寧夏雜草稻外觀和碾磨品質(zhì)分析

　，　，　，　

(寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所，　寧夏 永寧 750105)

雜草稻是發(fā)生在稻田內(nèi)以及稻田周圍，具有強(qiáng)烈的雜草性和種子落粒性，但必須在人類干擾下才能完成自我繁殖的稻屬植物[1-2]。與其它稻田雜草不同，雜草稻除了具有生長(zhǎng)快、繁殖能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)等雜草的基本特性之外，還有其非常獨(dú)特的性狀，即雜草稻與其伴生的栽培稻為同一生物學(xué)種，所以雜草稻兼有農(nóng)作物和雜草的特性。無論從形態(tài)上還是生理上，雜草稻與栽培稻非常相似，且雜草稻與栽培稻間無生殖隔離。從利用的角度來說，雜草稻群體屬于自然變異和選擇的群體，不受人工選擇限制，在抗逆、抗病、抗蟲、品質(zhì)等方面變異豐富，是優(yōu)異基因的天然種質(zhì)庫。鑒定、篩選、開發(fā)和利用這些基因?qū)λ井a(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

前人對(duì)雜草稻的表型、耐逆等方面的研究已有大量報(bào)道[3,9]，但雜草稻品質(zhì)方面的研究較少[10]。本試驗(yàn)以寧夏雜草稻為研究材料，主要對(duì)雜草稻外觀品質(zhì)和碾磨品質(zhì)進(jìn)行了分析，以期認(rèn)識(shí)雜草稻的品質(zhì)特性，篩選優(yōu)異的雜草稻種質(zhì)，為拓寬水稻遺傳基礎(chǔ)，培育優(yōu)質(zhì)水稻新品種提供基礎(chǔ)材料。

1　材料與方法

1.1　材　料

對(duì)收集、鑒定的來源于寧夏稻區(qū)8個(gè)市(縣)共計(jì)171份雜草稻進(jìn)行外觀品質(zhì)和碾磨品質(zhì)分析。

表1參試材料

來源份數(shù)來源份數(shù)來源份數(shù)來源份數(shù)中衛(wèi)17吳忠22永寧32賀蘭37靈武10青銅峽16銀川24平羅13

表3外觀及碾磨品質(zhì)表現(xiàn)較好的雜草稻材料

2014年區(qū)號(hào)種皮色落粒性芒性出糙率(%)稻谷出米率(%)整精米率(%)堊白粒率(%)堊白度黃粒米粒型(長(zhǎng)寬比)2014WR?3白低無80．272．3170．11．60．70．62．12014WR?4白低短紫紅色芒80．473．0770．778．629．60．71．82014WR?42白中無81．071．7570．727．35．60．31．72014WR?74白高中芒79．671．6270．036．99．50．12．12014WR?128白中中芒80．471．3170．470．525．00．32．02014WR?152白高間短芒82．873．4469．538．913．70．61．72014WR?153紅中間短芒82．171．5370．329．27．90．71．62014WR?155紅高無82．073．6070．630．110．61．61．72014WR?159白高無82．173．1366．674．351．10．51．72014WR?160紅高無81．773．5571．232．810．61．11．62014WR?192紅極高無80．171．0770．60099．01．92014WR?195白極高無80．072．3870．94．51．41．31．92014WR?202紅極高無80．371．4070．30096．11．92014WR?307紅低中芒79．571．2970．66．61．40．52．0

表4雜草稻落粒性與外觀和碾磨品質(zhì)的關(guān)系

落粒性樣本數(shù)糙米率精米率整精米率堊白粒率堊白度黃粒米率長(zhǎng)寬比低1479．44A70．07A66．74A25．72A13．12A16．39A1．94A中4578．95A67．86B48．84C9．83B14．75A25．46A2．00A高6679．41A68．57B54．03BC12．51B14．32A25．16A1．98A極高4679．70A68．78B58．77B2．73B12．93A29．58A1．98A

