水稻品质研究进展与展望_何秀英

水稻品质研究进展与展望

何秀英，廖耀平，程永盛，陈钊明，陈粤汉

（广东省农科院水稻研究所，广东广州510640）

摘要：概述了目前水稻品质育种、米质评价指标、品质形成的生理机理、环境和淀粉结构对米质的影响、品质性状的遗传和基因定位、新技术在品质研究上的应用等国内外研究成果，同时结合水稻品质育种的工作实践，对水稻品质研究进行了展望。

关键词：水稻；品质；研究进展；展望中图分类号：S511.033

文献标识码：A

文章编号：1004-874X(2009)01-0011-06

Reviews and prospects for the research of rice grain quality

HE Xiu-ying,LIAO Yao-ping,CHENG Yong-sheng,CHEN Zhao-ming,CHEN Yue-han (Rice Research Institute,Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Guangzhou 510640,China )

Abstract ：This paper mainly reviewed some present research situations of rice quality in the world,including rice quality breeding,rice quality evaluation,physiological mechanism of quality forming,environment and starch structure on the impact of rice quality,genetics and gene mapping of quality traits,the application of new technology on quality research,and so on.At the same time,with the work practice of rice quality breeding,some prospects on rice quality research had been raised.

Key words ：rice;grain quality;review;prospect

收稿日期：2008-10-07

基金项目：农业结构调整重大专项(06-01-03B)；广东省农业攻关计划项目(2006A20202004)；广州市科技攻关计划项目

(2005Z3-E0281)

作者简介：何秀英（1974-），女，硕士，副研究员，E-mail ：xyhe

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水稻是世界上最主要的粮食作物，品质的优劣直接影响其商品价值和种植推广，因此国内外都相当重视稻米品质的研究。长期以来，我国水稻生产十分注重提高产量，而对品质的研究（相对于美国、日本、泰国等国家及水稻研究所）起步较晚。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，对稻米品质提出了越来越高的要求，优质品种在丰产的基础上，加工成的稻米不仅外观要求好看，而且还要有较好的口感和食味。目前对水稻品质的研究大体有以下几个方面：水稻品质育种、品质的测定与评价、品质性状遗传与基因定位、品质形成的生理生化指标、胚乳结构观察、淀粉的形成与累积、稻米的贮藏与加工、新技术在品质分析上的应用等。在稻米品质研究中，我国无论是在水稻品种的优质化，还是控制品质性状的基因挖掘等方面都取得了长足的进展。本文就稻米品质研究的一些国内外成果进行概述，同时结合水稻品质育种的工作实践，对水稻品质研究进行了展望。

1水稻品质育种现状

1.1

国外现状

在品质育种方面，美国、日本、泰国、澳大利亚的水稻优质化走在世界的前列。美国是国际上较早开展优质稻育种研究的国家，水稻育种的首要目标是品质改良，美国生产的稻谷均为优质稻，其优良的米质使美国成为世界大米出口大国之一，育成的品种如Lemomt 、

Katy 、Cypress 、Jefferson 等，不仅米质优，且耐肥抗倒性

强，成穗率高，对高光强具有极强的适应性，更为重要的是其米质对温度钝感[1-3]。

日本在优质米品种选育、栽培技术及贮藏加工等方面的研究均居国际先进水平，其优质米以严格的生产和加工技术创出了世界品牌。日本的水稻育种是以培育具有优良的食味、品质以及抗病性强、产量高的主食用水稻为主要目标，主食用水稻的育种最重视的特性是食味。日本种植面积最多的品种是Koshihikari （越光)，其次是Hitomebore 、Akitakomachi 、Hinohikari ，虽然越光容易倒伏、稻瘟病抵抗力弱，但是由于其食味最好,使得越光的种植面积最大[4-5]。日本水稻栽培一直处于不足10个优良食味品种的独占状态，但其栽培地区主要因品种特性而异。

泰国在科研、生产、加工、销售等各个环节对稻米

广东农业科学2009年第1期

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的品质都十分重视。泰国米以米粒修长、蒸煮后香味扑鼻在世界稻米中独树一帜，是目前最大的稻米出口国，赢得“世界米仓”的桂冠。泰国的水稻栽培已有5000多年的历史，但只有著名的Khao Hawm香稻品种被认为是泰国的民族骄傲，泰国各个地区农民几乎都种植Khao Hawm供自己消费[6]。在品种选育上泰国始终把品质改良作为育种的优先目标。目前，泰国水稻主推品种都是常规籼稻品种，水稻育种科研重点是水稻品种质量、产量和抗性，选育米质优，需肥少、需药少，抗病、抗虫性强的品种[7]。泰国的优质香稻品种KDML105(好茉莉)于1959年推出，至今已种植近40多年，但仍属泰国香稻主要当家品种，在全国种植面积很大，是加工出口米的主要原料[8]。

