紫米品种紫糯18的选育

宋建，王林友，祁永斌，范宏环，王建军

(浙江省农业科学院 作物与核技术利用研究所，浙江 杭州 310021)

水稻是世界上重要的粮食作物，为全世界近半数的人口提供主粮，也是我国主要粮食作物之一。随着社会的进步和人们生活水平的提高，既可以作为食材，也可作为新型营养功能性食品重要原材料的有色稻米越来越受到消费者的青睐。特别是作为我国特有的古老名贵稻种紫米，因其特有的营养价值和药用价值，更是受到人们的追捧。研究表明[1]，紫米在基本营养成分的含量上明显优于普通白米，紫米的蛋白质以及灰分含量分别比白米高近20%和30%。关于紫米药用功能记载最早可见于1 500年前西晋的《广志》，后来在北魏的《齐民要术》、明朝的《苏州府志》以及明代的《本草纲目》中都有提及，《本草纲目》中记载的关于紫米的功效有：补中益气、健脾肝、滋阴补肾，主治体虚、盗汗、消渴等。紫米历代作为皇亲国戚享用的贡品。

此外，随着市场上五彩粽、紫米粑粑、大枣紫米粥、紫米八宝饭、紫米汽锅鸡、紫米葫芦鸭、紫米封缸酒等产品的出现，特别是随着乡村旅游成为新的旅游时尚，各地利用彩色稻制作图形、文字等，以提高观赏价值、吸引游客，导致对紫色稻米的需求越来越广。但由于紫色稻米的育种工作尚处在起步阶段，其产量、品质、抗病性等存在诸多的问题，导致紫色稻米的生产成本显著高于普通稻米，严重阻碍了紫色稻米的产业化进程。因此，培育高产、优质、抗病性强的紫米品种是时代发展的需要，是育种家们迫切需要解决的问题。紫糯18是浙江省农业科学院以太湖流域的黑米晚粳稻鸭血糯的天然变异株为基础材料，经过海南、杭州多代系统选育获得。目前已通过浙江省主要农作物品种初审会初审并公示，预计2021年审定。

1 选育过程

2013年春在海南种植黑米晚粳稻鸭血糯的群体中，发现3个天然变异单株，分别编码为H526、H527和H528；夏杭州种植3份变异株系，经比较鉴定，H526和H528表现差异不明显，而H527变异明显，且单株间表现出一定的分离，入选单株4株。2014年春海南加代种植M2代；夏杭州种植M3代株系群，并于东辉鉴定稻瘟病抗性。2015年春海南加代M4；夏杭州鉴定M5代，其中M533株系群，表现植株矮、株型紧凑、产量高、糯性好，初步测定直链淀粉含量小于2%，提纯M5，种子混收。至此，品系已完全稳定，定名为紫糯18(表1)。2016—2017年提供多点鉴定，农户作景观稻种植。2018—2019年参加浙江省区域试验。

2 特征特性

2.1 产量

2016、2017年，在浙江5个试验点参加品种比较试验，2年平均667 m2产量360.2 kg，比组内产量最低的泰国黑稻增产10.0%。2018年紫糯18参加浙江省水稻黑米(红米)区域试验，平均667 m2产量为327.0 kg，比泰国黑米增产8.9%，差异达极显著水平。2019年紫糯18区域试验与生产试验同步，紫糯18平均产量为362.1 kg，比产量最低的红景18增产16.2%，达极显著水平。

表1 紫糯18的选育流程

2.2 生育期

2018年在杭州、金华、衢州、富阳、台州和温州等多地开展区试试验，播种期6月8—11日，始穗期9月10—14日；全生育期平均123.8 d。2019年继续在上述6个地点开展续试，播种期5月22日至6月14日，始穗期9月3—12日，全生育期平均139.0 d。综合2年区域试验结果，紫糯18平均生育期131.4 d，生育期适中。

2.3 主要经济性状

2018年主要农艺性状表现为667 m2有效穗数11.6万，株高111.3 cm，穗长16.5 cm，每穗总粒数171.9粒，结实率84.7%，千粒重23.7 g。2019年主要农艺性状表现为667 m2有效穗数10.5万，株高108.0 cm，穗长16.7 cm，每穗总粒数170.3粒，结实率83.9%，千粒重24.0 g(表2)。 2年区试综合性状表现抽穗前叶脉紫色，抽穗后逐渐转绿，株高平均 109.7 cm，穗长平均 16.6 cm， 667 m2有效穗数 11.1 万，每穗总粒数171.1粒，结实率84.3%，千粒重23.9 g。