1.2　方　法

試驗(yàn)于2014年在寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所進(jìn)行。采用大棚育秧、大田移栽的方式， 分別于4月16日浸種、4月20日播種、5月20日移栽，每穴單本插植，行株距為30 cm×15 cm，每份材料插植2行，行長(zhǎng)1.5 m,重復(fù)2次。按當(dāng)?shù)厮竭M(jìn)行田間管理。

根據(jù)NY/T 83—1988《米質(zhì)測(cè)定方法》、GB/T 17891—1999 對(duì)供試樣本進(jìn)行了糙米率、精米率、整精米率、長(zhǎng)寬比、堊白粒率、堊白度、黃粒米的測(cè)定。

雜草稻落粒性、芒等性狀按《水稻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》調(diào)查執(zhí)行[11]。

1.3　數(shù)據(jù)分析

采用SAS 8.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)的計(jì)算及顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1　雜草稻外觀、碾磨品質(zhì)表現(xiàn)

參試171份雜草稻的糙米率在61.50%～82.80%之間，平均為79.37%。精米率在55.27%～73.60%之間，平均為68.56%；整精米率在25.50%～71.20%之間，平均為54.98%，變異系數(shù)23.87。外觀品質(zhì)中，堊白粒率在0～85.80%之間，平均為10.25%，變異系數(shù)209.04；堊白度在0～72.40%之間，平均為13.96%，變異系數(shù)139.11。黃粒米在0～99.00%之間，平均為25.71%，變異系數(shù)100.74。雜草稻的米粒長(zhǎng)寬比在1.60～2.30之間，平均為1.98。結(jié)果表明，雜草稻的外觀品質(zhì)變異系數(shù)顯著高于碾磨品質(zhì)的變異系數(shù)。碾磨品質(zhì)中糙米率和精米率變異系數(shù)較小，而整精米率變異系數(shù)較大。

表2雜草稻外觀及碾磨品質(zhì)

　變量均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)最大值最小值糙米率(%)79．371．832．3182．8061．50精米率(%)68．562．393．4873．6055．27整精米率(%)54．9813．1323．8771．2025．50堊白粒率(%)10．2521．43209．0485．800．00堊白度(%)13．9619．42139．1172．400．00黃粒米率(%)25．7125．90100．7499．000．00粒型(長(zhǎng)寬比)1．980．157．492．301．60

參試材料中篩選了14份碾磨品質(zhì)或外觀品質(zhì)較好的雜草稻材料(表3)。其中白色種皮8份，紅色種皮6份。紅色種皮材料中，2014 WR 192糙米率80.1%，精米率71.1%，整精米率70.6%，堊白粒率和堊白度均為0，碾磨品質(zhì)和外觀品質(zhì)均較好；2014 WR-153、2014 WR-155、2014 WR-160的糙米率、精米率和整精米率較高，碾磨品質(zhì)較好；2014 WR-202、2014 WR-307的堊白粒率和堊白度小，外觀品質(zhì)較突出。

表5種皮色與外觀及碾磨品質(zhì)的關(guān)系

種皮色樣本數(shù)出糙率精米率整精米率堊白粒率堊白度黃粒米粒型(長(zhǎng)寬比)白3779．2369．9863．1640．6319．523．811．91紅13479．3768．0351．921．3712．3332．582．00T測(cè)驗(yàn)p<0．01p<0．010．0198p<0．01p=0．937p=0．0029p=0．2873

表6雜草稻芒性與外觀及碾磨品質(zhì)的關(guān)系

芒樣本數(shù)糙米率精米率整精米率堊白粒率堊白度黃粒米率長(zhǎng)寬比無芒10979．46A68．65A54．15B7．48B14B26．13A1．99A短芒2379．93A69．12A60．02AB25．40A16．1B12．25A1．89A中芒3279．19A69．00A63．01A14．05AB9．5B27．87A1．99A長(zhǎng)芒779．44A69．34A61．44AB20．47AB26．4A27．30A1．93A

