2000—2020 年国审水稻品种的米质特征分析

贾 倩 ，吴 晓 ，钱可峰 ，彭 照，蔡义忠，叶荣建

（1.中国种子集团有限公司生命科学技术中心，武汉 430206；2.作物育种技术创新与集成国家重点实验室，武汉 430206；3.华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室，武汉 430070；4.丰疆智能科技股份有限公司，武汉 430073）

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，越来越多的人关注稻米品质，而优质稻米越来越受到市场的青睐［1］。稻米品质评价指标一般包括加工品质（如糙米率、整精米率）、外观品质（如粒型、垩白度、透明度）、蒸煮食用品质（如直链淀粉含量、胶稠度、碱消值）等［2］。然而稻米品质受品种、产地、种植、收获、储藏、加工等诸多因素的影响，加之不同地域消费者对于米饭的食味要求有所不同，使得优质稻米早期选育阶段更为复杂。同时，由于人口数量增长、环境恶化、耕地面积减少、耕地质量下降等因素，要求育种家们能够选育出广适性强、高产优质的水稻品种［3］。中国每年有大批新育成的水稻品种通过国家审定并逐步在生产上推广应用，但对这些审定品种的米质性状进行系统分析报道较少，尤其是2019—2020 年国审水稻新品种尚未见相关分析报道［4］。

本研究通过对2000—2020 年审定水稻品种米质性状数据进行分析，以初步解析中国近20 年国家审定水稻品种的主要米质性状变化趋势，由于籼稻品种（尤其是籼型杂交稻）占国审水稻品种绝大多数，重点分析了2020 年国审籼型杂交稻及其20 个骨干亲本（不育系和恢复系）所配组品种的6 个重要米质性状和部标优质达标率，以及头部种子企业通过国审的水稻品种数量、部标优质率和米质性状情况，旨在了解中国水稻种业的国审稻状况和籼稻育成品种的品质现状，以期为今后水稻籼稻新品种在米质方面的选育提供参考和指导。

1 材料与方法

1.1 数据来源

本研究依据2 个方面数据来源：（1）中华人民共和国农业农村部（农业部）每年发布的关于国家品种审定委员会水稻品种审定公告（2000—2020 年）；（2）国家水稻数据中心《中国水稻品种及其系谱数据库》（http：//www.ricedata.cn/variety/index.htm）。以每年农业部官方公告的国审水稻新品种名录及其公布数据为主，辅以搜素《中国水稻品种及其系谱数据库》，补充补齐早期部分水稻品种的米质性状数据。

1.2 分析方法

采用Excel 2016 处理数据和绘制图表，利用SPSS19.0 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 2000—2020 年国审水稻品种的米质性状变化趋势

2000—2020 年通过国家审定的品种数为1 557个，不同年份审定品种数差异很大，其中2020 年最多，为574 个，审定品种数量呈明显上升趋势。新部标2013 年5 月发布，同年8 月实施，按照新部标NY/T 593—2013《食用稻品种品质》优质稻米等级的划分原则，对2014—2020 年国审稻的新部标优质率（优3 级以上）进行统计分析（图1）。结果表明新部标优质率逐年上升，2019 年和2020 年占比分别为74.2%和79.4%，说明近2 年审定的品种优质稻品种比例显著提高。

图1 2014—2020 年国审品种新部标优质稻（优3 以上）占比

对2000—2020 年审定品种的6 个品质性状的变化趋势进行分析（图2）。整精米率是稻米加工品质指标，其随年份呈现逐渐上升的趋势，这表明审定品种的加工品质在不断提升。垩白度是影响稻米外观品质的重要性状，从统计结果来看，籼稻的垩白度有明显下降趋势，说明审定品种的外观品质在明显提升；籼稻的垩白度虽整体不及粳稻，2015 年后逐渐与粳稻接近。籼稻长宽比呈上升趋势，2014 年后上升趋势更明显（长宽比大都超过3.0），表明长粒型籼稻目前深受市场青睐。直链淀粉含量和胶稠度影响大米的蒸煮食味品质，从数据分析来看，籼稻和粳稻的直链淀粉含量均呈下降趋势，有利于稻米食味品质提升。籼稻胶稠度整体呈上升趋势，粳稻的胶稠度未发生明显变化，整体高于籼稻，2015 年后籼稻和粳稻胶稠度逐渐趋近。整体而言，2000—2020 年国审品种中籼稻的6 个米质性状都逐步趋向于优质稻标准发展，尤其2015 年后优质化更为明显。而粳稻国审品种的6 个米质性状曲线20 年间总体上变化不大，基本趋于稳定。

图2 2000—2020 年国审水稻品种米质性状变化趋势

2.2 2020 年国审籼型杂交稻的米质性状分析

2.2.1 479 个国审籼型杂交稻6 项品质指标描述性分析 2020 年国审稻新品种共574 个，其中籼稻497个（479 个杂交稻、18 个常规稻）、粳稻77 个（62 个常规稻、15 个杂交稻），其中籼型杂交稻占83.5%，2020年国审籼型杂交稻的米质性状分析结果表明，479个籼型杂交稻包括271 个两系杂交稻、207 个三系杂交稻和1 个籼粳交杂交稻，三系杂交稻部标优质率（3 级以上占82.5%、2 级以上占48.3%）稍好于两系杂交稻（3 级以上占77.5%、2 级以上占44.3%）。

