宁夏杂草稻外观和碾磨品质分析

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(宁夏农林科学院农作物研究所，　宁夏 永宁 750105)

杂草稻是发生在稻田内以及稻田周围，具有强烈的杂草性和种子落粒性，但必须在人类干扰下才能完成自我繁殖的稻属植物[1-2]。与其它稻田杂草不同，杂草稻除了具有生长快、繁殖能力强、适应性强等杂草的基本特性之外，还有其非常独特的性状，即杂草稻与其伴生的栽培稻为同一生物学种，所以杂草稻兼有农作物和杂草的特性。无论从形态上还是生理上，杂草稻与栽培稻非常相似，且杂草稻与栽培稻间无生殖隔离。从利用的角度来说，杂草稻群体属于自然变异和选择的群体，不受人工选择限制，在抗逆、抗病、抗虫、品质等方面变异丰富，是优异基因的天然种质库。鉴定、筛选、开发和利用这些基因对水稻产业的发展具有重要意义。

前人对杂草稻的表型、耐逆等方面的研究已有大量报道[3,9]，但杂草稻品质方面的研究较少[10]。本试验以宁夏杂草稻为研究材料，主要对杂草稻外观品质和碾磨品质进行了分析，以期认识杂草稻的品质特性，筛选优异的杂草稻种质，为拓宽水稻遗传基础，培育优质水稻新品种提供基础材料。

1　材料与方法

1.1　材　料

对收集、鉴定的来源于宁夏稻区8个市(县)共计171份杂草稻进行外观品质和碾磨品质分析。

表1参试材料

来源份数来源份数来源份数来源份数中卫17吴忠22永宁32贺兰37灵武10青铜峡16银川24平罗13

表3外观及碾磨品质表现较好的杂草稻材料

2014年区号种皮色落粒性芒性出糙率(%)稻谷出米率(%)整精米率(%)垩白粒率(%)垩白度黄粒米粒型(长宽比)2014WR⁃3白低无80．272．3170．11．60．70．62．12014WR⁃4白低短紫红色芒80．473．0770．778．629．60．71．82014WR⁃42白中无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白高间短芒82．873．4469．538．913．70．61．72014WR⁃153红中间短芒82．171．5370．329．27．90．71．62014WR⁃155红高无82．073．6070．630．110．61．61．72014WR⁃159白高无82．173．1366．674．351．10．51．72014WR⁃160红高无81．773．5571．232．810．61．11．62014WR⁃192红极高无80．171．0770．60099．01．92014WR⁃195白极高无80．072．3870．94．51．41．31．92014WR⁃202红极高无80．371．4070．30096．11．92014WR⁃307红低中芒79．571．2970．66．61．40．52．0

表4杂草稻落粒性与外观和碾磨品质的关系

落粒性样本数糙米率精米率整精米率垩白粒率垩白度黄粒米率长宽比低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极高4679．70A68．78B58．77B2．73B12．93A29．58A1．98A

1.2　方　法

试验于2014年在宁夏农林科学院农作物研究所进行。采用大棚育秧、大田移栽的方式， 分别于4月16日浸种、4月20日播种、5月20日移栽，每穴单本插植，行株距为30 cm×15 cm，每份材料插植2行，行长1.5 m,重复2次。按当地水平进行田间管理。

根据NY/T 83—1988《米质测定方法》、GB/T 17891—1999 对供试样本进行了糙米率、精米率、整精米率、长宽比、垩白粒率、垩白度、黄粒米的测定。

杂草稻落粒性、芒等性状按《水稻种质资源描述规范和数据标准》调查执行[11]。

1.3　数据分析

采用SAS 8.0软件对试验数据进行平均数、标准差、变异系数的计算及显著性分析。

2　结果与分析

2.1　杂草稻外观、碾磨品质表现

参试171份杂草稻的糙米率在61.50%～82.80%之间，平均为79.37%。精米率在55.27%～73.60%之间，平均为68.56%；整精米率在25.50%～71.20%之间，平均为54.98%，变异系数23.87。外观品质中，垩白粒率在0～85.80%之间，平均为10.25%，变异系数209.04；垩白度在0～72.40%之间，平均为13.96%，变异系数139.11。黄粒米在0～99.00%之间，平均为25.71%，变异系数100.74。杂草稻的米粒长宽比在1.60～2.30之间，平均为1.98。结果表明，杂草稻的外观品质变异系数显著高于碾磨品质的变异系数。碾磨品质中糙米率和精米率变异系数较小，而整精米率变异系数较大。

表2杂草稻外观及碾磨品质

　变量均值标准差变异系数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垩白粒率(%)10．2521．43209．0485．800．00垩白度(%)13．9619．42139．1172．400．00黄粒米率(%)25．7125．90100．7499．000．00粒型(长宽比)1．980．157．492．301．60

参试材料中筛选了14份碾磨品质或外观品质较好的杂草稻材料(表3)。其中白色种皮8份，红色种皮6份。红色种皮材料中，2014 WR 192糙米率80.1%，精米率71.1%，整精米率70.6%，垩白粒率和垩白度均为0，碾磨品质和外观品质均较好；2014 WR-153、2014 WR-155、2014 WR-160的糙米率、精米率和整精米率较高，碾磨品质较好；2014 WR-202、2014 WR-307的垩白粒率和垩白度小，外观品质较突出。

