搜索
中国农业大学学报!!#!$%&#$%&’%)*+,-./*0123-.45,36+/7+,./8-39:,;37东北寒地早粳稻品质相关及主成分分析张子军!冯永祥!吕艳东黑龙江八一农垦大学植物科技学院!黑龙江大庆$?%%$#摘!要!对$?%份寒地早粳稻品种&系’的主要品质指标进行了分析并采用相关分析和主成分分析方法研究了品质性状间的关系#结果表明来自吉林和黑龙江早粳稻品种&系’$?%个中$有?L=&[的品种的整精米率和&#=%[品种的直连淀粉含量能够达到国标一级标准(但垩白粒率和垩白度高分别仅有?=$[和$=![的品种达到了国家一级优质米标准达标率低#在选出的(个影响稻米品质的主因子中粒形因子%碾磨因子和外观因子对稻米品质的累积贡献率为?&=L[为主要因子#由于稻米品质性状间的相关性和主因子的贡献率不同寒地水稻品质育种应首先注意粒形和碾米品质的选择以提高品质育种效率#关键词!寒地(早粳稻(稻米品质(相关分析(主成分分析中图分类号!K&$$I!!I!!!!文章编号!$L’(%%%!##&’%&’&!!!文献标志码!4H.-56/(.)6)*K(),(K65,.2K.)-)/36)6513-3.LR+65(/1,@66,/-(3/(,3.L-651X6K.)(,6(,-()/@-,.5*)./@-63/-A(.).L,@()6?C97M?(&X+)!YQ7M;.)A&0(6)A!BZ;6)&*.)AI%.-*@2,&-2&.-1A&23-$%$’/#$%%&’&!B&,%$-’:,.-’45’58*O,+8*C.-1D&2%.?.*,$-6-,7&+8,*/!E.F,-’!G==!!#3,-.#943/6,/!]-&35-1+&1.-18,N*/*3+&&&.+%/:.H$-,2.+,2&7.+,&*,&8$+%,-&8#(+$?B&,%$-’:,.-’45’58*O,+8*C.-1D&2J%.?.*,$-6-,7&+8,*/M&+&.-.%/Y&1K/2$++&%.*,$-.-1H+,-2,H.%2$?H$-&-*8.-.%/8&8A3&+&85%*883$M&1*3.**3&7.+,&J*/M,*3GWSQa3&.1?,%%&1+.*,$.-1.?/%.8&2$-*&-*2$-($+?&1*$H+,?.+/-.*,$-.%8*.-1.+1!K5**3&23.%V/+,2&+.*&.-123.%V/1&’+&&M&+&3,’39.8&1$-*3&3,’3F5.%,*/+$5’3+,2&F5.%,*.*,7&,-1&N$(#3,-.[9&A!WT!U!#!GS!a.-1!Sa$(*3&7.+,&*,&8M&+&$(O,+8*2%.888*.-1.+1,-’+.,-F5.%,*/82$+&#$?H.+&1M,*3$*3&+F5.%,*/*+.,*8!23.%V,-’83$5%1K&$-&$(*3&?$8*,?H$+*.-*K+&&1,-’.,?8O$5+H+,-2,H.%2$?H$-&-*(.2*$+8.((&2*,-’’+.,-F5.%,*/M&+&8&%&2*&1A3&25?5%.*,7&2$-*+,K5*,$-+.*&$(’+.,-83.H&!?,%%,-’.-1.HH&.+.-2&F5.%,*/*$’+.,-F5.%,*/M.8GQSWaP*M.885’’&8*&1*3.*’+.,-83.H&.-1?,%%,-’F5.%,*/83$5%1K&H.+*,25%.+%/2$-8,1&+&1,-+,2&’+.,-F5.%,*/K+&&1,-’F-1G.*3!2$%1+&’,$-%&.+%/:.H$-,2.+,2&%F5.%,*/$(?,1+,2&%2$++&%.*,$-.-.%/8,8%H+,-2,H.%2$?H$-&-*8.-.%/8,8收稿日期$!#’%’$基金项目$黑龙江科技公关资助项目TM?M$(’$#作者简介$张子军!硕士研究生%冯永祥!