多环境下水稻品质性状的遗传分析

稻米品质性状的遗传分析表明 :三套遗传控制体系对各品质性状具有不同的遗传效应。胚乳核基因主要以加性方式作用于直链淀粉含量、碱消值和粒长 ,以显性方式作用于胶稠度和蛋白质含量 ,粒重的直接加性效应和直接显性效应几乎同等重要 ;而母体植株核基因主要以显性方式作用于直链淀粉含量、胶稠度、碱消值、粒长、粒宽和粒重 ,长宽比的母体加性效应与母体显性效应差异不大。基因型×环境互作对稻米品质性状的影响一般为母体效应×环境互作和细胞质×环境互作 ,但胶稠度、蛋白质含量和粒重三性状还存在直接加性×环境的互作。不同品质性状的遗传率大小、来源均有一定差异 ,直链淀粉含量、碱消值和粒重以直接遗传率为主 ,而胶稠度、蛋白质含量和长宽比以及粒重的互作遗传率主要表现为母体互作遗传率 ,胶稠度主要表现为直接互作遗传率。稻米品质性状的杂种优势包括胚乳直接杂种优势 (简称胚乳杂种优势 )和母体杂种优势。直链淀粉含量、胶稠度、碱消值和粒重既具有胚乳杂种优势 ,又具有母体杂种优势 ;蛋白质含量仅存在胚乳杂种优势 ,而粒长、粒重和长宽比只有母体杂种优势。此外 ,环境对直链淀粉含量、胶稠度和长宽比的杂种优势有较大的影响。     

云南软米地方品种籽粒淀粉品质特性研究

软米是云南种植历史悠久的一类优质特色稻种,研究其籽粒淀粉品质特性对阐明优质食味米机制、改良稻米食味具有重要学术价值和现实意义。以36份云南软米地方品种为研究材料,以高直链淀粉品种、糯米品种、软米育成品种及其他育成品种为对照材料,测定不同环境下种植收获的稻谷的直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度和RVA特征值等稻米淀粉品质指标,利用相关分析、方差分析等方法比较分析淀粉品质特性与环境稳定性。结果表明,36份云南软米地方品种的籽粒淀粉品质主要特性为:直链淀粉含量和胶稠度居中;糊化温度最高,但与对照间均无显著差异(P>0.05);RVA谱特征值中峰值黏度和崩解值较高;热浆黏度、冷胶黏度、消减值、峰值时间和起浆温度基本介于高直链淀粉品种与糯米品种之间。同时,云南软米品种(指云南软米地方品种和软米育成品种总称)与高直链淀粉品种、糯米品种和其他育成品种之间的热浆黏度、冷胶黏度、消减值存在显著差异(P<0.05)。相关分析表明,云南软米品种,尤其是云南软米地方品种,直链淀粉含量与RVA谱特征值之间存在显著相关性(P<0.05)。云南软米地方品种的籽粒淀粉品质特性受环境影响最大,10个性状中,除糊化温度外,其余9个性状均表现显著差异(P<0.05)。也发现云南软米地方品种的淀粉品质特征与其来源地有关系,来自南部边缘水、陆稻区与滇南单、双季籼稻区材料的淀粉品质特性之间存在显著差异(P<0.05)。综上,描述云南软米品种籽粒淀粉品质主要特征时,除了将直链淀粉含量作为基本描述性指标外,还需结合热浆黏度、冷胶黏度、消减值3个RVA谱特征值指标进行综合评价,也需注意云南软米地方品种籽粒淀粉品质特性的表现对环境敏感,选育广适应性软米品种难度极大。     

直链淀粉含量适中籼稻品种间的食味品质差异分析

为研究适中直链淀粉含量品种间的食味品质差异,对24份直链淀粉含量达到农业部一级优质食用稻米标准的籼稻品种进行了分析。结果表明:长宽比、胶稠度、碱消值、崩解值与食味品质达到了极显著正相关水平,粒宽、垩白率、消减值、回复值、蛋白质含量与食味值达到了极显著负相关水平。食味品质较好的品种粒宽、垩白率、垩白度、回复值和消减值应较小,蛋白质含量较低,长宽比、胶稠度、崩解值较大。通径分析表明,长宽比、胶稠度、碱消值对食味品质具有较大的直接作用。本研究结果可为今后完善稻米品质评价指标及稻米食味品质改良提供理论依据。     

