辽宁滨海稻区稻米品质性状与产量及其相互关系分析

王彤　陈广红　王绍林　夏明　郑英杰　王莹　王睿鹏　张丽丽 　于亚辉

摘  要：以89个辽宁滨海稻区主栽品种及表现优良的后代品系为试验材料，探究稻米品质性状和产量之间的关系。通过对各项指标间进行相关性分析、逐步回归分析发现稻米各品质性状间关系密切复杂，彼此间均存在显著或极显著的相关性，其中稻米长宽比和整精米率与食味值关系密切，在选育高食味值的稻米品种时，可以选择长粒形品种。通过对稻米理化品质与其他品质性状和食味值的分析发现，要提高稻米的外观品质和食味值，应降低稻米的直链淀粉和蛋白质含量。通过对稻米产量与各品质性状间关系的分析发现，长粒形稻米的食味值高，但不易高产。提高稻米品质和食味值与提高产量之间不存在直接矛盾，产量与食味值的回归曲线方程表明产量较高或较低时，与食味值存在不同的趋势，说明单一地追求高产量时会导致食味降低，但在一定产量范围内提高品质，培育兼顾高产量和高品质的稻米是可行的。

关键词：辽宁滨海稻区;稻米品质性状;产量;相互关系分析

Analysis and Relationship of Rice Quality Traits and Yield

in Liaoning Coastal Rice Area

WANG Tong ， CHEN Guang-hong ， WANG Shao-lin ， XIA Ming ， ZHENG Ying-jie ， WANG Ying ， WANG Rui-peng ， ZHANG Li-li ， YU Ya-hui*

（Liaoning Institute of Saline-Alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China）

Abstract： 89 main rice varieties and their excellent progeny lines in Liaoning coastal area were used as experimental materials to explore the relationship between rice quality traits and yield. Through the correlation analysis among the indexes， the stepwise regression analysis showed that the relationship among the quality traits of rice was very complex， and there were significant or extremely significant correlations among them. Among them， the ratio of length to width and head rice rate of rice were closely related to the taste value， so long-grain varieties could be selected when breeding rice varieties with high taste value. Through the analysis of physical and chemical quality and other quality traits and taste value of rice， it was found that in order to improve the appearance quality and taste value of rice， the amylose and protein content of rice should be reduced. By analyzing the relationship between rice yield and quality traits， it was found that long-grain rice has high taste value， but it is not easy to produce high yield. There is no direct contradiction between improving quality and taste value of rice and improving yield. The regression curve equation of yield and taste value shows that there is a different trend between yield and taste value when yield is higher or lower， which shows that pursuing high yield alone will lead to the decrease of taste， but it is feasible to improve quality and cultivate rice with both high yield and high quality within a certain yield range.

Key words： Liaoning coastal rice area; Rice quality traits; Yield; Correlation analysis

水稻是最重要的糧食作物之一，随着水稻品种的改良更替和栽培技术的不断提高，稻米产量稳步增长，但水稻生产主要以提高产量为重点，忽视了品质的改良[1]。近年来，人们对高品质稻米的需求与日俱增越，不单单满足于食味，对大米外观、气味、营养等指标的要求也逐渐提高[2]。优质大米已成为社会关注的重点，水稻育种方向逐渐由高产向高品质发展[3]。稻米品质包括加工品质如精米率、外观品质如垩白度、食味品质如食味值等指标[4]。许多研究表明，稻米品质与产量之间存在显著的负相关关系，随着产量提高，稻米精米率、食味值降低，垩白度升高[5-6]。高产与高品质之间的平衡难以协调，提高品质不能以牺牲产量为代价，应倾向于“稳量求优”，即如何不降低产量的基础上，提高稻米品质，因此，探究稻米品质与产量之间的关系对于水稻高产和高质育种的结合有重大意义。辽宁省盘锦市是东北地区著名的优质粳稻产区，以“盘锦大米”闻名。本研究以辽宁滨海地区主栽品种及表现优良的后代品系为试验材料，通过对稻米加工、外观、食味品质和产量之间的相关性分析，揭示辽滨地区稻米品质性状与产量的关系，旨在为兼顾高产、优质稻米品种改良提供理论依据。

