含Wx基因粳籼杂交粳稻米质分析

顾春军，王 崒，赵国超，王依明，余飞宇，李逸龙，戴国忠，王冬翼*

（1上海市浦东新区农业技术推广中心，上海201201；2光明种业有限公司，上海202171；3上海师范大学生命与环境科学学院，上海200234）

粳稻，尤其是含有Wx基因的香软常规粳稻品种，以其柔软润滑、富有弹性、冷而不硬、食味极佳而被广泛种植。亚种间杂交粳稻，尤其是粳籼杂交粳稻的产量优势显著，米质优良，适种范围广泛［1-2］，得到了广大农户的认可，应用面积呈快速增长态势。在农业供给侧改革的大形势下，粳籼杂交粳稻的大面积应用，除了要克服制种产量低下等技术瓶颈之外，米质的提升也势在必行。

浦东新区农业技术推广中心先后选育了‘浦优22’‘浦优201’等粳籼杂交粳稻，尤其是‘浦优201’的选育，解决了制种产量低下的技术瓶颈，米质也有了明显提升。截至目前，软米类型的粳籼杂交粳稻的选育和应用还未见报道，浦东新区农业技术推广中心与上海师范大学的李建粤团队合作，利用分子标记辅助育种技术选育出了含有Wx基因、柱头外露率高达75%、花时早的优质两系不育系“浦粳软S”，以及一批含有Wx基因的籼型恢复系，初步实现了软米不育系和恢复系的配套，配制的软米类型粳籼杂交粳稻直链淀粉含量介于10%—14%，米饭柔软有弹性，冷饭不回生，食味品质提升明显，垩白度和透明度表现较好，兼顾了外观品质和食味品质。香软米类型的粳籼杂交粳稻新品种在生产上的应用使种植的农户既可以“卖稻谷”，以量增效，也可以“卖大米”，以质增效，“卖稻谷”和“卖大米”的自由转换，可以很好的解决“卖粮难”的难题，为提升农户种粮积极性，保障国家粮食安全提供了一条途径。本文通过对软米类型粳籼杂交粳稻的米质进行初步研究，以期为粳籼杂交粳稻的米质改良提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与种植地点

‘浦优201’：粳籼杂交粳稻新品种，其母本为浦粳06A，柱头外露率高，父本为 T201。

浦粳06A：BT型高柱头外露、早花时三系粳稻不育系，不含有Wx基因，柱头外露率30%左右，以单边外露为主。

浦粳软S：高柱头外露、早花时两系粳稻不育系，含有Wx基因，柱头外露率75%左右，其中30%左右为双边外露，45%左右为单边外露。

2016年冬，以浦粳软S和强优势籼型恢复系于海南三亚配制杂交组合287个。

2017年统一种植287个组合于上海市浦东新区川沙新镇新浜村浦东新区农业示范园内。每个组合种植5行，每行6株，人工水育秧移栽，5月25日播种，6月12日移栽，移栽株行距统一为24 cm×20 cm，肥料运筹和病虫害防治保持一致。10月底成熟后，以自主选育的粳籼杂交粳稻‘浦优201’作为对照，根据田间综合性状选择21个优良组合，人工收割后，单打单收，自然晒干。

1.2 米质测定

所有组合稻谷样品送光明种业有限公司综合检测中心，按照NY/T 83—1988、GB/T 24535—2009、NY/T 2334—2013标准进行粒长、糙米率、整精米率、胶稠度、直链淀粉含量、消减值、垩白度和透明度8个米质指标的检测。

1.3 数据处理与分析

使用Excel 2003进行数据整理，数据分析采用DPS 7.05统计软件进行。

2 结果与分析

2.1 加工品质分析

由表1可知，所有组合都属于中短粒，与粳稻比较接近，其中9个组合粒长介于5.6—6.5 cm，属于中粒型，占比42.86%；12个组合的粒长小于5.6 cm，属于短粒型，占比57.14%，这些组合在粳稻种植区域推广过程中不会出现与稻米加工厂加工机械不匹配的问题。