由表1 可知，各品质性状中变异系数最大的是垩白度。这说明不同籼稻品种间的外观品质差异较大，尤其是垩白性状，已成为影响籼稻品质的一个重要因素［5，6］，在水稻新品种选育过程中，应注意在低世代及时淘汰垩白度不达标的育种材料，以提高优质水稻品种的选育速度及质量［7-9］。

表1 2020 年479 个国审籼型杂交稻6 项品质指标描述性统计

2.2.2 头部水稻种子企业的国审籼型杂交稻品种的部标优质达标率及其米质性状比较 2020 年排名前5 的头部水稻种子企业通过国审的水稻品种数占国审稻总数的约40%，这些企业主导和引领水稻种子市场。对隆平高科、中国种子、荃银高科、金色年华和科荟种业等5 家头部企业的国审籼稻品种数及部标优质率进行比较，结果见图3。由图3 可知，2020 年隆平高科通过国审的籼稻品种数为94 个，占据绝对优势，中国种子有31 个品种，排名第二，前两者的国审籼稻品种数要明显多于荃银高科（18 个品种）、科荟种业（18 个品种）和金色年华（17 个品种）。从部标优质达标率来看，荃银高科和金色年华的部优2 级、部优3 级占比分别排在第一、二位。中国种子部优3 级以上占比高于隆平高科，部优2 级以上占比则低于隆平高科。隆平高科的部优2 级以上国审品种数有54 个，要多于其他4 家种子企业的总和（47个）。

图3 2020 年头部水稻育种企业国审籼稻品种数及其部标优质达标率

由表2 可知，荃银高科18 个品种的平均垩白度最低（1.0%），胶稠度（71.9 mm）和碱消值（6.7 级）最高；金色年华的17 个品种平均长宽比最高（3.5）；科荟种业的18 个品种平均整精米率最高（67.1%）；隆平高科和中国种子的6 个米质性状平均值与总体平均值基本一致。

表2 2020 年头部水稻育种企业国审籼稻品种的米质性状特征比较

2.2.3 20 个骨干亲本不育系的部标优质率和米质性状比较 骨干亲本对杂交稻配组至关重要，对2020 年479 个国审籼型杂交稻中排名前20 的不育系所配组品种数及其部标优质率（表3）和米质指标（图4）进行了分析。

由表 3 可知，荃 9311A、晶 4155S 和隆科 638S 所配组出的国审杂交稻品种数排名前3，分别为23、14、14 个。在排名前20 的不育系所配出国审杂交品种中，综合米质指标达到部标2 级占比在60%以上的有10 个不育系品种，分别为荃9311A、晶4155S、华悦468S、隆晶 4302A、韵2013S、川种3A、荃 211S、川康606A、金龙A、宜香1A，其中韵2013S 配出的杂交品种全部达到部标2 级米质以上，华悦468S、荃211S、川种3A 均在85%以上。米质指标达到部标3级占比在85%以上的有晶4155S、华悦468S、隆晶4302A、韵2013S、中丰S2、川种3A、荃211S、深08S、川康606A、恒丰A、金龙A、宜香1A、宇340S，其中晶4155S、华悦468S、隆晶4302A、韵2013S、川种3A、深08S、川康606A、恒丰A、金龙A、宜香1A、宇340S 配出的杂交品种全都达到3 级米质以上，表明这11 个不育系具有较好的米质配合力。隆科638S、1892S配出的3 级以上米质品种占比较低（明显低于50%），其米质配合力改良方面有待提升。

表3 2020 年前20 名不育系配组出的国审杂交稻品种数及其部标优质率比较

从前20 名不育系所配组出的国审杂交稻品种6项品质性状平均值（图4）对比来看，华悦468S、荃211S、中丰S2、金龙A、晶4155S、隆科638S 在整精米率性状表现较好，均在65%以上；隆晶4302A、旌3A在长宽比方面高于其他不育系配组品种，平均值达到了3.6；宇340S、金龙A 所配组出的品种在垩白度方面表现最好，而隆科638S、1892S、C815S 配组品种的垩白度最高；宜香1A、荃211S 配组品种的碱消值表现较好，而隆科638S、华玮338S、C815S 配组品种的碱消值均不达标（低于5.0 级）；川康606A、荃9311A、荃香9A 在直链淀粉含量和胶稠度方面表现均较好。6 项品质指标中变化幅度最大的是垩白度（1.8%～4.5%），其次是直链淀粉含量（14.6%～17.7%）和碱消值（4.4～6.7 级）。这20 个不育系在大多数品质性状上表现优良，具有较好的米质配合力。隆科638S 虽然配组出14 个国审杂交稻品种，但在碱消值和垩白度方面表现欠佳。