副教授!通讯作者!主要从事农业气象及水稻高产和品质改良研究!P’G.3/$B@$L!($!?=6*G!!水稻是中国的主要粮食作物!也是东北地区三大作物之一*东北寒地稻区是世界上纬度最高’面积最大的粳稻稻作区($)!夏季雨热同期!日照时间长!昼夜温差大!是生产稻米的良好场所*寒地水稻不仅产量高!而且米质也较优*但随着国内外水稻生产的发展和人民生活水平的不断提高!社会消费对稻米品质提出了更高要求!水稻育种的目标和要求也在不断的提高!如何培育出优质’高产的新品种是育种工作所面临的首要问题*!!稻米品质特性主要受遗传因素的控制(!’%)!同时又受到环境因子的影响((’&)!稻米各品质性状间存在着错综复杂的相互关系*例如李欣等研究表明!籼稻品种粒宽与垩白面积呈极显著正相关(gI&!L$$#!长宽比与垩白面积呈极显著负相关(giI%!$$#*但粳稻品种的粒长和粒形与垩白面积及加工品质间都没有明显的相关性(?)*一般认为直链淀粉含量与糊化温度呈显著正相关!与胶稠度’蛋白质含量’食味呈负相关(L)*但也有直链淀粉与中国农业大学学报!#年第$%卷!糊化温度呈显著负相关的报道(#)*许多研究成果表明!稻米品质性状间存在难以调和的遗传相关(’$)*像粒长与整精米率’垩白粒率与蛋白质含量’碱消值与胶稠度间存在不利的遗传相关!但由于在不同地区!采用不同材料!所得品质性状间关系的结论还有较大差异($’$$)*主成分分析法($!)是把多个指标化为少数几个综合指标的一种统计分析方法!它能将高维空间的问题转化到低维空间去处理!使问题变得比较简单’直观!而且这些较少的综合指标之间互不相关!又能提供原有指标的绝大部分信息*稻米品质就是由碾磨’外观’蒸煮’营养品质等多个指标组成!而关于运用主成分分析法综合探讨品质性状间的关系研究的报道较少*!!本研究尽可能较多地收集东北寒地地区$$’$!片叶的早粳稻种质材料!旨在探讨寒地早粳稻稻米品质性状间的相互关性和影响该地区稻米品质的主成分因子!为寒地水稻品质育种及亲本选配提供科学依据*#!材料与方法#*#!供试材料与试验方法!!选取黑龙江八一农垦大学水稻研究中心收藏的的来自吉林和黑龙江各地的$$’$!片叶早粳稻品种系#$?%个!品种除了有广泛应用于生产的空育$%$’沙沙泥’合江$’松粳系列’龙粳系列等品种外!还有分别来至黑龙江八一农垦大学’东北农业大学’吉林省农科院水稻所和黑龙江省水稻所的一些品种和品系*试验于!?+!L年在黑龙江省密山市黑龙江八一农垦大学实习农场进行*!!试验采用随机试验设计!%次重复*每小区&行!每行单本插!小区行长!G!行距%6G!穴距$!6G*按常规方法浸种催芽!!年均在(月中旬大棚内播种旱育苗!&月中下旬移栽插秧*施肥与田间管理按照常规栽培方式进行*#*’!品质测定和分析!!稻谷收获晒干后存放%个月后!待测样品放于实验室干燥通风处$周左右!使样品的含水率为$%^$#[!按中国农业粮油作物品质评定标准($%)进行品质分析*垩白粒率测定$从整精米样品中随机取出整精米$粒!在下有?V白炽灯的玻璃板上目测垩白粒数!计算垩白粒率*糙米率’精米率’整精米率和糊化温度的测定$按农业部Fa$(L’##进行!其中糊化温度用碱消值表示*蛋白质和直链淀粉含量测定$在黑龙江农科院用B]KK近红外分析仪测定*粒型品质的测定$用YTJC!4型颗粒评定仪测定粒长’粒宽’长宽比黑龙江农科院谷物测试中心#*用NEK和Ph1PH统计软件进行数据处理和统计分析*用主成分分析法和相关分析法*’!结果与分析’*#!品质性状的变异’=#=#!水稻碾磨%蒸煮品质的变异!对$?%份早粳稻种质资源的碾磨’蒸煮品质测定结果表明表$#!不同品种间的碾磨’蒸煮品质和品质综合评分均具有显著差异!其变化幅度呈现出!品质综合评分变异系数最大!碾磨品质中出糙率精米率整精米率%蒸煮品质中碱消值大于直链淀粉含量的特征*碾磨品质出糙率最高为#%I&[!最低为&%I?[!平均为L#I#[!