表观直链淀粉和蛋白质双低型粳稻食味的关联性状分析

表观直链淀粉含量(AAC)和蛋白质含量(PC)是影响水稻食味品质的主要因素,在一定范围内,二者越低则食味越佳,因此表观直链淀粉和蛋白质双低的粳稻资源中可能蕴含食味优良材料,而我国现用品种几乎没有这种类型。为找寻可供利用的资源,根据资源性状记录,从国家品种资源库选取来自19个国家和地区的粳稻资源,连同本课题组保留材料,共收集347份粳稻资源,经过直链淀粉和蛋白质含量测定,确定其中表观直链淀粉和蛋白质双低型品种65份,包括日本软、稻花香、盐粳48等。利用米饭食味计和快速粘度分析(RVA)仪测定了全部材料的食味品质性状及淀粉理化性状,分析不同直链淀粉含量和蛋白质含量品种间差异,以期明确双低型粳稻资源的食味特性及其与表观直链淀粉和蛋白质含量性状的关联。结果表明:供试材料AAC多为12%～16%,总体上表观直链淀粉含量低;稻米PC多为8.8%～9.2%,含量较高和较低的品种相对较少;食味值为35.80～82.40,均值为66.59,食味值为60.0～70.0的品种最多;RVA特征值变异较大,最高粘度、冷胶粘度和消减值的变异系数分别为13.5%、17.8%和20.9%;而热浆粘度和崩解值的变异系数高达52.7%和40.3%。AAC、PC与RVA值显著相关;双低品种的食味值最高。食味值得分高于70的10份优良资源,均表现为AAC低于15%,PC低于9.2%。可见,优良食味稻米中,AAC和PC均是影响食味的重要因子,在选择低AAC的稻米的同时,降低PC才能提高稻米的食味,双低型粳稻资源中广泛存在食味优良的材料。     

135份粳稻种质资源在河南省沿黄稻区的 品质性状表现及相关分析

对135份粳稻种质资源(黄淮稻区种质资源105份、黄淮稻区以外地方品种30份)在河南省沿黄稻区的加工品质、外观品质、蒸煮食味品质、RVA(快速黏度分析)参数等进行分析,以期筛选出品质性状优良的种质资源,为河南省沿黄稻区水稻品质改良育种提供参考。结果表明,参试粳稻种质资源在各个品质性状上均表现出丰富的变异。加工品质性状的变异系数表现为整精米率精米率糙米率,外观品质性状的变异系数表现为垩白度垩白粒率籽粒长宽比。碱消值、直链淀粉含量、胶稠度和蛋白质含量是影响稻米蒸煮食味品质的重要参数,它们的变异系数表现为碱消值直链淀粉含量胶稠度蛋白质含量。聚类分析结果表明, 135份粳稻种质资源可分为两大类,品质较好的大多为黄淮稻区现代育种材料,而品质较差的多为粳稻地方品种。品质性状的相关分析结果表明,外观品质、蒸煮食味品质、加工品质各性状之间存在显著或极显著的相关关系。垩白粒率、垩白度、籽粒长度及长宽比与糙米率均呈极显著负相关;垩白粒率和垩白度与整精米率均呈极显著负相关;垩白粒率与垩白度、糊化温度、直链淀粉含量、蛋白质含量均呈极显著正相关,而与碱消值、胶稠度均呈极显著负相关;直链淀粉含量与热浆黏度、冷浆黏度、回复值均呈极显著正相关,与崩解值、胶稠度均呈极显著负相关;碱消值与最高黏度、崩解值、消碱值、糊化温度、蛋白质含量均呈极显著负相关,与成糊时间呈极显著正相关。     

