán)境溫度條件，進(jìn)而達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)米的目的。因此，在針對(duì)水稻蒸煮食味品質(zhì)進(jìn)行優(yōu)質(zhì)品種選育時(shí)，既要注意品種間差異，又要注意不同地點(diǎn)環(huán)境效應(yīng)的影響。由于本研究?jī)H選用了3 個(gè)區(qū)試點(diǎn)試驗(yàn)材料進(jìn)行分析，生態(tài)環(huán)境類型偏少，后期將增加地點(diǎn)來探討糊化溫度（堿消值）和直鏈淀粉含量的影響因素。

關(guān)于糊化溫度與直鏈淀粉含量的相關(guān)性，不同學(xué)者用不同水稻品種研究得出的結(jié)論不盡相同。馬玉清等[3，9]研究發(fā)現(xiàn)，二者之間呈負(fù)相關(guān)性；SAIYAVIT 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，二者呈顯著正相關(guān)。本研究認(rèn)為，糊化溫度與直鏈淀粉含量呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性不顯著，這與孫業(yè)盈等[11]研究結(jié)果基本一致。同時(shí)，本研究還得出，糊化溫度與透明度呈極顯著負(fù)相關(guān)，直鏈淀粉含量與堊白度和堊白粒率均呈極顯著正相關(guān)?？梢?，降低稻米糊化溫度可以提高稻米透明度，適當(dāng)降低直鏈淀粉含量可以降低堊白度和堊白粒率，提高外觀品質(zhì)。因此，改良雜交水稻的蒸煮及外觀品質(zhì)，適宜的糊化溫度和直鏈淀粉含量是關(guān)鍵。

本試驗(yàn)受水稻品種數(shù)量的影響，僅研究了長(zhǎng)江中下游雜交中秈區(qū)試品種，未將粳稻及華南晚秈及東南亞等血緣材料涵蓋，在今后的試驗(yàn)中可繼續(xù)深入研究。