极差为!I[%精米率变化在(?I&[$LLI?[!平均为L!I![!极差为%$I$[%整精米率在!&I&[$L&I[!平均?&I#[!极差为&I([*蒸煮品质$直链淀粉含量在$%I([$!I([!平均为$&IL[!极差为LI[%碱消值在%$L级间!平均为?I&%级!极差为(级%品质综合评分变化在$!IL$%!I#!平均为!(I?#!极差为!I$*这表明了寒地早粳稻品种间的碾磨’蒸煮品质性状综合评价较好!但碾磨品质达到国家一级标准的品种还太少%品种表#!东北寒地早粳稻碾磨#蒸煮品质的变异D.Q/:$!A.,3.73*-3-G3//3-5.-S6**‘3-5l+./373:;*0:.,/b.U*-36.,36:3--*,72:.;76*/S,:53*-*0123-.!项目出糙率&[精米率&[整精米率&[5直链淀粉#&[碱消值&级综合评分变异范围&%=?$#%=&(?=&$LL=?!&=&$L&=$%=($!=(%$L$!=L$%!=#平均值L#=#L!=!?&=#$&=L?=&%!(=?#标准差=%=(=#$=%=L$%=L$变异系数(=!&(=!$!=$#=#?$=$&=间差异较大!具有分离的特征!资源类型特征比较丰富!可为创造优良种质提供条件*’=#=’!稻米外观品质和营养品质的变异!由表!可以看出品种间稻米外观’营养品质存在显著差异!?%!第&期张子军等$东北寒地早粳稻品质相关及主成分分析其变化幅度为垩白度#垩白粒率#粒长宽比#粒宽#蛋白质含量#粒长*供试材料的蛋白质含量在LI&?$IL$[!平均为#I(%[!全部达到了部级一级标准#L[#%外观品质中垩白粒率在!I&[$#I&&[!平均为!LI%[!极差为#LI[%垩白度在!&I&[$L&I[!平均?&I#[!极差为&I([*粒长在(I!$&ILGG!平均为&I(GG!极差为$I&GG%粒宽在!I$$%I%GG平均为!I?!GG!极差为$I!GG%粒长宽比在$I%$!I?L!平均为$I(!极差为$I!L*表明寒地早粳稻品种营养品质总体较优!但垩白性状较差!因此改良稻米的垩白性状是水稻品质育种及栽培的重要方面*表’!东北寒地早粳稻外观和营养品质的变异D.Q/:!!A.,3.73*-3-.UU:.,.-6:.-S-+7,373*-./l+./37*0:.,/b.U*-36.,36:3--*,72:.;76*/S,:53*-*0123-.项目垩白粒率&[垩白度&[粒长&GG粒宽&GG粒长宽比5蛋白质#&[!变异范围!=&$#=&=(!$!%=%L(=!$&=L!=$$%=%$=%$!=?LL=&?$=L$!平均值!L=%#=$&=(!=?!$=(#=(%!标准差$(=!(=&#=!?=!$=!!=&!!变异系数&$=(&&=&&=$##=$%$$=&?=$?’D’!稻米品质概况!!根据优质稻谷TM&D$L#$’$标准($()!在$?%个早粳稻种子资源中表%#!符合国家一级!出糙率%#$[!占!(I&[!#?I&[达到了国家三级标准!整精米率%??[占?LI&[!#&I%[达到了国家三级标准!即国家优质稻谷最低标准!垩白率’$[!占?I$[%垩白度’$[占$I![%直链淀粉含量在$&[$$#[占&#I%[*由此看出!寒地早粳稻的碾磨品质和蒸煮品质整体较优!但外观品质观品质总体较差!与寒地地区稻米外观品质普遍较差的趋势似乎一致!表明外观品质的种性特征的延续性特征!这也要求改良外观品质可能要引入新种质!或者进行系统改良*且降低垩白率一直是寒地水稻优质米育种长期以来的难点!本试验表明!寒地早粳稻品种系#的垩白率和垩白度达标率非常低*要提高寒地地区稻米在国内外粮食市场上的竞争能力和商品价值!就必须优先解决稻米的外观品质问题*表+!东北寒地早粳稻稻米品质性状的达标率D.Q/:%!B,:l+:-6*0l+./3762.,.67:,3;736;*0:.,/b.U*-36.,36:5,*_-3-72:-*,72:.