国标优质籼稻的稻米品质与淀粉RVA谱特征研究

【目的】了解国标优质籼稻的米质特点.【方法】以广东省最近育成的水稻品种粤晶丝苗2号等为研究材料,对稻米碾磨品质、外观品质、蒸煮食味品质、营养品质和淀粉RVA谱进行了测定和相关分析.【结果和结论】国标优质籼稻具有整精米率较高、粒型窄长、腹心白少、透明度好、直链淀粉含量适中和长胶稠度等优点;蛋白质含量品种间差异不大,脂肪酸含量品种间的差异较大,粤秀占、巴太香1号、粤晶丝苗2号的脂肪酸含量较高;国标优质籼稻的RVA谱具有高崩解值、低消减值的特点,食味品质优于非国标优质籼稻,其中粤晶丝苗2号的崩解值和消减值符合公认的优质食味指标值,是一个食味品质优良的籼稻品种.直链淀粉、胶稠度与RVA谱的冷胶黏度、崩解值和消减值密切相关,在水稻品质育种中增加RVA谱测定,尤其是将直链淀粉、胶稠度的选择与崩解值、碱消值分析相结合,可有效地提高水稻食味品质选择的准确性.     

稻米蒸煮食味品质性状遗传研究进展

蒸煮食味品质是最重要且研究较多的稻米品质性状,该文综述了稻米直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度、米粒延伸性以及稻米香味等主要理化指标的遗传研究进展,并对已克隆的稻米蒸煮食味品质性状基因进行了简要概述。     

杂草稻稻米RVA谱特征值与外观品质及蒸煮食味品质性状的相关性分析

通过对40份杂草稻材料稻米外观品质、蒸煮品质和RVA谱特征值的测定,分析了RVA谱各特征值之间、杂草稻与栽培稻稻米的RVA谱特征值,以及主要RVA谱特征值(消减值、崩解值、回复值)与外观品质及蒸煮食味各项品质指标的相关关系。结果表明,RVA谱8个特征值之间、最高黏度与热浆黏度、热浆黏度与起浆温度之间相关性不显著,其余特征值之间均呈显著或极显著相关。杂草稻的消减值和回复值平均值高于选育品种,崩解值平均值低于选育品种;杂草稻的消减值和崩解值平均值介于地方品种杨和白皮大稻和叶升白皮大稻之间,回复值平均值低于杨和白皮大稻和叶升白皮大稻。RVA谱特征值与外观品质(粒长、长/宽比、垩白粒率、垩白度、透明度)指标相关性不显著,与直链淀粉含量、胶稠度呈显著或极显著相关,与碱消值相关性不显著。由此可知,杂草稻稻米的RVA谱特征值高低可以直观反映出其直链淀粉含量高低以及胶稠度的大小。     

稻米淀粉组成及分子结构与食味品质的关系

以20个感官食味品质差异较大的粳稻和籼稻品种作为试验材料,分析了其淀粉组成、分子结构及RVA谱特征与感官食味品质的关系.结果表明:表观直链淀粉含量与食味品质呈极显著负相关;用色谱法分离稻米淀粉的3种组分(直链淀粉、支链淀粉和中间成分)并测定链长分布,稻米淀粉3种组分的长链含量(FrⅠ+FrⅡ)均与食味品质呈极显著负相关;同时,RVA特征参数与食味品质及淀粉各组分的链长结构均有较强的相关性,冷胶黏度、消减值和回复值小,崩解值大的稻米品种往往具有较少的长链含量,食味品质较好.     

垩白对粳米蒸煮食味品质的影响

分析了10个粳稻品种(组合)有垩白稻米和无垩白稻米的碱消值、胶稠度、直链淀粉含量及RVA测定值，并品尝鉴定了两类米的适口性，结果表明：垩白性状对稻米蒸煮理化指标和米饭食味均无明显影响。     

稻米蒸煮食味品质性状遗传及QTLs研究进展

稻米品质性状最重要以及研究较多的是蒸煮食味品质,通过对稻米直链淀粉含量、胶稠度与糊化温度,还有稻米香味及蒸煮后的米粒延伸性等主要理化指标方面的进展研究,综述了稻米蒸煮食味品质性状的遗传特征,以及利用分子标记对这些数量性状基因位点(QTLs)进行定位的研究进展,对加速稻米品质分子育种具有重要指导意义。     