1  材料与方法

1.1  试验材料

供试材料共89个水稻品种（系），包括辽宁滨海稻区主栽品种及表现优良的后代品系（表1）。

1.2  试验设计

试验于2021年在辽宁省盐碱地利用研究所试验田进行，土壤为盘锦市滨海盐渍型水稻土，耕层土壤（0～15 cm）有机质、全氮、全盐含量分别为含量分别为19.96 mg/kg、1.72 mg/kg、1.423 g/kg，碱解N、速效P2O5、速效K2O含量分别为68.43 mg/kg、8.36 mg/kg、192.25 mg/kg，pH值7.27。试验采用随机区组设计，3次重复。4月10日播种，移栽。4行区，10 m行长，行株距30 cm×13.3 cm，小区面积12 cm2，每穴1株，整个生育期一般栽培管理。完全成熟后分小区收获测定产量，每个小区取500 g左右稻谷自然风干，在同一条件下储藏90 d后，测定各样品稻米品质指标。

1.3  测定项目及方法

测定品质性状包括：糙米率、精米率、整精米率、白度、精白度、垩白粒率、垩白度、透过度、长宽比、直链淀粉含量、蛋白质含量和食味值。采用日本佐竹公司生产的稻米外观检测仪和食味计测定，共设重复3次。具体方法如下：称取30.0 g精米米样置于专用容器中淘洗至水清，按米：水=1：1.35比例量取蒸馏水，淘米与浸泡共30 min，上锅蒸煮30 min，焖10 min，开盖搅拌米饭，将米饭置于冷却器中冷却20 min，静置2 h（25 ℃）。称取8.0 g米饭装入专用金属环内，正反面压10 s成饭饼，每个样品3次重复，用黑白板校仪器，将饭饼插入食味计进行测定。

1.4  数据处理

数据分析采用DPS和SPSS软件进行分析。

2  结果与分析

2.1  稻米食味值与各品质性状间相关性分析

从表2可知，稻米加工品质性状中糙米率僅与粒长宽比存在极显著负相关关系，除糙米率外，精米率和整精米率均与直链淀粉含量和蛋白质含量存在极显著的正相关关系，与白度、精白度和食味值则呈极显著负相关。外观品质中，除粒长宽比外其他品质性状间均存在极显著的相关关系，白度、精白度、垩白度、透过度和长宽比均与蛋白质含量存在显著的相关关系，垩白粒率、垩白度、透过度、长宽比均与直链淀粉含量存在极显著的相关关系。理化品质中，直链淀粉含量与蛋白质含量呈极显著的正相关，且均与食味值极显著负相关。

表明降低直链淀粉含量会降低稻米精米率、整精米率、垩白粒率和垩白度，但会提高稻米透过度和食味值;降低蛋白质含量会降低稻米精米率、整精米率和垩白度，会提高稻米白度、精白度、透过度和食味值;降低直链淀粉和蛋白质含量有利于提高长宽比，稻米粒形变长，可以提高稻米食味值，但会降低稻米糙米率，同时也会降低稻米加工品质，但有利于提高稻米的外观品质和食味值。

2.2  稻米食味值与各品质性状间逐步回归分析

以稻米食味值为因变量Y，建立以糙米率（X1）、精米率（X2）和整精米率（X3）为自变量的回归方程：Y=97.95-0.34X3，R2=0.647方程极显著存在（P≤0.01），糙米率X1、精米率X2因不符合方程变量引入条件而未被引入，逐步回归方程说明加工品质中，稻米食味值与整精米率呈极显著负相关，即随着整精米率的降低，米饭蒸煮食味值有增加趋势。

以稻米食味值为因变Y，建立以白度（X4）、透过度（X5）、精白度（X6）、垩白粒率（X7）、垩白度（X8）和长宽比（X9）为自变量的回归方程：Y=-6.23+1.34X4-0.47X8+13.73X9，R2=0.711 回归方程显著存在（P≤0.05），除白度（X4）、垩白度（X8）、长宽比（X9）外，其他自变量均未被引入回归方程，其中，稻米食味值与白度（X4、回归系数1.34）、长宽比（X9、回归系数13.73）均有显著正相关关系，长宽比（X9）回归系数最大，对食味值的影响最明显;食味值与垩白度（X8、回归系数-0.47）呈显著负相关，影响最小， 透过度（X5）、精白度（X6）、垩白粒率（X7）对食味值的影响不明显。可见与加工品质相比，外观品质与食味值间的相关关系更为复杂、密切，其中长宽比对食味值的影响最大。