图4 2020 年前20 名不育系配组出的国审杂交稻品种6 项品质指标对比

2.2.4 20 个骨干亲本恢复系米质性状和部标优质率比较 对2020 年479 个国审籼型杂交稻中排名前20 的恢复系所配组品种数及其部标优质率和米质指标进行了分析，结果见表4 和图5。

由表4 可知，华占、五山丝苗和粤农丝苗所配组出的国审杂交稻品种数排名前3，分别为18、10、8个。从前20 个恢复系配出的品种来看，综合米质指标达到部标2 级占比在60%以上的有五山丝苗、粤农丝苗、K570、YR1606、禾广丝苗、成恢 727、中种R1607、YR851、黄莉占。其中 YR1606 配出的品种全都达到2 级米质以上，具有较好的米质配合力，粤农丝苗、K570、成恢727 均达到75%以上。综合米质指标达到部标3 级占比在85%以上的有五山丝苗、粤农丝苗、粤禾丝苗、K570、YR1606、荟恢533、禾广丝苗、成恢 727、丝占、泰恢 808、雅恢 2115、中种R1607、YR851、R332，其中K570、YR1606、荟恢533、禾广丝苗、成恢727、丝占、泰恢808、雅恢2115、中种R1607、YR851、R332 配出的品种全都达到部标 3 级米质以上，表明这11 个恢复系具有较好的米质配合力。华恢5438 配组品种的3 级以上米质品种占比只有33.3%，其米质配合力需引起重视。

由图 5 可知，中种 R1607、荟恢 533、YR851、YR1606、华恢8612 在整精米率性状表现较好，均值在65%以上；K570、禾广丝苗、R332 在长宽比方面高于其他恢复系配组品种，均值达到了3.5 以上；YR1606、YR851、粤禾丝苗在垩白度方面表现最好，均值低于2.0，而华占、黄莉占、雅恢2115 垩白度显著高于其他恢复系配组品种；成恢727、YR1606、丝占、YR851、K570、粤禾丝苗、禾广丝苗、泰恢808、雅恢2115、五山丝苗、R332 的碱消值方面表现较好，均值在6.0 级以上；雅占、黄莉占、华恢5438、荟恢533、华占、YR1606 等在直链淀粉含量（＜16%）和胶稠度（＞70 mm）方面表现均较好。6 项品质指标变幅最大的是垩白度（0.9%～4.2%），其次是直链淀粉含量（14.0%～18.6%）和碱消值（4.2～6.9 级）。这20 个恢复系在大多数品质性状上表现优良，具有较好的米质配合力，雅占、华恢5438、华恢8612 这3 个恢复系配组品种的碱消值均值都不达标（低于5.0 级）。

图5 2020 年前20 名恢复系配组出的国审杂交稻品种的6 项品质指标对比

3 小结与讨论

1）本研究综合分析了2000—2020 年中国水稻审定品种的基本情况，发现审定品种数在持续增长，新部标优质率逐年上升，尤其是2019 年和2020 年审定的水稻品种在品质方面有显著提升，说明市场正快速向优质稻转向。中国20 年来国审水稻的整精米率、垩白度、长宽比、直链淀粉含量、胶稠度、碱消值逐步趋向于优质稻标准发展变化，尤其是2015 后国审稻优质化更为显著。此外，统计数据分析表明隆平高科、中国种子、荃银高科、金色年华等水稻头部企业通过国审的籼稻品种数及其部标优质率占比较高，不断为中国培育优质水稻品种提供了重要技术支撑和生产服务。

2）通过对2020 年479 个国审籼型杂交稻品种品质性状的分析得出，各品质性状中变异系数较大的是垩白度。这说明，外观品质是影响当前中国稻米品质提高的主要因素之一，在今后水稻新品种选育过程中，应注意在低世代及时淘汰垩白度不达标的育种材料，以提高优质水稻品种的选育速度及质量［10-12］。

3）从2020 年479 个国审籼型杂交稻品种中选取16 组双亲配合力较好品种进行米质性状比较（表5），分析可见双亲米质好的品种在米质配合力方面有较好的米质特征，米质配合力与双亲遗传基因重组有密切关系，在改良选育品种时需结合其他农艺性状情况进行综合考量［13-15］。深08S 配出的部标2级米质品种率均较低，与3 个恢复系配组品种均为3级。不同杂交稻恢复系与同一杂交稻不育系配组的杂交稻组合、同一杂交稻恢复系与不同杂交稻不育系配组的杂交稻组合的各性状均表现不同，尤其是垩白度，今后杂交稻及其亲本的外观品质改良重点是进一步降低垩白度［16-19］。品质性状属数量性状，受多基因控制，导致品质性状间存在错综复杂的关系，这是品质育种的难点［20］。

表5 2020 年479 个国审籼型杂交稻品种中选取16 组双亲配合力较好品种的米质性状特征

4）优质稻米越来越受到市场的青睐，这要求育种家不仅需要考虑到产量和田间性状，更要加大对稻米品质性状的研究力度。利用“生物技术+信息化”的优势，推动水稻产业向优质稻转化。因此，未来基于分子育种和水稻传统育种方式相结合，可缩短育种年限，达到有效、精准、快速地培育优良水稻新品种之目标［21-23］。