直链淀粉含量与稻米品质主要性状及米饭质地关系的研究

以反义Wx基因的转化系及其受体亲本武运粳7号为材料,研究遗传背景相同仅直链淀粉含量不同的4个品系主要品质性状及米饭质地的变化。结果表明：直链淀粉含量不同的4个供试品系的主要品质性状指标与米饭质地指标之间有着明显的差异。直链淀粉含量的降低使得胶稠度变软,粗蛋白含量减少,过低的直链淀粉含量会导致米粒外观呈现蜡质。稻米RVA谱特征和米饭质地明显受到直链淀粉含量的控制,直链淀粉含量明显影响稻米糊化过程中黏度的变化,高直链淀粉品系具有较高的消减值、回复值、热浆黏度及最终黏度,米粉的回生性大,米粉难以糊化,其米饭质地过硬,咀嚼有渣感,无弹性;相反,低直链淀粉含量的品系具有较低的消减值、回复值、热浆黏度及最终黏度,冷却过程中米粉的回生性小,其米饭质地较黏,咀嚼无渣感,有弹性;直链淀粉含量与最高黏度值和崩解值间的关系并非是简单的线性关系,当直链淀粉含量较低时,随着直链淀粉含量的增加,最高黏度和崩解值随之升高,而当直链淀粉含量高于一定量时,直链淀粉的增加会降低最高黏度和崩解值。     

粳稻米蒸煮食味品质与其他品质性状的典型相关分析

为探明粳稻米蒸煮食味品质性状与其他品质性状间的相互关系,选用2种穗型水稻,以其穗部位置不同的稻谷粒为试验材料,测定粳稻米蒸煮食味品质与其他品质性状进行典型相关分析。结果表明,粳稻米的蒸煮食味品质与粒形特征、垩白性状、碾磨品质、营养品质和淀粉RVA谱特征值显著相关。典型相关分析表明,蒸煮食味品质与淀粉RVA谱特征值和碾米品质相关性最高,与垩白性状相关度较高,与营养品质和粒形性状相关性相对较低。淀粉RVA谱特征因子主要通过峰黏度、冷胶黏度和热浆黏度对食味值、直链淀粉含量和胶稠度的作用来影响蒸煮食味品质优劣。碾磨因子则主要通过整精米率对直链淀粉含量的作用来影响蒸煮食味品质。垩白因子中主要通过透明度和垩白度的作用影响蒸煮食味品质。营养因子主要通过脂肪酸含量、清蛋白含量和谷蛋白含量对食味值、直链淀粉含量和糊化温度的作用而影响蒸煮食味品质好坏。粒形因子主要通过粒宽、粒长和长宽比对食味值和胶稠度的作用来影响蒸煮食味品质。淀粉RVA谱特征值可以作为评价粳米蒸煮食味品质优劣的首选指标。     