据统计，绝大多数稻米生产国主要为自销，进入国际市场的仅占总产6%左右。澳大利亚的稻米产量仅占世界的0.2%，却占世界稻米贸易的3%，这意味着澳大利亚稻米总产的85%用于出口。澳大利亚农科人员根据国内外市场的需要，培育出一批水稻良种，如用于出口日本市场的Koshihikari、Millin以及可与泰国香米竞争的Kyeema等[9]。

1.2国内现状

在我国，过去相当长的时间为了解决温饱问题，水稻生产和研究片面强调高产，对品质有所忽视。直到20世纪80年代中期，我国才较为系统地开展稻米品质研究[10]。经过5个“五年计划”的育种攻关，我国优质水稻新品种选育和稻米品质的研究取得了一定的成绩。为了应对加入WTO后面临的国际市场挑战和从育种角度提高稻米品质，2000年4月1日我国开始实施国家优质稻谷新标准（简称国标）[11]。该标准与农业部1986年颁布的优质食用稻米标准（简称部标）[12]和各地的省标如广东省稻米外观品质标准[13]相比，对稻米品质有了更高的要求，增加了食味品质指标，更强调其商品性。因此，优质稻育种，尤其是米质达国标优质的水稻新品种选育，成为了我国水稻育种攻关的热点。

广东省水稻品质育种研究在全国起步较早，优质稻育种一直走在全国的前列[14]。早在20世纪70年，当水稻育种仍以产量为目标时，广东省就开始进行优质稻育种研究，选育了一批适合商品化的优质稻品种，如双竹占是80～90年代我国南方稻区生产出口优质米的主要品种。“十五”至“十一五”期间，广东省加强了品种理化指标的选育，国标优质稻育种获得很大进展，育成了一批米质达国标的优质水稻新品种，如粤秀占、粤晶丝苗2号、齐粒丝苗、丰美占、矮籼占、华航丝苗、美香占2号等，并开始应用于生产合作中高档配方米的加工。至今，素有“珠江粮食”走廊之称的珠江三角洲已基本达到水稻优质化。

2米质评价指标

目前，国内外评价稻米品质的指标基本相同[15-16]，一般包括碾磨品质、外观品质、蒸煮和食用品质、营养品质。在美国等一些国家，还要进一步测定米粉的粘滞性（RVA谱）、米饭质地等指标。米质指标的测定以理化分析法为主。如国内外的稻米品质分析实验室多数采用经国际水稻研究所改进的简易淀粉——

—碘蓝比色法来测定直链淀粉含量，该方法需100mg以上的大样本[17]。随着对直链淀粉研究的深入，小样本或单粒直链淀粉测定方法被先后提出，并应用于遗传和积累动态研究上[18]。近红外光谱技术是近年来兴起的一种物理测试技术，具有不需对样品进行前处理、检测快速无损的特点[19]。长期以来，国内外都将直链淀粉作为衡量稻米品质的一个重要指标，但近年研究发现直链淀粉含量相近的品种之间米饭质地表现出明显的差异[20]。目前用比色法测定的直链淀粉含量实际上包括了直链淀粉和支链淀粉的长链B，因此又称表观直链淀粉含量（AAC）。有关研究认为，直链淀粉分子量大小和淀粉分子结构对食味有影响，支链淀粉的长链B是影响米饭质地主要因素[21]。AAC相似而米饭质地相去甚远的现象，主要是由于AAC2种成分含量的比例不同而造成的，这就要求引入新的指标对稻米食用品质进行综合评价。RVA谱能较好地区分AAC相似品种的食味，RVA谱与稻米食味、米饭质地以及其他与米饭食味相关的理化指标均密切相关[22-23]。淀粉粘度特性是估计稻米食用品质的一个重要指标，美国、日本等发达国家已经将其广泛应用在水稻品质育种中，我国近年才开始应用。

3品质形成的生理机制

稻米品质的形成是遗传和栽培条件综合作用的结果，其中品种的基因型是主要的决定因子，环境条件对稻米品质的影响是通过影响谷粒胚乳细胞发育及内部生理生化过程等发挥作用的[24]。稻米品质的形成过程可以描述为：在遗传特性和环境条件的作用下，通过籽粒灌浆动态变化来决定其品质表现，而在灌浆过程中水稻淀粉合成酶、淀粉分支酶（Q酶）、灌浆速率也有其固有的遗传表现[25]。淀粉品质的形成涉及到籽粒灌浆过程中“源、库、流”3个方面的协调作用，实质上是米

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