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)有限公司農(nóng)業(yè)技術中心,上海 202171;3 上海市農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心,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hm2,大米是上海市民喜愛的主食。近年來,隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,城鄉(xiāng)居民消費水平不斷提高,消費升級不斷加快,大米消費也從解決溫飽的需求,逐步向追求美味、安全放心、營養(yǎng)健康等方向發(fā)展,高品質稻米的需求日益擴大。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)提質增效,探索從“賣稻谷”向“賣大米”到“賣品牌”轉變,充分發(fā)揮上海人才、科技等綜合優(yōu)勢,加快種源創(chuàng)新,加快優(yōu)質稻米品種的推廣。近年來,上海市優(yōu)質食味稻品質選育進展順利,新選育的松香粳1018和滬軟1212分別榮獲2018年、2019年全國優(yōu)質稻品種食味品質鑒評金獎。
本文以上海市近年選育的8個軟米品種為材料,選取了9個品質指標進行統(tǒng)計分析及評測,旨在探討軟米品質性狀間的相關性和影響軟米品質的主成分因子,以為優(yōu)質食味軟米品種選育提供科學依據(jù)。
以8個軟米品種為材料,其中,南粳46、松香粳1018、滬軟1212等3個品種已通過上海市農(nóng)作物品種審定委員會審定,上師大19、武香粳968、滬香軟450、松香粳1855、崇香軟粳等5個品種為上海市水稻區(qū)試續(xù)試品種。
本試驗于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個區(qū)的農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心試驗基地實施,試驗田按照常規(guī)生產(chǎn)水稻田管理。于水稻成熟期在各試驗田隨機取樣人工脫粒,將稻谷風干存放60 d后測定品質指標。
參照NY/T593-2013測定糙米率、整精米率、粒長、堊白度、透明度、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉含量、蛋白質含量等9項指標[1],采用SPSS 18.0對檢測數(shù)據(jù)進行相關性分析和主成分分析。
由表1可以看出,在碾磨品質中,糙米率變異范圍為82.7%~86.2%,平均84.48%,所有品種均達到部頒優(yōu)質1級標準;整精米率變異范圍為63.7%~74.4%,平均69.06%,全部品種均達到部頒優(yōu)質1級標準。外觀品質中,堊白度變異范圍為0.1%~3.0%,平均1.57%,其中62.5%的品種達到部頒優(yōu)質1級標準,25.0%的品種達到部頒優(yōu)質二級標準,12.5%的品種達到部頒優(yōu)質3級標準;透明度變異范圍為2.7~3.1級,全部未達到部頒優(yōu)質稻米標準。蒸煮品質中堿消值變異范圍為6.3~7.0級,平均6.68級,全部品種符合部頒1級或者2級米標準;膠稠度的變異范圍為81.3~89.0 mm,全部未達到部頒優(yōu)質稻米標準;直鏈淀粉含量變異范圍為8.8%~10.5%,全部未達到部頒優(yōu)質稻米標準。
表1 上海軟米品種稻米品質性狀
表2 上海軟米品種稻米品質性狀的相關性分析
表3 上海軟米品種稻米品質性狀的主成分分析
由表2可知,整精米率與粒長呈極顯著性負相關,相關系數(shù)為-0.878;糙米率與堿消值呈顯著負相關,相關系數(shù)為-0.761;膠稠度與蛋白質含量呈顯著負相關,相關系數(shù)為-0.815;其他性狀間無顯著相關性。
由表3可以看出,抽提3個大于1的特征值,這3個特征的累計貢獻率達82.795%,命名為主因子1、主因子2和主因子3。因子1貢獻率達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個指標占據(jù)最大的因子載荷值,粒長(-0.959)和堿消值(-0.594)占據(jù)最大的因子負荷值。說明因子1是碾磨、外觀和蒸煮品質聯(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,影響稻米外觀品質和口感。
因子2貢獻率為28.958%,其中蛋白質含量(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)較大的因子負荷值。說明因子2是營養(yǎng)品質和蒸煮品質聯(lián)合因子,其成分大的品種,蛋白質含量和直鏈淀粉含量高。直鏈淀粉含量高,口感偏硬。蛋白質含量高,營養(yǎng)品質好,但日本學者研究認為,蛋白質含量與米飯適口性呈負相關,他們將近年來稻米食味品質改良取得成功的關鍵歸結于降低稻米蛋白質含量生產(chǎn)技術的推廣[2]。說明因子2成分大的品種,也會影響稻米適口性。
因子3的貢獻率為12.551%,透明度(0.677)占據(jù)最大的因子載荷值。說明因子3是外觀品質因子,其成分大的品種,透明度較高。
稻米品質是稻米在商品流通中所必備的商品性,其中外觀品質和蒸煮品質尤為重要[3]。軟米是直鏈淀粉含量低、米質介于一般糯米與黏米之間的一類大米品種,其米飯具有滋潤爽口冷卻后不變硬、不回生,富有光澤、食用時冷熱皆宜等特點[4]。育種家一般將直鏈淀粉含量作為軟米分類的重要指標。徐紹忠等[5]認為,軟米品種直鏈淀粉含量一般為8%~16%。而李錚友[6]則認為,軟米是直鏈淀粉含量低于18%的水稻品種。本研究中8個上海軟米品種直鏈淀粉含量在8.8%~10.5%之間,而部頒優(yōu)質粳米直鏈淀粉含量大于13.0%,故這8個品種均不符合部頒優(yōu)質稻米標準。近年來,上海在優(yōu)質軟米選育上取得了一定成效,碾磨品質已經(jīng)達到較高水平,本研究的8個軟米品種碾磨品質都達到部頒1級優(yōu)質大米標準,這些品種適口性較好,南粳46、松香粳1018和滬軟1212都榮獲過全國優(yōu)質稻品種食味品質鑒評金獎,但其蒸煮品質檢測值均未達到部頒優(yōu)質米標準。本研究發(fā)現(xiàn),堊白度、粒長、整精米率、透明度、直鏈淀粉含量、蛋白質含量等性狀的變異系數(shù)較大,具有較大的優(yōu)選潛力。
食味品質各性狀間相關性比較復雜。張建軍等[7]通過對日本粳稻品種品質性狀的相關性分析發(fā)現(xiàn),堊白率高的品種整精米率低,粒長長、長寬比大的品種直鏈淀粉含量高,蛋白質含量低。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相關。本研究發(fā)現(xiàn),整精米率與粒長呈極顯著性負相關,糙米率與堿消值呈顯著負相關,膠稠度與蛋白質含量成顯著負相關。牛付安等[8]認為,直鏈淀粉含量與膠稠度、堿消值的相關性不顯著。本研究也發(fā)現(xiàn),軟米品種蒸煮品質的3個指標間不存在顯著的相關性,說明選育蒸煮品質較好的軟米品種是有可能的。
本研究對8個上海軟米品種進行了進一步分析,得到3個主成分因子,累計貢獻率達82.795%,其中因子1越大,碾磨品質中的整精米率、糙米率會增加,外觀品質中的堊白度也會增加,蒸煮品質中的膠稠度增加、堿消減值降低,5個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和的矛盾。因此,在選育優(yōu)質軟米品種的時候,應該處理好3個主成分之間的矛盾,通過育種技術的革新,協(xié)調品種適口性與外觀品質,選育出既好吃又好看的優(yōu)質食味稻新品種。