辽宁水稻品种主要品质性状和RVA 谱特征值研究

赵 铎 ，任弼达 ，李飞飞* ，夏英俊 ，徐正进 ，高 虹

（1 沈阳工学院 生命工程学院，辽宁 抚顺 123122；2 沈阳农业大学 水稻研究所，沈阳 110866；3 辽宁省水稻研究所，沈阳 110101）

水稻是辽宁省重要的粮食作物，辽宁省十分重视水稻新品种的选育和高产栽培技术的研究工作。建国以来，辽宁省水稻生产取得了突破性进展，总的趋势是面积显著增加，单产成倍增长，总产量不断提高。目前，辽粳系列品种推广面积占全省稻区的60%以上，其中面积最大的就是辽粳9号、辽星1 号等[1]。而如今稻米需求格局随着社会的进步渐渐发生着改变，出现了水稻品种与稻米品质结构等与当前市场不协调的问题，随着国内外水稻生产的发展和人民生活水平的不断提高，对稻米品质提出了更高的要求，如何培育出优质、高产的水稻新品种是育种工作者面临的主要问题。近年来, 研究人员对大米的蒸煮食味品质特性与食味值的关系进行了大量研究, 发现大米的组成成分及其特性对大米的品质有着重要的影响。如大米淀粉中直链淀粉和支链淀粉的占有比例、水分、大米胶稠度、RVA 谱等。稻米的食味值是一个综合指标, 一般由米饭的滋味、色泽、冷饭质地等因素决定,这些与稻米的理化性质、外观品质、RVA 谱有很大的关系[2-4]。因此,可结合客观的试验指标来评价稻米的食味品质。

本文从大米的外观品质(垩白粒率、垩白度、白度、长度、宽度等) 、营养品质品质(蛋白质、直链淀粉含量等) 和RVA 糊化特性三方面与食味值的关系进行了相关性分析, 以期为辽宁省水稻品种的改良提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料选用27 份辽宁典型水稻品种，如表1 所示。

1.2 试验设计

2019 年将上述水稻品种(表1) 种植在沈阳工学院生命工程学院实践教学基地，采用随机区组设计，2 次重复。每个品种种3 行，10 株/行，1 苗/穴，栽植规格30.0 cm×l3.3 cm。磷酸二铵和氯化钾作为底肥施用，施用量分别为300 kg/hm2、225 kg/hm2，尿素作为基肥、返青肥、蘖肥施用，施用量分别为l87.5 kg/hm2、112.5 kg/hm2和112.5 kg/hm2。其他管理同生产田。

表1 27 份辽宁水稻参试品种

1.3 测定项目与方法

1.3.1 外观品质测定 本试验采用日本静冈机械制造有限公司生产的大米外观品质判别仪(ES-1000)，该仪器在本试验中测定的指标有稻米的长度、宽度、白度、垩白粒率、垩白度等。另还用到日本公司与我国公司合作研发的米饭食味计FD.02-STA1B，在本试验中主要测定指标有米饭的外观、口感和综合评分。

1.3.2 营养品质的测定 营养品质的测定采用了日本静冈机械制造有限公司生产的FOSS 近红外谷物品质分析仪，采用ANN 人工神经网技术开发的定标数据库，用了300 份粳稻材料进行定标，适应性很好，分析准确度也较高。在本试验中主要测定不同品种中精米的蛋白质和直链淀粉含量还有食味值等指标。

1.3.3 稻米淀粉RVA 指标测定 稻米淀粉RVA指标采用澳大利亚Newport Scientific Instrument仪器公司生产的3-D 型RVA 快速测定仪测定，用TCW(Thermal Cycle for Windows）配套软件进行数据的分析，按AACC 操作规程进行测定，黏滞性值单位用cp(Centipoise）表示。RVA 谱特征值主要包括最高黏度（peak viscosity）、热浆黏度（hot paste viscosity）、冷胶黏度（cool paste viscosity）、崩解值（breakdown，最高黏度- 热浆黏度）、消减值（setback,SBV，冷胶黏度-最高黏度)和回复值（consistence，冷胶黏度-热浆黏度）。其中黏度开始增加时的温度就是起浆温度[5](pasting temperature，是熟化给定试样所需的最低温度），最高黏度出现所需的时间即为峰值时间（peak time）。