南粳系列水稻品种的食味品质与稻米理化特性

【目的】 明确3个优良食味南粳品种的主要蒸煮食味品质性状的特点及与亲本间的差异,为水稻优质育种提供理论依据。【方法】 本研究以南粳系列优良食味粳稻品种南粳46、南粳9108、南粳5055及其父本关东194、母本武粳13和武香粳14为试验材料,比较分析稻米理化特性、支链淀粉分支结构、RVA谱黏滞性、热力学特性、米饭食味特性等25个食味品质相关性状的差异,分析稻米理化性状与米饭食味特征值间的关系、化学成分和支链淀粉分支结构与理化特性间的关系。【结果】 3个南粳品种在大多数性状上具有一致性,与常规粳稻亲本武粳13和武香粳14相比,3个南粳品种均具有更小的直链淀粉含量、峰值时间、热浆黏度、最终黏度、回复值、消减值、回生焓、回生率和米饭硬度值,更大的胶稠度、崩解值、米饭黏度值和综合食味值。在支链淀粉分支结构上,3个南粳品种的A链（DP6-12）比例更大,而B1链（DP13-24）更小。3个南粳品种大多数性状均与关东194相似,说明南粳系列品种的食味品质特性遗传自关东194。3个南粳品种中亦存在差异性状,南粳46的蛋白质含量和热力学参数更低,南粳9108的脂肪含量更高,而南粳5055的成糊温度更高。相关性分析表明,除蛋白质含量、糊化温度、峰值时间外,米饭综合食味值与稻米大多数理化性状存在显著或极显著的相关性,而稻米理化特性主要受直链淀粉含量的影响。【结论】 3个南粳品种食味品质的优异特性是具有更低的糊化和回生特性,更高的胶稠度和米饭黏性,更短的糊化时间和更大的崩解性能。较低的直链淀粉含量是其优良食味品质形成的主要原因,而蛋白质含量和支链淀粉分支链比例主要对糊化和回生特性起作用。     

长三角地区54份粳稻种质食味指标的相关性分析

为了研究影响长三角地区粳稻食味品质的主要因素,根据2015年和2016年分别测定的54份粳稻种质的稻米食味理化指标、快速黏度仪(Rapid visco analyser,RVA)谱特征值及米饭食味值,考察了各指标间的相关性,并进行了主成分分析。两年的结果均表明:粳稻稻米直链淀粉含量(Amylose content,AC)与胶稠度(Gel consistency,GC)呈极显著负相关;二者与稻米淀粉RVA谱特征值中冷胶黏度(Cool paste viscosity,CPV)、消减值(Setback viscosity,SBV)、回复值(Consistence viscosity,CSV)、崩解值(Breakdown viscosity,BDV)及米饭食味值相关性极其显著。两年主成分分析均表明,这些指标可归为一类,为影响粳稻稻米食味性状的最重要的要素。其中RVA谱特征值中,SBV是反映稻米食味品质的最重要评价指标。     

氮肥运筹对南粳505稻米蒸煮食用品质相关理化指标的影响

以江苏省农业科学院粮食作物研究所选育的优良食味中熟中粳南粳505为材料,2017年在泗洪石集稻米产业园、东海平明综合展示基地和江苏瑞华农业科技有限公司宿迁基地开展氮肥运筹试验,设置6个不同施氮量处理和6个不同氮肥施用比例处理,测定稻米胶稠度、直链淀粉含量、RVA谱特征值,研究施氮量和氮肥施用比例对南粳505稻米蒸煮食用品质相关理化指标的影响.结果表明,稻米胶稠度、直链淀粉含量、RVA谱特征值在各处理间存在差异,其中RVA谱特征值中的峰值时间在地点间和不同施氮量处理间的差异达显著水平,回复值在地点间和不同施氮比例处理间的差异达显著水平.对不同氮肥运筹处理南粳505稻米胶稠度、直链淀粉含量和RVA谱特征值的变异系数进行分析,施氮量处理和氮肥施用比例处理中变异系数最大的均是最低黏度,变异系数分别为6.270％和3.760％,变异系数最小的是糊化温度.不同施氮量处理间胶稠度、最低黏度、最终黏度和回复值的变异系数较大,各性状指标的变异系数从大到小依次为最低黏度、最终黏度、回复值、胶稠度、峰值黏度、消减值、崩解值、峰值时间、直链淀粉含量、糊化温度.不同氮肥施用比例处理间,直链淀粉含量、最低黏度、最终黏度和回复值的变异系数较大,各性状指标的变异系数从大到小依次为最低黏度、回复值、最终黏度、直链淀粉含量、胶稠度、峰值黏度、崩解值、消减值、峰值时间、糊化温度.相关分析表明,胶稠度与RVA谱各特征值相关性未达显著水平;直链淀粉含量与RVA谱特征值的最终黏度、回复值和峰值时间显著正相关;RVA谱3个一级指标间均表现极显著正相关;峰值黏度与崩解值、回复值显著或极显著正相关、与消减值极显著负相关,最低黏度与峰值时间、回复值显著或极显著正相关,最终黏度与回复值、峰值时间极显著正相关;在二级指标之间,糊化温度与崩解值和回复值显著负相关,与峰值时间极显著正相关,崩解值与消减值和峰值时间显著或极显著负相关,消减值与峰值时间极显著正相关.     