表7雜草稻表型特征與外觀、碾磨品質(zhì)的相關(guān)性

種皮色芒性落粒性出糙率精米率整精米率堊白粒率堊白度黃粒米粒型(長(zhǎng)寬比)種皮色1芒性-0．1675?1落粒性0．2264??-0．1660?1出糙率0．01890．010．11311精米率-0．3589??0．1516?-0．00120．7301??1整精米率-0．3737??0．3707??0．05920．2903??0．6672??1堊白粒率-0．7462??0．2314??-0．2276??0．2182??0．4482??0．3597??1堊白度-0．1511?0．0075-0．01980．07980．0158-0．1050．3308??1黃粒米0．4613??-0．03380．1116-0．3052??-0．2677??-0．0446-0．4602??-0．2116??1粒型(長(zhǎng)寬比)0．2291??-0．1190．0084-0．3732??-0．4507??-0．3767??-0．4566??-0．1593?0．2923??1

2.2　雜草稻落粒性與外觀和碾磨品質(zhì)的關(guān)系

參試雜草稻按落粒性可分為低、中、高、極高4類(表4)。碾磨品質(zhì)方面，糙米率表現(xiàn)為落粒性中的材料較低，但4類落粒性類型間差異不顯著；精米率表現(xiàn)為落粒性低的材料顯著高于落粒性中、高、極高的材料；整精米率表現(xiàn)為落粒性低的材料顯著高于其他材料，落粒性極高的材料次之，而落粒性中的材料表現(xiàn)最低。外觀品質(zhì)方面，雜草稻落粒性低的材料的堊白粒率顯著高于其他材料；黃粒米率方面，落粒性極高的材料表現(xiàn)黃粒米率最高。

2.3　雜草稻種皮色與外觀和碾磨品質(zhì)的關(guān)系

雜草稻的種皮色可分為紅、白2種類型(表5)。碾磨品質(zhì)方面，白色種皮的雜草稻的出糙率和精米率極顯著高于紅色種皮雜草稻，整精米率表現(xiàn)為白色種皮雜草稻顯著高于紅色種皮雜草稻。外觀品質(zhì)方面，堊白粒率表現(xiàn)為白色種皮類型(40.63%)極顯著高于紅色種皮類型(1.37%)。堊白度表現(xiàn)為白色種皮類型高于紅色種皮，但差異不顯著。黃粒米率表現(xiàn)為紅色種皮雜草稻(32.58%)顯著高于白色種皮雜草稻(3.81%)。米粒長(zhǎng)寬比表現(xiàn)為白色種皮類型低于紅色種皮類型，但無顯著差異性。

2.4　雜草稻芒性與外觀和碾磨品質(zhì)的關(guān)系

按芒的特性，參試雜草稻分無芒、短芒、中芒和長(zhǎng)芒4種類型(表6)。碾磨品質(zhì)方面，4種類型雜草稻的糙米率和精米率表現(xiàn)無顯著差異性；整精米率表現(xiàn)為無芒雜草稻最低，與其它3類雜草稻呈顯著性差異。外觀品質(zhì)方面，堊白粒率表現(xiàn)為短芒雜草稻最高，其次是長(zhǎng)芒雜草稻和中芒雜草稻，而無芒雜草稻表現(xiàn)最低，其中無芒類型與短芒類型呈顯著差異性。堊白度表現(xiàn)為長(zhǎng)芒雜草稻最大，且與其它3類呈顯著性差異。黃粒米率表現(xiàn)為短芒雜草稻最小，但與其它3類無顯著性差異。米粒長(zhǎng)寬比表現(xiàn)為無芒雜草稻和中芒雜草稻略高于長(zhǎng)、短芒雜草稻，但差異不顯著。

2.5　雜草稻表型特征與外觀和碾磨品質(zhì)的相關(guān)性

按雜草稻種皮色越深、芒越長(zhǎng)、落粒性越高，轉(zhuǎn)化的數(shù)值越大，與外觀及碾磨品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析(表7)。種皮色與精米率(-0.358 9**)、整精米率(-0.373 7**)、堊白粒率(-0.746 2**)、堊白度(-0.151 1*)呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)，及紅色種皮雜草稻的精米率、整精米率、堊白粒率、堊白度較低。種皮色與黃粒米率(0.461 3**)、米粒長(zhǎng)寬比(0.229 1**)呈極顯著正相關(guān)，及紅色種皮的雜草稻的黃粒米率高，米粒長(zhǎng)寬比大。芒性與精米率(0.151 6*)、整精米率(0.370 7**)、堊白粒率(0.231 4**)呈顯著或極顯著正相關(guān)，及芒越長(zhǎng)，其精米率、整精米率、堊白粒率越大。落粒性與堊白粒率(-0.227 6**)呈極顯著負(fù)相關(guān)，及落粒性越高，堊白粒率越低。