表1 各个组合加工品质Table 1 The processing quality of each combination

糙米率和整精米率是衡量稻米加工品质好坏的主要指标，尤其是整精米率是米厂选择稻谷品种的主要考量因素。由表1可知，所有组合的糙米率都达到三级以上标准。所有组合的整精米率均未达到1级标准；7个组合达到2级标准，占比33.33%；8个组合达到3级标准，占比38.10%；共有15个组合的整精米率达到3级以上，占比71.43%。

2.2 食味品质分析

消减值、胶稠度和直链淀粉含量是衡量稻米食味品质的主要指标。由表2可知，所有组合的消减值均达到2级以上标准，9个组合的消减值达到1级标准，占比42.86%，12个组合的消减值达到2级标准，占比57.14%；胶稠度达到2级标准的组合数多达17个，占比80.95%，达到1级标准和3级标准的各有2个组合，占比均为9.52%；直链淀粉含量达到3级标准的组合数为19个，占比90.48%，其余2个组合达到2级标准，占比9.52%。

表2 各个组合食味品质Table 2 The taste quality of each combination

2.3 外观品质分析

垩白度和透明度是衡量稻米外观品质的主要指标。由表3可知，19个组合的垩白度达到3级及以上标准，达到1级标准、2级标准和3级标准的组合数分别为7个、6个和6个，占比33.33%、28.57%和28.57%；所有组合的透明度都达到2级及以上标准，其中17个组合的透明度达到2级标准，占比最多，达80.95%，4个组合达1级标准，占比19.05%。

表3 各个组合外观品质Table 3 The appearance quality of each combination

2.4 Wx基因对米质的影响

从配制的杂交组合浦粳软S×T201和浦粳06A×T201两者的检测数据来看，Wx基因对杂交后代的米质产生了一定的影响。由表4可知，Wx基因使糙米率、整精米率和粒长分别降低了3.69%、5.42%和1.75%，对加工品质产生负面影响；同时，垩白度也有所减低，有利于提高外观品质，但是透明度下降；胶稠度上升了11.43%，直链淀粉含量降低了9.42%，说明Wx基因对食味品质的提升是有利的。

表4 Wx基因对杂交后代的米质影响Table 4 The effect of Wx gene on rice quality of hybrid

3 结论与讨论

垩白度、透明度是杂交粳稻米质改良的重点方向［3-5］，粳稻大多数为圆粒型，容易产生垩白，尤其是直链淀粉含量低的软米类型粳稻品种，其胚乳呈现云雾状，透明度较差，垩白度较高。采用含有Wx基因的粳型不育系和米质外观品质优异的籼型恢复系配组，可以有效改良杂交粳稻的垩白度和透明度，大大提高杂交粳稻的外观品质。

Wx基因不仅能大大降低亲本材料的直链淀粉含量，还可以有效抑制杂交后代中直链淀粉的合成［6］，但是其对米质的影响跟基因的拷贝数目、存在形态等多种因素息息相关，机理比较复杂［7-10］。本研究所配组合的直链淀粉含量普遍较低，直链淀粉含量在11.2%—13.3%，21个组合的平均值为12.6%，这与前人的研究基本相符，说明了Wx基因在降低直链淀粉含量上是行之有效的。

本研究中所有组合的直链淀粉含量介于一般杂交粳稻和软米常规粳稻之间，这可能与配组亲本只有不育系含有Wx基因、杂交后代Wx基因处于杂合状态有关。籼型恢复系也改良为含有Wx基因后，纯合状态下的杂交粳稻稻米的直链淀粉含量可能还有进一步下降的空间，可与目前上海市比较受欢迎的软米8%—10%的直链淀粉含量更加接近［11-13］。杂合状态下的亚种间杂交粳稻既保持了较高的产量优势，在直链淀粉含量上有了大幅度降低，米质口感上有了一定提升，又保证了一定的软、弹的食味口感，外观上还保持晶莹剔透的特点，加工品质、食味品质及外观品质综合性状比较突出。但是，Wx基因纯合状态下的亚种间杂交粳稻的米质表现还有待进一步验证。