以稻米食味值为因变量，建立以直链淀粉含量（X10）、蛋白质含量（X11）为因变量的逐步回归方程：Y=227.09-6.87X10-3.03X11，R2=0.996方程极显著存在（P≤0.01），直链淀粉含量和蛋白质含量均被引入回归方程，且稻米食味值与直链淀粉含量和蛋白质含量均呈极显著负相关，由此可以看出降低稻米直链淀粉和蛋白质含量有利于提升稻米食味值，与蛋白质含量相比，直链淀粉含量对食味值的影响更明显。

2.3  稻米产量与各品质性状间关系分析

由表3可知，稻米产量与糙米率存在显著的正相关关系，与长宽比存在显著的负相关关系，表明随着产量的增加，糙米率有增加趋势，而长宽比的增加，不利于获得高产。稻米产量与其他品质性状间无显著的相关性，表明提高品质与提高产量之间并不存在绝对的矛盾关系，在保证稻米产量的同时也可以提高品质。

由图1、表3可知，稻米食味值（Y）与产量（X）间没有显著的相关性，但关系呈单峰曲线，回归曲线方程：Y=-0.23X2+4.27X-121.20（F=3.84，P=0.025）显著存在（P≤0.01），说明当产量较低时，随着产量的提高，食味值有增加趋势;当产量较高时，随着产量的提高，食味值有降低趋势。

3  讨论与结论

通过对89个供试材料的稻米品质性状、食味值与产量间的相关性进行分析，发现各品质性状间关系密切复杂，彼此间均存在显著或极显著的相关性。研究结果表明整精米率较低，粒形较长的稻米品种的食味值更高。赵居生等[7]研究表明，稻米粒型与硬度、黏度和适口性间存在显著相关性，同时研究还发现稻米硬度、黏度是影响稻米食味值的重要指标[8]，粒形越长，稻米的硬度和黏度越适口，这与本研究结果相一致。研究结果还发现降低稻米直链淀粉和蛋白质含量会降低稻米加工品质，但可以提高稻米的外观品质和食味值。众所周知，外观品质是影响稻米品质最重要的因素之一[9]，其决定着稻米的市场价格[10]，外观色泽晶莹无垩白，透过率高的稻米广泛被市场认可。研究表明，降低稻米的直链淀粉和蛋白质含量，可提高稻米外观品质和食味值，但对加工品质产生不利影响，如要同时兼顾各种品质性状，不可盲目提高或降低直链淀粉和蛋白质含量[11]。

通过稻米产量与各品质性状间关系的研究发现稻米糙米率与产量之间存在显著正相关关系，稻米糙米率的降低会导致减产，糙米率不仅与产量相关，与稻米品质间也存在联系[12]，有研究表明影响优质稻米品质的主要因素是糙米率和垩白度[13]。稻米产量与长宽比存在显著的负相关关系，结合前文研究，降低直链淀粉和蛋白质含量可提高稻米食味值，表明长粒形稻米的食味值高，但不易高产，这与吕文彦[14]和孙建昌[15]的研究相一致。稻米产量与其他品质性状间无显著相关关系，说明提高稻米品质及食味值和提高产量之间不存在直接矛盾，这与前人的研究[16]一致，曲线方程表明当产量较低时，随着产量的提高，食味值有增加趋势，这与孟维韧[17]和王莹[18]的研究一致。當产量较高时，随着产量的提高，食味值有降低趋势，揭示单一地追求高产量会导致品质降低，但在一定范围内同步提高产量和品质，培育兼顾高产量和高品质的稻米是可行的，这与徐正进[19]的研究一致。

盘锦是我国东北地区著名的高品质稻米产区，其原因不仅与其盐碱地等特定生态条件有关，也与其种植品种的改良密切相关，研究表明要提高稻米食味值，可以选育长粒形品种，兼顾稻米品质和食味，不可盲目提高或降低直链淀粉和蛋白质含量;在一定范围内稻米产量与食味之间并不矛盾，如何培育兼顾高产量和高品质的稻米品种还有待研究。

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基金项目：辽宁省农业重大专项“辽宁滨海稻区耐盐碱优质高产多抗水稻新品种培育”（2022JH1/10200003）;辽宁省应用基础研究计划项目“辽宁高食味优质稻米产业发展关键技术协同创新（2022JH2/101300283）;中央引导地方“优质粳稻靶向生物育种技术体系构建及应用”（2023JH6/100100039）。

收稿日期：2023-08-13

作者简介：王彤（1989-），女，助理研究员，硕士，研究方向为水稻遗传育种。

*通讯作者：于亚辉（1981-），男，研究员，博士，研究方向为水稻遗传育种。