3　討　論

目前，與雜草稻相關(guān)的研究已有大量報(bào)道[1,10]，但主要集中在雜草稻的生物學(xué)特性、來源、耐逆性、防除等方面的研究，在品質(zhì)方面的研究較少。由于雜草稻種皮多為紅色，且紅米相關(guān)的品質(zhì)研究多集中在微量元素方面的研究[12,14]，而對(duì)碾磨、外觀等品質(zhì)的研究很少。本研究以收集的171份寧夏雜草稻為材料，對(duì)雜草稻的碾磨和外觀品質(zhì)進(jìn)行了分析。碾磨品質(zhì)中，雜草稻糙米率平均為79.37%，精米率平均為68.56%，整精米率平均為54.98%；碾磨品質(zhì)中整精米率變異系數(shù)最大，為23.87。孫建昌等[4]研究表明，與當(dāng)?shù)剡x育品質(zhì)比較，寧夏雜草稻的谷粒長(zhǎng)、谷粒寬、谷粒長(zhǎng)/谷粒寬的值均較大，而粒厚較薄。前人研究表明[15]，典型粳稻闊卵形或卵圓形籽粒(米粒長(zhǎng)寬比1.7左右)的糙米率和精米率最高。寧夏雜草稻米粒長(zhǎng)寬比平均值為1.98，粒形偏長(zhǎng)，加上粒厚較薄，其糙米率和精米率較低。雜草稻整精米率偏低，且變異范圍大，可能是不受人工選擇影響的結(jié)果。外觀品質(zhì)中，堊白粒率、堊白度、黃粒米率的值均表現(xiàn)較高，且變異系數(shù)大，主要因素可能與整精米率一樣，雜草稻外觀品質(zhì)不受人工選擇的干預(yù)，是自然變異的結(jié)果。

本研究對(duì)雜草稻的典型表型特征與碾磨和外觀品質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行了分析。雜草稻落粒性低類型的精米率和整精米率均顯著高于落粒性中、高、極高類型。落粒性是雜草稻賴以生存的最主要特性之一，由于雜草稻與栽培稻間無生殖隔離，存在自然異交，產(chǎn)生的落粒性低類型的材料的背景可能與栽培稻更接近，故其碾磨品質(zhì)明顯優(yōu)于落粒性較高類型的材料。一般認(rèn)為，隨著米粒長(zhǎng)寬比的增加，其外觀品質(zhì)有變好的趨勢(shì)[15]。而雜草稻落粒性低類型的堊白粒率顯著高于其它類型，原因之一可能是落粒性低類型材料的米粒長(zhǎng)寬比最小。種皮顏色方面，白色種皮類型的雜草稻的碾磨品質(zhì)顯著優(yōu)于紅色種皮類型，且種皮色與碾磨品質(zhì)存在顯著相關(guān)性。顯而易見，栽培稻為白色種皮，故白色種皮類型雜草稻與栽培稻相似性更高，其碾磨品質(zhì)較好。白色種皮的堊白粒率和堊白度均高于紅色種皮，可能與白色種皮米粒長(zhǎng)寬比小于紅色種皮米粒長(zhǎng)寬比有關(guān)。芒性方面，芒越長(zhǎng)，堊白粒率、精米率、整精米率越高，及外觀品質(zhì)越差，而碾磨品質(zhì)越好，其原因有待進(jìn)一步探討。

本研究對(duì)171份寧夏雜草稻碾磨及外觀品質(zhì)進(jìn)行分析，篩選了14份表現(xiàn)優(yōu)異材料，其中白色種皮8份，紅色種皮6份，可作為資源材料加以利用，為拓寬水稻遺傳基礎(chǔ)和培育新品種服務(wù)。

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(本欄目責(zé)任編輯：周介雄、戴燚)