1.4 数据处理

试验数据的分析处理以及表格等的绘制用到的是DPS 统计软件和SPSS 统计软件以及Excel办公软件。

2 结果与分析

2.1 外观品质与营养品质之间的相关性分析

由表2 可知垩白粒率分别与垩白度、白度、蛋白质含量达到极显著正相关。说明辽宁水稻品种垩白大小与蛋白质含量相关较密切，呈垩白增大，蛋白质含量上升。白度与垩白度极显著正相关，说明垩白度越高，透明度越差。蛋白质与外观品质的长宽比呈极显著正相关，直链淀粉和白度呈极显著负相关的关系。

表2 外观品质与营养品质之间的相关性

2.2 食味值与各品质性状间的相关性分析

由表3 可知辽宁水稻品种的垩白粒率、垩白度、蛋白质、直链淀粉含量与食味值均呈极显著负相关，而长宽比和白度与食味值无显著相关。表明，垩白粒率、蛋白质、直链淀粉对食味值的影响极大，其含量越高，食味值越低。

由表4 可以看出，辽宁省水稻品种食味值与回复值呈极显著负相关关系, 与崩解值呈极显著正相关关系,其他指标与食味值的相关性不显著，表明食味值与稻米淀粉的最高黏度相关性不大；结合表3 结果可以发现崩解值与蛋白质、直链淀粉含量都呈显著负相关，回复值与蛋白质、直链淀粉呈显著正相关，可以推测分析辽宁省水稻品种崩解值较高的米饭，蛋白质、直链淀粉含量均较低，回复值较低，食味值较高。

表3 食味值与外观品质和营养品质之间的相关性

表4 食味值与RVA 谱特征值之间的相关性

2.3 RVA 谱特征值与外观及营养品质指标的相关性分析

由表5 分析得出，粒长和长宽比与起浆温度达到显著水平，其余都未达到显著；垩白粒率与崩解值呈显著负相关关系，与起浆温度达到显著正相关，外观和口感与起浆温度均呈极显著负相关，白度和崩解值极显著负相关，白度和起浆温度显著负相关。综合评分也和起浆温度极显著负相关。其余RVA 谱特征值与外观品质都不存在显著的相关关系。可分析出，起浆温度的高低对辽宁省水稻品种的外观品质起着一定作用。

表5 RVA 谱特征值与外观品质指标的相关性

由表6 可知辽宁水稻品种蛋白质含量与崩解值呈极显著负相关，直链淀粉含量与崩解值呈显著负相关，与表3、表4 的结果吻合，其余RVA 谱特征值与营养品质不存在显著的相关关系。

表6 RVA 谱特征值与营养品质指标的相关性

3 结论

本研究分析了辽宁省稻米RVA 谱特征值与外观品质性状和营养品质性状的关系，结果表明，首先外观品质与营养品质之间垩白粒率分别与垩白度、白度、蛋白质含量达到极显著正相关，说明辽宁水稻品种垩白大小与蛋白质含量相关较密切，呈垩白增大，蛋白质含量上升趋势。食味值与垩白粒率、垩白度、蛋白质和直链淀粉呈极显著负相关关系，与回复值也呈极显著负相关关系，与崩解值呈极显著正相关关系，与消减值负相关但不显著，说明稻米RVA 谱特征值与食味品质关系密切，特别是崩解值、回复值等特征值能较好地反映稻米蒸煮食味品质的优劣。

其次RVA 谱特征值中崩解值与外观品质中的垩白粒率和白度分别呈显著和极显著负相关关系，起浆温度与外观品质的多项指标均呈显著关系。由此可见，辽宁省稻米外观品质对RVA 谱特征值有一定影响。营养品质中蛋白质和直链淀粉含量与崩解值呈极显著和显著负相关关系，说明RVA 谱特征值与直链淀粉和蛋白质含量关系密切，直链淀粉含量越高的品种，蛋白质含量较高，崩解值越小。