表5种皮色与外观及碾磨品质的关系

种皮色样本数出糙率精米率整精米率垩白粒率垩白度黄粒米粒型(长宽比)白3779．2369．9863．1640．6319．523．811．91红13479．3768．0351．921．3712．3332．582．00T测验p<0．01p<0．010．0198p<0．01p=0．937p=0．0029p=0．2873

表6杂草稻芒性与外观及碾磨品质的关系

芒样本数糙米率精米率整精米率垩白粒率垩白度黄粒米率长宽比无芒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长芒779．44A69．34A61．44AB20．47AB26．4A27．30A1．93A

表7杂草稻表型特征与外观、碾磨品质的相关性

种皮色芒性落粒性出糙率精米率整精米率垩白粒率垩白度黄粒米粒型(长宽比)种皮色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垩白粒率-0．7462∗∗0．2314∗∗-0．2276∗∗0．2182∗∗0．4482∗∗0．3597∗∗1垩白度-0．1511∗0．0075-0．01980．07980．0158-0．1050．3308∗∗1黄粒米0．4613∗∗-0．03380．1116-0．3052∗∗-0．2677∗∗-0．0446-0．4602∗∗-0．2116∗∗1粒型(长宽比)0．2291∗∗-0．1190．0084-0．3732∗∗-0．4507∗∗-0．3767∗∗-0．4566∗∗-0．1593∗0．2923∗∗1

2.2　杂草稻落粒性与外观和碾磨品质的关系

参试杂草稻按落粒性可分为低、中、高、极高4类(表4)。碾磨品质方面，糙米率表现为落粒性中的材料较低，但4类落粒性类型间差异不显著；精米率表现为落粒性低的材料显著高于落粒性中、高、极高的材料；整精米率表现为落粒性低的材料显著高于其他材料，落粒性极高的材料次之，而落粒性中的材料表现最低。外观品质方面，杂草稻落粒性低的材料的垩白粒率显著高于其他材料；黄粒米率方面，落粒性极高的材料表现黄粒米率最高。

2.3　杂草稻种皮色与外观和碾磨品质的关系

杂草稻的种皮色可分为红、白2种类型(表5)。碾磨品质方面，白色种皮的杂草稻的出糙率和精米率极显著高于红色种皮杂草稻，整精米率表现为白色种皮杂草稻显著高于红色种皮杂草稻。外观品质方面，垩白粒率表现为白色种皮类型(40.63%)极显著高于红色种皮类型(1.37%)。垩白度表现为白色种皮类型高于红色种皮，但差异不显著。黄粒米率表现为红色种皮杂草稻(32.58%)显著高于白色种皮杂草稻(3.81%)。米粒长宽比表现为白色种皮类型低于红色种皮类型，但无显著差异性。

2.4　杂草稻芒性与外观和碾磨品质的关系

按芒的特性，参试杂草稻分无芒、短芒、中芒和长芒4种类型(表6)。碾磨品质方面，4种类型杂草稻的糙米率和精米率表现无显著差异性；整精米率表现为无芒杂草稻最低，与其它3类杂草稻呈显著性差异。外观品质方面，垩白粒率表现为短芒杂草稻最高，其次是长芒杂草稻和中芒杂草稻，而无芒杂草稻表现最低，其中无芒类型与短芒类型呈显著差异性。垩白度表现为长芒杂草稻最大，且与其它3类呈显著性差异。黄粒米率表现为短芒杂草稻最小，但与其它3类无显著性差异。米粒长宽比表现为无芒杂草稻和中芒杂草稻略高于长、短芒杂草稻，但差异不显著。

2.5　杂草稻表型特征与外观和碾磨品质的相关性

按杂草稻种皮色越深、芒越长、落粒性越高，转化的数值越大，与外观及碾磨品质进行相关性分析(表7)。种皮色与精米率(-0.358 9**)、整精米率(-0.373 7**)、垩白粒率(-0.746 2**)、垩白度(-0.151 1*)呈极显著或显著负相关，及红色种皮杂草稻的精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度较低。种皮色与黄粒米率(0.461 3**)、米粒长宽比(0.229 1**)呈极显著正相关，及红色种皮的杂草稻的黄粒米率高，米粒长宽比大。芒性与精米率(0.151 6*)、整精米率(0.370 7**)、垩白粒率(0.231 4**)呈显著或极显著正相关，及芒越长，其精米率、整精米率、垩白粒率越大。落粒性与垩白粒率(-0.227 6**)呈极显著负相关，及落粒性越高，垩白粒率越低。