表2 紫糯18区域试验产量、生育期及主要农艺经济性状表现

2.4 米质

2018 年据农业部稻米及制品质量监督检验测试中心(杭州)检测，整精米率68.3%，粒长5.1 mm，长宽比1.9，垩白粒率紫糯，垩白度紫糯，直链淀粉含量1.7%，胶稠度99 mm，碱消值6.8，蛋白质含量10.4%。2019 年据农业部稻米及制品质量监督检验测试中心(杭州)检测，米质达到部标3等优质黑糯米标准，整精米率68.9%，粒长4.9 mm，长宽比1.8，垩白粒率紫糯，垩白度紫糯，直链淀粉含量2.0%，胶稠度98 mm，碱消值6.6(表3)。综合2年检测结果，紫糯18米质为部标3等，整精米率68.6%，长宽比1.85，垩白粒率紫糯，垩白度紫糯，直链淀粉含量1.85%，胶稠度98.5 mm，碱消值6.7。

表3 紫糯18 对主要病虫抗性综合评价及米质检测结果

2.5 抗性

根据主要农作物品种审定标准的要求，对紫糯18开展了2年的病虫害鉴定。2018年稻瘟病综合指数3.4，穗瘟损失率最高级5级；白叶枯病7级；褐飞虱9级；2019年稻瘟病综合指数3.0，穗瘟损失率最高级7级；白叶枯病7级；褐飞虱9级(表3)。2年综合表现为稻瘟病综合指数3.2，穗瘟损失率最高级7级；白叶枯病7级；褐飞虱9级。

3 适宜生长的区域或环境及栽培要点

紫糯18适宜于长江中下游稻区作中稻或晚稻种植，海拔高于400 m的地方不推荐种植。栽培技术上要注意以下几点：1) 适时早播，培育壮秧。5月中下旬播种，667 m2秧田播种量10 kg，秧苗叶龄3.0～3.5叶，秧龄25 d左右。2) 匀株浅插，宽行稀植，构建高产群体。多本插或直播，插秧密度26.7 cm×26.7 cm，667 m2基本苗控制在3.6万以内，直播667 m2播芽谷3.5 kg。3) 以产定氮，优化肥水调控。采用有机专用肥、化学配方肥和常规复合肥均可，每667 m2纯N用量108 kg、P2O52.4 kg、K2O 3 kg；采用好气灌溉法，移栽后7、14 d各排水搁田1次，孕穗至抽穗期薄水养胎。4) 加强病虫防治，确保丰产丰收。山区种植要注意对稻瘟病的防治，在分蘖期和破口期各防治1次；分蘖期注意防治稻纵卷叶螟，后期加强褐稻虱防治；其他病虫害防治与一般晚粳品种相同。

4 小结与讨论

随着对紫米营养和功能研究的深入，发现在蛋白质的构成上，紫米蛋白质的必需氨基酸质量百分比除苏氨酸与普通白米相仿外，其余6个必需氨基酸含量明显高于普通白米，紫米蛋白的氨基酸组成更接近于FAO/WHO推荐模式，其相应的必需氨基酸指数(EAAI)，即蛋白质的质量和利用率也更高[2]。朱智伟[3]的研究结果表明，在147个稻米、6种色泽的稻米中，紫黑米蛋白质的氨基酸配比最好，特别是第1、第2限制性氨基酸赖氨酸和苏氨酸的含量明显高于其他色泽的稻米。此外，紫黑米蛋白质品质较好的另一个原因是由于赖氨酸的相对稳定，其氨含量较低，表明蛋白损失率也最低。

目前对紫米功能成分的研究认为，其功能成分主要包括花色苷、黄酮、咖啡酸和阿魏酸等多酚类成分以及膳食纤维、维生素、矿物质、葫萝卜素、γ-谷维素和甾醇类物质[2]。紫糙米中的抗性淀粉、总黄酮、钾和钙含量都极显著高于白糙米[4-5]。紫米提取物γ-谷维素被证实具有治疗炎症、抑制胆固醇氧化和肿瘤生长、减少血液胆固醇含量和降低血压等诸多作用[6]。紫米麸提取物及花青素在阻止血管内皮生长因子、抑制血管增殖和迁移、控制视网膜损伤、预防和治疗结肠癌等方面有显著效果[7-9]。此外，紫米还可作为老年痴呆症的神经退化和记忆损伤潜在的有效药剂[10]。

随着人民生活水平的不断提高，部分地区的人们对米饭的需求逐渐从温饱向优质、功能方向转变，因此，适时适度地发展特种色稻产业是社会发展的需要。此外，充分利用此类稻种资源，对提高农民的收入、调动农民的生产积极性，改善和调整国民的膳食结构具有深远的意义。