市场粳米食味品质及外观品质性状间的相关关系

[目的]研究市场粳米食味品质、外观品质性状间的相关关系。[方法]通过试验对食味值、直链淀粉含量、蛋白质含量、稻米外观品质性状进行了测定。[结果]直链淀粉含量、蛋白质含量与食味值呈极显著的负相关关系;正常粒率与粉状粒率、茶系粒率呈极显著的负相关关系;胴割粒率与直链淀粉含量呈极显著的负相关关系;千粒重、粒体积与食味值呈极显著的负相关关系,与直链淀粉含量呈显著的正相关关系,与蛋白质含量呈极显著的正相关关系。[结论]在优良食味粳稻育种中应该注重选育蛋白质含量、直链淀粉含量较低的品种,并且不过分追求大粒。在优质栽培中应采取措施促进子粒正常成熟,降低蛋白质含量和直链淀粉含量。     

分选加工对稻米食味品质的影响

以江苏省产梗稻为例,研究稻米外观分选对其食味品质的影响.根据外观品质将单-品种米样分为整米无垩白、整米垩白少、整米垩白多、碎米无垩白、碎米垩白少、碎米垩白多6个等级,分别测定6种米样的直链淀粉含量和胶稠度.结果显示直链淀粉含量和胶稠度与米粒垩白多少和米粒的整碎相关性显著;整米的直链淀粉含量比碎米的低,胶稠度比碎米的长;垩白越少其直链淀粉含量越低,胶稠度越长.所以剔除碎米和垩白米能够改善稻米的食味品质,稻米分选不仅可以提高稻米的商品价值,还可以改进稻米的食味品质.     

优质杂交籼稻蒸煮品质性状的遗传研究

以5个优质不育系和5个优质恢复系为亲本,采用不完全双列杂交设计,研究亲本均为优质背景下籼型杂交稻米蒸煮品质性状遗传,结果表明:(1)杂种稻米蒸煮品质性状表现主要受遗传控制,遗传方差可解释表型方差的84%以上,说明这些性状的遗传稳定性强。遗传效应中,加性效应起绝对决定作用。(2)与遗传效应相比,基因型×环境互作效应值小,影响甚微。但直链淀粉含量的互作效应值达15.4%。(3)遗传表达:胶稠度主要受胚乳基因型控制。而糊化温度和直链淀粉含量则主要决定于母体效应。(4)糊化温度(碱消值)和胶稠度存在负向杂种优势,直链淀粉含量存在正向杂种优势。(5)在蒸煮品质性状中,胶稠度和直链淀粉含量2性状,不育系对杂种的贡献大于恢复系,而糊化温度则恢复系贡献大。     

灌浆期田间自然低温对稻米蒸煮食味品质的影响

为研究灌浆期田间自然低温对不同水稻品种淀粉理化指标和稻米蒸煮食味品质的影响，选取7个高产优质水稻品种，分别加工成精米和米粉，测定在常温和低温下淀粉相关理化指标和米饭黏度、硬度及食味值。结果表明，水稻灌浆期遭遇低温会使稻米直链淀粉含量、消减值、峰值时间、糊化温度和米饭硬度显著升高，直链淀粉含量最大变幅达到47.4%；胶稠度、峰值黏度、崩解值和米饭黏度显著降低，其中胶稠度均降至30～50 mm，最终导致稻米的蒸煮食味品质变差。利用食味值和淀粉理化指标对7个水稻品种进行低温耐受程度的综合评价，发现‘Y两优911’的稻米品质耐低温能力最强，‘Y两优1928’的稻米品质耐低温能力最弱。研究结果显示，在水稻灌浆期需采取适当的栽培措施应对低温对稻米品质造成的影响，为筛选培育耐低温优质稻提供了新思路。