3　讨　论

目前，与杂草稻相关的研究已有大量报道[1,10]，但主要集中在杂草稻的生物学特性、来源、耐逆性、防除等方面的研究，在品质方面的研究较少。由于杂草稻种皮多为红色，且红米相关的品质研究多集中在微量元素方面的研究[12,14]，而对碾磨、外观等品质的研究很少。本研究以收集的171份宁夏杂草稻为材料，对杂草稻的碾磨和外观品质进行了分析。碾磨品质中，杂草稻糙米率平均为79.37%，精米率平均为68.56%，整精米率平均为54.98%；碾磨品质中整精米率变异系数最大，为23.87。孙建昌等[4]研究表明，与当地选育品质比较，宁夏杂草稻的谷粒长、谷粒宽、谷粒长/谷粒宽的值均较大，而粒厚较薄。前人研究表明[15]，典型粳稻阔卵形或卵圆形籽粒(米粒长宽比1.7左右)的糙米率和精米率最高。宁夏杂草稻米粒长宽比平均值为1.98，粒形偏长，加上粒厚较薄，其糙米率和精米率较低。杂草稻整精米率偏低，且变异范围大，可能是不受人工选择影响的结果。外观品质中，垩白粒率、垩白度、黄粒米率的值均表现较高，且变异系数大，主要因素可能与整精米率一样，杂草稻外观品质不受人工选择的干预，是自然变异的结果。

本研究对杂草稻的典型表型特征与碾磨和外观品质的关系进行了分析。杂草稻落粒性低类型的精米率和整精米率均显著高于落粒性中、高、极高类型。落粒性是杂草稻赖以生存的最主要特性之一，由于杂草稻与栽培稻间无生殖隔离，存在自然异交，产生的落粒性低类型的材料的背景可能与栽培稻更接近，故其碾磨品质明显优于落粒性较高类型的材料。一般认为，随着米粒长宽比的增加，其外观品质有变好的趋势[15]。而杂草稻落粒性低类型的垩白粒率显著高于其它类型，原因之一可能是落粒性低类型材料的米粒长宽比最小。种皮颜色方面，白色种皮类型的杂草稻的碾磨品质显著优于红色种皮类型，且种皮色与碾磨品质存在显著相关性。显而易见，栽培稻为白色种皮，故白色种皮类型杂草稻与栽培稻相似性更高，其碾磨品质较好。白色种皮的垩白粒率和垩白度均高于红色种皮，可能与白色种皮米粒长宽比小于红色种皮米粒长宽比有关。芒性方面，芒越长，垩白粒率、精米率、整精米率越高，及外观品质越差，而碾磨品质越好，其原因有待进一步探讨。

本研究对171份宁夏杂草稻碾磨及外观品质进行分析，筛选了14份表现优异材料，其中白色种皮8份，红色种皮6份，可作为资源材料加以利用，为拓宽水稻遗传基础和培育新品种服务。

参考文献：

[1]王渭霞,朱廷恒,邵国胜,等.杂草稻的分类、起源及利用研究进展[J].杂草科学,2005(2):1-5.

[2]王哲,戎俊,卢宝荣.杂草稻的发生、危害与我国水稻生产面临的挑战[J].杂草科学,2015,33(1):1-9.

[3]杨琳,戴伟民,强胜,等.杂草稻穗部形态及休眠特性的初步研究[J].江苏农业科学,2009(4):121-123.

[4]孙建昌,李亚卉,王兴盛,等.宁夏杂草稻与栽培稻的生物学性状比较[J].江苏农业科学,2015,43(11):158-161.

[5]王红春,娄远来,李宜慰,等.杂草稻的研究进展[J].江苏农业科学,2009(6):190-191.

[6]张峥,戴伟民,章超斌,等.江苏沿江地区杂草稻的生物学特性及危害调查[J].中国农业科学,2012,45(14):2 856-2 866.

[7]孙兴强,周勇军,陆永良,等．两种生物型江都杂草稻不同栽播密度对水稻生长的影响及其与栽培稻的亲缘关系[J].中国水稻科学,2012,26(1):118-122.

[8]刘秀,李俭,李海粟,等.东北稻区杂草稻分布与特征及其有效控制措施[J].黑龙江八一农垦大学学报,2015,27(2)：5-9.

[9]丁国华,孙健,杨光,等.干旱胁迫下杂草稻和栽培稻根系基因表达差异研究[J].中国水稻科学,2016,30(5)：458-468.

[10]周勇军,陆永良,谢晓东,等.丹东杂草稻与栽培稻的稻米品质分析比较[J].中国稻米,2012,18(2)：37-40.

[11]韩龙植,魏兴华.水稻种质资源描述规范和数据标准[M].北京：中国农业出版社,2006:59-119.

[12]黎毛毛,余丽琴,付军如,等.江西红米稻种资源主要农艺性状及营养特性分析与评价[J].植物遗传资源学报,2008,9(4):480-484.

[13]魏毅.红米糙米中硒、锌、锗等矿质营养元素的研究[D].四川农业大学,2010:22-32.

[14]王丽华.红米的微量元素测定与糙米色素基因的定位[D].四川农业大学,2007:33-43.

[15]孙建昌,马静,杨生龙,等.粳稻粒形对其产量及主要农艺性状的影响[J].西北农业学报,2011,20(9):50-53.

(本栏目责任编辑：周介雄、戴燚)